François Arago

Alex Rover | 18 decembra, 2022

Zhrnutie

Dominique François Jean Arago (katalánsky: Francesc Aragó, IPA: ; 26. februára 1786 – 2. októbra 1853) bol francúzsky matematik, fyzik, astronóm, slobodomurár, podporovateľ karbonárskych revolucionárov a politik.

Arago sa narodil v Estagel, malej dedinke s 3 000 obyvateľmi neďaleko Perpignanu v departemente Pyrénées-Orientales vo Francúzsku, kde jeho otec zastával funkciu pokladníka mincovne. Jeho rodičia boli François Bonaventure Arago (1754 – 1814) a Marie Arago (1755 – 1845).

Arago bol najstarší zo štyroch bratov. Jean (1788 – 1836) emigroval do Severnej Ameriky a stal sa generálom mexickej armády. Jacques Étienne Victor (1799 – 1855) sa v rokoch 1817 – 1821 zúčastnil na objaviteľskej plavbe Louisa de Freycineta v Uránii a po návrate do Francúzska sa venoval publicistike a dráme. Štvrtý brat, Étienne Vincent (1802 – 1892), údajne spolupracoval s Honoré de Balzacom na diele Dedička z Birague a v rokoch 1822 až 1847 napísal množstvo ľahkých dramatických diel, väčšinou v spolupráci.

François Arago, ktorý prejavoval vojenské chúťky, bol poslaný na mestskú školu v Perpignane, kde začal študovať matematiku v rámci prípravy na prijímacie skúšky na École Polytechnique. Za dva a pol roka zvládol všetky predmety predpísané na skúšku a ešte oveľa viac, a keď išiel na skúšku do Toulouse, ohromil svojho skúšajúceho znalosťou J. L. Lagrangea.

Koncom roka 1803 Arago nastúpil na parížsku École Polytechnique, ale zrejme zistil, že tamojší profesori mu nedokážu odovzdať vedomosti ani udržať disciplínu. Jeho ambíciou bola delostrelecká služba a v roku 1804 na radu a odporúčanie Siméona Poissona dostal miesto tajomníka parížskeho observatória. Teraz sa zoznámil s Pierrom-Simonom Laplaceom a vďaka jeho vplyvu bol spolu s Jeanom-Baptistom Biotom poverený dokončiť merania poludníkového oblúka, ktoré začal J. B. J. Delambre a ktoré boli prerušené po smrti P. F. A. Méchaina v roku 1804 (Delambrov a Méchainov poludníkový oblúk). Arago a Biot opustili Paríž v roku 1806 a začali pracovať pozdĺž španielskych hôr. Biot sa vrátil do Paríža po tom, ako určili zemepisnú šírku Formentery, najjužnejšieho bodu, ku ktorému mali vykonať meranie. Arago pokračoval v práci do roku 1809, pričom jeho cieľom bolo zmerať poludníkový oblúk, aby sa určila presná dĺžka metra.

Po Biotovom odchode sa politický rozruch spôsobený vstupom Francúzov do Španielska rozšíril aj na Baleárske ostrovy a obyvatelia podozrievali Aragove pohyby a jeho zapaľovanie ohňov na vrchu Galatzó (katalánsky Mola de l’Esclop) ako činnosť špióna inváznej armády. Ich reakcia bola taká, že sa v júni 1808 musel vzdať väzenia v pevnosti Bellver. Dňa 28. júla utiekol z ostrova na rybárskom člne a po dobrodružnej plavbe sa 3. augusta dostal do Alžíru. Odtiaľ sa dostal na loď smerujúcu do Marseille, ale 16. augusta, práve keď sa loď blížila k Marseille, padla do rúk španielskeho korzára. Spolu s ostatnými členmi posádky bol Arago prevezený do Roses a uväznený najprv vo veternom mlyne a potom v pevnosti, až kým mesto nepadlo do rúk Francúzov, keď boli zajatci prevezení do Palamosu.

Po troch mesiacoch väznenia Araga a ostatných na žiadosť alžírskeho deja prepustili a 28. novembra sa opäť vydali na plavbu do Marseille, ale na dohľad od prístavu ich severný vietor zahnal späť do Bougie na pobreží Afriky. Doprava do Alžíru po mori z tohto miesta by znamenala únavné trojmesačné zdržanie; Arago sa preto vydal na cestu po súši pod vedením moslimského kňaza a dorazil tam na Vianoce. Po šiestich mesiacoch v Alžírsku sa 21. júna 1809 opäť vydal na plavbu do Marseille, kde musel podstúpiť monotónnu a nehostinnú karanténu v lazarete, kým sa jeho ťažkosti skončili. Prvý list, ktorý dostal počas pobytu v lazarete, bol od Alexandra von Humboldta, a to bol začiatok spojenia, ktoré podľa Aragových slov „trvalo viac ako štyridsať rokov bez toho, aby ho narušil čo i len jediný mráčik“.

Aragovi sa podarilo uchovať záznamy o svojom prieskume a jeho prvým činom po návrate domov bolo ich uloženie v parížskom Úrade pre zemepisné dĺžky. Odmenou za jeho dobrodružné správanie v prospech vedy bolo, že ho v pozoruhodne mladom veku dvadsiatich troch rokov zvolili za člena Francúzskej akadémie vied a pred koncom roka 1809 ho rada École Polytechnique vybrala za nástupcu Gasparda Mongeho na katedre analytickej geometrie. Zároveň ho cisár vymenoval za jedného z astronómov parížskeho observatória, ktoré bolo jeho sídlom až do jeho smrti. Práve v tejto funkcii predniesol svoju mimoriadne úspešnú sériu populárnych prednášok z astronómie, ktoré pokračovali v rokoch 1812 až 1845.

V roku 1818 alebo 1819 sa spolu s Biotom vydal na geodetické práce na pobreží Francúzska, Anglicka a Škótska. Merali dĺžku sekundového kyvadla v Leithu v Škótsku a na Shetlandských ostrovoch, pričom výsledky pozorovaní boli publikované v roku 1821 spolu s výsledkami pozorovaní vykonaných v Španielsku. Arago bol hneď potom zvolený za člena Bureau des Longitudes a približne dvadsaťdva rokov prispieval do každého z jeho ročeniek dôležitými vedeckými správami o astronómii a meteorológii a príležitostne aj o stavebnom inžinierstve, ako aj zaujímavými spomienkami členov akadémie.

Prvé fyzikálne výskumy Araga sa týkali tlaku pary pri rôznych teplotách a rýchlosti zvuku, 1818 až 1822. Jeho magnetické pozorovania sa uskutočnili najmä v rokoch 1823 až 1826. Objavil rotačný magnetizmus, ktorý sa nazýva Aragove rotácie, a skutočnosť, že väčšina telies sa dá zmagnetizovať; tieto objavy doplnil a vysvetlil Michael Faraday.

Arago vrelo podporoval optické teórie Augustina-Jeana Fresnela a pomohol potvrdiť Fresnelovu vlnovú teóriu svetla pozorovaním takzvanej Aragovej škvrny. Obaja filozofi spoločne uskutočnili experimenty s polarizáciou svetla, ktoré viedli k záveru, že kmitanie svetelného éteru je priečne voči smeru pohybu a že polarizácia spočíva v rozlíšení priamočiareho šírenia na zložky, ktoré sú navzájom kolmé. Následný vynález polariskopu a objav rotačnej polarizácie sú zásluhou Araga. Prvý polarizačný filter vynašiel v roku 1812. Ako prvý uskutočnil polarimetrické pozorovanie kométy, keď objavil polarizované svetlo z chvosta Veľkej kométy v roku 1819.

Všeobecnú myšlienku experimentálneho určenia rýchlosti svetla spôsobom, ktorý neskôr uskutočnili Hippolyte Fizeau a Léon Foucault, navrhol Arago v roku 1838, ale jeho slabý zrak mu zabránil v usporiadaní detailov alebo vykonaní experimentov.

Aragova sláva ako experimentátora a objaviteľa spočíva najmä v jeho príspevku k magnetizmu, keď spolu s Léonom Foucaultom objavil vírivé prúdy, a ešte viac k optike. Ukázal, že magnetická ihla, ktorá kmitá nad neželeznými povrchmi, ako je voda, sklo, meď atď., klesá rýchlejšie v rozsahu svojich kmitov podľa toho, ako sa viac alebo menej približuje k povrchu. Na tento objav, za ktorý dostal v roku 1825 Copleyho medailu Kráľovskej spoločnosti, nadviazal ďalším, že rotujúca medená doska má tendenciu prenášať svoj pohyb na magnetickú ihlu zavesenú nad ňou, čo nazval „magnetizmus rotácie“, ale (podľa Faradayovho vysvetlenia z roku 1832: 283 ) je dnes známy ako vírivý prúd. Arago sa tiež oprávnene považuje za toho, kto dokázal dlho predpokladanú súvislosť medzi polárnou žiarou a zmenami magnetických prvkov. V roku 1827 bol zvolený za pridruženého člena Kráľovského inštitútu Holandska, keď sa tento inštitút v roku 1851 premenoval na Kráľovskú holandskú akadémiu vied a umení, stal sa zahraničným členom. V roku 1828 bol zvolený za zahraničného člena Švédskej kráľovskej akadémie vied.

V optike Arago nielenže sám urobil významné optické objavy, ale zaslúžil sa aj o podnietenie génia Jeana-Augustina Fresnela, s ktorého históriou, rovnako ako s históriou Étienna-Louisa Malusa a Thomasa Younga, je táto časť jeho života úzko prepojená.

Krátko po začiatku 19. storočia sa prácou najmenej troch filozofov formovalo učenie o vlnovej alebo vlnovej teórii svetla. Fresnelove argumenty v prospech tejto teórie nenašli pochopenie u Laplacea, Poissona a Biota, zástancov emisnej teórie, ale horlivo ich podporovali Humboldt a Arago, ktorého Akadémia poverila vypracovaním správy o tomto dokumente. To bol základ dôverného priateľstva medzi Aragom a Fresnelom a odhodlania spoločne pokračovať v ďalších základných zákonoch polarizácie svetla, ktoré boli známe ich prostriedkami. Výsledkom tejto práce bolo, že Arago skonštruoval polariskop, ktorý použil na niektoré zaujímavé pozorovania polarizácie svetla oblohy. Objavil tiež silu rotačnej polarizácie, ktorú vykazuje kremeň.

Medzi mnohé Aragove príspevky na podporu vlnovkovej hypotézy patrí experimentum crucis, ktorý navrhol na priame meranie rýchlosti svetla vo vzduchu, vo vode a v skle. Podľa emisnej teórie by sa rýchlosť mala zrýchliť zvýšením hustoty prostredia; podľa vlnovej teórie by sa mala spomaliť. V roku 1838 oznámil Akadémii podrobnosti svojho prístroja, ktorý využíval reaktívne zrkadlá použité Charlesom Wheatstoneom v roku 1835 na meranie rýchlosti elektrického výboja; ale kvôli veľkej opatrnosti potrebnej na realizáciu projektu a kvôli prerušeniu jeho práce spôsobenému revolúciou v roku 1848 bol pripravený vyskúšať svoju myšlienku až na jar 1850; a vtedy mu náhle zlyhal zrak. Pred jeho smrťou však bolo spomalenie svetla v hustejších prostrediach dokázané pokusmi H. L. Fizeaua a B. L. Foucaulta, ktoré s vylepšeniami v detailoch vychádzali z plánu, ktorý navrhol.

V roku 1830 bol Arago, ktorý vždy vyznával liberálne názory republikánskeho typu, zvolený za člena poslaneckej snemovne za departement Pyrénées-Orientales a využil svoj výrečnosť a vedecké znalosti vo všetkých otázkach súvisiacich s verejným vzdelávaním, odmeňovaním vynálezcov a podporou mechanických a praktických vied. Mnohé z najvýznamnejších národných podnikov z tohto obdobia sú jeho zásluhou – napríklad odmena Louisovi Daguerrovi za vynález fotografie, dotácia na vydanie Fermatových a Laplaceových prác, získanie múzea v Cluny, rozvoj železníc a elektrických telegrafov, zdokonalenie obnovy. V roku 1839 Arago informoval o vynáleze fotografie ohromených poslucháčov spoločného zasadnutia akadémií vied a umení.

V roku 1830 bol Arago vymenovaný za riaditeľa hvezdárne a ako člen poslaneckej snemovne dokázal získať finančné dotácie na jej čiastočnú prestavbu a na doplnenie nádherných prístrojov. V tom istom roku ho zvolili aj za večného tajomníka Akadémie vied, na miesto Josepha Fouriera. Arago sa vrhol do jej služieb a svojou schopnosťou nadväzovať priateľstvá získal pre ňu aj pre seba celosvetovú reputáciu. Jeho povinnosťou ako stáleho tajomníka bolo prednášať historické chvály na zosnulých členov a na túto úlohu sa mimoriadne hodil svojou rýchlosťou a ľahkosťou myslenia, šťastným pikantným štýlom a rozsiahlymi vedomosťami. V roku 1832 bol zvolený za zahraničného čestného člena Americkej akadémie vied a umení.

V roku 1834 Arago opäť navštívil Škótsko, aby sa zúčastnil na zasadnutí Britskej asociácie v Edinburghu. Od tohto obdobia až do roku 1848 viedol pomerne pokojný život – hoci v rámci akadémie a observatória naďalej pracoval a vytvoril množstvo príspevkov pre všetky odbory fyzikálnych vied -, ale po páde Ľudovíta Filipa opustil svoje laboratórium a pripojil sa k dočasnej vláde (24. februára 1848). Boli mu zverené dve dôležité funkcie, ktoré nikdy predtým neboli zverené jednej osobe, a to ministerstvo námorníctva a kolónií (v prvej funkcii zlepšil prídely v námorníctve a zrušil bičovanie. Okrem toho zrušil politické prísahy všetkého druhu a v rozpore s mnohými peňažnými záujmami sa mu podarilo dosiahnuť zrušenie otroctva vo francúzskych kolóniách.

10. mája 1848 bol Arago zvolený za člena komisie výkonnej moci, riadiaceho orgánu Francúzskej republiky. Stal sa predsedom Komisie výkonnej moci (11. mája 1848) a túto funkciu dočasnej hlavy štátu vykonával až do 24. júna 1848, keď bola Národnému ústavodarnému zhromaždeniu predložená kolektívna rezignácia komisie. Začiatkom mája 1852, keď vláda Ľudovíta Napoleona požadovala od všetkých svojich funkcionárov prísahu vernosti, Arago ju rázne odmietol a poslal svoju rezignáciu na post astronóma v Bureau des Longitudes. To však princ prezident odmietol prijať a urobil „výnimku v prospech dôvtipného človeka, ktorého diela vrhli lesk na Francúzsko a ktorého existenciu by vláda nerada poškvrnila“.

Mys Gregory v Oregone pomenoval kapitán Cook 12. marca 1778 podľa svätého Gregoryho; po Françoisovi Aragovi bol premenovaný na mys Arago.

Arago zostal dôsledným republikánom až do konca a po štátnom prevrate v roku 1852, hoci trpel najprv cukrovkou a potom Brightovou chorobou, ktorú komplikovala vodnatieľka, sa radšej vzdal funkcie astronóma, než aby zložil prísahu vernosti. Napoleon III. vydal pokyn, aby starého muža nijako nerušili a nechali mu slobodu hovoriť a robiť, čo chce. V lete 1853 Aragovi lekári odporučili, aby vyskúšal účinok rodného vzduchu, a preto sa vydal do východných Pyrenejí, čo však bolo neúčinné a zomrel v Paríži. Jeho hrob sa nachádza na slávnom cintoríne Père Lachaise v Paríži. Arago bol ateista.

Aragove diela vyšli po jeho smrti pod vedením J. A. Barrala v 17 zväzkoch, 8vo, 1854-1862; samostatne aj jeho Astronomie populaire v 4 zväzkoch; Notices biographiques v 3 zväzkoch; Indices scientifiques v 5 zväzkoch; Voyages scientifiques v 1 zväzku; Grimoires scientifiques v 2 zväzkoch; Mélanges v 1 zväzku a Tables analytiques et documents importants (s portrétom) v 1 zväzku.

Vyšli anglické preklady nasledujúcich častí Aragonových diel:

Zdroje

1. François Arago
2. François Arago
3. ^ Victor SCHOELCHER Républicain et franc-maçon, Anne GIROLLET, ed. Maçonnique Française, p. 26
4. ^ Dictionnaire universel de la Franc-Maçonnerie By Monique Cara, Jean-Marc Cara, Marc Jode
5. ^ „Francois Arago“. The Canadian Journal. 2: 159. 1854. Retrieved 3 May 2013.
6. ^ a b c d e f g h i j  One or more of the preceding sentences incorporates text from a publication now in the public domain: Chisholm, Hugh, ed. (1911). „Arago, Dominique François Jean“. Encyclopædia Britannica. Vol. 2 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 312–313.
7. ^ a b c F. Arago (1859), The history of my youth, Boston: Ticknor and Fields, doi:10.5962/BHL.TITLE.19132, Wikidata Q51427133
8. 1,0 1,1 1,2 Εθνική Βιβλιοθήκη της Γερμανίας, Κρατική Βιβλιοθήκη του Βερολίνου, Βαυαρική Κρατική Βιβλιοθήκη, Εθνική Βιβλιοθήκη της Αυστρίας: (Γερμανικά, Αγγλικά) Gemeinsame Normdatei. Ανακτήθηκε στις 26  Απριλίου 2014.
9. 3,0 3,1 3,2 MacTutor History of Mathematics archive. Ανακτήθηκε στις 22  Αυγούστου 2017.
10. 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13 4,14 «Pouvoirs et société» Publications de l’olivier. 2011.
11. ^ Jean Francois Dominique ARAGO, su accademiadellescienze.it. URL consultato il 16 luglio 2020.
12. Su familia era catalanohablante, pues su zona de nacimiento, el Rosellón, fue parte integrante de Cataluña hasta 1659, cuando por el tratado de los Pirineos España lo entregó a Francia.
13. Estrada, H. Ruiz, J. Triana, J. El origen del metro y la confianza en la matemática, 2011, págs. 89-101 [1] Archivado el 17 de enero de 2017 en Wayback Machine.