Sydney Chapman (matemático)

Sydney Chapman (29 de enero de 1888 - 16 de junio de 1970) ^[1] fue un matemático y geofísico británico . ^[4] Su trabajo sobre la teoría cinética de los gases , la física solar-terrestre y la capa de ozono de la Tierra ha inspirado una amplia gama de investigaciones durante muchas décadas. ^{[2] [5] [6] [7] [8]}

Chapman nació en Eccles , cerca de Salford , en Inglaterra, y comenzó sus estudios avanzados en un instituto técnico, ahora la Universidad de Salford , en 1902. ^[9] En 1904, a los 16 años, Chapman ingresó en la Universidad de Manchester . Compitió por una beca para la universidad ofrecida por su condado natal, y fue el último estudiante seleccionado. Chapman reflexionó más tarde: "A veces me pregunto qué habría pasado si hubiera llegado un lugar más abajo". ^[5] Inicialmente estudió ingeniería en el departamento dirigido por Osborne Reynolds . Chapman recibió clases de matemáticas de Horace Lamb , el profesor Beyer de matemáticas, y JE Littlewood , quien vino de Cambridge en el último año de Chapman en Manchester. Aunque se graduó con un título de ingeniería, Chapman se había entusiasmado tanto con las matemáticas que se quedó un año más para obtener un título en matemáticas. Siguiendo la sugerencia de Lamb, Chapman solicitó una beca para el Trinity College, Cambridge . Al principio, solo se le concedió una beca parcial como becario (es decir, obtuvo apoyo financiero actuando como sirviente de otros estudiantes), pero a partir de su segundo año recibió una beca completa. Se graduó como vaquero en 1910. ^[6] Comenzó su investigación en matemáticas puras con GH Hardy , pero más tarde ese año Sir Frank Dyson le pidió que fuera su asistente principal en el Observatorio Real de Greenwich . ^{[ cita requerida ]}

De 1914 a 1919, Chapman regresó a Cambridge como profesor de matemáticas y miembro del Trinity College. Ocupó la Cátedra Beyer de Matemáticas Aplicadas en Manchester de 1919 a 1924, el mismo puesto que había ocupado Lamb, y luego se trasladó al Imperial College de Londres . Durante la Segunda Guerra Mundial fue asesor científico adjunto del Consejo del Ejército. ^[6]

En 1946, Chapman fue elegido para la Cátedra Sedleian de Filosofía Natural en Oxford y fue nombrado miembro del Queen's College de Oxford . En 1953, tras su jubilación de Oxford, Chapman aprovechó oportunidades de investigación y docencia en todo el mundo, ^[4] incluso en la Universidad de Alaska y la Universidad de Colorado , pero también en lugares tan lejanos como Estambul , El Cairo , Praga y Tokio. Como Director Científico Asesor del Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska entre 1951 y 1970, pasó tres meses del año en Alaska , normalmente durante el invierno, para investigar las auroras. ^[10] Gran parte del resto del año lo pasó en el Observatorio de Gran Altitud en Boulder, Colorado. ^[11]

Los logros matemáticos más notables de Chapman se dieron en el campo de los procesos estocásticos (procesos aleatorios), especialmente los procesos de Markov . En su estudio de los procesos estocásticos markovianos y sus generalizaciones, Chapman y el ruso Andrey Kolmogorov desarrollaron de forma independiente el conjunto fundamental de ecuaciones en el campo, las ecuaciones de Chapman-Kolmogorov . A Chapman se le atribuye la elaboración, en 1930, de los mecanismos fotoquímicos que dan origen a la capa de ozono . ^[11]

Chapman es reconocido como uno de los pioneros de la física solar-terrestre. ^[4] Este interés surgió de su trabajo temprano sobre la teoría cinética de los gases. Chapman estudió las tormentas magnéticas y las auroras , desarrollando teorías para explicar su relación con la interacción del campo magnético de la Tierra con el viento solar . Disputó y ridiculizó el trabajo de Kristian Birkeland y Hannes Alfvén , adoptando más tarde las teorías de Birkeland como propias. ^{[12] [13]} Chapman y su primer estudiante de posgrado , VCA Ferraro, predijeron la presencia de la magnetosfera a principios de la década de 1930. También predijeron características de la magnetosfera que fueron confirmadas 30 años después por el satélite Explorer 12. ^[5 ]

En 1940, Chapman y un colega alemán, Julius Bartels, publicaron un libro en dos volúmenes ^{[14] [15]} sobre geomagnetismo, que se convertiría en el libro de texto estándar durante las siguientes dos décadas. ^[5] En 1946, Chapman acuñó el término: Aeronomía , que se utiliza hoy para describir el campo científico de la investigación a gran altitud sobre la interacción atmósfera/espacio. ^[16]

De 1951 a 1954, Chapman fue presidente de la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG). ^{[ cita requerida ]}

Chapman fue presidente del Comité Especial para el Año Geofísico Internacional (AGI). La idea del AGI surgió de una discusión en 1950 entre Chapman y científicos como James Van Allen . El AGI se celebró en 1957-58 y dio como resultado un gran progreso en campos como las ciencias de la Tierra y el espacio, además de conducir a los primeros lanzamientos de satélites . ^{[ cita requerida ]}

Chapman recibió muchos honores a lo largo de su carrera, incluido el Premio Smith en 1913, ^[6] elección como miembro de la Royal Society en 1919, ^[1] orador invitado del ICM en 1924, ^[17] conferenciante Bakerian de la Royal Society en 1931, Medalla Real de la Royal Society en 1934, Medalla De Morgan de la London Mathematical Society en 1944. En 1949, fue galardonado con la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society y fue elegido miembro de la Royal Society de Edimburgo en 1953. En 1964, fue galardonado con la Medalla Copley de la Royal Society y en 1965 con la Medalla de Oro Symons de la Royal Meteorological Society . Fue elegido miembro de las Academias Nacionales de Ciencias de los Estados Unidos, Noruega, Suecia y Finlandia. ^[6] Se desempeñó como presidente de la Sociedad Matemática de Londres entre 1929 y 1931 y de la Sociedad Meteorológica Real entre 1932 y 1933. ^{[ cita requerida ]}

El cráter lunar Chapman recibe su nombre en su honor, al igual que el edificio Sydney Chapman en el campus de la Universidad de Alaska Fairbanks . Este edificio fue la primera sede permanente del Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska y ahora alberga el Departamento de Ciencias de la Computación y el Departamento de Matemáticas y Estadística. ^[18] La Unión Geofísica Estadounidense organiza las "Conferencias Chapman", que son pequeñas reuniones temáticas destinadas a fomentar la investigación innovadora en áreas clave. ^[19] La Royal Astronomical Society fundó la Medalla Chapman en su memoria. ^[20]

En 1970, Chapman murió en Boulder, Colorado , a la edad de 82 años. ^[6] Su esposa murió en 1967.