Russell, John Scott

(1808–1882)

Před 150 lety, v době kdy se prováděly experimenty pro navrhnutí optimálního tvaru plavebního průplavu, mladý skotský inženýr John Scott Russell udělal nevšední vědecký objev: „Pozoroval jsem pohyb loďky, která byla rychle tažena podél úzkého kanálu párem koní a která byla prudce zastavena – ne tak voda v kanálu, ta byla uvedena do pohybu, shromážděná okolo přídě plavidla. To náhle opustila vlna a valila se dopředu velkou rychlostí, nabývala tvaru velkého samostatného vzdutí, zakulaceného, hladkého a jasně určeného množství vody, které pokračovalo v pohybu podél kanálu, očividně beze ztráty tvaru a rychlosti. Sledoval jsem vlnu na koňském hřbetu a předběhnul jsem ji, stále valící se rychlostí přibližně kolem 8 až 9 mil za hodinu, si udržela tvar okolo 30 stop. Její výška se postupně zmenšovala a po jedné až dvou mílích jsem ji ztratil v ohybu kanálu. Až v měsíci srpnu jsem měl první šanci pohovořit o tomto pozoruhodném a krásném úkazu, který jsem nazval translační vlnou.“

Tuto událost zažil na Union průplavu v Hermistonu, v blízkosti areálu Univerzity v Riccartonu, vysoké školy Heriot-Watt v  Edinburgu. Na základě tohoto objevu Scott Russel vybudoval rybník na vlastní zahradě a prováděl další výzkumy v oblasti vlastností solitonů (osamocených vln). Po celou dobu života byl Russell přesvědčený, že jeho solitární vlny jsou důležité, ale v devatenáctém a počátkem dvacátého století smýšleli vědci jinak. Svoji slávu získal za jiné objevy a práce. Uznání se mu dostalo například za systém trub, který byl revoluční v námořní dopravě a za který získal vyznamenání Královské společnosti v Edinburgu v roce 1837. V roce 1834 zavedl parní dopravu mezi Glasgowem a Paisley a provedl první experimentální pozorování Dopplerova posuvu frekvence zvuku míjejícího vlaku. Založil Institut námořní architektury a v roce 1849 se stal členem správní rady Královské společnosti v Londýně. Byl autorem mnoha zajímavých návrhů a konstrukcí, například první britské obrněné válečné lodi (Warrior). Realizoval učební plány pro technické vzdělání v Britanii a v nedávné době se zjistilo, že se pokoušel o nastolení míru během americké občanské války.

Russellem objevené solitony se staly nedílnou součástí moderní fyziky nelineárních parciálních diferenciálních rovnic. Právě nelineární jevy umožňují kompenzaci jevů disperze a jako výsledek může vzniknout osamocená vlna šířící se prostorem. Solitony našly uplatnění ve fyzice plazmatu (Langmuirův soliton), v nelineární optice, v hydrodynamice a v dalších vědních oborech.