Edmond Halley

Alex Rover | april 15, 2023

Resumé

Edmond – 25. januar 1742 var en engelsk astronom, geofysiker, matematiker, meteorolog og fysiker. Han var den anden kongelige astronom i Storbritannien og efterfulgte John Flamsteed i 1720.

Fra et observatorium, som han byggede på Sankt Helena i 1676-77, katalogiserede Halley den sydlige himmelhalvkugle og registrerede en passage af Merkur over Solen. Han indså, at en lignende passage af Venus kunne bruges til at bestemme afstandene mellem Jorden, Venus og Solen. Ved sin tilbagevenden til England blev han medlem af Royal Society, og med hjælp fra kong Charles II fik han en mastergrad fra Oxford.

Halley tilskyndede til og hjalp med at finansiere udgivelsen af Isaac Newtons indflydelsesrige Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687). Ud fra observationer, som Halley foretog i september 1682, brugte han Newtons bevægelseslove til at beregne Halleys kometers periodicitet i sin Synopsis of the Astronomy of Comets of 1705. Den blev opkaldt efter ham efter dens forudsagte tilbagevenden i 1758, som han ikke nåede at opleve.

Fra 1698 foretog Halley ekspeditioner og observationer af jordmagnetismen. I 1718 opdagede han de “faste” stjerners egenbevægelse.

Halley blev født i Haggerston i Middlesex. Ifølge Halley var hans fødselsdato den 8. november, og hans far, Edmond Halley Sr., kom fra en familie fra Derbyshire og var en velhavende sæbefabrikant i London. Som barn var Halley meget interesseret i matematik. Han studerede på St Paul’s School, hvor han udviklede sin første interesse for astronomi, og han blev valgt til skolens kaptajn i 1671. 1672 døde Halleys mor, Anne Robinson. 1672 begyndte han at studere på The Queen’s College, Oxford. Halley tog et 24 fod langt teleskop med sig, som tilsyneladende var betalt af hans far. Mens han stadig var studerende, offentliggjorde Halley artikler om solsystemet og solpletter. I marts 1675 skrev han til John Flamsteed, den kongelige astronom (Englands første), og fortalte ham, at de førende offentliggjorte tabeller om Jupiters og Saturns positioner var fejlagtige, ligesom nogle af Tycho Brahes stjernepositioner.

Publikationer og opfindelser

I 1676 hjalp Flamsteed Halley med at offentliggøre sin første artikel om planetariske baner i Philosophical Transactions of the Royal Society med titlen “A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion”, som handlede om planetariske baner. Halley, der var påvirket af Flamsteeds projekt med at udarbejde et katalog over stjernerne på den nordlige himmelhalvkugle, foreslog at gøre det samme for den sydlige himmel og forlod skolen for at gøre det. Han valgte den sydatlantiske ø Sankt Helena (vest for Afrika), hvorfra han ikke blot kunne observere de sydlige stjerner, men også nogle af de nordlige stjerner, som han kunne sammenligne dem med. Kong Charles II støttede hans bestræbelser. Halley sejlede til øen i slutningen af 1676 og indrettede et observatorium med en stor sekstant med teleskopisk sigte. I løbet af et år foretog han observationer, som han ville udarbejde det første katalog over den sydlige himmel, og han observerede en Merkurtransit over Solen. Ved at fokusere på sidstnævnte observation indså Halley, at observationen af en planets solparallakse – ideelt set ved hjælp af Venus’ passage, som ikke ville finde sted i hans levetid – kunne bruges til at bestemme afstandene mellem Jorden, Venus og Solen på trigonometrisk vis.

Halley vendte tilbage til England i maj 1678 og brugte sine data til at lave et kort over de sydlige stjerner. Oxford ville ikke tillade Halley at vende tilbage, fordi han havde overtrådt sine opholdskrav, da han rejste til Sankt Helena. Han appellerede til Charles II, som underskrev et brev med anmodning om, at Halley ubetinget skulle tildeles sin Master of Arts-grad, hvilket kollegiet gav ham den 3. december 1678. Halley var blevet valgt som medlem af Royal Society i en alder af 22 år. I 1679 udgav han Catalogus Stellarum Australium (“Et katalog over stjernerne i syd”), som indeholder hans kort og beskrivelser af 341 stjerner. Robert Hooke præsenterede kataloget for Royal Society. I midten af 1679 tog Halley på vegne af selskabet til Danzig (Gdańsk) for at hjælpe med at løse en tvist: fordi astronomen Johannes Hevelius’ observationsinstrumenter ikke var udstyret med teleskopsigte, havde Flamsteed og Hooke sat spørgsmålstegn ved nøjagtigheden af hans observationer; Halley blev hos Hevelius og kontrollerede hans observationer og konstaterede, at de var ganske præcise.

I 1681 havde Giovanni Domenico Cassini fortalt Halley om sin teori om, at kometer var objekter i kredsløb. I september 1682 foretog Halley en række observationer af det, der blev kendt som Halleys komet; hans navn blev forbundet med den på grund af hans arbejde med dens bane og hans forudsigelse af dens tilbagevenden i 1758 (som han ikke nåede at opleve). I begyndelsen af 1686 blev Halley valgt til Royal Society’s nye stilling som sekretær, hvilket krævede, at han opgav sit stipendium og skulle administrere korrespondance og møder samt redigere Philosophical Transactions. Ligeledes i 1686 offentliggjorde Halley anden del af resultaterne fra sin Helenekspedition, som var en artikel og et kort om passatvinde og monsuner. De symboler, som han brugte til at repræsentere eftervindene, findes stadig i de fleste moderne vejrkort. I denne artikel identificerede han solopvarmning som årsag til atmosfæriske bevægelser. Han fastslog også forholdet mellem barometertryk og højde over havets overflade. Hans diagrammer var et vigtigt bidrag til det nye område for informationsvisualisering.

Halley brugte det meste af sin tid på at observere månen, men han var også interesseret i problemerne med tyngdekraften. Et problem, der tiltrak hans opmærksomhed, var beviset for Keplers love for planetarisk bevægelse. I august 1684 tog han til Cambridge for at diskutere dette med Isaac Newton, ligesom John Flamsteed havde gjort det fire år tidligere, blot for at finde ud af, at Newton på Flamsteeds opfordring havde løst problemet med hensyn til kometen Kirch’s bane, uden at offentliggøre løsningen. Halley bad om at se beregningerne og fik at vide af Newton, at han ikke kunne finde dem, men lovede at lave dem om og sende dem videre senere, hvilket han til sidst gjorde i en kort afhandling med titlen On the motion of bodies in an orbit. Halley erkendte vigtigheden af arbejdet og vendte tilbage til Cambridge for at arrangere dets udgivelse med Newton, som i stedet fortsatte med at udvide det til sin Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, der blev udgivet på Halleys regning i 1687. Halleys første beregninger med kometer var dermed for kometen Kirch’s bane, baseret på Flamsteeds observationer i 1680-1681. Selv om han skulle beregne kometens bane i 1682 præcist, var han upræcis i sine beregninger af kometen Kirch’s bane. De viste en periodicitet på 575 år, og den optrådte således i årene 531 og 1106 og varslede formodentlig Julius Cæsars død på samme måde i 45 f.Kr. Man ved nu, at den har en omløbstid på ca. 10.000 år.

I 1691 byggede Halley en dykkerklokke, en anordning, hvor atmosfæren blev fyldt op ved hjælp af vægtede tønder med luft, der blev sendt ned fra overfladen. Ved en demonstration dykkede Halley og fem kammerater ned til 18 meter i Themsen og blev der i over halvanden time. Halleys klokke var ikke særlig anvendelig til praktisk bjærgningsarbejde, da den var meget tung, men han forbedrede den med tiden og forlængede senere sin eksponeringstid under vandet til over 4 timer. Halley led et af de tidligst registrerede tilfælde af barotraumer i mellemøret. Samme år præsenterede Halley på et møde i Royal Society en rudimentær arbejdsmodel af et magnetisk kompas, hvor han brugte et væskefyldt hus til at dæmpe den magnetiserede nåls svingning og vobling.

I 1691 søgte Halley stillingen som Savilian Professor of Astronomy i Oxford. Mens Halley var kandidat til stillingen, blev han mødt med fjendtlighed fra den kongelige astronom John Flamsteed, og den anglikanske kirke satte spørgsmålstegn ved hans religiøse synspunkter, hovedsagelig med den begrundelse, at han havde tvivlet på jordens alder, som den fremgår af Bibelen. Efter at Flamsteed havde skrevet til Newton for at samle støtte mod Halley, skrev Newton tilbage i håb om forsoning, men uden held. Halleys kandidatur blev modsat af både ærkebiskoppen af Canterbury, John Tillotson, og biskop Stillingfleet, og posten gik i stedet til David Gregory, som havde Newtons støtte.

I 1692 fremlagde Halley ideen om en hul Jord, der består af en ca. 800 km tyk skal, to indre koncentriske skaller og en inderste kerne. Han foreslog, at atmosfærer adskilte disse skaller, og at hver skal havde sine egne magnetiske poler, og at hver kugle roterede med forskellig hastighed. Halley foreslog dette skema for at forklare unormale kompasaflæsninger. Han forestillede sig, at hvert indre område havde en atmosfære og var lysende (og muligvis beboet), og han spekulerede i, at udflydende gas forårsagede nordlyset. Han foreslog: “Aurorastråler skyldes partikler, som påvirkes af magnetfeltet, idet strålerne er parallelle med Jordens magnetfelt”.

I 1693 udgav Halley en artikel om livrenter, som indeholdt en analyse af alder ved døden på grundlag af de statistikker fra Breslau, som Caspar Neumann havde været i stand til at fremskaffe. Denne artikel gjorde det muligt for den britiske regering at sælge livrenter til en passende pris baseret på køberens alder. Halleys arbejde fik stor indflydelse på udviklingen af aktuarvidenskaben. Udarbejdelsen af livstabellen for Breslau, som fulgte efter et mere primitivt arbejde udført af John Graunt, betragtes nu som en vigtig begivenhed i demografiens historie.

Royal Society kritiserede Halley for i 1694 at have antydet, at historien om Noas syndflod kunne være en beretning om et kometnedslag. En lignende teori blev uafhængigt af hinanden foreslået tre århundreder senere, men den er generelt afvist af geologer.

I 1696 blev Newton udnævnt til forstander for Royal Mint og udpegede Halley som vicepræst for Chester Mint. Halley brugte to år på at føre tilsyn med møntproduktionen. Mens han var der, tog han to kontorister i at stjæle ædelmetaller. Han og den lokale inspektør udtalte sig om ordningen, uden at vide, at den lokale møntmester profiterede af den.

I 1698 var den russiske zar (senere kendt som Peter den Store) på besøg i England og håbede, at Newton ville være til rådighed til at underholde ham. Newton sendte Halley i stedet for ham. Han og zaren blev venner over videnskab og cognac. Ifølge en omstridt beretning skubbede Halley jovialt zaren rundt i Deptford i en trillebør, da de begge var berusede en aften.

Efterforskningsår

I 1698 fik Halley på kong Vilhelm III’s foranledning kommandoen over Paramour, en 16 m lang pinkbåd, så han kunne foretage undersøgelser i Sydatlanten af de love, der styrer kompasets variation, og forfine koordinaterne for de engelske kolonier i Amerika. Den 19. august 1698 overtog han kommandoen over skibet, og i november 1698 sejlede han ud på det, der var den første rent videnskabelige rejse med et engelsk flådefartøj. Desværre opstod der problemer med ulydighed i forbindelse med spørgsmål om Halleys kompetence til at føre et skib. Halley sendte skibet tilbage til England for at retsforfølge officererne i juli 1699. Resultatet blev en mild irettesættelse af hans mænd og utilfredshed hos Halley, som mente, at retten havde været for mild. Halley fik herefter en midlertidig kommission som kaptajn i Royal Navy, genindsatte Paramour den 24. august 1699 og sejlede igen i september 1699 for at foretage omfattende observationer om betingelserne for jordmagnetisme. Denne opgave løste han på en anden Atlanterhavsrejse, som varede til 6. september 1700 og strakte sig fra 52 grader nord til 52 grader syd. Resultaterne blev offentliggjort i General Chart of the Variation of the Compass of the Compass (1701). Dette var det første kort af denne art, der blev offentliggjort, og det første, hvor isogoniske eller halleyanske linjer optrådte. Brugen af sådanne linjer inspirerede senere ideer som f.eks. Alexander von Humboldts isotermer i sine kort. I 1701 foretog Halley en tredje og sidste rejse med Paramour for at studere tidevandene i Den Engelske Kanal. I 1702 blev han udsendt af dronning Anne på diplomatiske missioner til andre europæiske ledere.

I forordet til Awnsham og John Churchills samling af rejser og rejser (1704), som angiveligt er skrevet af John Locke eller Halley, fremhæves ekspeditioner som disse som en del af en stor udvidelse af den europæiske viden om verden:

Hvad var kosmografien før disse opdagelser andet end et ufuldkomment fragment af en videnskab, som næppe fortjente et så godt navn? Da hele den kendte verden kun bestod af Europa, en lille del af Afrika og en mindre del af Asien, så at man aldrig havde set eller hørt om en sjettedel af denne jordklode. Ja, så stor var menneskets uvidenhed i denne henseende, at lærde personer tvivlede på, at den var rund; andre ikke mindre vidende forestillede sig, at alt, hvad de ikke kendte, var øde og ubeboeligt. Men nu har geografi og hydrografi fået en vis perfektion ved hjælp af mange søfolk og rejsende, som for at vise jordens og vandets rundhed har sejlet og rejst rundt om den, som det er blevet vist her, og for at vise, at ingen del er ubeboelig, undtagen de frosne polarområder, har de besøgt alle andre lande, dog aldrig så fjerne, som de har fundet velbefolkede og de fleste af dem rige og dejlige…. Astronomien har fået tilføjet mange stjernebilleder, som aldrig før er set. Natur- og moralhistorien er prydet med den mest gavnlige forøgelse af så mange tusinder af planter, som den aldrig før havde modtaget, så mange stoffer og krydderier, så mange forskellige dyr, fugle og fisk, så mange sjældne mineraler, bjerge og vandområder, så ufattelig stor mangfoldighed af klimaer og mennesker og i dem af hudfarve, temperament, vaner, manerer, politik og religioner…. Til sidst vil jeg sige, at Europas imperium nu er udstrakt til jordens yderste grænser, hvor flere af dets nationer har erobringer og kolonier. Disse og mange flere er de fordele, der drages af de menneskers arbejde, som udsætter sig selv for farerne ved det store ocean og ukendte nationer; som de, der sidder stille derhjemme, høster rigeligt af enhver art. Og en rejsendes forhold er en tilskyndelse til at opildne andre til at efterligne ham, mens resten af menneskeheden i deres regnskaber uden at røre en fod omkredser jorden og havene, besøger alle lande og samtaler med alle nationer.

Livet som akademiker

I november 1703 blev Halley udnævnt til Savilian professor i geometri ved universitetet i Oxford, efter at hans teologiske fjender, John Tillotson og biskop Stillingfleet, var døde. I 1705 udgav han ved hjælp af historiske astronomiske metoder afhandlingen Astronomiae cometicae synopsis (heri erklærede han sin overbevisning om, at kometobservationerne fra 1456, 1531, 1607 og 1682 var af den samme komet, og at den ville vende tilbage i 1758. Halley levede ikke for at overvære kometens tilbagevenden, men da den gjorde det, blev kometen almindeligvis kendt som Halleys komet.

I 1706 havde Halley lært arabisk og fuldendte den af Edward Bernard påbegyndte oversættelse af bøgerne V-VII af Apollonius’ Conics fra eksemplarer fundet i Leiden og på Bodleian Library i Oxford. Han afsluttede også en ny oversættelse af de første fire bøger fra det græske originalsprog, som var blevet påbegyndt af den afdøde David Gregory. Han udgav disse sammen med sin egen rekonstruktion af bog VIII i den første komplette latinske udgave i 1710. Samme år modtog han en æresgrad som doktor i jura fra Oxford.

I 1716 foreslog Halley en meget præcis måling af afstanden mellem Jorden og Solen ved at tage tid på Venus’ passage. Dermed fulgte han den metode, som James Gregory beskrev i Optica Promota (hvori konstruktionen af det gregorianske teleskop også er beskrevet). Det er rimeligt at antage, at Halley var i besiddelse af og havde læst denne bog, da det gregorianske teleskop var det vigtigste teleskop, der blev brugt i astronomien på Halleys tid. Det er ikke til Halleys ære, at han ikke anerkendte Gregorys prioritet i denne sag. I 1717-18 opdagede han de “faste” stjerners egenbevægelse (han offentliggjorde dette i 1718) ved at sammenligne sine astrometriske målinger med dem, der er angivet i Ptolemæus’ Almagest. Arcturus og Sirius var to af dem, der havde bevæget sig betydeligt, idet sidstnævnte havde bevæget sig 30 bueminutter (ca. månens diameter) mod syd på 1800 år.

I 1720 deltog Halley sammen med sin ven, antikvarieren William Stukeley, i det første forsøg på at datere Stonehenge videnskabeligt. Stukeley og Halley antog, at monumentet var blevet anlagt ved hjælp af et magnetisk kompas, og forsøgte at beregne den opfattede afvigelse ved at indføre korrektioner i forhold til eksisterende magnetiske optegnelser og foreslog tre datoer (460 f.Kr., 220 e.Kr. og 920 e.Kr.), hvoraf den tidligste blev accepteret. Disse datoer var tusindvis af år forkerte, men ideen om, at videnskabelige metoder kunne bruges til at datere gamle monumenter, var revolutionerende i sin tid.

Halley efterfulgte John Flamsteed i 1720 som kongelig astronom, en stilling, som Halley havde indtil sin død i 1742 i en alder af 85 år. Han blev begravet på kirkegården i den gamle kirke St Margaret’s, Lee (siden ombygget), på Lee Terrace, Blackheath. Han blev begravet i samme gravkammer som den kongelige astronom John Pond; den ikke markerede grav for den kongelige astronom Nathaniel Bliss ligger i nærheden. Hans oprindelige gravsten blev overført af admiralitetet, da den oprindelige Lee-kirke blev revet ned og genopbygget – den kan i dag ses på den sydlige væg i Camera Obscura på Royal Observatory, Greenwich. Hans markerede grav kan ses i St Margaret’s Church, Lee Terrace.

Trods den vedvarende misforståelse, at Halley blev slået til ridder, er det ikke tilfældet. Ideen kan spores tilbage til amerikanske astronomiske tekster som William Augustus Nortons An Elementary Treatise on Astronomy fra 1839, muligvis på grund af Halleys kongelige erhverv og forbindelser til Sir Isaac Newton.

Halley blev gift med Mary Tooke i 1682 og bosatte sig i Islington. Parret fik tre børn.

Der er tre udtaleformer af efternavnet Halley. Den mest almindelige, både i Storbritannien er

Selv om stavemåden “Edmund” er ret almindelig, er det “Edmond”, som Halley selv brugte, ifølge en artikel fra 1902, selv om en artikel fra 2007 i International Comet Quarterly bestrider dette, idet den kommenterer, at han i sine offentliggjorte værker brugte “Edmund” 22 gange og “Edmond” kun 3 gange, og at han også brugte flere andre variationer, såsom den latiniserede “Edmundus”. En stor del af debatten skyldes, at de engelske stavekonventioner på Halleys egen tid endnu ikke var standardiserede, og at han derfor selv brugte flere stavemåder.

Kilder

Kilder

1. Edmond Halley
2. Edmond 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. 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).
6. 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
7. Pierre-Jacques Charliat, Le temps des grands voiliers, tome III de Histoire Universelle des Explorations publiée sous la direction de L.-H. Parias, Paris, Nouvelle Librairie de France, 1957, p. 96-97
8. Cf. Paul ver Eecke, préface à la Collection mathématique de Pappus d’Alexandrie (1982), édité par Albert Blanchard, Paris, p. CXXIV.
9. Traduction de Barthélemy Saint-Hilaire, lire en ligne.
10. G.J. Babu and E.D. Feigelson: Astrostatistics. 1996 Chapman and Hall.
11. Математическая генеалогия (англ.) — 1997.
12. Les membres du passé dont le nom commence par H Архивная копия от 26 сентября 2020 на Wayback Machine (фр.)
13. См. Random House Dictionary of the English Language.
14. Significant Scots. David Gregory (англ.). Дата обращения: 30 июля 2021. Архивировано 30 июля 2021 года.
15. Festschrift für Professor Dmitrij Nikolajewitsch Anutschin zu seinem 70-ten … — Obshchestvo li͡ubiteleĭ estestvoznanii͡a, antropologii i ėtnografii (Soviet Union) — Google К…