Po kliknutí fotogalerie Lorda Rayleigho
Po
kliknutí fotogalerie Lorda Rayleigho
Otec Johna Williama Strutta byl druhým baronem Rayleighym z Terlingu, Withamu, v kraji Essexe. Rodina se dříve jen malo zájímala o vědu, neboť se většinou jednalo o vlastníky půdy. Jedinou výjimkou byl vzdálený příbuzná Robert Doyle.
Šlechtický titul Rayleigh získal Strutt ve 30 letech (přesto ho tak budeme v tomto článku jmenovat již od dětství).
Jako chlapec Rayleigh trpěl chatrným zdravím a jeho vzdělávání na školách v Etonu a Harrowě bylo přerušenio. Rayleigh musel opustit obě školy po krátkém studiu ze zdravotních důvodů. Později strávil ve Warnerově internátní škole 4 roky, které ho připravily na univerzitu a tehdy se již přecijen u něho začínaly ukazovat matematické schopnosti. Během těchto čtyř let měl soukromého učitele, ale celkově jen málo naznačovalo, že by u něho byly jiné než průměrné matematické schopnosti.
Vysokou školu studoval v Cambridge. Jeho učitel v Cambridge byl Edward Routh , který byl sám vynikající v aplikované matematice, především v dynamice. Není tak žádných pochybností o kvalitě průpravy v matematických technikách, které Rayleigh získal od Routha, což byl důležitý faktor v jeho význačné vědecké kariéře. Bylo to pro něho víc než jen matematika, Rayleigh se poučil od Routha jak se s nejvhodnějšími matematickými metodami pustit se do každého problému.
Během vysokoškolského studia na něho měl vliv dále Lucasian. Lucasian byl tehdy profesorem matematiky. Dále Stokes inspiroval Rayleighyho svými přednáškami, které spojily teorii a praxí a po novu prováděl mnoho fyzikálních experimentů přímo během přednášek. Rayleigh sám později mluvil tom, jak důležitou roli Stokes hrál v jeho vědeckém vývoji. Rayleigh se pustil do vědecké kariéry.
Jestliže Rayleigh byl průměrný školní žák, na vysoké byl vysoce nadprůměrný. Získal stipendium jako student astronomie v roce 1864, pak udělal v roce 1865 v Tripos zkoušky.Rayleigh byl nyní konfrontován s obtížným rozhodnutím. Pro někoho na jeho jeho místě bylo nutné vědět, vědět, že pokud by toužil po titulu a stal se třetím baronem Rayleighem, pokračování ve vědecké kariéře by nebylo opravdu přijatelné a jistě to různí členové jeho rodiny cítili přesně takto. Do této doby byl nicméně Rayleigh odhodlaný věnovat svůj život vědě a tak mu žádné sociální závazky nesměly stát v cestě.
Rayleigh byl inspirován Maxwellovou teorii elektromagnetického pole v roce 1865. Jiný vědec jehož práce do hloubky studoval byl Helmholtz, zvláště Helmholtzův akustický rezonátor z roku 1860..
Bylo obvyklý pro mladé britské muže jeho sociálního postavení, že se vydávali v tomto věku na cestu po Evropě. Rayleigh se překvapivě vydal na cestu do Spojených států. Výhoda Rayleighovo privilegovaného společenského postavení spočívalo v tom, že si nepotřeboval svojí akademickou pozici vydělávat na živobytí. Když on se vrátil ze Spojených států, koupil si vybavení na vědecké experimenty, které prováděl na rodinném sídle v Terlingu. Dělal experimenty na galvanometeru a představil jeho výsledky na britském asociačním setkání v Norwichi v roce 1868.
Rayleigh svoji teorie rozptylu publikoval v 1871. Jdejí součástí bylo první správné vysvětlení, proč je obloha modrá. Ve stejném roku se oženil s Evelynou Balfourovou, sestrou Arthura James Balfoura, který byl lídrem konzervativní strany a pozdějším předsedou vlády Británie. V době, kdy byl Rayleigh studentem v Cambridge se pře Arthura James Balfoura poznal s Evelynem. Krátce po svatbě měl Rayleigh revmatické horečky, které málem předčasně ukončili jeho vědeckou činnost. Byla mu doporučena cesta do Egypta a on jí opravdu se svou ženou vykonal. Plavili se po Nilu od pozimu 1872 do jara 1873 a pak se vrátili do Anglie.
Během tohoto výletu se Rayleigh nejen uzdravil, ale byla to také velmi zisková cesta z vědeckého hlediska. Je pozoruhodné, že Rayleigh začal psát hlavní text teorie zvuku právě na výletě. Po pěti letech od začátku bádání tento velký klasik uiveřejnil své práce. První z prací o zvuku - mechanismy vibrací - byla vydána v roce 1877, zatímco druhá - akustické šíření vln - byla vydána následující rok.
Krátce poté, co se vrátil ze svého výletu po Nil, Rayleighův otec zemřel a Strutt jako jeho následník se stal třetím baronem Rayleighem. Pokračoval ve své práci v Terlingu. V laboratoři, kterou si dal postavit, učinil zajímavé objevy. Je nutné zdůraznit, že to nebylo proto, že bohatý Rayleigh byl schopný mít lepší vybavení než někdo jiný jinde. Naopak, on získal působivé experimentální výsledky s levným vybavením. Rayleigh vždy šetřil a potřeboval obyčejné vybavení. Také v té době po roce 1870 byly v Anglii hospodářské problémy v jejichž důsledku byl jeho příjem daleko menší než jindy.
Od roku 1879 do roku 1884 byl Rayleigh druhým Cavendishovým profesorem experimentální fyziky v Cambridge. Laboratoř byla otevřena pět let dříve a Maxwell byl prvním Cavendishovým profesoem. Rayleigh chtěl být Maxwellovým následníkem.
Během svých vysokoškolských studií trpěl Rayleigh nedostatkem experimentální fyziky a o to více se to nyní Rayleigh snažil změnit. Věnoval tomu velkou energii a vyvinul laboratorní kursy o teple, elektřině a magnetismu, optice a akustice.
Jeden z důležitých kroků experimentální práce, kterou prováděl jako Cavendishův profesor byl standardizace jednotky odporu - ohm. Maxwell a Chrystal uskutečnili své experimenty v Cambridge dříve s aparaturou, kterou dostal k dispozici i Rayleigh. Nicméně staré vybavení nedovolilo potřebnou přesnost pro správné výsledky, ktreré potřeboval a tak si Rayleigh pořídil aparaturu novou.
V roce 1884 Rayleigh se vzdal svého místa v Cambridge a vrátil se k výzkumu domů do Terlingu. Jeho finanční postavení se zlepšilo a on miloval vědecký výzkum, ovšem bez časově náročné administrativy nas univerzitě. Mnoho kolegů z univerzity se ho pokusili přemluvit k pokračování profesorské dráhy, ale Rayleigh věděl přesně, co chce od života. On neměl jen osamělou vědeckou existence v Terlingu, neboť začal často návštěvovat do Londýn, kde měl mnoho povinnosti v učených a vědeckých společnostech.
Rayleigh se stal členem Královská společnosti v roce 1873. Dostal královské vyznamenání od společnosti v roce 1882 a stal se tajemníkem společnosti v roce 1885 a dostal Copleyho medaili v roce 1899. Rayleigh byl prezidentem Londýnské matematické společnosti v letech 1876-78 a byla mu udělena De Morganova medaile v roce 1890. Byl též ve spojení s královským dvorem. V roce 1908 se stal kancléřem Cambridžské univerzity.
Z ostatních aktivit, které zaslouží zmínku, zaslouží ocenění jeho pomoc při zakládání národní fyzikální laboratoře, v Teddingtonu v Middlesexe v roce 1900. Byl též vědeckým poradcem ve sdružení anglických námořníků. Propojený s politickou scénou přes svou manželku byl hodně zapojený do poradenských rolí, např. ve výboru pro aeronautiku.
Tyto aktivity jasně dokazují, že nepostrádal kontakt s partnerskými vědci a také odpovídal spolupracoval s mnnohými špičkovými vědci. Nyní se zmíníme o některých jeho vědeckých dílech. Kompletní seznam Rayleigho publikací je 446 a pokrývají neuvěřitelný rozsah témat v aplikované matematice a fyzice. Mezi matematické publikace patří ty, které se věnují Besselovým funkcím, vztahu mezi Laplaceovými funkcemi a Besselovými funkcemi a Legendreova funkce. Kromě obvyklých témat aplikované matematiky a fyziky, však psal Raygleigh více o neobvyklých tématech jako Hmyzy a barva květin (1874), Na nepravidelném letu tenisového míče (1877), Stoupání ptáků (1883), Plavbový let albatrosa (1889), a Problém galerie šeptání (1910).
Zmínili jsme se již o jeho práci na elektromagnetických jevech, jeho hlavním pojednáním o zvuku, určení ohmu a o jeho důležitém referátu o rozptylu světla, které vysvětlilo to proč obloha je modrá. Navíc aplikoval vlnovou teorii světla; ukázal, že rozlišovací schopnost mřížky je určena úplným množstvím linek v mřížce násobené pořadím spektra, a ne blízkostí linek.
Rayleighe však nejvíce proslavil jeho objev argonu, inertního plynu v roce 1895, práce, která mu vynesla Nobelovu cenu za fyziku v roce 1904. Při příležitosti převzetí Nobelovy ceny, vysvětlil Rayleigh, jak udělal svůj slavný objev:
"Hustota plynů zaujala značnou část mé pozornosti již před 20 lety.... Zaměřil jsme svou pozornost na dusík, dělal jsem sérii experimentů... Vzduch bublal přes kapalný amoniak prošel trubkou obsahující měď rozžhavenou do rudého žáru kde vzdušný kyslík je pohlcen vodíkem ze čpavku, přemíra čpavku se následně odstranila s kyselinou sírovou.... Udělal jsem takto sérii souhlasných pozorování.... Poté, nicméně,... Jsem ustoupil na více ortodoxní proceduru které se obešla bez průchodu vzduchu přímo přes červenou rozžhavenou měď. K mému překvapení se výsledky těch dvou metod se lišily o tisící část - rozdíl malý, ale nebyl způsoben experimentálními chybami. Co tvořilo rozdíl mezi dvěma druhy dusíku? .....nový plyn"
Rayleighův odhad byl samozřejmě správný a následně Rayleigh se značnými potížemi dokázal izolovat plyn. Protože plyn odmítal chemicky reagovat, byl nazván argonem od řeckého slova pro neaktivní.
Rayleigh kromě Nobelovu cenu získal třináct čestných hodností, pět cen vlády, a čestné členství v pěti učených společnostech.
Rayleigh byl skromný a velkorysý muž. Daroval výtěžek Nobelovy ceny univerzitě Cambridž za účelem postavení a rozšíření Cavendishových laboratoří.
Mezi další Rayleighovy zájmy patřil okultismus. Byl prezidentem společnosti pro okultní výzkum.