Joseph Larmor

Sir Joseph Larmor, FRS (11. heinäkuuta 1857 – 19. toukokuuta 1942) oli irlantilainen fyysikko, matemaatikko ja Royal Societyn jäsen.  Hän tutki sähköoppia, dynamiikkaa, termodynamiikkaa ja aineen elektroniteoriaa. Hänen huomattavin teoksensa oli vuonna 1900 julkaistu, teoreettista fysiikkaa käsittelevä Aether and Matter (eetteri ja aine).

Elämäkerta 

Larmor syntyi Belfastissa kauppiaan poikana. Hän opiskeli Royal Belfast Academical Institutionissa, Belfastin yliopistossa ja Cambridgen yliopiston St John’s Collegessa, jossa hän oli Senior Wrangler. Opiskeltuaan fysiikkaa muutaman vuoden Galwayn Queen’s Collegessa hän otti vuonna 1885 vastaan lehtorin toimen Cambridgessä. Vuonna 1903 hänet nimitettiin Cambridgessa matematiikan Lucas-professoriksi, missä virassa hän toimi eläkkeelle siirtymiseensä saakka vuoteen 1932. Hän ei koskaan mennyt naimisiin.

Larmor esitti, että eetteriä voitaisiin pitää homogeenisena fluidina, täydellisen kokoon­puristumattomana ja elastisena väli­aineena. Larmor uskoi, että eetteri oli erillään aineesta. Hän yhdisti teoriaansa lordi Kelvinin pyöriviin gyro­staatteihin perustuvan mallin, jonka mukaan atomit ovat eetterin pyörteitä.

Samaan aikaan kun Hendrik Lorentzin kehitti eetteriteoriaansa, Larmor keksi hänestä riippumatta Lorentz-muunnoksen ja julkaisi sen aikakaus­kirjassa Philosophical Transactions of the Royal Society vuonna 1897, noin kaksi vuotta ennen kuin Lorentz julkaisi sen ja kahdeksan vuotta ennen Albert Einsteiniä. Larmor ei esittänyt oikeaa lauseketta nopeuden muunnokselle ja nopeuksien yhdistämis­laille, jotka myöhemmin keksi Henri Poincaré. Larmor ennusti aikadilataation, ainakin kierto­liikkeessä olevien elektronien osalta, ja osoitti, että pituuskontraktion (FitzGerald-Lorentz-kontraktion) pitäisi esiintyä kappaleilla, joiden atomeja pitävät koossa sähkömagneettiset voimat. Teoksessaan Aether and Matter (1900) hän esitti uudestaan Lorentz-muunnoksen, aikadilataation ja pituuskontraktion, joita hän kuitenkaan ei käsitellyt kinemaattisina vaan dynaamisina ilmiöinä. Larmor vastusti Albert Einsteinin suhteellisuusteoriaa, vaikka kannattikin sitä aluksi lyhyen ajan. Hän hylkäsi sekä avaruuden kaareutumisen että yleisen suhteellisuus­teorian ja väitti, että absoluuttinen aika on tähti­tieteessä oleellinen.

Larmorin mukaan aine koostui eetterissä liikkuvista alkeis­hiukkasista. Hänen mukaansa sähkö­varauksen sai aikaan tietty hiukkanen, josta hän jo vuonna 1894 käytti nimeä elektroni. Julkaisussaan, jossa aikadilataatio ilmeisesti ennustettiin ensimmäisen kerran, hän kirjoitti: "... yksittäisten elektronien kannalta aika, jossa ne kulkevat tietyn osan liike­radastaan, on lyhempi kuin levossa olevan systeemin kannalta, suhteessa  (1 – v2/c2)1/2" (Larmor 1897).

Larmor väitti, että sähkövirran muodosti varauksellisten hiukkasten virtaus johteessa, mutta nämä eivät olleet atomin osia. Hän laski, minkä verran säteilyenergiaa kiihtyvässä liikkeessä oleva elektroni lähetti. Spektri­viivojen hajaantumisen magneetti­kentässä hän selitti aiheutuvan elektronien värähtelystä.

Vuonna 1919 Larmor ehdotti, että auringonpilkut olivat itseään vahvistavia, dynamossa esiintyvien kaltaisia sähkö­magneettisia ilmiöitä auringon pinnalla.

Koska Larmor vastusti ankarasti Irlannin home rule -liikettä, helmi­kuussa 1911 hän asettui Cambridgen yli­opiston edustajaa valittaessa liberaalisen unionisti­puolueen ehdokkaaksi Britannian parlamentti­vaaleissa ja tuli valituksi. Hän pysyi parlamentin jäsenenä vuoden 1922 vaaleihin saakka, mihin mennessä Irlannin kysymys oli ratkaistu. Siirryttyään eläkkeelle Larmor muutti takaisin Downin kreivikuntaan, Pohjois-Irlantiin.

Glasgow’n yliopisto myönsi Larmorille kesäkuussa 1901 lakitieteen kunniatohtorin (Legum Doctor, LL.D) arvon.

Julkaisuja
 1887, "On the direct applications of first principles in the theory of partial differential equations", Proceedings of the Royal Society.
 1891, "On the theory of electrodynamics", Proceedings of the Royal Society.
 1892, "On the theory of electrodynamics, as affected by the nature of the mechanical stresses in excited dielectrics", Proceedings of the Royal Society.
 1893–1897, "Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium", Proceedings of the Royal Society; Philosophical Transactions of the Royal Society. Kolmen tutkielman sarja, joka sisältää Larmorin fysikaalisen teorian maailmankaikkeudesta.
 1894, "Least action as the fundamental formulation in dynamics and physics", Proceedings of the London Mathematical Society.
 1896, "The influence of a magnetic field on radiation frequency", Proceedings of the Royal Society.
 1896, "On the absolute minimum of optical deviation by a prism", Proceedings of the Cambridge Philosophical Society.
 1897, 
 1898, "Note on the complete scheme of electrodynamic equations of a moving material medium, and electrostriction", Proceedings of the Royal Society.
 1898, "On the origin of magneto-optic rotation", Proceedings of the Cambridge Philosophical Society.
 .
 1903, "On the electrodynamic and thermal relations of energy of magnetisation", Proceedings of the Royal Society.
 1907, "Aether" teoksessa Encyclopædia Britannica, 11. painos, Lontoo.
 1908, "William Thomson, Baron Kelvin of Largs. 1824–1907" (muistokirjoitus). Proceedings of the Royal Society.
 1924, "On Editing Newton", Nature.
 1927, "Newtonian time essential to astronomy", Nature.
 1929, Mathematical and Physical Papers. Cambridge Univ. Press.
 1937, (toimittajana), Origins of Clerk Maxwell's Electric Ideas as Described in Familiar Letters to William Thomson. Cambridge Univ. Press.

Larmor toimitti George Stokesin, James Thomsonin ja William Thomsonin (lordi Kelvinin) kootut teokset.

Lähteet

Kirjallisuutta 
 
 Warwick, Andrew, "On the Role of the FitzGerald–Lorentz Contraction Hypothesis in the Development of Joseph Larmor's Electronic Theory of Matter". Archive for History of Exact Sciences 43 (1991): 29–91.

Aiheesta muualla 
 

Irlantilaiset matemaatikot
Irlantilaiset fyysikot
Copley-mitalin saajat
Vuonna 1857 syntyneet
Vuonna 1942 kuolleet