جورج ويليام هيل

كان جورج ويليام هيل (3 مارس 1838 - 16 أبريل 1914) فلكيًا ورياضيًا أمريكيًا . عمل بشكل مستقل، بمعزلٍ إلى حد كبير عن المجتمع العلمي الأوسع، وقدم إسهاماتٍ جليلة في علم الميكانيكا السماوية ونظرية المعادلات التفاضلية العادية . وقد أقر هنري بوانكاريه صراحةً بأهمية عمله عام 1905. وفي عام 1909، مُنح هيل ميدالية كوبلي من الجمعية الملكية ، "تقديرًا لأبحاثه في علم الفلك الرياضي". ويُذكر هيل بمعادلة هيل التفاضلية ، بالإضافة إلى كرة هيل .

وُلد هيل في مدينة نيويورك، وهو ابن الرسام والنقاش جون ويليام هيل وزوجته كاثرين سميث. انتقل مع عائلته إلى ويست نياك عندما كان في الثامنة من عمره. بعد المدرسة الثانوية، التحق هيل بكلية روتجرز ، حيث نما لديه اهتمام بالرياضيات.

في جامعة روتجرز، تأثر هيل بالبروفيسور ثيودور سترونج ، الذي كان صديقًا لعالم الرياضيات والفلك الأمريكي الرائد ناثانيال بوديتش . شجع سترونج هيل على قراءة الأعمال العظيمة في التحليل لسيلفستر لاكروا وأدريان ماري ليجندر ، بالإضافة إلى الرسائل في الميكانيكا وعلم الفلك الرياضي لجوزيف لويس لاغرانج ، وبيير سيمون لابلاس ، وسيميون دينيس بواسون ، وجوستاف دي بونتيكولان .

تخرج هيل من كلية روتجرز عام 1859، حاملاً شهادة البكالوريوس في الآداب . وفي العام نفسه، نشر أول بحث علمي له، حول المنحنى الهندسي لجسر متحرك . وبعد عامين، حصل على جائزة من مجلة رانكل الرياضية الشهرية لعمله في النظرية الرياضية لشكل الأرض .

في أوائل ستينيات القرن التاسع عشر، بدأ هيل بدراسة أعمال تشارلز أوجين دولوناي وبيتر أندرياس هانسن حول نظرية القمر ، والتي ألهمت وحفزت معظم أبحاث هيل اللاحقة. في عام 1861، عُيّن هيل من قبل جون دانيال رانكل للعمل في مكتب التقويم البحري التابع للمرصد البحري الأمريكي ، ومقره كامبريدج، ماساتشوستس . ^{[ 1 ]}

في عام 1862 منحت جامعة روتجرز هيل درجة الماجستير في الآداب . عاش هيل لفترة في كامبريدج ولاحقًا في واشنطن العاصمة ، لكنه فضل القيام بعمله الرياضي في مزرعة عائلته في ويست نياك، حيث تقاعد نهائيًا بعد عام 1892.

ركزت أعمال هيل الناضجة على رياضيات مسألة الأجسام الثلاثة ، ^{[ 2 ]} ولاحقًا مسألة الأجسام الأربعة، لحساب مدارات القمر حول الأرض ، وكذلك مدارات الكواكب حول الشمس . تمكن هيل من تحديد مجال التأثير الجاذبي لجسم فلكي في وجود أجسام ثقيلة أخرى، من خلال تقديم مفهوم سطح السرعة الصفرية . يُطلق على الفضاء داخل هذا السطح اسم كرة هيل ، والتي تُمثل المنطقة المحيطة بالجسم التي قد يجذب فيها أقمارًا صناعية.

في عام 1878، قدم هيل أول حل رياضي كامل لمشكلة التبادر المداري لمدار القمر حول الأرض، وهي مشكلة صعبة في نظرية القمر طُرحت لأول مرة في كتاب إسحاق نيوتن " برينسيبيا ماثيماتيكا" عام 1687. ^{[ 3 ]} كما قدم هذا العمل نفسه ما أصبح يُعرف في الفيزياء والرياضيات باسم " معادلة هيل التفاضلية "، والتي تصف سلوك المذبذب البارامتري وقدمت مساهمة مهمة في نظرية فلوكي الرياضية .

استقطب عمل هيل اهتمام المجتمع العلمي الدولي، وفي عام 1894 انتُخب رئيسًا للجمعية الرياضية الأمريكية ، وشغل هذا المنصب لمدة عامين. حاضر هيل في جامعة كولومبيا من عام 1898 إلى عام 1901، لكنه لم يجذب سوى عدد قليل من الطلاب، فاختار في نهاية المطاف إعادة راتبه ومواصلة العمل بمفرده في منزله في ويست نياك، بدلًا من العمل في الأوساط الأكاديمية. ^{[ 4 ]}

نُشرت الأعمال الكاملة لهيل في الفترة ما بين عامي 1905 و1907 من قِبل مؤسسة كارنيجي للعلوم ، مع مقدمة من 12 صفحة كتبها عالم الرياضيات والفيزياء النظرية الفرنسي البارز هنري بوانكاريه . في تلك المقدمة، قال بوانكاريه إنه في مقالة هيل عام 1878 بعنوان "أبحاث في نظرية القمر"، "يمكن للمرء أن يلمس بذرة معظم التقدم الذي أحرزته [الميكانيكا السماوية] منذ ذلك الحين". ^{[ 3 ]} وفيما يتعلق بعزلة هيل عن المجتمع الأكاديمي، صرّح بوانكاريه بأن

كان هذا التحفظ، بل هذه الوحشية، ظرفاً سعيداً للعلم، لأنه سمح له بإكمال أبحاثه البارعة والصبورة. ^{[ 3 ]}

انتُخب جورج ويليام هيل عضوًا أجنبيًا في الجمعية الملكية بلندن عام ١٩٠٢. كما أصبح عضوًا في الجمعية الملكية بإدنبرة عام ١٩٠٨، وفي الأكاديميات العلمية في بلجيكا (١٩٠٩)، والنرويج (١٩١٠)، والسويد (١٩١٣)، وهولندا ( ١٩١٤). ^{[ ٥ ]} اتسمت سنواته الأخيرة باعتلال صحته، وتوفي في ويست نياك عام ١٩١٤. لم يتزوج قط ولم يُرزق بأطفال.

• عضو منتخب في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم (1865) ^{[ 6 ]}
• عضو منتخب في الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة (1874) ^{[ 7 ]}
• الميدالية الذهبية للجمعية الفلكية الملكية (1887)
• جائزة داموازو من المعهد الفرنسي (1898)
• عضو منتخب في الجمعية الفلسفية الأمريكية (1903) ^{[ 8 ]}
• ميدالية كوبلي من الجمعية الملكية في لندن (1909)
• ميدالية بروس من الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ (1909)
• فوهة بركانية على سطح القمر
• الكويكب 1642 هيل
• مركز هيل للعلوم الرياضية في حرم بوش التابع لجامعة روتجرز

• الأعمال الرياضية الكاملة لجورج ويليام هيل، المجلد 1 (مؤسسة كارنيجي في واشنطن، 1905-1907)
• الأعمال الرياضية الكاملة لجورج ويليام هيل، المجلد 2 (مؤسسة كارنيجي في واشنطن، 1905-1907)
• الأعمال الرياضية المجمعة لجورج ويليام هيل، المجلد 3 ، بعنوان "نظرية جديدة لكوكب المشتري وزحل " (مؤسسة كارنيجي في واشنطن، 1905-1907).
• الأعمال الرياضية الكاملة لجورج ويليام هيل، المجلد 4 (مؤسسة كارنيجي في واشنطن، 1905-1907)

• اقتباسات متعلقة بجورج ويليام هيل على موقع ويكي كوت
• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "جورج ويليام هيل" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز
• السيرة الذاتية للأكاديمية الوطنية للعلوم