Ближе к богам смертный не может приблизиться
Edmond Halley был английским астрономом, геофизиком, математиком, метеорологом и физиком. Он был вторым Королевским астрономом в Британии, сменив John Flamsteed в 1720 году.
Из обсерватории, которую он построил на Saint Helena, Halley зафиксировал прохождение Mercury через Солнце. Он понял, что подобное прохождение Venus можно использовать для определения размера Солнечной системы. Он также использовал свои наблюдения для расширения современных звёздных карт. Он способствовал экспериментальному доказательству законов движения Isaac Newton и финансировал публикацию влиятельной работы Newton — Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. На основе своих наблюдений от сентября 1682 года он использовал законы движения для вычисления периодичности кометы Halley в своём труде 1705 года «Synopsis of the Astronomy of Comets». Комета была названа в его честь при её предсказанном возвращении в 1758 году, которое он не дожил до того, чтобы увидеть.
Начиная с 1698 года, он совершал морские экспедиции и проводил наблюдения условий земного магнетизма. В 1718 году он открыл собственное движение «неподвижных» звёзд.
Ранняя жизнь
Halley родился в Haggerston в Middlesex. Его отец, Edmond Halley Sr., происходил из семьи Derbyshire и был богатым мыловаром в London. В детстве Halley очень интересовался математикой. Он учился в St Paul's School, где развил свой первоначальный интерес к астрономии, а с 1673 года в The Queen's College, Oxford. Ещё будучи студентом, Halley опубликовал работы о Солнечной системе и солнечных пятнах.
Карьера
Публикации и изобретения
Во время учёбы в University of Oxford, Halley познакомился с John Flamsteed, Королевским астрономом. Под влиянием проекта Flamsteed по составлению каталога северных звёзд, Halley предложил сделать то же самое для Южного полушария.
В 1676 году Halley посетил остров Saint Helena в южной Атлантике и установил обсерваторию с большим секстантом с телескопическими прицелами для каталогизации звёзд Южного полушария. Там он наблюдал прохождение Mercury через Солнце и понял, что подобное прохождение Venus можно использовать для определения абсолютного размера Солнечной системы. Он вернулся в England в мае 1678 года. В следующем году он отправился в Danzig Gdańsk по поручению Royal Society для разрешения спора. Поскольку астроном Johannes Hevelius не использовал телескоп, его наблюдения были поставлены под сомнение Robert Hooke. Halley остался у Hevelius и наблюдал и проверил качество его наблюдений. В 1679 году Halley опубликовал результаты своих наблюдений на St. Helena как Catalogus Stellarum Australium, который включал сведения о 341 южной звезде. Эти дополнения к современным звёздным картам заслужили ему сравнение с Tycho Brahe: например, «южный Tycho», как его описал Flamsteed. Halley получил степень магистра в Oxford и был избран Fellow of the Royal Society в возрасте 22 лет. В сентябре 1682 года он провёл серию наблюдений того, что стало известно как комета Halley, хотя его имя стало связано с ней благодаря его работе по её орбите и предсказанию её возвращения в 1758 году, которое он не дожил до того, чтобы увидеть.
В 1686 году Halley опубликовал вторую часть результатов своей экспедиции на Helena, представляющую собой статью и карту пассатных ветров и муссонов. Символы, которые он использовал для представления направляющихся ветров, до сих пор существуют в большинстве современных карт погоды. В этой статье он определил солнечный нагрев как причину атмосферных движений. Он также установил связь между барометрическим давлением и высотой над уровнем моря. Его карты стали важным вкладом в развивающуюся область визуализации информации.
Halley потратил большую часть своего времени на наблюдения Луны, но также интересовался проблемами гравитации. Одной из проблем, которая привлекла его внимание, было доказательство законов Kepler о движении планет. В августе 1684 года он отправился в Cambridge для обсуждения этого вопроса с Isaac Newton, подобно тому, как это сделал John Flamsteed четыре года ранее, только чтобы обнаружить, что Newton уже решил проблему, решив её по настоянию Flamsteed в отношении орбиты кометы Kirch, но не опубликовав решение. Halley попросил показать расчёты и был告знован Newton, что он не может их найти, но обещал переделать их и отправить позже, что он в итоге сделал в небольшом трактате под названием «On the motion of bodies in an orbit». Halley признал важность работы и вернулся в Cambridge для организации её публикации с Newton, который вместо этого расширил её в свою Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, опубликованную за счёт Halley в 1687 году. Первые расчёты Halley с кометами были, таким образом, для орбиты кометы Kirch, основанные на наблюдениях Flamsteed в 1680–1 годах. Хотя он и точно вычислил орбиту кометы 1682 года, его расчёты орбиты кометы Kirch были неточны. Они указывали на периодичность 575 лет, таким образом, появляясь в годах 531 и 1106, и предположительно возвещая смерть Julius Caesar подобным образом в −44 45 BCE. Теперь известно, что её орбитальный период составляет около 10 000 лет.
В 1691 году Halley построил водолазный колокол, устройство, в котором атмосфера пополнялась посредством взвешенных бочек с воздухом, отправляемых с поверхности. В демонстрации Halley и пятеро его товарищей нырнули на 60 футов 18 м в River Thames и оставались там более полутора часов. Колокол Halley имел мало применения для практических спасательных работ, так как он был очень тяжелым, но он вносил улучшения в течение времени, позже продлевая своё подводное время более чем на 4 часа. Halley пострадал от одного из наиболее ранних зарегистрированных случаев баротравмы среднего уха. В том же году на встрече Royal Society, Halley представил рудиментарную работающую модель магнитного компаса, используя заполненный жидкостью корпус, чтобы затухать качание и колебание намагниченной иглы.
В 1691 году Halley искал должность Савильского профессора астрономии в Oxford. Будучи кандидатом на должность, Halley столкнулся с враждебностью Королевского астронома John Flamsteed, и его религиозные взгляды были поставлены под сомнение. Его кандидатура была противопоставлена как Archbishop of Canterbury John Tillotson, так и Bishop Stillingfleet, и должность вместо этого досталась David Gregory, который имел поддержку Isaac Newton.
В 1692 году Halley выдвинул идею полой Земли, состоящей из оболочки толщиной около 500 миль 800 км, двух внутренних концентрических оболочек и самого внутреннего ядра. Он предположил, что атмосферы разделяли эти оболочки, и что каждая оболочка имела свои магнитные полюсы, с каждой сферой, вращающейся с разной скоростью. Halley предложил эту схему для объяснения аномальных показаний компаса. Он представлял каждый внутренний регион как имеющий атмосферу и светящийся, возможно, населённый, и предположил, что выходящий газ вызывает северное сияние. Он предположил: «Полярные сияния вызваны частицами, на которые воздействует магнитное поле, лучи параллельны магнитному полю Земли.»
В 1693 году Halley опубликовал статью о пожизненных аннуитетах, которая содержала анализ возраста смерти на основе статистики Breslau, которую Caspar Neumann смог предоставить. Эта статья позволила британскому правительству продавать пожизненные аннуитеты по надлежащей цене на основе возраста покупателя. Работа Halley сильно повлияла на развитие актуарной науки. Построение таблицы жизни для Breslau, которое последовало за более примитивной работой John Graunt, теперь рассматривается как главное событие в истории демографии.
Royal Society порицала Halley за предположение в 1694 году, что история Ноева потопа могла быть отчётом о кометном ударе. Эта теория была независимо предложена современными исследователями как гипотеза Tollmann's bolide в 1992 году, но обычно отвергается геологами.
Годы исследований
В 1698 году Halley получил командование кораблём Paramour, 52 футов 16 м пинк, чтобы он мог проводить исследования в South Atlantic в отношении законов, регулирующих вариацию компаса. 19 августа 1698 года он принял командование кораблём и в ноябре 1698 года отплыл на первый чисто научный рейс английского военно-морского корабля. К сожалению, возникли проблемы неподчинения, связанные с вопросами компетентности Halley как командира корабля. Halley вернул корабль в England для судебного разбирательства против офицеров в июле 1699 года. Результатом был лёгкий упрёк его людям и недовольство для Halley, который чувствовал, что суд был слишком мягким. После этого Halley получил временную комиссию капитана Royal Navy, переоборудовал Paramour 24 августа 1699 года и снова отплыл в сентябре 1699 года для проведения обширных наблюдений условий земного магнетизма. Эту задачу он выполнил во втором рейсе в Атлантику, который длился до 6 сентября 1700 года и простирался от 52 градусов северной широты до 52 градусов южной широты. Результаты были опубликованы в General Chart of the Variation of the Compass 1701. Это была первая такая карта, которая была опубликована, и первая, на которой появились изогонные, или галлеевские, линии. Использование таких линий вдохновило более поздние идеи, такие как изотермы Alexander von Humboldt на его картах.
Предисловие к собранию путешествий и путешествий Awnsham и John Churchill 1704 года, якобы написанное John Locke или Halley, прославляло такие экспедиции как часть великого расширения европейского знания, как «морального», так и научного, не пренебрегая астрономией.
Жизнь академика
В ноябре 1703 года Halley был назначен Савильским профессором геометрии в University of Oxford, его теологические враги, John Tillotson и Bishop Stillingfleet, умерли, и он получил почётную степень доктора права в 1710 году. В 1705 году, применяя методы исторической астрономии, он опубликовал Astronomiae cometicae synopsis, в которой изложил своё убеждение, что наблюдения кометы в 1456, 1531, 1607 и 1682 годах были наблюдениями одной и той же кометы, которая, как он предсказывал, вернётся в 1758 году. Halley не дожил до возвращения кометы, но когда оно произошло, комета стала общеизвестной как комета Halley.
К 1706 году Halley выучил Arabic и завершил перевод, начатый Edward Bernard из книг V–VII Apollonius's Conics из копий, найденных в Leiden и Bodleian Library в Oxford. Он также завершил новый перевод первых четырёх книг с оригинального Greek, который был начат покойным David Gregory. Он опубликовал их вместе с собственной реконструкцией книги VIII в первом полном издании на Latin в 1710 году.
В 1716 году Halley предложил высокоточное измерение расстояния между Earth и Солнцем путём определения времени прохождения Venus. При этом он следовал методу, описанному James Gregory в Optica Promota, в котором также описывается конструкция телескопа Gregorian. Разумно предположить, что Halley обладал этой книгой и прочитал её, учитывая, что конструкция Gregorian была основной конструкцией телескопа, используемой в астрономии во времена Halley. В честь Halley не входит то, что он не признал приоритет Gregory в этом вопросе. В 1718 году он открыл собственное движение «неподвижных» звёзд путём сравнения своих астрометрических измерений с теми, которые приводились в Almagest Ptolemy. Arcturus и Sirius отмечались как значительно смещённые, последний продвинулся на 30 угловых минут, примерно на диаметр луны, в южном направлении за 1800 лет.
В 1720 году вместе со своим другом, любителем древностей William Stukeley, Halley участвовал в первой попытке научно датировать Stonehenge. Предполагая, что памятник был разложен с использованием магнитного компаса, Stukeley и Halley попытались вычислить воспринимаемое отклонение, вводя корректировки из существующих магнитных записей, и предложили три даты: 460 BC, AD 220 и AD 920, наиболее ранняя из которых была принята. Эти даты были ошибочны на тысячи лет, но идея того, что научные методы могут быть использованы для датирования древних памятников, была революционной для своего времени.
Halley сменил John Flamsteed в 1720 году на должности Королевского астронома, должность, которую Halley занимал до своей смерти. Halley умер в 1742 году в возрасте 85 лет. Он был похоронен на кладбище старой церкви St Margaret's, Lee, впоследствии перестроенной, на Lee Terrace, Blackheath. Он был похоронен в том же склепе, что и Королевский астроном John Pond; неотмеченная могила Королевского астронома Nathaniel Bliss находится неподалёку. Его первоначальное надгробие было перенесено Admiralty при сносе оригинальной церкви Lee и её перестройке – его можно увидеть сегодня на южной стене Camera Obscura в Royal Observatory, Greenwich. Его отмеченная могила может быть видна в St Margaret's Church, Lee Terrace.
Личная жизнь
Halley женился на Mary Tooke в 1682 году и поселился в Islington. У пары было трое детей.
Названо в честь Edmond Halley
- Комета Halley, орбитальный период приблизительно 75 лет
- Кратер Halley на Луне
- Кратер Halley на Mars
- Станция Halley Research Station в Antarctica
- Метод Halley для численного решения уравнений
- Улица Halley Street в Blackburn, Victo
.jpg)
