هوارد ب. روبرتسون

كان هوارد بيرسي "بوب" روبرتسون (27 يناير 1903 - 26 أغسطس 1961) عالم رياضيات وفيزياء أمريكيًا اشتهر بمساهماته في علم الكونيات الفيزيائي ومبدأ عدم اليقين . شغل منصب أستاذ الفيزياء الرياضية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة برينستون .

قدّم روبرتسون إسهاماتٍ جليلة في رياضيات ميكانيكا الكم ، والنسبية العامة ، والهندسة التفاضلية . وبتطبيقه النسبية على علم الكونيات ، طوّر بشكلٍ مستقل مفهوم الكون المتوسع . ويرتبط اسمه في الغالب بتأثير بوينتينغ-روبرتسون ، وهي العملية التي يتسبب بها الإشعاع الشمسي في فقدان ذرة غبار تدور حول نجمٍ ما لزخمها الزاوي ، وهو ما وصفه أيضاً بدلالة النسبية العامة.

خلال الحرب العالمية الثانية ، خدم روبرتسون في لجنة أبحاث الدفاع الوطني (NDRC) ومكتب البحث والتطوير العلمي (OSRD). عمل كمستشار فني لوزير الحرب ، وضابط اتصال مكتب البحث والتطوير العلمي في لندن، ورئيس قسم الاستشارات الاستخباراتية العلمية في المقر الأعلى لقوات الحلفاء الاستكشافية .

بعد الحرب، شغل روبرتسون منصب مدير مجموعة تقييم أنظمة الأسلحة في مكتب وزير الدفاع من عام 1950 إلى عام 1952، ورئيس لجنة روبرتسون المعنية بالأجسام الطائرة المجهولة في عام 1953، والمستشار العلمي للقائد الأعلى لقوات الحلفاء في أوروبا (SACEUR) في عامي 1954 و1955. كما شغل منصب رئيس مجلس العلوم الدفاعية من عام 1956 إلى عام 1961، وعضوًا في اللجنة الاستشارية العلمية للرئيس (PSAC) من عام 1957 إلى عام 1961.

سُميت فوهة روبرتسون على الجانب البعيد من القمر تكريماً له.

وُلد هوارد بيرسي روبرتسون في هوكويام، واشنطن ، في 27 يناير 1903، وهو أكبر أبناء جورج دنكان روبرتسون، المهندس الذي بنى جسورًا في ولاية واشنطن، وآنا ماكلويد، الممرضة، وكان لديه خمسة أشقاء. توفي والده عندما كان في الخامسة عشرة من عمره، ولكن على الرغم من ضيق ذات اليد، التحق جميع إخوته الخمسة بالجامعة. التحق بجامعة واشنطن في سياتل عام 1918، وكان ينوي في البداية دراسة الهندسة، لكنه حوّل تخصصه لاحقًا إلى الرياضيات. ^{[ 1 ]} حصل على بكالوريوس العلوم في الرياضيات عام 1922، وماجستير العلوم في الرياضيات والفيزياء عام 1923. ^{[ 2 ]}

في عام ١٩٢٣، تزوج روبرتسون من أنجيلا تورينسكي، طالبة الفلسفة وعلم النفس في جامعة واشنطن. ^{[ ٢ ]} أنجبا طفلين: جورج دنكان، الذي أصبح جراحًا، وماريتا، التي تزوجت لاحقًا من المؤرخ بيتر دبليو فاي ، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) . في جامعة واشنطن، التقى أيضًا بإريك تمبل بيل ، الذي شجعه على دراسة الرياضيات في كالتك. ^{[ ٢ ]} أكمل روبرتسون أطروحته للدكتوراه في الرياضيات والفيزياء هناك عام ١٩٢٥ تحت إشراف هاري بيتمان ، وكتب بعنوان "حول الزمكانات الديناميكية التي تحتوي على فضاء إقليدي ثلاثي الأبعاد متطابق". ^{[ ٣ ] [ ٤ ]}

بعد حصوله على الدكتوراه، نال روبرتسون زمالة من المجلس الوطني للبحوث للدراسة في جامعة غوتنغن بألمانيا، حيث التقى ديفيد هيلبرت ، وريتشارد كوران ، وألبرت أينشتاين ، وفيرنر هايزنبرغ ، وإرفين شرودنغر ، وكارل شوارتزشيلد ، وجون فون نيومان ، ويوجين فيغنر . ^{[ 5 ]} وجد روبرتسون أن ماكس بورن غير متعاطف مع مفهومه عن الكون المتوسع ، الذي اعتبره بورن "هراءً". ^{[ 6 ]} كما أمضى ستة أشهر في جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ (LMU)، حيث كان طالب ما بعد الدكتوراه تحت إشراف أرنولد سومرفيلد . ^{[ 7 ]}

عاد روبرتسون إلى الولايات المتحدة عام ١٩٢٧، وأصبح أستاذاً مساعداً للرياضيات في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). وفي عام ١٩٢٨، ^{[ ٨ ]} قبل منصب أستاذ مساعد للفيزياء الرياضية في جامعة برينستون ، حيث أصبح أستاذاً مشاركاً عام ١٩٣١، ثم أستاذاً عام ١٩٣٨. ^{[ ٩ ]} أمضى عام ١٩٣٦ في إجازة تفرغ علمي في كالتك. ^{[ ١٠ ]} أدى اهتمامه بالنظرية النسبية العامة والهندسة التفاضلية إلى نشر سلسلة من الأبحاث في عشرينيات القرن العشرين، والتي ساهمت في تطوير هذا المجال. ^{[ ١١ ] [ ١٢ ] [ ١٣ ]}

كتب روبرتسون ثلاث أوراق بحثية مهمة حول رياضيات ميكانيكا الكم . ^{[ 11 ]} في الورقة الأولى، التي كتبها بالألمانية، تناول نظام الإحداثيات اللازم لحل معادلة شرودنغر . ^{[ 14 ]} أما الورقة الثانية، فقد بحثت العلاقة بين خاصية التبادل ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، ^{[ 15 ]} معممةً الأخير لأي مؤثرين هيرميتيين . ^{[ 16 ]} أما الورقة الثالثة، فقد وسعت نطاق الورقة الثانية لتشمل حالة${\displaystyle m}$^{[ 17 ]} في عام 1931 نشر ترجمة لكتاب فايل " نظرية المجموعات وميكانيكا الكم " . ^{[ 11 ]}

كان تقييم روبرتسون المجهول عام 1936، وهو تقييم نقدي من قبل أحد الأقران لورقة بحثية قدمها ألبرت أينشتاين إلى مجلة " فيزيكال ريفيو" ، هو ما دفع أينشتاين إلى سحب الورقة من النظر فيها. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

لكن ربما كانت أبرز إنجازات روبرتسون هي تطبيق النسبية على علم الكونيات . ^{[ 20 ]} فقد طور بشكل مستقل مفهوم الكون المتوسع، ^{[ 21 ]} والذي يعني أن المجرات البعيدة كما تُرى من الأرض ستكون مُزاحة نحو الأحمر - وهي ظاهرة أكدها سابقًا فيستو سليفر . ^{[ 22 ] [ 23 ]} ثم واصل روبرتسون تطبيق نظرية المجموعات المتصلة في فضاءات ريمان لإيجاد جميع الحلول التي تصف الفضاءات الكونية. ^{[ 24 ]} وقد وسّع آرثر جيفري ووكر هذا المفهوم في عام 1936، وهو معروف اليوم على نطاق واسع في الولايات المتحدة باسم مقياس روبرتسون-ووكر . ^{[ 20 ]}

إحدى أهم أوراق روبرتسون البحثية، وهي عبارة عن ملاحظة موجزة في مجلة "حوليات الرياضيات " بعنوان "ملاحظة حول الورقة السابقة: مسألة الجسمين في النسبية العامة"، حلت هذه المسألة بدقة تقريبية لم تُحسّن منذ عقود. كانت الأعمال السابقة، مثل مقياس شوارزشيلد ، تفترض وجود جسم مركزي ثابت، بينما تناول حل روبرتسون جسمين يدوران حول بعضهما. ومع ذلك، أغفل حله الإشعاع الجاذبي ، لذا يدور الجسمان إلى الأبد، بدلاً من الاقتراب من بعضهما. ^{[ 25 ]}

ومع ذلك، يرتبط اسم روبرتسون في الغالب بتأثير بوينتينغ-روبرتسون ، ^{[ 20 ]} وهي العملية التي يتسبب فيها الإشعاع الشمسي في فقدان ذرة غبار تدور حول نجم لزخمها الزاوي . ويرتبط هذا بضغط الإشعاع المماسي لحركة حبة الغبار. وقد وصفه جون هنري بوينتينغ عام 1903 استنادًا إلى نظرية "الأثير المضيء"، التي حلت محلها نظريات النسبية لأينشتاين. وفي عام 1937، وصف روبرتسون التأثير من منظور النسبية العامة. ^{[ 26 ]}

قام روبرتسون بتطوير نظرية ثوابت الموترات لاستنتاج معادلة كارمان-هاوارث في عام 1940، والتي استخدمها لاحقًا جورج باتشيلور وسوبرامانيان تشاندراسيكار في نظرية الاضطراب المحوري المتناظر لاستنتاج معادلة باتشيلور-تشاندراسيكار . ^{[ 27 ]}

إلى جانب عمله في الفيزياء، لعب روبرتسون دورًا محوريًا في الاستخبارات العلمية الأمريكية خلال الحرب العالمية الثانية وبعدها. تواصل معه ريتشارد تولمان بعد وقت قصير من اندلاع الحرب العالمية الثانية عام 1939، وبدأ العمل في لجنة الحماية السلبية من القصف. تم دمج هذه اللجنة مع مجموعات أخرى في القسم الثاني من لجنة أبحاث الدفاع الوطني ، حيث انخرط روبرتسون في دراسة المقذوفات النهائية . ^{[ 28 ]}

في عام 1943، أصبح روبرتسون كبير مسؤولي الاتصال العلمي في مكتب البحث والتطوير العلمي (OSRD) في لندن. ^{[ 28 ]} وتوطدت صداقته مع ريجينالد فيكتور جونز ، ^{[ 29 ]} وأشاد سولي زوكرمان بالعمل الذي أنجزه روبرتسون وجونز في مجال تشويش حزم الرادار والمنارات. ^{[ 30 ]} وفي عام 1944، أصبح روبرتسون أيضًا مستشارًا فنيًا لوزير الحرب ، ورئيسًا لقسم الاستشارات الاستخباراتية العلمية في المقر الأعلى لقوات الحلفاء الاستكشافية . ^{[ 28 ]} وقد ساعدته طلاقته في اللغة الألمانية على استجواب العلماء الألمان، بمن فيهم علماء الصواريخ المشاركون في برنامج صاروخ V-2 . ^{[ 31 ]} وحصل على وسام الاستحقاق تقديرًا لمساهماته في المجهود الحربي. ^{[ 10 ]}

بعد الحرب، قبل روبرتسون منصب أستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1947. وبقي هناك طوال حياته المهنية، باستثناء فترات طويلة قضاها في الخدمة الحكومية. ^{[ 32 ] [ 28 ]} عمل روبرتسون موظفًا سريًا في وكالة الاستخبارات المركزية ومديرًا لمجموعة تقييم أنظمة الأسلحة في مكتب وزير الدفاع ^{[ 33 ]} من عام 1950 إلى عام 1952، ومستشارًا علميًا للقائد الأعلى لقوات حلف شمال الأطلسي في أوروبا (SACEUR)، الجنرال ألفريد إم. غرونثر ، عامي 1954 و1955 . وفي عام 1953، ترأس لجنة روبرتسون التي حققت في موجة من تقارير الأجسام الطائرة المجهولة عام 1952. كما ترأس مجلس العلوم الدفاعية من عام 1956 إلى عام 1961، وكان عضوًا في اللجنة الاستشارية العلمية للرئيس (PSAC) من عام 1957 إلى عام 1961. ^{[ 28 ]}

كان عضواً في الأكاديمية الوطنية للعلوم ، وشغل منصب سكرتيرها الخارجي من عام 1958 حتى وفاته عام 1961، والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ، والجمعية الرياضية الأمريكية ، والجمعية الفيزيائية الأمريكية ، والجمعية الفلكية الأمريكية ، والجمعية الفلسفية الأمريكية ، وجمعية بحوث العمليات ، وجمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية . ^{[ 34 ]}

في أغسطس/آب 1961، نُقل روبرتسون إلى المستشفى بعد إصابته في حادث سيارة. أصيب بانسداد رئوي وتوفي في 26 أغسطس/آب 1961. ^{[ 9 ]} وترك وراءه زوجته وأبناءه. ^{[ 2 ]} تبرعت ابنته وزوجها بأوراقه إلى أرشيف معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1971. ^{[ 35 ]}