詹姆士·金斯

詹姆士·霍普伍德·金斯爵士， OM FRSMA DSc ScD LLD（Sir James Hopwood Jeans，1877年9月11日－1946年9月16日），英国物理学家、天文学家、数学家。

## 生平

金斯生于兰开夏郡奥姆斯柯克，在他三岁时和家人迁往伦敦。在麦钱特泰勒斯学校、威尔逊学校接受教育后，于1896年10月进入剑桥大学三一学院就读，1900年获得数学学位。他的剑桥大学数学荣誉学位考试指导教授是罗伯特·阿尔弗雷德·赫尔曼，并于1898年成为该考试剑桥大学数学荣誉学位考试及格者（Second Wrangler）。1901年金斯获选为三一学院院士，1904年成为剑桥大学数学讲师。1905年金斯前往美国普林斯顿大学担任应用数学教授至1909年，之后回到剑桥大学。

金斯在量子力学、辐射和恒星演化等物理学的许多领域作出重要贡献。他对旋转体分析后提出皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出太阳系形成自单一气体云的理论是不正确的；他并提出另一颗恒星经过太阳附近，恒星潮汐力使太阳物质灾难性大量流出，而流出的物质凝聚成行星，不过这一理论今日并不被接受。

金斯和亚瑟·爱丁顿是英国宇宙学研究的奠基者。1928年金斯基于在宇宙中物质不断产生的假设首次推测出稳态理论。1965年宇宙微波背景辐射被发现后，稳态理论被大爆炸理论取代。

金斯的科学声誉主要是基于他的数本专著。较著名的有1904年出版的《The Dynamical Theory of Gases》、1906年出版的《Theoretical Mechanics》，以及1908年出版的《Mathematical Theory of Electricity and Magnetism》。他在1929年退休后编写了多本以社会大众为对象的科学书籍，著名的有1930年出版的《The Mysterious Universe》、1931年出版的《The Stars in Their Courses》、1933年出版的《The New Background of Science》、1934年出版的《The Universe Around Us, Through Space and Time》。这些书籍让金斯成为他的时代相当著名的革命性科学发现说明者，尤其是在相对论和物理宇宙学方面。

1939年，《英国天文协会期刊》报导金斯将在剑桥大学选区参选英国下议院国会议员。不过应在1939或1940年进行的选举并未举办，之后在1945年的国会议员选举中金斯并未参选。

金斯于1943年出版了《Physics and Philosophy》，书中以现实中各种不同的观点探讨科学和哲学的关系。

金斯的宗教观点为不可知论者。

金斯在萨里郡多尔金逝世。

## 主要成就

金斯的其中一个重大发现是“金斯长度”，这是太空中星际云的临界半径。该值与气体云温度、密度和组成气体的质量相关。小于金斯长度的星际云将不会有克服气体向外热压力的足够重力，更无法凝聚形成恒星。即半径大于金斯长度的星际云将会塌缩，公式如下：

$$\lambda_J=\sqrt{\frac{15k_{B}T}{4\pi Gm\rho}}$$

金斯还提出了这项公式的另一个版本，称为“金斯质量”或“金斯不稳定性”，则是表示星际云必须到达金斯质量才会塌缩。

金斯还协助提出了瑞利-金斯定律，这是辐射源温度和黑体辐射能量密度关系式的定律。公式如下：

$$f(\lambda) = 8\pi c \frac{k_{B}T}{\lambda^4}$$

## 家庭

金斯有两段婚姻。首任妻子是美国诗人夏洛特·蒂芬妮·米切尔，两人在1907年结婚。之后金斯在1935年和第二任妻子，奥地利风琴和大键琴演奏家苏珊娜·霍克（即苏西·金斯）结婚。

## 奖项与荣誉

- 1906年5月获选皇家学会会士
- 1917年皇家学会贝克尔讲座
- 1919年皇家学会皇家奖章
- 1921到1924年剑桥哲学学会霍普金斯奖
- 1922年英国皇家天文学会金质奖章
- 1928年受封为爵士
- 1931年富兰克林研究所富兰克林奖章
- 1933获邀在皇家学会圣诞讲座上演说《Through Space and Time》。
- 1937年印度科学普及协会慕克吉奖章
- 1938年获选为第25届印度科学促进协会会长
- 1938年印度科学促进协会加尔各答奖章
- 1939年获选为功绩勋章成员
- 月球上的金斯环形山和火星上的金斯撞击坑。
- 罗伯特·辛普森所写的第7号弦乐四重奏于1977年金斯诞生百年作成以向他致敬。
- 金斯的母校麦钱特泰勒斯学校设有詹姆士·金斯学术奖学金，授予入学考试中数学和科学成绩优异新生。

## 主要著作

- Jeans, James Hopwood. (1947). The Growth of Physical Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00565-4)
- Jeans, James Hopwood. (1942). Physics and Philosophy. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00567-8)
- Jeans, James Hopwood. (1940). An Introduction to the Kinetic Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00560-9)
- Jeans, James Hopwood. (1937). Science and Music. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00569-2)
- Jeans, James Hopwood. (1934). Through Space and Time. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00571-5)
- Jeans, James Hopwood. (1933). The New Background of Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00572-2)
- Jeans, James Hopwood. (1931). Stars in Their Courses. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00570-8)
- Jeans, James Hopwood. (1930). The Mysterious Universe. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00566-1)
- Jeans, James Hopwood. (1928). Astronomy and Cosmogony. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00562-3)
- Jeans, James Hopwood. (1925). Mathematical Theory of Electricity and Magnetism. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00561-6)
- Jeans, James Hopwood. (1926). Atomicity and Quanta. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00563-0)
- Jeans, James Hopwood. (1919). Problems of Cosmology and Stellar Dynamics. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00568-5)
- Jeans, James Hopwood. (1904). The Dynamical Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00564-7)

可在互联网档案馆上获得的著作：

- 1904年 The Dynamical Theory of Gases
- 1906年 Theoretical Mechanics
- 1908年 Mathematical Theory of Electricity and Magnetism
- 1947年 The Growth of Physical Science

其他：

- 1929年 The Universe Around Us
- 1930年 The Mysterious Universe
- 1931年 The Stars in Their Courses
- 1933年 The New Background of Science
- 1937年 Science and Music
- 1942年 Physics and Philosophy

## 外部链接

- MacTutor (St. Andrews Univ.): More biographical information. , including photos
- Britannica article includes photo

## 基本资料

- 日语原文：詹姆斯·金斯爵士、Sir James Jeans
- 出生日期：1877年9月11日
- 出生地：英格兰兰开夏郡奥姆斯柯克
- 逝世日期：1946年9月16日
- 逝世地：英格兰萨里郡多尔金
- 研究领域：天文学、数学、物理学
- 机构：剑桥大学、普林斯顿大学
- 母校：麦钱特泰勒斯学校、剑桥大学三一学院
- 著名学生：罗纳德·费雪
- 知名于：瑞利-金斯定律、金斯不稳定性
- 获奖：史密斯奖（1901年）、亚当斯奖（1917年）、皇家学会皇家奖章（1919年）
- 宗教：不可知论者