Peter Guthrie Tait

Peter Guthrie Tait (ca. 1883), Gemälde von George Reid (1841–1913)

Peter Guthrie Tait (* 28. April 1831 in Dalkeith, Midlothian, Schottland; † 4. Juli 1901 in Edinburgh) war ein schottischer Physiker.

Leben und Wirken

Tait war der einzige Sohn der drei Kinder von John Tait († um 1840) und dessen Frau Mary Ronaldson. Nach dem Tod seines Vaters wuchs er in Edinburgh bei seinem Onkel John Ronaldson auf, einem für die Wissenschaften begeisterten Banker. 1841 trat er in die Edinburgh Academy ein, die gleichzeitig James Clerk Maxwell eine Klasse über ihm besuchte. Tait war ein sehr guter Schüler, sowohl in den klassischen Sprachen als auch in Mathematik, wo er 1846 noch vor Maxwell einen Schulpreis bekam (im darauf folgenden Jahr siegte Maxwell). 1847 besuchte er gemeinsam mit Maxwell die Universität von Edinburgh, wechselte aber 1848 nach Cambridge, wo er 1852 Senior Wrangler in den Tripos wurde. Im selben Jahr gewann er den Smith-Preis.

Tait wurde Fellow des Peterhouse an der Universität Cambridge und begann ein Buch über Dynamik zu schreiben, das 1856 erschien. 1854 wurde er Professor für Mathematik am Queens College in Belfast. Dort begann sein Interesse für Quaternionen, über die er eine Korrespondenz mit deren Erfinder William Rowan Hamilton begann, mit dem er sich auch befreundete. In der Folge wurde Tait in zahlreichen Aufsätzen und einigen Büchern zu einem einflussreichen Befürworter der Anwendung der Theorie der Quaternionen in der Physik. Später lag er deswegen im Streit mit Oliver Heaviside und Josiah Willard Gibbs, beide Befürworter des heute allgemein gebräuchlichen Vektorkonzepts. Von Tait stammt die heutige Form des Nabla-Symbols als ein auf den Kopf gestelltes Delta.

1860 wurde er Nachfolger von James David Forbes als Inhaber des Lehrstuhls für Naturphilosophie in Edinburgh, auf den er in Konkurrenz zu Maxwell berufen wurde, weil man sein energischeres Auftreten und seine pädagogischen Fähigkeiten höher schätzte. Ein bekanntes Lehrbuch des 19. Jahrhunderts war das von Tait zusammen mit William Thomson (Lord Kelvin) Treatise of Natural Philosophy von 1867 (geplant waren vier Bände, nur der erste erschien), in der sie das Energie-Konzept und das Prinzip der Energieerhaltung in den Mittelpunkt stellten. Einen großen Einfluss auf Tait hatten auch die Arbeiten von Hermann Helmholtz, insbesondere seine Arbeiten über Wirbelbewegung von 1858, die Tait übersetzte. Tait testete Helmholtz’ Theorie (insbesondere die Stabilität der Ringe bei Beinahe-Kollisionen) mit Rauchringen, und Thomson war davon so beeindruckt, dass in ihm die Idee entstand, Atome als Ringsysteme mit Knoten zu beschreiben. Diese aus heutiger Sicht kuriose Idee führte dazu, dass sich Tait mit Knotentheorie zu beschäftigen begann. 1876–1877 publizierte er mehrere Arbeiten, in denen er Knoten nach der Anzahl der Überkreuzungen bei zweidimensionaler Projektion klassifizierte (mit bis zu 7 Überkreuzungen), was er ab 1883 in Zusammenarbeit mit Thomas Kirkman auf bis zu 11 Überkreuzungen ausdehnte. Tait überprüfte die ihm von Kirkman übersandten Tabellen auf äquivalente Knoten unter Verwendung intuitiver Methoden, die sich später als korrekt herausstellten (für die von ihm überprüften Tabellen bis 10 Überkreuzungen, bei Kirkmans Tabelle mit 11 Überkreuzungen, die 1581 Knoten enthielt, gab er auf).

Tait schrieb auch 1896 eine Arbeit über die Flugbahn von Golfbällen. Sein Sohn Frederick Guthrie Tait (1870–1900) war ein Amateur-Golfer. Er fiel als Freiwilliger bei der Black Watch im Burenkrieg (1900) und beschäftigte sich mit kinetischer Gastheorie.

Ehrungen

Am 7. Januar 1861 wurde Tait zum Mitglied („Fellow“) der Royal Society of Edinburgh gewählt, deren Generalsekretär er von 1879 bis 1901 war, und die ihm 1867 und 1871 die Keith Medal sowie 1887 den Gunning Victoria Jubilee Prize verlieh. Tait war nie Mitglied der Londoner Royal Society, er erhielt aber 1886 deren Royal Medal.

Schriften (Auswahl)

Bücher

• A treatise on dynamics of a particle. With numerous examples. Macmillan and Co., Cambridge 1856 (Digitalisat) – mit William John Steele (1838–1855).
  • 6. Auflage 1889.
• Sketch of elementary dynamics. MacLachlan & Stewart, Edinburgh 1863 – mit William Thomson.
• Treatise on natural philosophy. Clarendon press, Oxford 1867 (Digitalisat) – mit William Thomson.
  • Neue Auflage, 2 Teile, University Press, Cambridge 1879–1883 (Teil 1, Teil 2).
  • Handbuch der theoretischen Physik. 2 Teile, Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1871 (Teil 1, Teil 2) – übersetzt von Hermann von Helmholtz und Gustav Wertheim.
• An elementary treatise on quaternions. Clarendon Press, Oxford 1867 (Digitalisat).
  • 2. Auflage 1873.
  • 3. Auflage 1890.
  • Traité élémentaire des quaternions. 2 Bände, Gauthiers-Villars, Paris 1882–1884 (Band 1, Band 2) – übersetzt von Gustave Plarr (1819–1892) nach der 2. Auflage.
  • Elementares Handbuch der Quaternionen. B. G. Teubner, Leipzig 1889 (Digitalisat) – übersetzt von G. von Scherff.
• Sketch of thermodynamics. Edmunston and Douglas, Edinburgh 1868 (Digitalisat).
  • 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, David Douglas, Edinburgh 1877 (Digitalisat).
  • Esquisse historique de la théorie dynamique de la chaleur. Gauthier-Villars, Paris 1870 (Digitalisat) – übersetzt von François Moigno und Alfred Le Cyre.
• Life and letters of James David Forbes. Macmillan and Co, London 1873 (Digitalisat) – mit John Campbell Shairp (1819–1885) und Anthony Adams-Reilly (1836–1885).
• The unseen universe or Physical speculations on a future state. Macmillan, London 1875 (Digitalisat) – mit Balfour Stewart.
  • 17. Auflage 1890.
  • L’univers invisible. Études physiques sur un état futur. Baillière, Paris 1883 (Digitalisat) – übersetzt nach der 10. Auflage.
• Lectures on some recent advances in physical science with a special lecture on force. Macmillan and Co., London 1876 (Digitalisat).
  • 2., überarbeitete Auflage, Macmillan and Co., London 1876 (Digitalisat).
  • 3., überarbeitete Auflage, Macmillan and Co., London 1885 (Digitalisat).
  • Vorlesungen über einige neuere Fortschritte der Physik. Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1877 (Digitalisat) – übersetzt von Gustav Wertheim.
  • Conférences sur quelques-uns des progrès récents de la physique. Gauthier-Villars, Paris 1887 (Digitalisat) – übersetzt nach der 3. Auflage von Michel Krouchkoll.
  • Lezioni sopra alcuni recenti progressi della fisica. Sonciniana, Fano 1887 – übersetzt von Angelo Emo.
• Paradoxical philosophy. A sequel to the Unseen universe. Macmillan and Co., London 1878 (Digitalisat).
  • 2. Auflage, Macmillan and Co., London 1879 (Digitalisat).
• Heat. Macmillan and Co., London 1884 (Digitalisat).
  • 3. Auflage 1892.
  • Wärmelehre. Toeplitz und Deuticke, Wien 1885 (Digitalisat) – übersetzt von Ernst Lecher.
• Light. Adam and Charles Black, Edinburgh 1884 (Digitalisat).
  • 2. Auflage 1889.
• Properties of matter. Adam and Charles Black, Edinburgh 1885 (Digitalisat).
  • Die Eigenschaften der Materie. A. Pichler’s Witwe & Sohn, Wien 1888 (Digitalisat) – übersetzt von G. Siebert.
• Dynamics. Adam and Charles Black, London 1895 (Digitalisat).
• Newton’s laws of motion. Adam and Charles Black, London 1899 (Digitalisat).
• Scientific papers. 2 Bände, University Press, Cambridge 1898–1900 (Band 1, Band 2).

Zeitschriftenbeiträge

• The unwritten chapter on golf. In: The Scotsman. 31. August 1887.
  • = Nature. Band 36, 22. September 1887, S. 502–503 (Digitalisat, doi:10.1038/036502b0).
• Preliminary note on the duration of impact. In: Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. Band 15, Nr. 127, Edinburgh 1889, S. 159 (Digitalisat, doi:10.1017/S0370164600005319).
• Some points in the physics of golf. In: Nature. Band 42, 28. August 1890, S. 420–423 (Digitalisat, doi:10.1038/042420a0).
• Some points in the physics of golf. II. In: Nature. Band 44, 24. September 1891, S. 497–498 (Digitalisat, doi:10.1038/044497a0).
• Some points in the physics of golf. III. In: Nature. Band 48, 29. Juni 1893, S. 202–204 (Digitalisat, doi:10.1038/048202a0).
• On the path of a rotating spherical projectile. In: Transactions of The Royal Society of Edinburgh. Band 37, Nr. 2, 1895, S. 427–440 (Digitalisat, doi:10.1017/S0080456800032683).
• On the path of a rotating spherical projectile. II. In: Transactions of The Royal Society of Edinburgh. Band 39, Nr. 2, 1900, S. 491–506 (Digitalisat, doi:10.1017/S0080456800034165).

Literatur

• Chris Denley, Chris Pritchard: The golf ball aerodynamics of Peter Guthrie Tait. In The Mathematical Gazette. Band 77, Nr. 480, 1993, S. 298–313 (JSTOR:3619769).
• Cargill Gilston Knott: Life and scientific work of Peter Guthrie Tait. Supplementing the two volumes of scientific papers published in 1898 and 1900. University Press, Cambridge 1911 (Digitalisat).
• J. D. North: Tait, Peter Guthrie. In: Complete Dictionary of Scientific Biography. Band 13, Charles Scribner’s Sons, 2008, S. 145–146.
• Chris Pritchard: Aspects of the Life and Work of Peter Guthrie Tait, FRSE. [1995] (PDF).
• Crosbie Smith: Tait, Peter Guthrie (1831–1901). In: Henry Colin Gray Matthew, Brian Harrison (Hrsg.): Oxford Dictionary of National Biography, from the earliest times to the year 2000 (ODNB). Oxford University Press, Oxford 2004, ISBN 0-19-861411-X; doi:10.1093/ref:odnb/36407 (Lizenz erforderlich), Stand: 24. Mai 2007.

Weblinks

Commons: Peter Guthrie Tait – Sammlung von Bildern

• John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Peter Guthrie Tait. In: MacTutor History of Mathematics archive (englisch).
• Peter Guthrie Tait in der Datenbank zbMATH