Джордж Габриэль Стокс

Уравнение с его именем описывает всё, что течёт: воду в трубе, воздух вокруг крыла, кровь в сосудах, погоду. Доказать, что у него всегда есть гладкое решение, не удаётся до сих пор, и за это обещан миллион долларов.

Кембридж

Родился в 1819 году в Скрине, в Ирландии, восьмым ребёнком в семье приходского священника. В Кембридже был первым на выпускном трайпосе (senior wrangler) — и остался в Пемброк-колледже до конца жизни.

Лукасовскую кафедру математики — ту, что занимали Ньютон и Барроу, — он получил в 1849 году, тридцати лет, и держал пятьдесят четыре года, дольше всех в её истории. Тридцать лет был секретарём Королевского общества, потом его президентом.

Жалованье лукасовского профессора было таким скромным, что Стокс подрабатывал чтением лекций в горнорудной школе; это к вопросу о том, как выглядела академическая карьера в викторианской Англии.

Навье — Стокс

Уравнения движения вязкой жидкости вывел сперва Клод Навье (1822) из молекулярных соображений, довольно тёмных. Стокс в 1845 году вывел их заново — из механики сплошной среды, с ясным физическим смыслом каждого члена: инерция, давление, вязкость, внешняя сила.

$$\rho\left(\frac{\partial \mathbf{v}}{\partial t} + (\mathbf{v}\cdot\nabla)\mathbf{v}\right) = -\nabla p + \mu\Delta\mathbf{v} + \mathbf{f}.$$

Уравнение нелинейно — из-за члена $(\mathbf{v}\cdot\nabla)\mathbf{v}$, — и в этом вся беда. Лере в 1934 году доказал существование слабых решений, Ладыженская закрыла двумерный случай полностью, а трёхмерный вопрос — остаются ли гладкие решения гладкими или за конечное время «взрываются» — открыт и стоит шестой Проблемой тысячелетия.

Ему же принадлежит закон Стокса для силы сопротивления шарика в вязкой жидкости ($F = 6\pi\mu r v$) — на нём стоит и измерение вязкости, и опыт Милликена с каплей масла.

Теорема Стокса

Формула, которую студенты знают под его именем, придумана не им: её сообщил ему в письме Уильям Томсон (лорд Кельвин) в 1850 году, а Стокс поставил её задачей на экзамене Смита в 1854-м. Оттуда название и пошло.

В современном виде — как утверждение о том, что интеграл дифференциальной формы по границе равен интегралу её дифференциала по области, — теорему сформулировали Пуанкаре и Картан, и она объединяет формулы Ньютона — Лейбница, Грина, Гаусса — Остроградского и собственно Стокса в одну строку.

Свет

Отдельная его жизнь — оптика. Флуоресценция — его термин и его открытие (1852): он показал, что вещество может испускать свет большей длины волны, чем поглощает. Он же разобрался в поляризации, объяснил ахроматизм и вместе с Кирхгофом заложил спектральный анализ.

Умер в Кембридже в 1903 году, восьмидесяти четырёх лет.