Edmond Halley

Alex Rover | március 8, 2023

Összegzés

Edmond – 1742. január 25. angol csillagász, geofizikus, matematikus, meteorológus és fizikus volt. Ő volt Nagy-Britannia második királyi csillagásza, John Flamsteed utódja 1720-ban.

Az 1676-77-ben Szent Ilona szigetén épített csillagvizsgálójából Halley katalogizálta a déli égboltot, és feljegyezte a Merkúr átvonulását a Napon. Rájött, hogy a Vénusz hasonló átvonulását fel lehetne használni a Föld, a Vénusz és a Nap közötti távolságok meghatározására. Angliába visszatérve a Royal Society ösztöndíjasa lett, és II. Károly király segítségével mesterdiplomát szerzett Oxfordban.

Halley bátorította és segítette Isaac Newton nagy hatású Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687) című művének kiadását. Halley 1682 szeptemberében végzett megfigyelései alapján Newton mozgástörvényeit felhasználva kiszámította a Halley-üstökös periodicitását az 1705-ben megjelent Synopsis of the Astronomy of Comets című művében. Az 1758-ra megjósolt visszatérése után nevezték el róla, amelyet azonban már nem élt meg.

1698-tól kezdve Halley vitorlás expedíciókat indított, és megfigyeléseket végzett a földi mágnesesség feltételeiről. 1718-ban felfedezte az állócsillagok sajátmozgását.

Halley a middlesexi Haggerstonban született. Halley szerint november 8-án született, apja, idősebb Edmond Halley derbyshire-i családból származott, és gazdag londoni szappankészítő volt. Gyermekként Halley nagyon érdeklődött a matematika iránt. A St Paul’s Schoolban tanult, ahol kialakult a csillagászat iránti kezdeti érdeklődése, és 1671-ben az iskola kapitányává választották. 1672-ben meghalt Halley édesanyja, Anne Robinson. 1672-ben az oxfordi The Queen’s College-ban kezdte meg tanulmányait. Halley egy 24 láb hosszú távcsövet vitt magával, amelyet nyilvánvalóan az apja fizetett. Halley még egyetemi tanulmányai alatt publikált a Naprendszerről és a napfoltokról. 1675 márciusában írt John Flamsteednek, a királyi csillagásznak (Anglia első csillagászának), hogy a Jupiter és a Szaturnusz helyzetéről megjelent vezető táblázatok hibásak, akárcsak Tycho Brahe néhány csillag helyzetéről kiadott táblázata.

Publikációk és találmányok

1676-ban Flamsteed segített Halley-nek publikálni első, a bolygópályákról szóló, „A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion” című, a bolygópályákról szóló tanulmányát a Philosophical Transactions of the Royal Society című folyóiratban. Flamsteed azon terve hatására, hogy összeállítsa az északi égbolt csillagainak katalógusát, Halley azt javasolta, hogy ugyanezt tegye meg a déli égboltra vonatkozóan, és ezért otthagyta az iskolát. A dél-atlanti Szent Ilona szigetét választotta (Afrika nyugati részén), ahonnan nemcsak a déli csillagokat, hanem néhány északi csillagot is meg tudott volna figyelni, hogy azokat összehasonlíthassa. II. Károly király támogatta törekvését. Halley 1676 végén elhajózott a szigetre, majd felállított egy csillagvizsgálót egy nagyméretű, távcsővel ellátott szextánssal. Egy év alatt olyan megfigyeléseket végzett, amelyekkel elkészítette a déli égbolt első katalógusát, és megfigyelte a Merkúr átvonulását a Napon. Ez utóbbi megfigyelésre összpontosítva Halley rájött, hogy egy bolygó napparallaxisának megfigyelésével – ideálisabb esetben a Vénusz átvonulásának felhasználásával, amely az ő életében nem következett be – trigonometrikusan meg lehet határozni a Föld, a Vénusz és a Nap közötti távolságot.

Halley 1678 májusában visszatért Angliába, és adatait felhasználva elkészítette a déli csillagok térképét. Oxford nem engedélyezte Halley visszatérését, mert a Szent Ilona szigetre való távozásával megszegte a tartózkodási kötelezettségét. II. Károlyhoz fordult, aki aláírt egy levelet, amelyben kérte, hogy Halley feltétel nélkül kapja meg a Master of Arts fokozatot, amit a főiskola 1678. december 3-án meg is adott. Halleyt 22 évesen a Royal Society tagjává választották. 1679-ben kiadta a Catalogus Stellarum Australium („A déli csillagok katalógusa”) című művét, amely 341 csillag térképét és leírását tartalmazza. Robert Hooke bemutatta a katalógust a Királyi Társaságnak. 1679 közepén Halley a Társaság megbízásából Danzigba (Gdańsk) utazott, hogy segítsen egy vita megoldásában: mivel Johannes Hevelius csillagász megfigyelőműszerei nem voltak távcsővel felszerelve, Flamsteed és Hooke megkérdőjelezte megfigyeléseinek pontosságát; Halley Heveliusnál maradt és ellenőrizte megfigyeléseit, és megállapította, hogy azok meglehetősen pontosak.

1681-ben Giovanni Domenico Cassini már közölte Halleyvel elméletét, miszerint az üstökösök pályán keringő objektumok. 1682 szeptemberében Halley egy sor megfigyelést végzett a Halley-üstökös néven ismertté vált üstökösről; a neve a pályájával kapcsolatos munkája és az 1758-as visszatérésének előrejelzése miatt kötődött hozzá (amit már nem élt meg). 1686 elején Halley-t megválasztották a Royal Society új titkári posztjára, ami megkövetelte tőle, hogy feladja ösztöndíját, és irányítsa a levelezést és az üléseket, valamint szerkessze a Philosophical Transactions című folyóiratot. Szintén 1686-ban Halley közzétette a Heleniai expedíciójának eredményeinek második részét, amely a passzátszelekről és monszunokról szóló tanulmány és térkép volt. Az általa a vonuló szelek ábrázolására használt szimbólumok a legtöbb mai időjárási térkép ábrázolásában még ma is megtalálhatóak. Ebben a cikkben a légköri mozgások okaként a napfűtést jelölte meg. Megállapította továbbá a légnyomás és a tengerszint feletti magasság közötti kapcsolatot. Táblázatai fontos hozzájárulást jelentettek az információs vizualizáció kialakulóban lévő területéhez.

Halley legtöbb idejét holdmegfigyelésekkel töltötte, de a gravitáció problémái is érdekelték. Az egyik probléma, amely felkeltette a figyelmét, Kepler bolygómozgásra vonatkozó törvényeinek bizonyítása volt. 1684 augusztusában Cambridge-be utazott, hogy erről Isaac Newtonnal tárgyaljon, hasonlóan ahhoz, ahogyan négy évvel korábban John Flamsteed tette, csakhogy ott azt kellett tapasztalnia, hogy Newton Flamsteed ösztönzésére megoldotta a problémát a Kirch üstökös pályájával kapcsolatban, anélkül, hogy a megoldást publikálta volna. Halley kérte, hogy láthassa a számításokat, és Newton azt mondta neki, hogy nem találja őket, de megígérte, hogy újra elvégzi és később elküldi őket, amit végül meg is tett, egy rövid értekezésben, amelynek címe: On the motion of bodies in an orbit. Halley felismerte a munka fontosságát, és visszatért Cambridge-be, hogy megszervezze annak kiadását Newtonnal, aki ehelyett tovább bővítette azt a Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica című művében, amelyet Halley költségén adtak ki 1687-ben. Halley első üstökösökkel kapcsolatos számításai ezáltal a Kirch üstökös pályájára vonatkoztak, Flamsteed 1680-1681-es megfigyelései alapján. Bár az 1682-es üstökös pályáját pontosan kiszámította, a Kirch üstökös pályájára vonatkozó számításaiban pontatlan volt. Ezek 575 éves periódusidőt jeleztek, így az 531. és 1106. évben jelent meg, és feltehetően Julius Caesar halálát hirdette hasonló módon Kr. e. 45-ben. Ma már ismert, hogy a keringési periódusa körülbelül 10 000 év.

1691-ben Halley búvárharangot épített, egy olyan szerkezetet, amelyben a légkört a felszínről leküldött, súlyozott hordókkal ellátott levegővel töltötték fel. Egy bemutató során Halley és öt társa 18 méter mélyre merült a Temzébe, és több mint másfél órán át ott maradt. Halley harangja kevéssé volt alkalmas gyakorlati mentési munkálatokra, mivel nagyon nehéz volt, de idővel továbbfejlesztette, és később több mint 4 órára növelte a víz alatti expozíciós időt. Halley a középfül barotrauma egyik legkorábbi feljegyzett esetét szenvedte el. Ugyanebben az évben a Royal Society ülésén Halley bemutatta a mágneses iránytű kezdetleges, működő modelljét, amely folyadékkal töltött házzal csillapította a mágneses tű lengését és ingadozását.

1691-ben Halley megpályázta az oxfordi Savilian csillagászprofesszori állást. A pozícióra való pályázás során Halley a királyi csillagász, John Flamsteed ellenségeskedésével szembesült, és az anglikán egyház is megkérdőjelezte vallási nézeteit, főként azon az alapon, hogy kétségbe vonta a Föld Bibliában megadott korát. Miután Flamsteed levélben fordult Newtonhoz, hogy támogatást gyűjtsön Halley ellen, Newton a megbékélés reményében válaszolt, de sikertelenül. Halley jelölését John Tillotson canterburyi érsek és Stillingfleet püspök is ellenezte, és a posztot helyette David Gregory kapta, aki Newton támogatását élvezte.

1692-ben Halley egy üreges Föld elképzelését terjesztette elő, amely egy körülbelül 800 km (500 mérföld) vastagságú héjból, két belső koncentrikus héjból és egy legbelső magból áll. Felvetette, hogy ezeket a héjakat légkörök választják el egymástól, és hogy mindegyik héjnak saját mágneses pólusa van, és mindegyik gömb más-más sebességgel forog. Halley ezt a sémát javasolta, hogy megmagyarázza a rendellenes iránytűjelzéseket. Úgy képzelte el, hogy minden belső régiónak van légköre és fényes (és valószínűleg lakott), és úgy vélte, hogy a kiszabaduló gázok okozzák a sarki fényt. Azt javasolta, hogy „az aurorális sugarak részecskéknek köszönhetőek, amelyekre a mágneses tér hat, a sugarak pedig a Föld mágneses terével párhuzamosak”.

1693-ban Halley publikált egy cikket az életjáradékokról, amelyben a halálozási életkor elemzését közölte a breslaui statisztikák alapján, amelyeket Caspar Neumann tudott szolgáltatni. Ez a cikk lehetővé tette a brit kormány számára, hogy a vásárló életkora alapján megfelelő áron adjon el életjáradékokat. Halley munkája erősen befolyásolta az aktuáriusi tudomány fejlődését. A breslaui élettábla megalkotását, amely John Graunt kezdetlegesebb munkáját követte, ma a demográfia történetének egyik legfontosabb eseményének tekintik.

A Királyi Társaság elmarasztalta Halleyt, amiért 1694-ben azt állította, hogy a Noé özönvízéről szóló történet egy üstökösbecsapódásról szólhat. Egy hasonló elméletet három évszázaddal később egymástól függetlenül is felvetettek, de a geológusok általában elutasítják.

1696-ban Newtont a királyi pénzverde igazgatójává nevezték ki, és Halleyt a chesteri pénzverde helyettes számvevőjévé nevezte ki. Halley két évig felügyelte az érmegyártást. Mialatt ott dolgozott, két hivatalnokot nemesfémlopáson ért tetten. Ő és a helyi felügyelő szólaltak fel a rendszer ellen, nem tudván, hogy a pénzverde helyi ura is hasznot húzott belőle.

1698-ban Oroszország cárja (a későbbi Nagy Péter) Angliába látogatott, és remélte, hogy Newton el tudja majd szórakoztatni. Newton Halleyt küldte el helyette. Ő és a cár a tudomány és a pálinka mellett kötöttek össze. Egy vitatott beszámoló szerint, amikor egy este mindketten részegek voltak, Halley joviálisan tologatta a cárt Deptfordban egy talicskában.

Feltárási évek

1698-ban III. Vilmos király utasítására Halley megkapta a Paramour, egy 52 láb (16 m) hosszú rózsaszínű hajó parancsnokságát, hogy az Atlanti-óceán déli részén az iránytű változását meghatározó törvényszerűségekkel kapcsolatos kutatásokat végezzen, valamint hogy pontosítsa az amerikai kontinensen lévő angol gyarmatok koordinátáit. 1698. augusztus 19-én átvette a hajó parancsnokságát, és 1698 novemberében kihajózott az első tisztán tudományos útra, amelyet egy angol hadihajó tett. Sajnálatos módon engedetlenségi problémák merültek fel Halley hajóparancsnoki kompetenciájával kapcsolatos kérdések miatt. Halley 1699 júliusában visszatért a hajóval Angliába, hogy a tisztek ellen eljárást indítson. Az eredmény enyhe dorgálás volt az emberei számára, és elégedetlenség Halley számára, aki úgy érezte, hogy a bíróság túlságosan elnéző volt. Halley ezt követően ideiglenes kapitányi megbízatást kapott a királyi haditengerészetnél, 1699. augusztus 24-én újra szolgálatba állította a Paramourt, és 1699 szeptemberében ismét kihajózott, hogy kiterjedt megfigyeléseket végezzen a földi magnetizmus körülményeiről. Ezt a feladatot egy második, 1700. szeptember 6-ig tartó, az északi 52. foktól a déli 52. fokig tartó atlanti utazás során végezte el. Az eredményeket az iránytű változásának általános ábrázolásában (1701) tette közzé. Ez volt az első ilyen térkép, amelyet kiadtak, és az első, amelyen izogonikus vagy Halley-vonalak jelentek meg. Az ilyen vonalak használata inspirálta a későbbi elképzeléseket, mint például Alexander von Humboldt izotermákról szóló elképzeléseit a térképein. 1701-ben Halley harmadik és egyben utolsó útját a Paramour hajóval tette meg, hogy tanulmányozza a La Manche-csatorna árapályait. 1702-ben Anna királynő diplomáciai küldetésre küldte más európai vezetőkhöz.

Awnsham és John Churchill utazások és utazások gyűjteményének (1704) előszava, amelyet állítólag John Locke vagy Halley írt, az ilyen expedíciókat a világ európai megismerésének nagyszabású kiterjesztése részeként értékelte:

Mi volt a kozmográfia e felfedezések előtt, ha nem egy tudomány tökéletlen töredéke, amely aligha érdemel ilyen jó nevet? Amikor az egész ismert világ csak Európából, Afrika egy kis részéből és Ázsia kisebbik részéből állt; így e földgömbnek még egy hatodrészét sem látták vagy hallottak róla. Sőt, az emberek tudatlansága olyan nagy volt e téren, hogy a tudósok kételkedtek abban, hogy a Föld kerek; mások pedig nem kevésbé tudósok azt képzelték, hogy minden, amit nem ismertek, sivatagos és lakhatatlan. Most azonban a földrajz és a vízrajz némi tökéletességet nyert a sok tengerész és utazó fáradozása által, akik a föld és a víz körforgóságának bizonyítására körbehajózták és bejárták azt, amint az itt láthatóvá vált; hogy megmutassák, nincs lakhatatlan része, kivéve a fagyos sarkvidékeket, meglátogattak minden más országot, bár soha nem ilyen távoliakat, amelyeket jól lakottnak, és legtöbbjüket gazdagnak és élvezetesnek találtak….. A csillagászat számos, korábban soha nem látott csillagképpel bővült. A természet- és erkölcstörténetet a legjótékonyabb mértékben gazdagította a korábban soha nem ismert növények ezreinek, a gyógyszerek és fűszerek sokaságának, az állatok, madarak és halak sokféleségének, az ásványok, hegyek és vizek ritkaságainak, az éghajlatok és az emberek megmagyarázhatatlan változatosságának, valamint az arcszín, a temperamentum, a szokások, a modor, a politika és a vallások sokféleségének….. Összefoglalva, Európa birodalma ma már a Föld legtávolabbi határaira is kiterjed, ahol számos nemzetnek hódításai és gyarmatai vannak. Ezek és még sok más előnye is származik azoknak a munkájából, akik kiteszik magukat a hatalmas óceán és az ismeretlen nemzetek veszélyeinek; azok, akik otthon ülnek, mindenféleképpen bőségesen learatják; és az egyik utazó kapcsolata arra ösztönzi a másikat, hogy utánozza őt, miközben az emberiség többi része, számításai szerint, egy tapodtat sem mozdulva, bejárja a földet és a tengereket, meglátogat minden országot, és minden nemzettel beszélget.

Az élet mint akadémikus

1703 novemberében Halleyt az Oxfordi Egyetem Savilian geometriai professzorává nevezték ki, miután teológiai ellenségei, John Tillotson és Stillingfleet püspök meghaltak. 1705-ben a történeti csillagászat módszereit alkalmazva kiadta Astronomiae cometicae synopsis című munkáját (ebben kifejtette meggyőződését, hogy az 1456-os, 1531-es, 1607-es és 1682-es üstökösészlelések ugyanarról az üstökösről szóltak, és hogy az 1758-ban fog visszatérni. Halley nem élte meg az üstökös visszatérését, de amikor ez megtörtént, az üstökös Halley-üstökösként vált általánosan ismertté.

1706-ra Halley megtanult arabul, és befejezte az Edward Bernard által megkezdett fordítást, amely Apollonius kónikái V-VII. könyvének fordítását tartalmazta a Leidenben és az oxfordi Bodleian Könyvtárban talált példányokból. Befejezte az első négy könyv eredeti görögből készült új fordítását is, amelyet a néhai David Gregory kezdett el készíteni. Ezeket a VIII. könyv saját rekonstrukciójával együtt az első teljes latin kiadásban adta ki 1710-ben. Ugyanebben az évben Oxfordban megkapta a jogi doktori címet.

1716-ban Halley a Vénusz átvonulásának időzítésével javasolta a Föld és a Nap közötti távolság nagy pontosságú mérését. Ezzel a James Gregory által az Optica Promota című művében (amelyben a gregorián távcső felépítését is leírja) leírt módszert követte. Ésszerű feltételezni, hogy Halley birtokolta és olvasta ezt a könyvet, mivel Halley korában a gregorián tervezésű távcső volt a csillagászatban használt fő távcsőterv. Nem Halley érdeme, hogy nem ismerte el Gregory elsőbbségét ebben a kérdésben. 1717-18-ban felfedezte az „állócsillagok” sajátmozgását (ezt 1718-ban publikálta) azáltal, hogy asztrometriai méréseit összehasonlította a Ptolemaiosz Almagestjében megadottakkal. Az Arcturus és a Szíriusz jelentős mozgását figyelte meg, az utóbbi 1800 év alatt 30 ívpercet (körülbelül a Hold átmérőjét) haladt dél felé.

1720-ban Halley barátjával, az antikvitáskutató William Stukeleyvel együtt részt vett a Stonehenge tudományos datálására tett első kísérletben. Feltételezve, hogy az emlékművet mágneses iránytű segítségével állították fel, Stukeley és Halley megpróbálták kiszámítani az észlelt eltérést a meglévő mágneses feljegyzésekből történő korrekciók bevezetésével, és három dátumot javasoltak (i. e. 460, i. sz. 220 és i. sz. 920), amelyek közül a legkorábbiat fogadták el. Ezek a dátumok több ezer évvel tévesek voltak, de az a gondolat, hogy tudományos módszerekkel lehetett volna ókori műemlékeket datálni, a maga idejében forradalmi volt.

Halley 1720-ban John Flamsteed utódja lett a királyi csillagász, és ezt a tisztséget Halley 1742-ben, 85 éves korában bekövetkezett haláláig töltötte be. A régi Lee-i Szent Margit-templom (azóta újjáépített) temetőjében temették el, a Blackheath-i Lee Terrace-on. Ugyanabban a sírboltban temették el, mint John Pond királyi csillagászt; Nathaniel Bliss királyi csillagász jelöletlen sírja a közelben található. Eredeti sírkövét az Admiralitás áthelyezte, amikor az eredeti Lee-templomot lebontották és újjáépítették – ma a Greenwich-i Királyi Obszervatóriumban található Camera Obscura déli falán látható. Jelzett sírja a Lee Terrace-i Szent Margit-templomban látható.

Annak ellenére, hogy az a tévhit tartja magát, hogy Halley lovagi címet kapott, ez nem így van. Az elképzelés olyan amerikai csillagászati szövegekre vezethető vissza, mint William Augustus Norton 1839-es An Elementary Treatise on Astronomy című műve, valószínűleg Halley királyi foglalkozásai és Sir Isaac Newtonhoz fűződő kapcsolatai miatt.

Halley 1682-ben vette feleségül Mary Tooke-ot, és Islingtonban telepedett le. A házaspárnak három gyermeke született.

A Halley vezetéknévnek háromféle kiejtése van. A leggyakoribb, mind Nagy-Britanniában a

Ami a keresztnevét illeti, bár az „Edmund” írásmód meglehetősen gyakori, egy 1902-es cikk szerint maga Halley is az „Edmond” szót használta, bár egy 2007-es International Comet Quarterly cikk ezt vitatja, megjegyezve, hogy publikált műveiben 22 alkalommal használta az „Edmund” szót, és csak 3 alkalommal az „Edmond” szót, és számos más változatot is használt, például a latinosított „Edmundus” szót. A vita nagy része abból a tényből ered, hogy Halley saját korában az angol helyesírási szokások még nem voltak szabványosítva, ezért ő maga is többféle írásmódot használt.

Források

Cikkforrások

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. ^ He wrote as late as 1716 in hopes of a future expedition to make these observations.[18]
6. 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).
7. 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
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…