François Arago

Mary Stone | januar 17, 2023

Resumé

Dominique François Jean Arago (catalansk: Francesc Aragó, IPA: ; 26. februar 1786 – 2. oktober 1853) var en fransk matematiker, fysiker, astronom, frimurer, tilhænger af de carbonariske revolutionære og politiker.

Arago blev født i Estagel, en lille landsby på 3.000 indbyggere nær Perpignan i departementet Pyrénées-Orientales i Frankrig, hvor hans far var kasserer for møntvæsenet. Hans forældre var François Bonaventure Arago (1754-1814) og Marie Arago (1755-1845).

Arago var den ældste af fire brødre. Jean (1788-1836) emigrerede til Nordamerika og blev general i den mexicanske hær. Jacques Étienne Victor (1799-1855) deltog i Louis de Freycinets opdagelsesrejse i Uranie fra 1817 til 1821, og efter sin hjemkomst til Frankrig helligede han sig journalistikken og dramaet. Den fjerde bror, Étienne Vincent (1802-1892), siges at have samarbejdet med Honoré de Balzac i Arvingen fra Birague, og fra 1822 til 1847 skrev han et stort antal lette dramatiske stykker, for det meste i samarbejde.

Da François Arago havde en udpræget militær smag, blev han sendt til den kommunale skole i Perpignan, hvor han begyndte at studere matematik som forberedelse til optagelsesprøven til École Polytechnique. I løbet af to og et halvt år havde han behersket alle de fag, der var foreskrevet til eksamen, og meget mere, og da han skulle til eksamen i Toulouse, forbløffede han sin eksaminator med sit kendskab til J. L. Lagrange.

I slutningen af 1803 gik Arago ind på École Polytechnique i Paris, men fandt tilsyneladende professorerne der ude af stand til at formidle viden eller opretholde disciplin. Artilleritjenesten var hans ambition, og i 1804 blev han ved råd og anbefaling af Siméon Poisson udnævnt til sekretær ved Observatoriet i Paris. Han stiftede nu bekendtskab med Pierre-Simon Laplace, og gennem hans indflydelse fik han sammen med Jean-Baptiste Biot til opgave at fuldføre de meridianbuemålinger, som J.B.J. Delambre havde påbegyndt, men som var blevet afbrudt efter P.F.A. Méchains død i 1804 (Delambre og Méchains meridianbue). Arago og Biot forlod Paris i 1806 og begyndte deres arbejde langs de spanske bjerge. Biot vendte tilbage til Paris, efter at de havde bestemt bredden af Formentera, det sydligste punkt, som de skulle foretage opmålingen til. Arago fortsatte arbejdet indtil 1809, idet hans formål var at måle en meridianbue for at bestemme den nøjagtige længde af en meter.

Efter Biots afrejse bredte den politiske uro, som franskmændenes indtog i Spanien, sig til Balearerne, og befolkningen mistænkte Aragos bevægelser og hans antændelse af bål på toppen af Galatzó-bjerget (Mola de l”Esclop på catalansk) for at være en spion for den invaderende hær. Deres reaktion var så kraftig, at han i juni 1808 måtte overgive sig til fængslingen i fæstningen Bellver. Den 28. juli undslap han fra øen i en fiskerbåd, og efter en eventyrlig rejse nåede han Algier den 3. august. Herfra fik han en passage i et skib med kurs mod Marseille, men den 16. august, da skibet nærmede sig Marseille, faldt det i hænderne på en spansk korsar. Sammen med resten af besætningen blev Arago bragt til Roses, hvor han blev fængslet først i en vindmølle og derefter i en fæstning, indtil byen faldt i franskmændenes hænder, hvorefter fangerne blev overført til Palamos.

Efter tre måneders fængsling blev Arago og de andre løsladt efter anmodning fra deyen af Algier, og de satte igen sejl mod Marseille den 28. november, men inden de nåede frem til deres havn, blev de drevet tilbage af en nordlig vind til Bougie på Afrikas kyst. Transport til Algier ad søvejen fra dette sted ville have medført en trættende forsinkelse på tre måneder; Arago tog derfor af sted over land, guidet af en muslimsk præst, og nåede frem til Algier juledag. Efter seks måneder i Algier satte han endnu en gang, den 21. juni 1809, kursen mod Marseille, hvor han måtte gennemgå en ensformig og ugæstfri karantæne i lazarettet, før hans vanskeligheder var overstået. Det første brev, han modtog, mens han befandt sig i lazarettet, var fra Alexander von Humboldt; og dette var oprindelsen til en forbindelse, der med Aragos ord “varede over fyrre år, uden at en eneste sky nogensinde har forstyrret den”.

Det var lykkedes Arago at bevare optegnelserne fra sin opmåling, og hans første handling efter hjemkomsten var at deponere dem i Bureau des Longitudes i Paris. Som belønning for sin eventyrlige opførsel i videnskabens tjeneste blev han valgt til medlem af det franske videnskabsakademi i en bemærkelsesværdigt tidlig alder af 23 år, og inden udgangen af 1809 blev han af rådet for École Polytechnique valgt som efterfølger for Gaspard Monge på lærestolen for analytisk geometri. Samtidig blev han af kejseren udnævnt til en af astronomerne ved Observatoriet i Paris, som han derfor var bosat i indtil sin død. Det var i denne egenskab, at han holdt sin bemærkelsesværdigt vellykkede serie af populære forelæsninger i astronomi, som blev fortsat fra 1812 til 1845.

I 1818 eller 1819 tog han sammen med Biot af sted for at udføre geodætiske operationer på Frankrigs, Englands og Skotlands kyster. De målte længden af sekundpendulet i Leith, Skotland, og på Shetlandsøerne, og resultaterne af disse observationer blev offentliggjort i 1821 sammen med de observationer, der blev foretaget i Spanien. Arago blev straks derefter valgt som medlem af Bureau des Longitudes og bidrog i ca. 22 år til hvert af dets årsberetninger med vigtige videnskabelige meddelelser om astronomi og meteorologi og lejlighedsvis om civilingeniørarbejde samt interessante memoirer om medlemmer af akademiet.

Aragos tidligste fysiske undersøgelser drejede sig om damptryk ved forskellige temperaturer og lydhastighed fra 1818 til 1822. Hans magnetiske observationer fandt hovedsagelig sted fra 1823 til 1826. Han opdagede roterende magnetisme, det, der er blevet kaldt Aragos rotationer, og det faktum, at de fleste legemer kunne magnetiseres; disse opdagelser blev suppleret og forklaret af Michael Faraday.

Arago støttede Augustin-Jean Fresnels optiske teorier og hjalp med at bekræfte Fresnels bølgeteori om lys ved at observere det, der nu er kendt som Aragos plet. De to filosoffer gennemførte sammen de eksperimenter om lysets polarisering, som førte til den konklusion, at den lysende æthers vibrationer var tværgående i forhold til bevægelsesretningen, og at polariseringen bestod i en opløsning af den retlinede udbredelse i komponenter vinkelret på hinanden. Den efterfølgende opfindelse af polariskopet og opdagelsen af den roterende polarisering skyldes Arago. Han opfandt det første polarisationsfilter i 1812. Han var den første til at foretage en polarimetrisk observation af en komet, da han opdagede polariseret lys fra halen af den store komet fra 1819.

Den generelle idé om den eksperimentelle bestemmelse af lysets hastighed på den måde, der senere blev udført af Hippolyte Fizeau og Léon Foucault, blev foreslået af Arago i 1838, men hans svækkede syn forhindrede ham i at arrangere detaljerne eller udføre eksperimenterne.

Aragos berømmelse som eksperimentator og opdagelsesrejsende hviler hovedsagelig på hans bidrag til magnetismen, hvor han sammen med Léon Foucault opdagede hvirvelstrømmene, og i endnu højere grad til optik. Han viste, at en magnetisk nål, der svinges over ikke-jernholdige overflader som vand, glas, kobber osv., falder hurtigere i omfanget af sine svingninger, efterhånden som den nærmer sig overfladen mere eller mindre. Denne opdagelse, som indbragte ham Royal Societys Copley-medalje i 1825, blev fulgt op af en anden, nemlig at en roterende kobberplade har tendens til at overføre sin bevægelse til en magnetisk nål, der er ophængt over den, hvilket han kaldte “rotationsmagnetisme”, men som nu (efter Faradays forklaring af 1832: 283 ) er kendt som hvirvelstrøm. Arago kan også med rette anses for at have bevist den længe formodede forbindelse mellem nordlyset og variationer i de magnetiske elementer. I 1827 blev han valgt som associeret medlem af det kongelige institut i Holland, da dette institut i 1851 blev til det kongelige hollandske akademi for kunst og videnskab, blev han udenlandsk medlem. I 1828 blev han valgt som udenlandsk medlem af Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi.

Inden for optik gjorde Arago ikke blot selv vigtige optiske opdagelser, men han er også kendt for at have stimuleret Jean-Augustin Fresnels genialitet, hvis historie, såvel som den om Étienne-Louis Malus og Thomas Young, denne del af hans liv er tæt sammenvævet med hans historie.

Kort efter begyndelsen af det 19. århundrede var mindst tre filosoffer i gang med at forme doktrinen om lysets bølgeteori eller bølgeteori. Fresnels argumenter til fordel for denne teori faldt ikke i god jord hos Laplace, Poisson og Biot, der var fortalere for emissionsteorien, men de blev ivrigt støttet af Humboldt og Arago, der var blevet udpeget af Akademiet til at aflægge rapport om papiret. Dette var grundlaget for et intimt venskab mellem Arago og Fresnel og for en beslutning om sammen at videreføre yderligere fundamentale love om lysets polarisering, som blev kendt ved deres hjælp. Som et resultat af dette arbejde konstruerede Arago et polariskop, som han brugte til nogle interessante observationer om polarisationen af himlens lys. Han opdagede også den roterende polarisationsstyrke, som kvarts udviste.

Blandt Aragos mange bidrag til støtte for den undulatoriske hypotese er det experimentum crucis, som han foreslog at udføre for direkte at måle lysets hastighed i luft, vand og glas. Ifølge emissionsteorien skulle hastigheden accelereres ved en forøgelse af tætheden i mediet; ifølge bølgeteorien skulle den forsinkes. I 1838 meddelte han Akademiet detaljerne i sit apparat, som benyttede de relæspejle, som Charles Wheatstone i 1835 havde anvendt til måling af den elektriske udladningshastighed; men på grund af den store omhu, der var nødvendig for at gennemføre projektet, og på grund af den afbrydelse af hans arbejde, der blev forårsaget af revolutionen i 1848, var det først i foråret 1850, at han var klar til at sætte sin idé på prøve; og da gav hans syn pludselig op. Inden hans død blev lysets forsinkelse i tættere medier imidlertid påvist ved H. L. Fizeaus og B. L. Foucaults eksperimenter, som med forbedringer i detaljerne var baseret på den plan, han havde foreslået.

I 1830 blev Arago, der altid havde udtalt sig liberalt og republikansk, valgt som medlem af deputeretkammeret for Pyrénées-Orientales-departementet, og han brugte sine talenter for veltalenhed og videnskabelig viden i alle spørgsmål vedrørende folkeoplysning, belønning af opfindere og fremme af mekaniske og praktiske videnskaber. Mange af de mest hæderlige nationale foretagender fra denne periode skyldes hans støtte – såsom belønningen til Louis Daguerre for opfindelsen af fotografiet, tilskuddet til udgivelse af Fermats og Laplaces værker, erhvervelsen af museet i Cluny, udviklingen af jernbaner og elektriske telegrafer, forbedringen af reneilen. I 1839 rapporterede Arago om opfindelsen af fotografiet til de forbløffede tilhørere af et fælles møde i Akademierne for Kunst og Videnskab.

I 1830 blev Arago også udnævnt til direktør for observatoriet, og som medlem af deputeretkammeret var han i stand til at opnå bevillinger til delvis genopbygning af observatoriet og til tilføjelse af storslåede instrumenter. Samme år blev han også valgt til evig sekretær for Videnskabsakademiet, hvor han overtog Joseph Fouriers plads. Arago kastede sig i dens tjeneste, og ved sin evne til at skabe venner skaffede han sig straks et verdensomspændende ry for den og for sig selv. Som evig sekretær var det hans pligt at udtale historiske lovprisninger af afdøde medlemmer, og til denne opgave var hans hurtige og lette tankegang, hans heldige pikante stil og hans omfattende viden særligt velegnet til ham. Han blev i 1832 valgt som udenlandsk æresmedlem af American Academy of Arts and Sciences.

I 1834 besøgte Arago igen Skotland for at deltage i mødet i den britiske forening i Edinburgh. Fra dette tidspunkt og frem til 1848 levede han et forholdsvis roligt liv – selv om han fortsatte med at arbejde inden for akademiet og observatoriet for at producere et væld af bidrag til alle afdelinger af den fysiske videnskab – men ved Louis-Philippes fald forlod han sit laboratorium for at slutte sig til den provisoriske regering (24. februar 1848). Han blev betroet to vigtige funktioner, som aldrig tidligere var blevet overdraget til én person, nemlig ministeriet for marine og kolonier (i førstnævnte egenskab forbedrede han rationer i flåden og afskaffede piskning). Han afskaffede også alle former for politiske edsaflæggelser, og det lykkedes ham mod en række pengestærke interesser at opnå afskaffelse af slaveriet i de franske kolonier.

Den 10. maj 1848 blev Arago valgt som medlem af den udøvende magtkommission, et ledelsesorgan i den franske republik. Han blev udnævnt til formand for den udøvende magtkommission (11. maj 1848) og fungerede i denne egenskab som midlertidigt statsoverhoved indtil den 24. juni 1848, hvor kommissionens kollektive afgang blev forelagt den nationale konstituerende forsamling. I begyndelsen af maj 1852, da Louis Napoleons regering krævede en troskabsed af alle sine funktionærer, nægtede Arago pertentligt og sendte sin afskedsbegæring fra sin stilling som astronom ved Bureau des Longitudes. Dette afviste imidlertid præsidenten og gjorde “en undtagelse til fordel for en videnskabsmand, hvis værker havde kastet glans over Frankrig, og hvis eksistens regeringen ville beklage at forværre”.

Kap Gregory i Oregon blev opkaldt af kaptajn Cook den 12. marts 1778 efter Sankt Gregor, som var helgen på den dag; det blev omdøbt til Kap Arago efter François Arago.

Arago forblev en konsekvent republikaner til det sidste, og efter statskuppet i 1852, selv om han først led af sukkersyge og derefter af Bright”s sygdom, der blev kompliceret af vattersot, fratrådte han sin stilling som astronom i stedet for at aflægge troskabsed. Napoleon III gav instrukser om, at den gamle mand på ingen måde skulle forstyrres og frit kunne sige og gøre, hvad han ville. I sommeren 1853 rådede hans læger Arago til at prøve virkningen af sin hjemlige luft, og han tog derfor til de østlige Pyrenæer, men dette var ineffektivt, og han døde i Paris. Hans grav ligger på den berømte Père Lachaise-kirkegård i Paris. Arago var ateist.

Aragos værker blev udgivet efter hans død under ledelse af J. A. Barral, i 17 bind, 8vo, 1854-1862; også separat hans Astronomie populaire, i 4 bind; Notices biographiques, i 3 bind; Indices scientifiques, i 5 bind; Voyages scientifiques, i 1 bind; Grimoires scientifiques, i 2 bind; Mélanges, i 1 bind; og Tables analytiques et documents importants (med portræt), i 1 bind.

Der er udkommet engelske oversættelser af følgende dele af Aragos værker:

Kilder

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. 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.
6. 3,0 3,1 3,2 MacTutor History of Mathematics archive. Ανακτήθηκε στις 22  Αυγούστου 2017.
7. 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.
8. 5,0 5,1 (Ιταλικά) www.accademiadellescienze.it. jean-francois-dominique. Ανακτήθηκε στις 1  Δεκεμβρίου 2020.
9. ^ Jean Francois Dominique ARAGO, su accademiadellescienze.it. URL consultato il 16 luglio 2020.
10. 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.