Edmund Halley

Alex Rover | 24 prosince, 2022

Souhrn

Edmond – 25. ledna 1742 byl anglický astronom, geofyzik, matematik, meteorolog a fyzik. Byl druhým britským královským astronomem, který v roce 1720 vystřídal Johna Flamsteeda.

Z observatoře, kterou postavil na Svaté Heleně v letech 1676-77, Halley katalogizoval jižní nebeskou polokouli a zaznamenal přechod Merkuru přes Slunce. Uvědomil si, že podobný přechod Venuše lze využít k určení vzdáleností mezi Zemí, Venuší a Sluncem. Po návratu do Anglie byl jmenován členem Královské společnosti a s pomocí krále Karla II. získal magisterský titul v Oxfordu.

Halley podporoval a pomáhal financovat vydání vlivné knihy Isaaca Newtona Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687). Na základě pozorování, která Halley provedl v září 1682, použil Newtonovy pohybové zákony k výpočtu periodicity Halleyovy komety ve svém díle Synopsis of the Astronomy of Comets z roku 1705. Kometa byla po něm pojmenována po jejím předpovězeném návratu v roce 1758, kterého se však nedožil.

Od roku 1698 podnikal Halley plavební výpravy a prováděl pozorování podmínek zemského magnetismu. V roce 1718 objevil vlastní pohyb „stálých“ hvězd.

Halley se narodil v Haggerstonu v hrabství Middlesex. Podle Halleyho údajů se narodil 8. listopadu Jeho otec Edmond Halley starší pocházel z rodiny z Derbyshire a byl bohatým výrobcem mýdla v Londýně. Jako dítě se Halley velmi zajímal o matematiku. Studoval na škole svatého Pavla, kde rozvinul svůj počáteční zájem o astronomii, a v roce 1671 byl zvolen kapitánem školy.  V roce 1672 zemřela Halleyova matka Anne Robinsonová. začal studovat na The Queen“s College v Oxfordu. Halley si s sebou vzal 24 stop dlouhý dalekohled, který zřejmě zaplatil jeho otec. Ještě během studií Halley publikoval práce o sluneční soustavě a slunečních skvrnách. V březnu 1675 napsal Johnu Flamsteedovi, královskému astronomovi (prvnímu v Anglii), že přední publikované tabulky o poloze Jupiteru a Saturnu jsou chybné, stejně jako některé polohy hvězd Tychona Braheho.

Přečtěte si také, zivotopisy – Johannes Gutenberg

Publikace a vynálezy

V roce 1676 pomohl Flamsteed Halleyovi publikovat jeho první článek o planetárních drahách nazvaný „A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion“ (Přímá a geometrická metoda určování afélií, excentricit a proporcí základních planet, aniž bychom předpokládali rovnost v úhlovém pohybu) ve Philosophical Transactions of the Royal Society. Pod vlivem Flamsteedova projektu sestavení katalogu hvězd severní nebeské polokoule navrhl Halley, že totéž provede pro jižní oblohu, a zanechal kvůli tomu studia. Vybral si ostrov Svatá Helena v jižním Atlantiku (západně od Afriky), odkud mohl pozorovat nejen jižní hvězdy, ale také některé severní hvězdy, s nimiž by je mohl porovnávat. Jeho snahu podpořil král Karel II. Halley na ostrov doplul koncem roku 1676 a poté zde zřídil observatoř s velkým sextantem s dalekohledem. Během jednoho roku provedl pozorování, na jejichž základě sestavil první katalog jižní oblohy, a pozoroval přechod Merkuru přes Slunce. Při tomto posledním pozorování si Halley uvědomil, že pozorování sluneční paralaxy planety – nejlépe pomocí přechodu Venuše, ke kterému za jeho života nedojde – lze použít k trigonometrickému určení vzdáleností mezi Zemí, Venuší a Sluncem.

Halley se vrátil do Anglie v květnu 1678 a na základě svých údajů sestavil mapu jižních hvězd. Oxford Halleymu nedovolil návrat, protože při odjezdu na Svatou Helenu porušil podmínky pobytu. Obrátil se na Karla II. a ten podepsal dopis, v němž žádal, aby byl Halleymu bezpodmínečně udělen titul Master of Arts, což mu kolej 3. prosince 1678 udělila. Halley byl ve svých 22 letech zvolen členem Královské společnosti. V roce 1679 vydal Catalogus Stellarum Australium („Katalog hvězd jihu“), který obsahuje jeho mapu a popisy 341 hvězd. Robert Hooke katalog předložil Královské společnosti. V polovině roku 1679 se Halley jménem Společnosti vydal do Gdaňska, aby pomohl vyřešit spor: protože pozorovací přístroje astronoma Johannese Hevelia nebyly vybaveny dalekohledy, Flamsteed a Hooke zpochybnili přesnost jeho pozorování; Halley zůstal u Hevelia, zkontroloval jeho pozorování a zjistil, že jsou poměrně přesná.

V roce 1681 Giovanni Domenico Cassini sdělil Halleymu svou teorii, že komety jsou objekty na oběžné dráze. V září 1682 Halley provedl sérii pozorování komety, která se stala známou jako Halleyova kometa; jeho jméno se s ní spojuje díky jeho práci na její dráze a předpovědi jejího návratu v roce 1758 (kterého se nedožil). Počátkem roku 1686 byl Halley zvolen do nové funkce tajemníka Královské společnosti, což od něj vyžadovalo, aby se vzdal svého stipendia a vedl korespondenci a schůze a také redigoval časopis Philosophical Transactions. V roce 1686 také Halley publikoval druhou část výsledků své helénské expedice, kterou tvořil článek a mapa o pasátech a monzunových větrech. Symboly, které použil pro znázornění vlečných větrů, se dodnes vyskytují ve většině moderních zobrazení meteorologických map. V tomto článku označil sluneční ohřev za příčinu atmosférických pohybů. Stanovil také vztah mezi barometrickým tlakem a nadmořskou výškou. Jeho grafy byly významným příspěvkem k nově vznikajícímu oboru vizualizace informací.

Halley se většinu času věnoval pozorování Měsíce, ale zajímal se také o problematiku gravitace. Jedním z problémů, který přitahoval jeho pozornost, byl důkaz Keplerových zákonů o pohybu planet. V srpnu 1684 se vydal do Cambridge, aby o tom diskutoval s Isaacem Newtonem, podobně jako o čtyři roky dříve John Flamsteed, jen aby zjistil, že Newton na Flamsteedův popud problém vyřešil s ohledem na dráhu komety Kirch, aniž by řešení zveřejnil. Halley požádal o nahlédnutí do výpočtů a Newton mu řekl, že je nemůže najít, ale slíbil, že je přepracuje a pošle později, což nakonec udělal v krátkém pojednání nazvaném O pohybu těles po dráze. Halley si uvědomil důležitost této práce a vrátil se do Cambridge, aby s Newtonem dohodl její vydání, který ji místo toho rozšířil do své Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica vydané na Halleyovy náklady v roce 1687. Halleyovy první výpočty s kometami se tak týkaly dráhy komety Kirch na základě Flamsteedových pozorování z let 1680-1681. Ačkoli měl přesně vypočítat dráhu komety z roku 1682, ve výpočtech dráhy komety Kirch byl nepřesný. Uváděly periodicitu 575 let, takže se objevila v letech 531 a 1106 a pravděpodobně podobným způsobem předznamenala smrt Julia Caesara v roce 45 př. n. l.. Nyní je známo, že její oběžná doba činí přibližně 10 000 let.

V roce 1691 Halley sestrojil potápěčský zvon, zařízení, v němž se atmosféra doplňovala pomocí zatížených sudů se vzduchem posílaných dolů z povrchu. Při demonstraci se Halley s pěti společníky ponořil do hloubky 18 m (60 stop) v řece Temži a setrval tam více než hodinu a půl. Halleyův zvon byl pro praktické záchranné práce málo použitelný, protože byl velmi těžký, ale časem jej vylepšil a později prodloužil dobu expozice pod vodou na více než 4 hodiny. Halley utrpěl jeden z prvních zaznamenaných případů barotraumatu středního ucha. Téhož roku na zasedání Královské společnosti Halley představil základní funkční model magnetického kompasu, který používal kapalinou naplněné pouzdro k tlumení kývání a chvění zmagnetizované jehly.

V roce 1691 se Halley ucházel o místo Savilianova profesora astronomie v Oxfordu. Při kandidatuře na tuto pozici se Halley setkal s nepřátelstvím královského astronoma Johna Flamsteeda a anglikánská církev zpochybňovala jeho náboženské názory, zejména z důvodu, že zpochybňoval stáří Země uvedené v Bibli. Poté, co Flamsteed napsal Newtonovi, aby ho podpořil v boji proti Halleyovi, Newton mu odepsal v naději na usmíření, ale neuspěl. Proti Halleyově kandidatuře se postavil jak canterburský arcibiskup John Tillotson, tak biskup Stillingfleet, a místo něj funkci získal David Gregory, který měl Newtonovu podporu.

V roce 1692 Halley vyslovil myšlenku, že Země je dutá a skládá se z pláště o tloušťce asi 800 km, dvou vnitřních soustředných plášťů a vnitřního jádra. Předpokládal, že tyto slupky od sebe oddělují atmosféry a že každá slupka má své vlastní magnetické póly a každá sféra se otáčí jinou rychlostí. Halley navrhl toto schéma, aby vysvětlil anomální údaje kompasu. Předpokládal, že každá vnitřní oblast má atmosféru a je světelná (a možná i obydlená), a spekuloval, že unikající plyn způsobuje polární záři. Navrhoval: „Polární záře jsou způsobeny částicemi, které jsou ovlivňovány magnetickým polem, přičemž záře je rovnoběžná s magnetickým polem Země.“ Aurora je v tomto případě způsobena částicemi, které jsou ovlivňovány magnetickým polem.

V roce 1693 Halley publikoval článek o doživotní rentě, který obsahoval analýzu věku při úmrtí na základě statistik z Breslau, které mohl poskytnout Caspar Neumann. Tento článek umožnil britské vládě prodávat doživotní renty za odpovídající cenu na základě věku kupujícího. Halleyho práce silně ovlivnila vývoj pojistné matematiky. Sestavení tabulky dožití pro Breslau, které následovalo po primitivnější práci Johna Graunta, je dnes považováno za významnou událost v dějinách demografie.

Královská společnost Halleyho odsoudila za to, že v roce 1694 navrhl, že příběh o Noemově potopě by mohl být popisem dopadu komety. Podobná teorie byla nezávisle navržena o tři století později, ale geologové ji obecně odmítají.

V roce 1696 byl Newton jmenován správcem královské mincovny a Halleyho jmenoval zástupcem kontrolora mincovny v Chesteru. Halley dva roky dohlížel na výrobu mincí. Během svého působení přistihl dva úředníky při krádeži drahých kovů. Spolu s místním správcem mincovny o tomto podvodu promluvil, aniž by věděl, že z něj profituje místní správce mincovny.

V roce 1698 byl ruský car (později známý jako Petr Veliký) na návštěvě Anglie a doufal, že ho Newton bude moci pobavit. Newton místo sebe poslal Halleye. S carem se sblížil nad vědou a brandy. Podle jedné sporné verze, když byli oba jedné noci opilí, Halley žoviálně tlačil cara po Deptfordu na trakaři.

Přečtěte si také, zivotopisy – John Adams

Průzkumné roky

V roce 1698 dostal Halley na příkaz krále Viléma III. velení na růžové lodi Paramour o délce 52 stop (16 m), aby mohl v jižním Atlantiku zkoumat zákony, jimiž se řídí odchylky kompasu, a také upřesnit souřadnice anglických kolonií v Americe. Dne 19. srpna 1698 převzal velení lodi a v listopadu 1698 vyplul na první čistě vědeckou plavbu anglického námořního plavidla. Bohužel se objevily problémy s nekázní kvůli otázkám Halleyovy způsobilosti velet lodi. V červenci 1699 se Halley vrátil s lodí do Anglie, aby zahájil řízení proti důstojníkům. Výsledkem bylo mírné pokárání jeho mužů a nespokojenost Halleyho, který měl pocit, že soud byl příliš shovívavý. Halley poté obdržel dočasné pověření jako kapitán královského námořnictva, 24. srpna 1699 znovu zařadil Paramour do služby a v září 1699 znovu vyplul, aby provedl rozsáhlá pozorování podmínek zemského magnetismu. Tento úkol splnil během druhé plavby po Atlantiku, která trvala do 6. září 1700 a trvala od 52° severní šířky do 52° jižní šířky. Výsledky byly zveřejněny v knize General Chart of the Variation of the Compass (1701). Byla to první taková mapa, která byla publikována, a první, na níž se objevily izogonické neboli Halleyovy čáry. Použití těchto linií inspirovalo pozdější myšlenky, jako například izotermy Alexandra von Humboldta v jeho mapách. V roce 1701 podnikl Halley třetí a poslední cestu na lodi Paramour, aby studoval příliv a odliv v Lamanšském průlivu. V roce 1702 byl vyslán královnou Annou na diplomatické mise k dalším evropským vůdcům.

Předmluva ke sbírce Awnshamových a Johnových cest a cestopisů (1704), kterou údajně napsal John Locke nebo Halley, hodnotí podobné výpravy jako součást velkého rozšíření evropského poznání světa:

Čím byla kosmografie před těmito objevy, než nedokonalým fragmentem vědy, který si sotva zaslouží tak dobré jméno? Když celý známý svět tvořila jen Evropa, malá část Afriky a menší část Asie, takže nikdo nikdy neviděl ani neslyšel ani o jedné šestině této zeměkoule. Ne, lidská nevědomost byla v tomto ohledu tak velká, že učení lidé pochybovali o tom, že je kulatá; jiní, neméně znalí, si představovali vše, co neznali, jako pusté a neobyvatelné. Nyní se však geografie a hydrografie zdokonalily díky úsilí mnoha mořeplavců a cestovatelů, kteří, aby ukázali kulatost země a vody, ji obeplouvali a procestovali, jak se zde ukázalo; aby ukázali, že žádná část není neobyvatelná, leda zamrzlé polární oblasti, navštívili všechny ostatní země, ačkoli nikdy nebyly tak vzdálené, které našli dobře osídlené a většinu z nich bohaté a rozkošné. Astronomie získala mnoho souhvězdí, která nikdy předtím neviděla. Přírodní a mravní dějiny jsou ozdobeny nejpřínosnějším přírůstkem tolika tisíců rostlin, které nikdy předtím neznaly, tolika drog a koření, takovou rozmanitostí zvířat, ptáků a ryb, takovými vzácnostmi nerostů, hor a vod, takovou nepředstavitelnou rozmanitostí podnebí a lidí a v nich pleti, temperamentu, zvyků, mravů, politiky a náboženství….. Závěrem lze říci, že evropská říše se nyní rozprostírá až k nejzazším hranicím země, kde má několik jejích národů své državy a kolonie. Tyto a mnohé další výhody plynou z práce těch, kdo se vystavují nebezpečí rozlehlého oceánu a neznámých národů, které ti, kdo sedí doma, hojně sklízejí v každém druhu: a vztah jednoho cestovatele je pobídkou k tomu, aby ho další napodobovali, zatímco zbytek lidstva ve svých účtech bez hnutí nohou objíždí zemi a moře, navštěvuje všechny země a rozmlouvá se všemi národy.

Přečtěte si také, zivotopisy – John Ronald Reuel Tolkien

Život akademika

V listopadu 1703 byl Halley jmenován Saviliovým profesorem geometrie na Oxfordské univerzitě, protože jeho teologičtí nepřátelé John Tillotson a biskup Stillingfleet zemřeli. V roce 1705 vydal s použitím metod historické astronomie spis Astronomiae cometicae synopsis (v něm vyjádřil své přesvědčení, že pozorování komet z let 1456, 1531, 1607 a 1682 se týkala téže komety a že se vrátí v roce 1758. Halley se návratu komety nedožil, ale když se tak stalo, stala se kometa obecně známou jako Halleyova kometa.

V roce 1706 se Halley naučil arabsky a dokončil překlad knih V-VII Apolloniovy Koniky, který začal Edward Bernard, z výtisků nalezených v Leidenu a v Bodleově knihovně v Oxfordu. Dokončil také nový překlad prvních čtyř knih z řeckého originálu, který započal zesnulý David Gregory. Ty vydal spolu s vlastní rekonstrukcí VIII. knihy v prvním úplném latinském vydání v roce 1710. V témže roce obdržel v Oxfordu čestný titul doktora práv.

V roce 1716 Halley navrhl vysoce přesné měření vzdálenosti Země od Slunce pomocí měření času přechodu Venuše. Postupoval přitom podle metody popsané Jamesem Gregorym v knize Optica Promota (v níž je popsána i konstrukce gregoriánského dalekohledu). Lze předpokládat, že Halley tuto knihu vlastnil a četl, vzhledem k tomu, že gregoriánská konstrukce byla hlavní konstrukcí dalekohledu používanou v astronomii v Halleyově době. Není Halleyovou zásluhou, že v této věci neuznal Gregoriovu prioritu. V letech 1717-18 objevil vlastní pohyb „stálých“ hvězd (publikoval jej v roce 1718) porovnáním svých astrometrických měření s měřeními uvedenými v Ptolemaiově Almagestu. U Arktura a Síria bylo zaznamenáno, že se výrazně posunuly, přičemž Arktur se za 1800 let posunul o 30 úhlových minut (přibližně průměr Měsíce) směrem na jih.

V roce 1720 se Halley spolu se svým přítelem, antikvářem Williamem Stukeleym, podílel na prvním pokusu o vědecké datování Stonehenge. Stukeley a Halley předpokládali, že památka byla vytyčena pomocí magnetického kompasu, a pokusili se vypočítat zjištěnou odchylku, přičemž zavedli korekce oproti stávajícím magnetickým záznamům, a navrhli tři data (460 př. n. l., 220 n. l. a 920 n. l.), z nichž bylo přijato to nejstarší. Tato data se mýlila o tisíce let, ale myšlenka, že k datování starověkých památek lze použít vědecké metody, byla ve své době revoluční.

V roce 1720 Halley vystřídal Johna Flamsteeda ve funkci královského astronoma, kterou zastával až do své smrti v roce 1742 ve věku 85 let. Byl pohřben na hřbitově starého kostela svaté Markéty v Lee (od té doby přestavěného) na adrese Lee Terrace v Blackheathu. Byl pohřben ve stejné hrobce jako královský astronom John Pond; nedaleko se nachází neoznačený hrob královského astronoma Nathaniela Blisse. Jeho původní náhrobek byl přenesen admiralitou, když byl původní kostel v Lee zbourán a znovu postaven – dnes je k vidění na jižní stěně Camera Obscura na Královské observatoři v Greenwichi. Jeho označený hrob je k vidění u kostela svaté Markéty na Lee Terrace.

Navzdory přetrvávající mylné představě, že Halley obdržel rytířský titul, tomu tak není. Tuto myšlenku lze vystopovat v amerických astronomických textech, například v knize Williama Augusta Nortona An Elementary Treatise on Astronomy z roku 1839, pravděpodobně kvůli Halleyho královskému povolání a vazbám na sira Isaaca Newtona.

Halley se v roce 1682 oženil s Mary Tookeovou a usadil se v Islingtonu. Manželé měli tři děti.

Existují tři výslovnosti příjmení Halley. Nejběžnější, a to jak ve Velké Británii, je

Co se týče jeho křestního jména, ačkoli je hláskování „Edmund“ poměrně běžné, „Edmond“ je podle článku z roku 1902 to, co používal sám Halley, ačkoli článek International Comet Quarterly z roku 2007 to zpochybňuje a uvádí, že ve svých publikovaných dílech použil „Edmund“ 22krát a „Edmond“ pouze třikrát, přičemž použil i několik dalších variant, například latinizované „Edmundus“. Velká část této debaty vychází ze skutečnosti, že v Halleyově době ještě nebyly anglické pravopisné zvyklosti standardizovány, a proto on sám používal více pravopisných tvarů.

Přečtěte si také, zivotopisy – Baron Haussmann

Zdroje

Zdroje

1. Edmond Halley
2. Edmund Halley
3. ^ a b This date is by Halley“s own account, but is otherwise unconfirmed.[5]
4. ^ a b This was perhaps the first astronomical mystery solved using Newton“s laws by a scientist other than Newton.[53]
5. ^ He wrote as late as 1716 in hopes of a future expedition to make these observations.[18]
6. ^ This contribution caused Flamsteed to nickname Halley „the southern Tycho“.[23] Tycho had catalogued the stars observed by Johannes Hevelius.[24]
7. Ces dates correspondent au calendrier julien, utilisé en Grande-Bretagne jusqu“en 1752, qui vit aussi le changement de début d“année du 25 mars au 1er janvier. Dans le calendrier grégorien, ces dates correspondent au 8 novembre 1656 et au 25 janvier 1743. (voir Michel Toulmonde, Les dates de Newton dans l“Astronomie, Février 2007).
8. Jean-Michel Faidit, La comète impériale de 1811 : son découvreur Flaugergues, son influence sur Napoléon, le vin de la comète, Toulon, Presses du Midi, 2012, 131 p. (ISBN 978-2-8127-0312-6), p. 7
9. Cf. Paul ver Eecke, préface à la Collection mathématique de Pappus d“Alexandrie (1982), édité par Albert Blanchard, Paris, p. CXXIV.
10. G.J. Babu and E.D. Feigelson: Astrostatistics. 1996 Chapman and Hall.
11. Математическая генеалогия (англ.) — 1997.