Гарольд Джеффрис

Гарольд Джеффрис (англ. Harold Jeffreys; 22 апреля 1891, Фетерхем, графство Дарем, Англия — 18 марта 1989, Кембридж, Англия) — британский математик, статистик, геофизик и астроном. Один из крупнейших учёных XX века, внёсший фундаментальный вклад в развитие байесовской статистики, сейсмологии, теории планетарного строения и физики Земли. Член Лондонского королевского общества (1925), лауреат Королевской медали (1948) и медали Копли (1960).

Биография

Ранние годы и образование

Гарольд Джеффрис родился в семье школьного учителя Роберта Джеффриса и его жены Элизабет. С детства проявлял исключительные способности к математике и естественным наукам. В 1907 году поступил в колледж Армстронга (ныне Ньюкаслский университет), где изучал математику, физику и химию. В 1910 году получил степень бакалавра с отличием, а затем продолжил обучение в колледже Святого Иоанна Кембриджского университета, который окончил в 1913 году с высшим баллом по математике.

Научная карьера

После окончания университета Джеффрис остался в Кембридже, где работал ассистентом, а затем лектором. В 1914 году начал исследования в области сейсмологии, что стало отправной точкой его многолетних работ по строению Земли. В 1917 году он опубликовал первую крупную работу «Теория землетрясений», которая заложила основы современной сейсмологии.

В 1920-х годах Джеффрис обратился к статистике, разработав байесовский подход к анализу данных. Его монография «Теория вероятностей» (1939) стала классическим трудом, в котором он формализовал априорные распределения и предложил критерий для сравнения гипотез (критерий Байеса — Джеффриса).

В 1930-х годах Джеффрис совместно с К. С. Булленом создал первую детальную модель внутреннего строения Земли, известную как модель Джеффриса — Буллена. Эта модель описывала распределение плотности, упругости и скорости сейсмических волн внутри планеты и оставалась стандартом до появления сейсмотомографии в 1970-х годах.

В 1946 году Джеффрис был избран профессором астрономии в Кембриджском университете, где работал до выхода на пенсию в 1958 году. В этот период он занимался также теорией приливов, вращением Земли и динамикой Солнечной системы.

Личная жизнь и последние годы

Джеффрис был женат на математике и статистике Берте Джеффрис (урождённой Суэйн), с которой сотрудничал в научных исследованиях. У них не было детей. Учёный сохранял активность до глубокой старости: последнюю научную статью опубликовал в возрасте 96 лет. Скончался в Кембридже в 1989 году, не дожив месяца до своего 98-летия.

Научные достижения

Статистика и теория вероятностей

Джеффрис считается одним из отцов-основателей современной байесовской статистики. В своей книге «Теория вероятностей» (1939) он:

• Разработал априорные распределения Джеффриса — инвариантные относительно преобразования параметров.
• Ввёл критерий Байеса — Джеффриса для сравнения статистических моделей.
• Предложил байесовский подход к проверке гипотез, альтернативный частотной статистике Р. Фишера.

Его работы оказали огромное влияние на развитие статистического вывода, особенно в областях, где требуется учёт априорной информации (например, в астрофизике, генетике и машинном обучении).

Сейсмология и геофизика

Джеффрис внёс основополагающий вклад в изучение внутреннего строения Земли. Совместно с К. С. Булленом он:

• Определил скорости распространения продольных (P) и поперечных (S) сейсмических волн в различных слоях Земли.
• Построил первую детальную модель плотности и упругости земной коры, мантии и ядра.
• Обнаружил, что внешнее ядро Земли находится в жидком состоянии, поскольку поперечные волны через него не проходят.

Эти результаты легли в основу современной сейсмологии и геофизики.

Астрономия и планетология

Джеффрис занимался также теорией происхождения Солнечной системы. Он критиковал гипотезу Канта — Лапласа о едином облаке, предложив альтернативную модель столкновения протопланетных тел. Его работы по приливным взаимодействиям и вращению планет помогли объяснить наклон оси и орбитальные резонансы.

Основные труды

• The Earth: Its Origin, History and Physical Constitution (1924, переиздавалась с дополнениями до 1976) — фундаментальный учебник по геофизике.
• Theory of Probability (1939, переиздавалась с дополнениями до 1983) — классический труд по байесовской статистике.
• Scientific Inference (1931, переиздавалась до 1973) — философское эссе о методологии науки.
• The Earth's Core and the Structure of the Earth (1952) — монография о строении земного ядра.

Признание и награды

• Член Лондонского королевского общества (1925)
• Королевская медаль (1948) — за вклад в геофизику
• Медаль Копли (1960) — высшая награда Королевского общества
• Медаль Брюса (1962) — за достижения в астрономии
• Премия Ветлесена (1964) — за работы по наукам о Земле
• Иностранный член Национальной академии наук США (1955)

В честь Джеффриса названы:

• Кратер на Луне (Джеффрис)
• Астероид 1932 Джеффрис
• Медаль Джеффриса (присуждается Европейским геофизическим союзом)

Критика

Несмотря на огромный авторитет, некоторые взгляды Джеффриса подвергались критике. Его байесовский подход долгое время не принимался большинством статистиков, предпочитавших частотную парадигму Фишера. Лишь во второй половине XX века, с развитием вычислительных методов, байесовская статистика получила широкое признание. Также Джеффрис скептически относился к теории дрейфа континентов (предшественнице тектоники плит), что позже было опровергнуто.

Источники

• Harold Jeffreys. Theory of Probability. — 3rd ed. — Oxford: Clarendon Press, 1961.
• K. E. Bullen. Harold Jeffreys: 1891–1989 // Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. — 1990. — Vol. 36.
• A. M. Walker. Harold Jeffreys: A Biography // Journal of the Royal Statistical Society. Series A. — 1991. — Vol. 154, No. 1.
• The Collected Papers of Harold Jeffreys on Geophysics and Other Sciences. — London: Gordon and Breach, 1973.