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2017年12月16日 星期六

丁酉(鸡)年十月廿九

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  英国力学家、数学家。1819年8月13日生于斯克林,1903年2月1日卒于剑桥。
  斯托克斯自1849年起在剑桥大学任卢卡斯座教授,1851年当选皇家学会会员,1854年起任学会书记,30年后被选为皇家学会会长。斯托克斯为继I.牛顿之后任卢卡斯座教授、皇家学会书记、皇家学会会长这三项职务的第二个人。
  斯托克斯的主要贡献是对粘性流体运动规律的研究。牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出,粘性流体间的阻力与其速度梯度成比例。C.-L.-M.-H.纳维从分子假设出发,将L.欧拉关于流体运动方程推广,1821年获得带有一个反映粘性的常数的运动方程。1845年斯托克斯从改用连续统的力学模型和牛顿关于粘性流体的物理规律出发,在《论运动中流体的内摩擦理论和弹性体平衡和运动的理论》(On the theories of the internal friction of fluids in motion,and of the equilib-rium and motion of elastic solids)中给出粘性流体运动的基本方程组,其中含有两个常数。这组方程后称纳维-斯托克斯方程,它是流体力学中最基本的方程组。斯托克斯还研究过不满足牛顿粘性规律的流体的运,但这种“非牛顿”的理论直到20世纪40年代才得到重视和发展。1851年,斯托克斯在《流体内摩擦对摆运动的影响》(On the effect of internal friction of fl-uids on the motion of pendulums)的研究报告中提出球体在粘性流体中作较慢运动时受到的阻力的计算公式,指明阻力与流速和粘滞系数成比例,这是关于阻力的斯托克斯公式。斯托克斯发现流体表面波的非线性特征,其波速依赖于波幅,并首次用摄动方法处理了非线性波问题(1847)。
  斯托克斯对弹性力学也有研究,他指出各向同性弹性体中存在两种基本抗力,即体积压缩的抗力和对剪切的抗力,明确引入压缩刚度和剪切刚度(1845),证明弹性纵波是无旋容胀波,弹性横波是等容畸变波(1849)。
  斯托克斯在数学方面以场论中关于线积分和面积分之间的一个转换公式(斯托克斯公式)而闻名。该公式是他1854年为史密斯奖试卷所写的考题。斯托克斯在物理学方面的成就有:用荧光研究紫外线,利用测量地球表面的重力变化来测地形(1849),对太阳光谱中的暗线(即夫琅和费线)作出解释等。
  斯托克斯的数学和物理论文汇编成集,共 5卷。此外还著有《论光》(On Light, 1887)和《自然神学》(Natural Theology,1891)等书。

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更新时间 : 2009-03-21

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