Франсоа Араго

Dimitris Stamatios | януари 18, 2023

Резюме

Доминик Франсоа Жан Араго (на каталонски: Francesc Aragó, IPA: ; 26 февруари 1786 г. – 2 октомври 1853 г.) е френски математик, физик, астроном, масон, поддръжник на карбонарските революционери и политик.

Араго е роден в Естагел, малко село с 3000 жители близо до Перпинян, в департамента Пиренеи-Ориентал, Франция, където баща му заема длъжността ковчежник на монетния двор. Родителите му са Франсоа Бонавентура Араго (1754-1814) и Мари Араго (1755-1845).

Араго е най-големият от четирима братя. Жан (1788-1836) емигрира в Северна Америка и става генерал в мексиканската армия. Жак Етиен Виктор (1799-1855) участва в изследователското пътуване на Луи дьо Фрейсине в Урания от 1817 до 1821 г., а след завръщането си във Франция се посвещава на журналистиката и драмата. За четвъртия брат, Етиен Венсан (1802-1892), се твърди, че си сътрудничи с Оноре дьо Балзак в „Наследницата на Бираг“, а от 1822 до 1847 г. пише голям брой леки драматични произведения, предимно в сътрудничество.

Франсоа Араго проявява сериозни военни предпочитания и е изпратен в общинския колеж в Перпинян, където започва да изучава математика, за да се подготви за приемния изпит в Политехническата гимназия. В рамките на две години и половина той усвоява всички предписани за изпита предмети и още много други, а когато се явява на изпит в Тулуза, изумява изпитващия си с познанията си за Ж. Л. Лагранж.

Към края на 1803 г. Араго постъпва в Политехническата гимназия в Париж, но очевидно намира, че професорите там не са в състояние да предадат знания или да поддържат дисциплина. Стремежът му е към артилерийска служба, а през 1804 г., благодарение на съвета и препоръката на Симеон Поасон, получава назначение за секретар на Парижката обсерватория. Запознава се с Пиер-Симон Лаплас и чрез неговото влияние му е възложено заедно с Жан-Батист Био да завърши измерванията на меридианната дъга, започнати от Ж. Б. Ж. Деламбр и прекъснати след смъртта на П. Ф. А. Мешан през 1804 г. (меридианната дъга на Деламбр и Мешан). Араго и Бьо напускат Париж през 1806 г. и започват работа по планините на Испания. Био се завръща в Париж, след като определят географската ширина на Форментера – най-южната точка, до която трябва да извършат измерването. Араго продължава работата си до 1809 г., като целта му е да измери дъгата на меридиана, за да определи точната дължина на метъра.

След заминаването на Био политическото брожение, предизвикано от навлизането на французите в Испания, обхваща и Балеарските острови и населението подозира движението на Араго и паленето на огньове на върха на планината Галацо (на каталонски: Mola de l’Esclop) като дейност на шпионин на нахлуващата армия. Реакцията им е такава, че през юни 1808 г. той е принуден да се предаде в затвора в крепостта Белвер. На 28 юли той избягва от острова с рибарска лодка и след приключенско пътуване достига Алжир на 3 август. Оттам се качва на кораб, пътуващ за Марсилия, но на 16 август, точно когато корабът наближава Марсилия, попада в ръцете на испански корсар. Заедно с останалата част от екипажа Араго е отведен в Розе и затворен първо в една вятърна мелница, а след това в крепост, докато градът не попада в ръцете на французите, когато затворниците са прехвърлени в Паламос.

След тримесечен затвор Араго и останалите са освободени по искане на алжирския деи и на 28 ноември отново отплават за Марсилия, но след това, когато вече не виждат пристанището си, са отблъснати от северен вятър към Буги на брега на Африка. Транспортирането до Алжир по море от това място щеше да доведе до уморително забавяне от три месеца; затова Араго тръгна по суша, напътстван от мюсюлмански свещеник, и стигна до него на Коледа. След шестмесечен престой в Алжир, на 21 юни 1809 г. той отново отплава за Марсилия, където трябва да премине през монотонна и негостоприемна карантина в лазарета, преди трудностите му да свършат. Първото писмо, което получава, докато е в лазарето, е от Александър фон Хумболт и това е началото на една връзка, която, по думите на Араго, „продължава повече от четиридесет години, без да я смути нито едно облаче“.

Араго е успял да съхрани записите от своето изследване и първото му действие след завръщането му у дома е да ги предаде в Бюрото за географски дължини в Париж. Като награда за авантюристичното си поведение в името на науката той е избран за член на Френската академия на науките на забележително ранна възраст от двадесет и три години, а преди края на 1809 г. е избран от съвета на Политехническата школа да наследи Гаспар Монж в катедрата по аналитична геометрия. По същото време императорът го назначава за един от астрономите на Парижката обсерватория, където той пребивава до смъртта си. В това си качество той изнася забележително успешната си поредица от популярни лекции по астрономия, които продължават от 1812 до 1845 г.

През 1818 г. или 1819 г. заедно с Бьо извършва геодезически измервания по бреговете на Франция, Англия и Шотландия. Те измерват дължината на секундно махало в Лейт, Шотландия, и на Шетландските острови, като резултатите от наблюденията са публикувани през 1821 г. заедно с тези, направени в Испания. Веднага след това Араго е избран за член на Бюрото за географски дължини и в продължение на двадесет и две години допринася за всеки негов годишник с важни научни съобщения по астрономия и метеорология, а понякога и по строително инженерство, както и с интересни мемоари на членове на Академията.

Първите физически изследвания на Араго са свързани с налягането на парата при различни температури и скоростта на звука (1818-1822 г.). Магнитните му наблюдения се провеждат предимно от 1823 до 1826 г. Той открива ротационния магнетизъм, така наречените ротации на Араго, както и факта, че повечето тела могат да бъдат намагнитизирани; тези открития са допълнени и обяснени от Майкъл Фарадей.

Араго подкрепя горещо оптичните теории на Огюстен-Жан Френел, като помага да се потвърди вълновата теория на Френел за светлината, наблюдавайки това, което днес е известно като петното на Араго. Двамата философи провеждат заедно онези експерименти върху поляризацията на светлината, които водят до извода, че вибрациите на светлинния етер са напречни на посоката на движение и че поляризацията се състои в разделяне на праволинейното разпространение на компоненти, разположени под прав ъгъл една спрямо друга. Последвалото изобретяване на полярископа и откриването на ротационната поляризация се дължат на Араго. През 1812 г. той изобретява първия поляризационен филтър. Той е първият, който извършва поляриметрично наблюдение на комета, когато открива поляризирана светлина от опашката на Голямата комета от 1819 г.

Общата идея за експериментално определяне на скоростта на светлината по начина, който впоследствие е осъществен от Иполит Физо и Леон Фуко, е предложена от Араго през 1838 г., но влошеното му зрение не му позволява да организира подробностите или да проведе експериментите.

Славата на Араго като експериментатор и откривател се дължи най-вече на приноса му към магнетизма, когато заедно с Леон Фуко открива вихровите течения, и още повече към оптиката. Той показва, че магнитна игла, която се колебае над повърхности от цветни метали, като вода, стъкло, мед и т.н., пада по-бързо в степента на колебанията си в зависимост от това, дали се доближава повече или по-малко до повърхността. Това откритие, което му донася медала „Копли“ на Кралското дружество през 1825 г., е последвано от друго – че въртяща се медна плоча се стреми да предаде движението си на магнитна игла, окачена над нея, което той нарича „магнетизъм на въртенето“, но (след обяснението на Фарадей от 1832 г.: 283 ) сега е известно като вихров ток. Араго също така има пълното право да бъде смятан за доказал отдавна предполаганата връзка между полярното сияние и вариациите на магнитните елементи. През 1827 г. той е избран за асоцииран член на Кралския институт на Нидерландия, а когато през 1851 г. този институт се превръща в Кралска академия на науките и изкуствата на Нидерландия, той става чуждестранен член. През 1828 г. е избран за чуждестранен член на Шведската кралска академия на науките.

В областта на оптиката Араго не само сам прави важни оптични открития, но и има заслуга за стимулирането на гения на Жан-Огюстен Френел, с чиято история, както и с тази на Етиен-Луи Малус и Томас Йънг, тази част от живота му е тясно преплетена.

Малко след началото на XIX век трудът на поне трима философи формира учението за вълновата теория на светлината. Аргументите на Френел в полза на тази теория не намират разбиране сред Лаплас, Поасон и Био, защитниците на теорията на излъчването, но са горещо подкрепени от Хумболт и Араго, който е назначен от Академията да докладва за документа. Това е в основата на близкото приятелство между Араго и Френел и на решимостта им да продължат заедно да развиват фундаменталните закони за поляризацията на светлината, известни с техни средства. В резултат на тази работа Араго конструира полярископ, който използва за някои интересни наблюдения върху поляризацията на небесната светлина. Той също така открива силата на ротационната поляризация, проявявана от кварца.

Сред многобройните приноси на Араго в подкрепа на вълновата хипотеза е и experimentum crucis, който той предлага да се проведе за пряко измерване на скоростта на светлината във въздуха, водата и стъклото. Според теорията за излъчването скоростта би трябвало да се ускорява при увеличаване на плътността на средата; според вълновата теория тя би трябвало да се забавя. През 1838 г. той съобщава на Академията подробностите за своята апаратура, която използва ретранслационните огледала, използвани от Чарлз Уитстоун през 1835 г. за измерване на скоростта на електрическия разряд; но поради голямото внимание, което изисква изпълнението на проекта, и поради прекъсването на работата му, причинено от революцията през 1848 г., едва през пролетта на 1850 г. той е готов да изпробва идеята си; и тогава зрението му внезапно се влошава. Преди смъртта му обаче забавянето на светлината в по-плътни среди е доказано от експериментите на Х. Л. Физо и Б. Л. Фуко, които, с подобрения в детайлите, се основават на предложения от него план.

През 1830 г. Араго, който винаги е изповядвал либерални възгледи от републикански тип, е избран за член на Камарата на депутатите от департамента Пиренеи и Ориенталски острови и използва таланта си на красноречив човек и научните си познания по всички въпроси, свързани с общественото образование, награждаването на изобретателите и насърчаването на механичните и практическите науки. Много от най-значимите национални начинания, датиращи от този период, се дължат на неговото застъпничество – като наградата на Луи Дагер за изобретяването на фотографията, субсидията за издаването на трудовете на Ферма и Лаплас, придобиването на музея в Клюни, развитието на железниците и електрическите телеграфи, подобряването на реното. През 1839 г. Араго докладва за изобретяването на фотографията на зашеметени слушатели на съвместно заседание на академиите на науките и изкуствата.

През 1830 г. Араго е назначен за директор на Обсерваторията и като член на Камарата на депутатите успява да получи парични средства за нейното частично преустройство и за добавянето на великолепни инструменти. През същата година той е избран и за вечен секретар на Академията на науките, на мястото на Жозеф Фурие. Араго се хвърля в служба на Академията и благодарение на умението си да печели приятели веднага спечелва за нея и за себе си световна слава. Като вечен секретар той е длъжен да произнася исторически възхваляващи слова за починалите членове; за това задължение го приспособяват бързината и лекотата на мисълта, щастливата острота на стила и обширните му познания. През 1832 г. той е избран за чуждестранен почетен член на Американската академия на науките и изкуствата.

През 1834 г. Араго отново посещава Шотландия, за да присъства на срещата на Британската асоциация в Единбург. От този момент до 1848 г. той води сравнително спокоен живот – въпреки че продължава да работи в Академията и Обсерваторията, за да създаде множество приноси към всички отдели на физическата наука – но при падането на Луи-Филип напуска лабораторията си, за да се присъедини към Временното правителство (24 февруари 1848 г.). Възложени са му две важни функции, които никога преди това не са били поверявани на един човек, а именно: министерството на мореплаването и колониите (в първото качество той подобрява дажбите във флота и премахва бичуването. Освен това той премахва всички видове политически клетви и срещу редица парични интереси успява да постигне премахване на робството във френските колонии.

На 10 май 1848 г. Араго е избран за член на Комисията на изпълнителната власт – ръководен орган на Френската република. Той е избран за председател на Комисията за изпълнителната власт (11 май 1848 г.) и изпълнява тази длъжност като временен държавен глава до 24 юни 1848 г., когато колективната оставка на комисията е представена на Националното учредително събрание. В началото на май 1852 г., когато правителството на Луи Наполеон изисква клетва за вярност от всички свои функционери, Араго категорично отказва и изпраща оставката си от поста астроном в Бюрото за географски дължини. Президентът принц обаче отказва да я приеме и прави „изключение в полза на един дивак, чиито трудове са хвърлили блясък върху Франция и чието съществуване правителството би искало да оскърби“.

Нос Грегъри в Орегон е наречен от капитан Кук на 12 март 1778 г. на името на светеца Свети Грегъри; преименуван е на нос Араго в чест на Франсоа Араго.

Араго остава последователен републиканец докрай и след държавния преврат през 1852 г., макар че страда първо от диабет, а след това от болестта на Брайт, усложнена от воднянка, той се отказва от поста си на астроном, вместо да положи клетва за вярност. Наполеон III дава указания старецът да не бъде обезпокояван по никакъв начин и да бъде оставен да говори и прави каквото си иска. През лятото на 1853 г. лекарите съветват Араго да изпробва въздействието на родния си въздух и той съответно заминава за Източните Пиренеи, но това се оказва неефективно и той умира в Париж. Гробът му се намира в известното гробище Пер Лашез в Париж. Араго е бил атеист.

Съчиненията на Араго са публикувани след смъртта му под ръководството на J. A. Barral в 17 тома, 8vo, 1854-1862 г.; също така отделно неговите Astronomie populaire, в 4 тома; Notices biographiques, в 3 тома; Indices scientifiques, в 5 тома; Voyages scientifiques, в 1 том; Grimoires scientifiques, в 2 тома; Mélanges, в I том; и Tables analytiques et documents importants (с портрет), в 1 том.

Излезли са английски преводи на следните части от произведенията на Араго:

Източници

1. François Arago
2. Франсоа Араго
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. ^ Jean Francois Dominique ARAGO, su accademiadellescienze.it. URL consultato il 16 luglio 2020.
9. 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.
10. «Planetary Names: Crater, craters: Arago on Mars». planetarynames.wr.usgs.gov (en inglés). Consultado el 20 de enero de 2017.