詹姆士·金斯

**詹姆士・霍普伍德・金斯**爵士， OM FRS MA DSc ScD LLD（英語：Sir **James Hopwood Jeans**，1877 年 9 月 11 日 —1946 年 9 月 16 日），英國物理學家、天文學家、數學家。

## 生平

金斯生於蘭開夏郡奧姆斯柯克，在他三歲時和家人遷往倫敦。在麥錢特泰勒斯學校、威爾遜學校接受教育後，於 1896 年 10 月進入劍橋大學三一學院就讀，1900 年獲得數學學位。他的劍橋大學數學榮譽學位考試指導教授是羅伯特・阿爾弗雷德・赫爾曼，並於 1898 年成為該考試二級及格者（Second Wrangler）。1901 年金斯獲選為三一學院院士，1904 年成為劍橋大學數學講師。1905 年金斯前往美國普林斯頓大學擔任應用數學教授至 1909 年，之後回到劍橋大學。

金斯在量子力學、輻射和恆星演化等物理學的許多領域作出重要貢獻。他對旋轉體分析後提出皮埃爾 - 西蒙・拉普拉斯提出太陽系形成自單一氣體雲的理論是不正確的；他並提出另一顆恆星經過太陽附近，恆星潮汐力使太陽物質災難性大量流出，而流出的物質凝聚成行星，不過這一理論今日並不被接受。

金斯和亞瑟・愛丁頓是英國宇宙學研究的奠基者。1928 年金斯基於在宇宙中物質不斷產生的假設首次推測出穩態理論。1965 年宇宙微波背景輻射被發現後，穩態理論被大爆炸理論取代。

金斯的科學聲譽主要是基於他的數本專著。較著名的有 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 年退休後編寫了多本以社會大眾為對象的科學書籍，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》。這些書籍讓金斯成為他的時代相當著名的革命性科學發現說明者，尤其是在相對論和物理宇宙學方面。

1939 年，《英國天文協會期刊》報導金斯將在劍橋大學選區參選英國下議院國會議員。不過應在 1939 或 1940 年進行的選舉並未舉辦，之後在 1945 年的國會議員選舉中金斯並未參選。

金斯於 1943 年出版了《Physics and Philosophy》，書中以現實中各種不同的觀點探討科學和哲學的關係。

金斯的宗教觀點為不可知論者。

金斯在薩里郡多爾金逝世。

## 主要成就

金斯的其中一個重大發現是「金斯長度」，這是太空中星際雲的臨界半徑。該值與氣體雲溫度、密度和組成氣體的質量相關。小於金斯長度的星際雲將不會有克服氣體向外熱壓力的足夠重力，更無法凝聚形成恆星。即半徑大於金斯長度的星際雲將會塌縮，公式如下：

　
: $\lambda _{J}={\sqrt {\frac {15k_{B}T}{4\pi Gm\rho }}}$

金斯還提出了這項公式的另一個版本，稱為「金斯質量」或「金斯不穩定性」，則是表示星際雲必須到達金斯質量才會塌縮。

金斯還協助提出了瑞利 - 金斯定律，這是輻射源溫度和黑體輻射能量密度關係式的定律。公式如下：

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

## 家庭

金斯有兩段婚姻。首任妻子是美國詩人夏洛特・蒂芬妮・米切爾，兩人在 1907 年結婚。之後金斯在 1935 年和第二任妻子，奧地利風琴和大鍵琴演奏家蘇珊娜・霍克（即蘇西・金斯）結婚。

## 獎項與榮譽

* 1906 年 5 月獲選皇家學會會士
* 1917 年皇家學會貝克爾講座
* 1919 年皇家學會皇家獎章
* 1921 到 1924 年劍橋哲學學會霍普金斯獎
* 1922 年英國皇家天文學會金質獎章
* 1928 年受封為爵士
* 1931 年富蘭克林研究所富蘭克林獎章
* 1933 獲邀在皇家學會聖誕講座上演說《Through Space and Time》。
* 1937 年印度科學普及協會慕克吉獎章
* 1938 年獲選為第 25 屆印度科學促進協會會長
* 1938 年印度科學促進協會加爾各答獎章
* 1939 年獲選為功績勳章成員
* 月球上的金斯環形山和火星上的金斯撞擊坑。
* 羅伯特・辛普森所寫的第 7 號弦樂四重奏於 1977 年金斯誕生百年作成以向他致敬。
* 金斯的母校麥錢特泰勒斯學校設有詹姆士・金斯學術獎學金，授予入學考試中數學和科學成績優異新生。

## 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)

**可在網際網路檔案館上獲得的著作：**

* 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_

## 參考資料

## 外部連結

* MacTutor (St. Andrews Univ.): More biographical information. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, including photos
* Britannica article （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） includes photo