Mary Somerville nata Fairfax era una scrittrice scientifica e polimata scozzese. Ha studiato matematica e astronomia, ed è stata nominata congiuntamente come primo membro donna della Royal Astronomical Society nello stesso momento di Caroline Herschel. La parola "scienziato" è stata coniata per lei.
Quando John Stuart Mill, il filosofo ed economista, organizzò una massiccia petizione al Parlamento per dare alle donne il diritto di voto, fece mettere la firma di Somerville per prima sulla petizione.
Quando morì nel 1872, The Morning Post dichiarò nel suo necrologio che "Qualunque difficoltà potremmo provare a metà dell'Ottocento nel scegliere un re della scienza, non potrebbe esserci alcuna questione quanto alla regina della scienza".
Somerville College, un college dell'Università di Oxford, è dedicato a lei, riflettendo le virtù del liberalismo e del successo accademico che il college desiderava incarnare. È raffigurata sul fronte della banconota in polimero da £10 della Royal Bank of Scotland lanciata nel 2017, insieme a una citazione dal suo lavoro The Connection of the Physical Sciences.
Primi anni e educazione
Somerville era la figlia del Vice-Ammiraglio Sir William George Fairfax, esponente di una distinta famiglia di Fairfax, ed era parente di diverse importanti case scozzesi attraverso sua madre, la seconda moglie dell'ammiraglio, Margaret Charters, figlia di Samuel Charters, un avvocato.
È nata nel presbiterio di Jedburgh, nelle Borders, che era la casa di sua zia materna, moglie del Dr. Thomas Somerville 1741–1830 autore di My Own Life and Times. La sua infanzia è stata trascorsa a Burntisland, Fife. Era la seconda di quattro figli sopravvissuti; tre dei suoi fratelli erano morti in infanzia. Era particolarmente vicina a suo fratello maggiore Sam. La famiglia viveva in gentile povertà perché lo stipendio navale di suo padre rimase scarso mentre saliva di grado. Sua madre integrò il reddito familiare coltivando verdure, mantenendo un frutteto e allevando mucche per il latte. Sua madre le insegnò a leggere la Bibbia e i catechismi calvinisti, e quando non era occupata con i lavori domestici Mary girovagava tra gli uccelli e i fiori in giardino. Nella sua autobiografia Somerville ricorda che dopo essere tornato dal mare suo padre disse a sua madre "Questo genere di vita non andrà mai bene, Mary deve almeno sapere come scrivere e gestire i conti". Così la decenne fu mandata per un anno di lezioni in una costosa scuola privata a Musselburgh. Somerville imparò i primi principi della scrittura, il francese rudimentale e la grammatica inglese. Al ritorno a casa, lei:
...non era più divertita nei giardini, ma girovagava per la campagna. Quando la marea era bassa trascorrevo ore sulle spiagge, guardando le stelle di mare e i ricci di mare, oppure osservando i bambini scavare per larve di anguilla, vongole e pesci rasore che schizzavano. Facevo collezioni di conchiglie, come quelle gettate a riva, alcune così piccole che sembravano puntini bianchi su macchie di sabbia nera. C'era un piccolo molo sulle spiagge per imbarcare la calce portata dalle miniere di carbone nell'interno. Rimasi stupita nel vedere la superficie di questi blocchi di pietra coperta da bellissime impronte di quella che sembrava fossero foglie; non riuscivo a immaginare come fossero arrivate lì, ma raccoglievo i pezzi rotti, e persino grandi pezzi, e li portavo al mio deposito.
La sua collezione di conchiglie fu data a Somerville College, Oxford dai suoi discendenti.
Durante il brutto tempo si occupava della lettura dei libri nella biblioteca di suo padre, incluso Shakespeare, e dell'adempimento dei suoi "doveri domestici". In seguito ricordò "Questi occupavano gran parte del mio tempo; inoltre, dovevo mostrare il mio ricamo, ricamando l'alfabeto da A a Z, così come i dieci numeri, su tela". Sua zia Janet venne a vivere con la famiglia e secondo quanto riferito disse a sua madre "Mi chiedo come tu consenta a Mary di sprecare il tempo leggendo, non mostra mai più se fosse un uomo". Di conseguenza Mary fu mandata alla scuola del villaggio per imparare il semplice ricamo. La giovane "era infastidita che la mia passione per la lettura fosse così disapprovata, e pensavo fosse ingiusto che alle donne fosse stato dato il desiderio di conoscenza se fosse sbagliato acquisirla." Il maestro di scuola del villaggio veniva a casa più sere alla settimana per insegnare a Mary. Le insegnò come usare i due piccoli globi in casa. Nelle sue Personal Recollections Mary nota che nella scuola del villaggio i ragazzi imparavano il latino, "ma si pensava fosse sufficiente per le ragazze essere in grado di leggere la Bibbia; pochissime imparavano perfino la scrittura."
Quando Mary aveva 13 anni sua madre l'inviò a scuola di scrittura a Edimburgo durante i mesi invernali, dove migliorò le sue abilità di scrittura e studiò le regole comuni dell'aritmetica. Di ritorno a Burntisland imparò da sola un latino sufficiente per leggere i libri nella biblioteca domestica. Durante una visita a sua zia a Jedburgh incontrò suo zio Dr Thomas Somerville e trovò il coraggio di dirgli che aveva cercato di imparare il latino. Il Dr Somerville le assicurò che nei tempi antichi molte donne erano state molto eleganti studiose, e procedette a insegnarle il latino leggendo Virgilio con lei. Mentre visitava un altro zio, William Charters, a Edimburgo, Mary fu mandata alla scuola di danza di Strange, dove imparò le buone maniere e come fare un inchino. Accompagnò anche suo zio e zia nelle loro visite alla famiglia Lyell a Kinnordy; Charles Lyell sarebbe diventato un celebre geologo e amico di Mary.
Riguardo ai tumulti politici dell'epoca e alla Rivoluzione Francese scrisse successivamente che suo padre era un Tory e che l'"abuso ingiusto ed esagerato del partito Liberale mi ha reso una Liberale. Fin dai miei primi anni la mia mente si è ribellata contro l'oppressione e la tirannia, e ho risentito l'ingiustizia del mondo nel negare a mio genere tutti quei privilegi dell'educazione che erano così generosamente concessi agli uomini." Mary e suo fratello maggiore Sam si rifiuterebbero di prendere zucchero nel tè, come protesta contro l'istituzione della schiavitù. Somerville affermò che le sue opinioni liberali religiose e politiche rimasero immutate per tutta la vita, ma che non fu mai una repubblicana.
Mentre accompagnava suo zio e zia a Burntisland nell'estate ebbe accesso a libri elementari su algebra e geometria. Trascorse l'estate imparando a suonare il pianoforte e imparando il greco in modo da poter leggere Senofonte e Erodoto. Di ritorno a Edimburgo le fu permesso di frequentare l'accademia Alexander Nasmyth, che era stata aperta per le donne. Nasmyth consigliò a un'altra studentessa di studiare gli Elementi di Euclide per ottenere una base in prospettiva, astronomia e scienza meccanica. Somerville colse l'opportunità, poiché pensava che il libro l'avrebbe aiutata a comprendere Navigations di John Robertson.
Continuò nel ruolo tradizionale della figlia di una famiglia ben collegata, partecipando a eventi sociali e mantenendo un atteggiamento dolce e cortese – era soprannominata "la Rosa di Jedburgh" tra gli intellettuali di Edimburgo. Di ritorno a Burntisland un giovane tutore venne a stare con la famiglia per educare suo fratello minore Henry. Mr Craw era uno studioso di greco e latino, e Somerville gli chiese di acquistare per lei libri elementari su algebra e geometria. Le presentò gli Elementi di Euclide e Algebra di John Bonnycastle. Somerville si alzava presto per suonare il pianoforte, dipingeva durante il giorno, e stava sveglia fino a tardi per studiare Euclide e algebra. Quando l'amico di famiglia Lord Balmuto l'invitò a visitare la sua famiglia, Somerville vide per la prima volta un laboratorio. Trascorse anche del tempo con la famiglia Oswalds a Dunnikeir. Somerville rimase impressionata da loro figlia Elizabeth Oswald, una coraggiosa amazzone che divenne una studiosa di greco e latino e sposò Thomas Bruce, 7° Conte di Elgin.
Gli inverni erano solitamente trascorsi a Edimburgo, e sotto la cura di Lady Burchan fece il suo primo ballo, il suo primo partner di danza essendo il Conte di Minto. Nell'autunno seguente del 1797 suo padre fu coinvolto in un ammutinamento mentre serviva come capitano di bandiera sotto l'Ammiraglio Duncan sull'HMS Venerable, ma la Battaglia di Camperdown contro la flotta olandese fu vinta. Suo padre fu nominato cavaliere e fatto Colonnello dei Marines. Suo fratello maggiore morì all'età di 21 anni a Calcutta mentre serviva nel servizio militare della East India Company. La famiglia aveva sperato che avrebbe fatto una fortuna sufficiente in pochi anni per permettergli di tornare a casa di nuovo.
Matrimonio e studi
Nel 1804 incontrò suo primo marito, suo cugino alla lontana Tenente Samuel Greig, figlio dell'Ammiraglio Samuel Greig, quando venne a far visita. Era commissario della marina russa e console russo per la Gran Bretagna. Si sposarono e ebbero due figli, uno dei quali, Woronzow Greig, sarebbe diventato un avvocato e scienziato. Vivevano a Londra, ma non fu un momento felice per Somerville. Sebbene potesse studiare, suo marito non pensava molto alla capacità delle donne di perseguire interessi accademici. Infatti, Greig "possedeva pienamente il pregiudizio contro le donne colte che era comune a quel tempo." Somerville prese lezioni di francese. Quando suo marito morì nel 1807, mentre ancora stava curando il loro figlio più giovane, tornò a casa in Scozia.
Di ritorno in Scozia riprese i suoi studi matematici. Entro quel momento aveva studiato trigonometria piana e sferica, sezioni coniche e Astronomia di James Ferguson. Ora lesse per la prima volta i Principia di Isaac Newton, che continuò a studiare. La sua eredità da Greig le diede la libertà di perseguire interessi intellettuali. John Playfair, professore di filosofia naturale presso l'Università di Edimburgo, incoraggiò i suoi studi, e attraverso di lui iniziò una corrispondenza con William Wallace, con il quale discusse di problemi matematici. Ha iniziato a risolvere problemi matematici posti nella rivista matematica del Military College a Marlow e alla fine si fece un nome quando risolse un problema diofanteo per il quale le fu assegnata una medaglia d'argento nel 1811. Somerville aveva cinque soluzioni pubblicate nei Volumi 3 e 4 del Mathematical Repository sotto lo pseudonimo 'A Lady'; due di queste soluzioni dimostravano la sua adozione precoce del calcolo differenziale, e quindi il suo contributo alla circolazione e visibilità di questa matematica nella Gran Bretagna del primo Ottocento.
Wallace le suggerì di studiare gli scritti del matematico francese Pierre-Simon Laplace, che riassumevano la teoria della gravità e raccoglievano i risultati matematici che erano stati stabiliti nei 50 anni da quando i Principia erano stati pubblicati. Ha detto che lo studio del lavoro di Laplace le ha dato la fiducia di perseverare nei suoi studi matematici. Somerville ampliò i suoi studi in astronomia, chimica, geografia, microscopia, elettricità e magnetismo. All'età di 33 anni si comprò una biblioteca di libri scientifici. Questi includevano: Elements of Mechanics di Louis-Benjamin Francœur, Algebra and Calculus Treatise di Sylvestre François Lacroix, Analytical Geometry and Astronomy di Jean-Baptiste Biot, Treatise on Mechanics di Siméon Denis Poisson, Theory of Analytical Functions di Joseph-Louis Lagrange, Elements of Algebra and Isoperimetrical Problems di Leonhard Euler, Figure of the Earth di Alexis Clairaut, Application of Analysis to Geometry di Gaspard Monge, e Logarithmus di François Callet.
Nelle sue Personal Recollections Somerville espresse l'opinione che all'epoca la scienza matematica fosse in declino in Gran Bretagna, perché la riverenza per Newton aveva impedito ai scienziati locali di adottare il calcolo, mentre al di fuori della Gran Bretagna l'astronomia e la scienza meccanica avevano raggiunto un alto grado di perfezione. Nella sua opinione questo stallo fu rotto solo quando nel 1816 Charles Babbage, John Herschel e George Peacock pubblicarono una traduzione dal francese delle lezioni di Lacroix, che era allora il libro di calcolo all'avanguardia.
Mentre stava con la sua famiglia in Scozia, Somerville conobbe diversi leader intellettuali, come Henry Brougham. Nel 1812 sposò un altro cugino, Dr William Somerville 1771–1860, ispettore della Army Medical Board, che l'incoraggiò e greatly aiutò nella studio delle scienze fisiche. Suo marito fu eletto alla Royal Society e insieme si mossero nei principali circoli sociali dell'epoca. Oltre agli scienziati, era ben nota ai principali scrittori e artisti, per esempio J.M.W. Turner. La famiglia di suo marito erano vicini dello scrittore Walter Scott. Scrisse "Non dimenticherò mai il fascino di questa piccola società, soprattutto le cene ad Abbotsford, quando Scott era al colmo della gioia, raccontando storie divertenti, leggende antiche, storie di fantasmi e streghe." Nel suo secondo matrimonio Somerville ebbe quattro figli.
Nel 1819 suo marito fu nominato medico di Chelsea Hospital e la famiglia si trasferì a Hanover Square in una casa governativa a Chelsea. Somerville era amica di Anne Isabella Milbanke, Baronessa Wentworth, ed era tutrice di matematica per sua figlia, Ada Lovelace. Con Somerville, Ada frequentò i raduni scientifici dove incontrò Cha
