ג'. א. טיילור

סר ג'פרי אינגרם טיילור (באנגלית: Geoffrey Ingram Taylor, 7 במרץ 1886 – 27 ביוני 1975) היה פיזיקאי ומתמטיקאי בריטי, אשר בלט במיוחד בתחומי מכניקת הזורמים ותורת הגלים.

ביוגרפיה

טיילור נולד בסנט ג'ונס ווד שבלונדון. אביו, אדוורד אינגרם טיילור, עסק באומנות ואמו, מרגרט בול, הייתה נצר לשושלת ארוכה של מתמטיקאים ידועים (ביניהם ג'ורג בול ואלישה בול סטוט). טיילור התעניין במדע בילדותו לאחר שהאזין למגוון הרצאות מדעיות, והוא הרבה לבצע ניסויים בעזרת מוצרים ביתיים. הוא עשה תואר ראשון במתמטיקה בטריניטי קולג'.

המאמר הראשון שלו עסק בתחום הפיזיקה הקוונטית והראה שבניסוי העקיפה של יאנג מיוצרים פסים אפילו אם משתמשים מקורות אור חלשים, עד כדי כך שנדרש פחות מפוטון אחד בממוצע כדי ליצור פסים אלו. מאמרו השני עסק בגלי הלם וזכה בפרס סמית'. בשנת 1910 טיילור נבחר למלגה בטריניטי קולג', ובשנה שלאחר מכן הוא מונה לתפקיד כקורא תופעות דינמיות במטאורולוגיה. עבודתו על טורבולנציה באטמוספירה הובילה לפרסום של עוד מאמר - "תנועה טורבולנטית בנוזלים", שזיכה אותו בפרס אדמס בשנת 1915.

בשנת 1913 שימש טיילור כמטאורולוג על סיפונה של ספינת סקוטיה בבעלותה של סיירת הקרח הבריטית. תצפיותיו על גבי הספינה היוו את הבסיס לעבודתו המאוחרת יותר על מודל תאורטי של ערבוב באוויר. עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה, הוא נשלח למפעל מטוסים בעיר פארנבורו על מנת ליישם את הידע שלו בעיצוב מטוסים, כאשר ההתמקדות הייתה על הלחץ בפירי מדחף. בנוסף לשיפור המטוסים בעזרת ניסיונו בתחום, הוא אף למד להטיס מטוסים ולצנוח.

לאחר המלחמה חזר טיילור לטריניטי קולג' ועבד על יישום של זרימה טורבולנטית באוקיינוגרפיה. הוא עבד גם על הבעיה של גופים העוברים דרך נוזל מסתובב (הוא חקר את אפקט "עמוד טיילור"). בשנת 1923 הוא התמנה לפרופסור מחקר על ידי החברה המלכותית. מינוי זה אפשר לו להפסיק לעסוק בהוראה, תחום שבו עסק בארבע השנים הקודמות, אותו הוא תעב ולא היה טוב בו. בתקופה זו טיילור עשה עבודה רחבת-היקף על מכניקת זורמים ומכניקת מוצקים, כולל מחקר על עיוות של חומרים גבישיים שהתבסס על תצפיותיו במשך המלחמה כשעבד בפארנבורו. הוא גם הפיק עוד תרומה גדולה למדע בנושא זרימה טורבולנטית, כשהציג גישה חדשה באמצעות מחקר סטטיסטי של תנודות במהירות.

בשנת 1934 הבין טיילור, במקביל למיכאל פולני ואגון אורובאן, שהדפורמציה הפלסטית של חומרים משיכים יכולה להיות מוסברת במונחים של התאוריה של נקעים שפותחה על ידי ויטו וולטרה בשנת 1905. תובנה זו הייתה קריטית בפיתוח המדע המודרני של מכניקת מוצקים.

במהלך מלחמת העולם השנייה, טיילור יישם שוב את מומחיותו בפתרון בעיות צבאיות, כגון ההתפשטות של גלי ההדף שנוצרו מחמת פיצוצים, הן באוויר והן מתחת למים. טיילור אף נשלח לארצות הברית ב-1944-1945 כחלק מהמשלחת הבריטית לפרויקט מנהטן בלוס אלמוס. הוא עזר בפיתוח הנשק האטומי על ידי פתרון בעיות של חוסר יציבות בבעיות קריסה.

בשנת 1944 הוא קיבל תואר אבירות ואת מדליית קופלי מטעם החברה המלכותית.

טיילור המשיך את מחקרו לאחר המלחמה וכיהן בוועדת המחקר האווירית, כאשר הוא עובד על פיתוח מטוסים על-קוליים. למרות שהוא יצא לגמלאות באופן רשמי בשנת 1952, הוא המשיך את המחקר במשך עשרים השנים הבאות, תוך התמקדות בבעיות שניתן לחוקרן באמצעות ציוד פשוט יחסית. זה הוביל להתקדמות מדעית בנושא שיטות למדידת המקדם השני של הצמיגות בנוזל. טיילור אף המציא נוזל בלתי דחיס עם בועות גז המרחפות בו. הפיזור של הגז בנוזל במהלך ההתרחבות היה תוצאה של צמיגות הגזירה של הנוזל, ובכך הצמיגות בתפזורת יכולה בקלות להיות מחושבת. תחומי המחקר שלו בערוב ימיו עסקו בדיספרסיה אורכית בזרימה בצינורות, בתנועה דרך משטחים נקבוביים, ובדינמיקה של נוזלים בתוך משטחים דקים.

היבטים של חייו של טיילור לעיתים קרובות באו לידי ביטוי בעבודתו. עניינו בתנועה של אוויר ומים, בתנועה של יצורים ימיים חד תאיים ובמזג האוויר, היו קשורים לאהבתו להפלגה ולספנות. בשנת 1930 הוא אף המציא את עוגן המחרשה (CQR), שהיה חזק יותר ונוח יותר לתפעול מאשר העוגנים האחרים בתקופתו. בעוגן המחרשה נעשה שימוש במגוון כלי תחבורה ימיים קטנים, כולל במטוסים ימיים.

המחקר האחרון שלו התפרסם בשנת 1969, כשהיה בן 83. במחקרו הוא חזר לתחום העניין שלו בפעילות חשמלית בסופות רעמים, בהתמקדות בהתנהגות של נוזל הזורח תחת השפעה של שדה חשמלי. טיילור גילה כי הנוזל יקבל צורה של חרוט, שנקרא חרוט טיילור על שמו. באותה השנה קיבל טיילור פרס ומדליה על שם א.א. גריפיט, וכן את אות מסדר ההצטיינות. הוא סבל משבץ בשנת 1972 אשר למעשה שם קץ לעבודתו; הוא נפטר בקיימברידג' בשנת 1975.

ב-1994 תיאר אותו תלמידו ג'ורג' בצ'לור בביוגרפיה שכתב על חייו ומורשתו של טיילור, כ"אחד המדענים החשובים של המאה (ה-20)".

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

מתמטיקאים בריטים
פיזיקאים בריטים
עובדי פרויקט מנהטן
אבירים בריטים
זוכי המדליה המלכותית
בריטים שנולדו ב-1886
בריטים שנפטרו ב-1975
זוכי מדליית פרנקלין