米卢廷·米兰科维奇
米卢廷·米兰科维奇(塞尔维亚语:МилутинМиланкови,拉丁化:Milutin Milankovi,发音:milǔtinmilǎnkit,1879年5月28日-1958年12月12日)是一位塞尔维亚土木工程师、地球物理学家。因为冰河时期的研究而闻名。
基本信息
- 中文名
米卢廷·米兰科维奇
- 外文名
Milutin Milankovi?
- 国籍
塞尔维亚
- 民族
塞尔维亚族
- 出生日期
1879年5月28日
介绍
米卢廷·米兰科维奇(塞尔维亚语:Милутин Миланковић,拉丁化:Milutin Milanković,发音:[milǔtinmilǎːnkɔʋitɕ],1879年5月28日-1958年12月12日)因为冰河时期的研究而闻名;他提出了地球长期气候变化和地球轨道的周期性变化关系,也就是今日的米兰科维奇循环。米兰科维奇提出了地球科学的两大贡献。第一个是关于地球日照的学说(Canon of the Earth’s Insolation),该学说特别指出了太阳系各行星气候特征;第二个贡献是解释地球气候变迁是因为地球和太阳相对位置的变化,这解释了过去地球冰河时期的发生时间,并可预测地球未来气候变化。
早年生活
米兰科维奇出生在奥匈帝国达利(今属克罗地亚)的一个东正教塞尔维亚商人和地主家庭中,是七个孩子中年龄最长的。因为米兰科维奇的健康因素,他在家里接受他的小学教育,由他的父亲和私人教师,以及家庭的一些亲戚和朋友教学,其中有一些是有名的哲学家、发明家和诗人。他的父母在他幼年时发现了他的数学天赋。除了数学以外,他的父亲还向他介绍许多人物和团体,并教他评论和誊写,以及阅读史诗。米兰科维奇的父亲于1886年10月27日去世后由他的亲戚 Vasа Muačević 照顾并支持他的一切,直到去世为止。米兰科维奇在出生地的家中完成了小学教育后,他进入了位于奥西耶克Realka 的中学就读。
米兰科维奇在中学的第一个学期结束后成为班级中学业成绩最佳的学生,直到毕业为止。这时候他遇到了一位真正的工程师和发明家,他在比尔森的斯柯达公司火炮工厂任职的亲戚 Andrа Radovanović 让他得到了世界性的承认。米兰科维奇热切地了解他的亲戚担任工程师的一切事物。他在就读中学时他的数学老师,一位28岁的年轻塞尔维亚人博士弗拉基米尔·瓦利卡(Vladimir Varićak),注意到了米兰科维奇在数学上的天赋。这位老师在米兰科维奇选择科学为志业上有很大的影响。米兰科维奇于1896年以最优异成绩于中学毕业,并代表塞尔维亚王国的中学毕业生面见奥地利君主。
米兰科维奇的家人希望他能选择一些高等农业学校,因为必须要有人能管理他的家庭所拥有的广大土地。米兰科维奇本人想要学习电机工程,但因为在维也纳没有这样的学校,他因此选读土木工程。米卢廷的堂兄弟 Veselin 在前一年前往维也纳就读工程学明显影响了他继续在维也纳受教育的决定。因此他在1896年10月5日和他的堂兄弟一起前往维也纳。
当时一位桥梁工程学教授 Johann Brick 是当时维也纳顶尖的力学专家,他在米兰科维奇求学的第五年教导了最重要的科目。在他的教学中,年轻的米兰科维奇获得了以后进行科学研究的强大灵感。米卢廷在1902年于土木工程学系毕业后在奥匈帝国服役了一年,于1903年回到维也纳继续他的博士学业。1904年他25岁时他以论文《压力曲线的理论》(Beitrag zur Theorie der Druck-kurven)获得博士学位。毕业后他决定在一些大型建设公司工作。
建设公司任职
在1905年初,米兰科维奇进入在维也纳的建设公司 Adolf Baron Pittel Betonbau-Unternehmung 担任工程师。自他在第一年的稳定工作之后,他在设计一个钢筋混凝土仓库时遇到了问题。公司的负责人 Baron Pittel 在维也纳是以建造钢筋混凝土建筑物闻名,而他经常让米兰科维奇这位有工程博士学历的年轻土木工程师进行复杂的建筑设计。同样地,米兰科维奇被分配到设计部门,这并不是一个简单的工作。因为当时没有数学公式可以确定钢筋混凝土梁和支承板的精确尺寸,这些分析是比现在复杂的。
米兰科维奇使用他在博士论文中建立的一般弹性理论的有效性进行常时间和困难的计算后,他在科学期刊上发表了标题《Contribution to the theory of reinforced-concrete beams》的论文。他在这些研究中提出的解决方案吸引了结构工程师,尤其是设计师的注意,并且很快被收入书籍和建筑手册。米兰科维奇是第一位不使用当时留行的几何设计法,以数学方式建模的专家,而他的方式在当时很受欢迎。结果就是他的方式大量使用在位于外西凡尼亚塞比什(Sebeș)的水力电厂水道,这是他早期生涯中让人注目的成果。
米兰科维奇在维也纳的建设公司任职五年中获得了极高声誉,因为他设计了不少建案。除了外西凡尼亚塞比什的水道(类似古桥)以外,他设计了位于奥地利赛梅林山口和皮滕(Pitten)的水道、斯洛文尼亚克拉尼、匈牙利Banhidi、奥地利 Isla 的桥梁,以及克虏伯的一个新金属工厂。而他在该公司期间也参与了贝尔格莱德在萨瓦河岸边的污水处理系统。1908年奥匈帝国并吞波斯尼亚使奥匈帝国和塞尔维亚之间引发战争危机。在奥匈帝国的塞尔维亚人,尤其是知识分子受到当局相当大的压力。虽然他在工程的工作有丰厚收入,他开始渴望研究科学,同时这只在他是自由从业的土木工程师才能实现。1909年是米兰科维奇一生的关键转折点。他被贝尔格莱德大学邀请担任应用数学副教授,同时也教古典力学、天体力学和理论物理学。因此米兰科维奇迁往贝尔格莱德居住。米兰科维奇虽然离开了维也纳,但还是和许多奥地利科学家以及研究机构保持紧密联络,并互相交换科学讯息和构想。只要情况允许,他就会去维也纳或奥地利其他地方拜访朋友和合作者、参加重要的科学研究或以顾问、设计者的身分参与重大工程。
米兰科维奇搬到塞尔维亚王国之后仍持续和他在维也纳求学的朋友,工程师和建设公司负责人 Petar Putnik 设计和建筑许多工程,并且设计了尼什和克尼雅吉瓦治(Knjaževac)之间铁路线上的一座铁路桥。米兰科维奇朋友的想法是在这个铁路线上建造塞尔维亚第一座钢筋混凝土桥,并且以两侧岩石做天然支撑,每个跨距10米。而他非常喜欢这个想法并很快进行了后来将可适用于所有桥梁的静力计算。之后塞尔维亚政府于1912年委托 Petar Putnik 的建设公司进行这个桥梁建筑。
天体力学
和冰河期之谜
米兰科维奇的科学研究以《气候的数学理论贡献》(Contribution to the mathematical theory of climate)于1912年4月5日出版于贝尔格莱德。他研究的是当时最知名的气候学家尤利乌斯·冯·汉恩(Julius von Hann)的相关工作成果。米兰科维奇注意到一个成为他主要研究课题的重要问题。这个问题就是关于冰河期。米兰科维奇的书《The schedule sun radiation on the earth's surface》于1913年6月5日在贝尔格莱德出版。
1914年时米兰科维奇的科学著作《关于冰河期的天文理论问题》(About the issue of the astronomical theory of ice ages)出版。同年米兰科维奇回到当时由奥匈帝国统治的出生地和 Christine Topuzović 结婚。在塞尔维亚的七月危机期间,奥匈帝国对境内塞尔维亚人的压力更大。这个危机导致了第一次世界大战的爆发。但在米兰科维奇结婚后不久,身为塞尔维亚公民的他遭到奥匈帝国当局逮捕,并先后关押在卡尔洛瓦茨和奥西耶克。之后他在妻子、亲戚 Vasa 和维也纳大学教授 Emanuel Cuber 的帮助下获释,条件是必须远离与塞尔维亚的边界。奥匈帝国境内的塞尔维亚人政治领袖斯韦托扎尔·普里比切维奇注意到了米兰科维奇,并安排他逃亡到匈牙利北部。在那里他先被奥匈帝国军方拘禁在新希德(Neusiedl am See),后来转往布达佩斯,并且每天都要向当地派出所报到,而他就在布达佩斯四年直到战争结束。