Edmond Halley

Mary Stone | maart 2, 2023

Post Views: 11

Samenvatting

Edmond – 25 januari 1742 was een Engelse astronoom, geofysicus, wiskundige, meteoroloog en natuurkundige. Hij was de tweede Astronomer Royal in Groot-Brittannië, als opvolger van John Flamsteed in 1720.

Vanuit een observatorium dat hij in 1676-77 op Sint Helena bouwde, catalogiseerde Halley het zuidelijk halfrond en registreerde hij een overgang van Mercurius over de zon. Hij besefte dat een soortgelijke overgang van Venus kon worden gebruikt om de afstanden tussen de aarde, Venus en de zon te bepalen. Bij zijn terugkeer in Engeland werd hij fellow van de Royal Society en met de hulp van koning Charles II kreeg hij een master”s degree van Oxford.

Halley stimuleerde en hielp de publicatie van Isaac Newtons invloedrijke Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687) te financieren. Op basis van waarnemingen die Halley in september 1682 deed, gebruikte hij Newtons bewegingswetten om de periodiciteit van Halleys komeet te berekenen in zijn Synopsis of the Astronomy of Comets uit 1705. De komeet werd naar hem genoemd bij de voorspelde terugkeer in 1758, die hij niet heeft meegemaakt.

Vanaf 1698 ondernam Halley zeilexpedities en deed hij waarnemingen over de omstandigheden van het aardmagnetisme. In 1718 ontdekte hij de eigenbeweging van de “vaste” sterren.

Halley werd geboren in Haggerston in Middlesex. Volgens Halley was zijn geboortedatum 8 november zijn vader, Edmond Halley Sr., kwam uit een familie uit Derbyshire en was een rijke zeepzieder in Londen. Als kind was Halley zeer geïnteresseerd in wiskunde. Hij studeerde aan de St Paul”s School, waar hij zijn eerste belangstelling voor astronomie ontwikkelde, en werd in 1671 tot kapitein van de school gekozen. 1672, Halley”s moeder, Anne Robinson, stierf. Hij begon te studeren aan The Queen”s College, Oxford. Halley nam een 24 voet lange telescoop mee, blijkbaar betaald door zijn vader. Nog tijdens zijn studie publiceerde Halley artikelen over het zonnestelsel en zonnevlekken. In maart 1675 schreef hij aan John Flamsteed, de Astronomer Royal (de eerste van Engeland), dat de belangrijkste gepubliceerde tabellen over de posities van Jupiter en Saturnus onjuist waren, evenals enkele van Tycho Brahe”s sterposities.

Lees ook: biografieen – Camillo Benso di Cavour

Publicaties en uitvindingen

In 1676 hielp Flamsteed Halley met de publicatie van zijn eerste artikel, getiteld “A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion”, over planeetbanen, in Philosophical Transactions of the Royal Society. Onder invloed van Flamsteeds project om een catalogus van sterren van het noordelijk halfrond samen te stellen, stelde Halley voor hetzelfde te doen voor de zuidelijke hemel. Hij koos het Zuid-Atlantische eiland Sint-Helena (ten westen van Afrika), van waaruit hij niet alleen de zuidelijke sterren zou kunnen waarnemen, maar ook enkele van de noordelijke sterren waarmee hij ze zou kunnen vergelijken. Koning Karel II steunde zijn streven. Halley zeilde eind 1676 naar het eiland en richtte er een observatorium in met een grote sextant met telescopische vizieren. Gedurende een jaar deed hij waarnemingen waarmee hij de eerste catalogus van de zuidelijke hemel zou samenstellen, en nam hij een overgang van Mercurius over de zon waar. Door zich op deze laatste waarneming te concentreren, realiseerde Halley zich dat het waarnemen van de zonneparallax van een planeet – idealiter met behulp van de Venusovergang, die zich tijdens zijn leven niet zou voordoen – gebruikt kon worden om de afstanden tussen de aarde, Venus en de zon trigonometrisch te bepalen.

Halley keerde in mei 1678 terug naar Engeland en gebruikte zijn gegevens om een kaart van de zuidelijke sterren te maken. Oxford stond Halley niet toe terug te keren omdat hij bij zijn vertrek naar Sint Helena zijn verblijfsvereisten had geschonden. Hij deed een beroep op Charles II, die een brief ondertekende met het verzoek Halley onvoorwaardelijk zijn Master of Arts graad te verlenen, wat het college op 3 december 1678 toestond. Halley was op 22-jarige leeftijd verkozen tot fellow van de Royal Society. In 1679 publiceerde hij de Catalogus Stellarum Australium (“Een catalogus van de sterren van het zuiden”), met daarin zijn kaart en beschrijvingen van 341 sterren. Robert Hooke presenteerde de catalogus aan de Royal Society. Medio 1679 ging Halley namens de Society naar Danzig (Gdańsk) om een geschil te helpen oplossen: omdat de observatie-instrumenten van astronoom Johannes Hevelius niet waren uitgerust met telescopische vizieren, hadden Flamsteed en Hooke de nauwkeurigheid van zijn waarnemingen in twijfel getrokken; Halley bleef bij Hevelius en controleerde zijn waarnemingen en stelde vast dat deze vrij nauwkeurig waren.

In 1681 had Giovanni Domenico Cassini Halley op de hoogte gebracht van zijn theorie dat kometen baanobjecten waren. In september 1682 voerde Halley een reeks waarnemingen uit van wat bekend werd als de komeet van Halley; zijn naam werd ermee verbonden vanwege zijn werk aan de baan ervan en het voorspellen van de terugkeer ervan in 1758 (die hij niet overleefde). Begin 1686 werd Halley gekozen voor de nieuwe functie van secretaris van de Royal Society, waardoor hij zijn beurs moest opgeven en de correspondentie en vergaderingen moest beheren, en de Philosophical Transactions moest uitgeven. Eveneens in 1686 publiceerde Halley het tweede deel van de resultaten van zijn Heleniaanse expeditie, namelijk een artikel en een kaart over passaatwinden en moessons. De symbolen die hij gebruikte om passaatwinden weer te geven bestaan nog steeds in de meeste hedendaagse weerkaarten. In dit artikel wees hij zonnewarmte aan als oorzaak van atmosferische bewegingen. Ook legde hij het verband tussen de barometrische druk en de hoogte boven zeeniveau. Zijn kaarten vormden een belangrijke bijdrage aan het opkomende gebied van informatievisualisatie.

Halley besteedde de meeste tijd aan maanwaarnemingen, maar was ook geïnteresseerd in de problemen van de zwaartekracht. Eén probleem dat zijn aandacht trok, was het bewijs van Keplers wetten van de planeetbeweging. In augustus 1684 ging hij naar Cambridge om dit te bespreken met Isaac Newton, zoals John Flamsteed vier jaar eerder had gedaan, om te ontdekken dat Newton het probleem op instigatie van Flamsteed had opgelost met betrekking tot de baan van komeet Kirch, zonder de oplossing te publiceren. Halley vroeg om de berekeningen en kreeg van Newton te horen dat hij ze niet kon vinden, maar beloofde ze opnieuw te maken en ze later door te sturen, wat hij uiteindelijk deed, in een korte verhandeling getiteld On the motion of bodies in an orbit. Halley zag het belang van het werk in en keerde terug naar Cambridge om de publicatie ervan te regelen met Newton, die het vervolgens uitbreidde tot zijn Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, gepubliceerd op kosten van Halley in 1687. Halley”s eerste berekeningen met kometen waren daarbij voor de baan van komeet Kirch, gebaseerd op Flamsteed”s waarnemingen in 1680-1681. Hoewel hij de baan van de komeet van 1682 nauwkeurig zou berekenen, was hij onnauwkeurig in zijn berekeningen van de baan van komeet Kirch. Die gaf een periodiciteit van 575 jaar aan, en verscheen dus in de jaren 531 en 1106, en kondigde vermoedelijk de dood van Julius Caesar op soortgelijke wijze aan in 45 v. Chr. Nu is bekend dat hij een omlooptijd heeft van circa 10.000 jaar.

In 1691 bouwde Halley een duikklok, een apparaat waarin de atmosfeer werd aangevuld door middel van verzwaarde vaten lucht die vanaf de oppervlakte naar beneden werden gestuurd. Bij een demonstratie doken Halley en vijf metgezellen tot 60 voet (18 m) in de Theems en bleven daar meer dan anderhalf uur. Halley”s bel was weinig bruikbaar voor praktische bergingswerkzaamheden, omdat hij erg zwaar was, maar hij bracht er na verloop van tijd verbeteringen in aan, waardoor hij later zijn blootstellingstijd onder water verlengde tot meer dan 4 uur. Halley leed aan een van de eerste geregistreerde gevallen van middenoorbarotrauma. Datzelfde jaar introduceerde Halley op een bijeenkomst van de Royal Society een rudimentair werkend model van een magnetisch kompas met een met vloeistof gevulde behuizing om het schommelen en wiebelen van de gemagnetiseerde naald te dempen.

In 1691 streefde Halley naar de post van Savilian Professor of Astronomy in Oxford. Als kandidaat voor deze functie werd Halley geconfronteerd met de vijandigheid van de koninklijke astronoom John Flamsteed, en de Anglicaanse kerk trok zijn religieuze opvattingen in twijfel, vooral omdat hij de leeftijd van de aarde, zoals die in de Bijbel staat, in twijfel trok. Nadat Flamsteed Newton had geschreven om steun te verwerven tegen Halley, schreef Newton terug in de hoop op een verzoening, maar dit mislukte. Halleys kandidatuur werd afgewezen door de aartsbisschop van Canterbury, John Tillotson, en bisschop Stillingfleet, en de post ging naar David Gregory, die Newtons steun had.

In 1692 opperde Halley het idee van een holle Aarde bestaande uit een schil van ongeveer 500 mijl (800 km) dik, twee binnenste concentrische schillen en een binnenste kern. Hij stelde voor dat atmosferen deze schillen scheidden, en dat elke schil zijn eigen magnetische polen had, waarbij elke bol met een andere snelheid ronddraaide. Halley stelde dit schema voor om afwijkende kompaswaarden te verklaren. Hij stelde zich voor dat elk binnenste gebied een atmosfeer had en lichtgevend was (en mogelijk bewoond), en speculeerde dat ontsnappend gas het noorderlicht veroorzaakte. Hij stelde: “Poollichtstralen zijn het gevolg van deeltjes, die worden beïnvloed door het magnetisch veld, de stralen parallel aan het magnetisch veld van de aarde.”

In 1693 publiceerde Halley een artikel over lijfrenten, met een analyse van de leeftijd bij overlijden op basis van de Breslau-statistieken die Caspar Neumann had kunnen leveren. Dankzij dit artikel kon de Britse regering lijfrentes verkopen tegen een passende prijs op basis van de leeftijd van de koper. Het werk van Halley heeft de ontwikkeling van de actuariële wetenschap sterk beïnvloed. De constructie van de levenstabel voor Breslau, die volgde op primitiever werk van John Graunt, wordt nu gezien als een belangrijke gebeurtenis in de geschiedenis van de demografie.

De Royal Society veroordeelde Halley omdat hij in 1694 suggereerde dat het verhaal van de zondvloed van Noach een verslag van een komeetinslag zou kunnen zijn. Een soortgelijke theorie werd drie eeuwen later onafhankelijk geopperd, maar wordt algemeen verworpen door geologen.

In 1696 werd Newton benoemd tot directeur van de Koninklijke Munt en benoemde hij Halley tot plaatsvervangend controleur van de Munt van Chester. Halley hield twee jaar toezicht op de muntproductie. Daar betrapte hij twee klerken op het stelen van edele metalen. Hij en de plaatselijke bewaker spraken het plan uit, niet wetende dat de plaatselijke muntmeester ervan profiteerde.

In 1698 was de Tsaar van Rusland (later bekend als Peter de Grote) op bezoek in Engeland, en hij hoopte dat Newton beschikbaar zou zijn om hem te vermaken. Newton stuurde Halley in zijn plaats. Hij en de tsaar kregen een band over wetenschap en brandy. Volgens een betwist verslag duwde Halley de tsaar op een avond dronken in een kruiwagen door Deptford.

Lees ook: biografieen – Marcel Duchamp

Verkenningsjaren

In 1698 kreeg Halley op aandringen van koning Willem III het bevel over de Paramour, een pink van 52 voet (16 m), zodat hij in de Zuid-Atlantische Oceaan onderzoek kon doen naar de wetten die de variatie van het kompas bepalen en de coördinaten van de Engelse koloniën in Amerika kon verfijnen. Op 19 augustus 1698 kreeg hij het bevel over het schip en in november 1698 voer hij uit voor wat de eerste zuiver wetenschappelijke reis van een Engels marineschip was. Helaas ontstonden er insubordinatieproblemen over Halley”s bekwaamheid om het bevel over een schip te voeren. Halley keerde het schip terug naar Engeland om in juli 1699 tegen officieren te procederen. Het resultaat was een milde berisping voor zijn mannen en ontevredenheid bij Halley, die vond dat de rechtbank te mild was geweest. Halley kreeg vervolgens een tijdelijke aanstelling als kapitein bij de Royal Navy, nam de Paramour op 24 augustus 1699 weer in dienst en voer in september 1699 opnieuw uit om uitgebreide waarnemingen te doen over de omstandigheden van het aardmagnetisme. Deze taak volbracht hij tijdens een tweede Atlantische reis, die duurde tot 6 september 1700 en zich uitstrekte van 52 graden noord tot 52 graden zuid. De resultaten werden gepubliceerd in General Chart of the Variation of the Compass (1701). Dit was de eerste dergelijke kaart die werd gepubliceerd en de eerste waarop isogonale, of Halleyaanse, lijnen verschenen. Het gebruik van dergelijke lijnen inspireerde latere ideeën zoals die van isothermen door Alexander von Humboldt in zijn kaarten. In 1701 maakte Halley een derde en laatste reis met de Paramour om de getijden van het Kanaal te bestuderen. In 1702 werd hij door koningin Anne uitgezonden op diplomatieke missies naar andere Europese leiders.

In het voorwoord van Awnsham en John Churchill”s verzameling van reizen (1704), vermoedelijk geschreven door John Locke of door Halley, worden expedities als deze geprezen als onderdeel van een grote uitbreiding van de Europese kennis van de wereld:

Wat was kosmografie vóór deze ontdekkingen, anders dan een onvolmaakt fragment van een wetenschap, die zo”n goede naam nauwelijks verdient? Toen de hele bekende wereld alleen uit Europa bestond, een klein deel van Africk, en het kleinste deel van Azië; zodat van deze terraqueuze wereldbol nog nooit een zesde deel was gezien of gehoord. Neen, zo groot was de onwetendheid van de mens in dit opzicht, dat geleerden eraan twijfelden of zij wel rond was; anderen, die niet minder wisten, stelden zich alles wat zij niet kenden voor als desart en onbewoonbaar. Maar nu hebben geografie en hydrografie enige perfectie ontvangen door de inspanningen van zoveel zeelieden en reizigers, die, om de rondheid van de aarde en het water aan te tonen, er omheen hebben gevaren en gereisd, zoals hier is aangetoond; om aan te tonen dat er geen deel onbewoonbaar is, behalve de bevroren poolgebieden, hebben ze alle andere landen bezocht, hoewel nooit zo ver weg, die ze goed bevolkt hebben gevonden, en de meeste ervan rijk en heerlijk. Astronomie heeft de toevoeging gekregen van vele sterrenbeelden die nooit eerder zijn gezien. De natuurlijke en morele geschiedenis is verrijkt met de heilzame toename van zovele duizenden planten die zij nooit eerder ontving, zovele drugs en specerijen, zo”n verscheidenheid aan dieren, vogels en vissen, zo”n zeldzaamheid aan mineralen, bergen en wateren, zo”n onverklaarbare verscheidenheid aan klimaten en mensen, en in hen aan huidskleur, temperament, gewoonten, manieren, politiek en religies….. Ten slotte is het rijk van Europa nu uitgebreid tot de uiterste grenzen van de aarde, waar verschillende van haar naties veroveringen en koloniën hebben. Dit en nog veel meer zijn de voordelen van de arbeid van hen, die zich blootstellen aan de gevaren van de grote oceaan, en van onbekende naties; diegenen die thuis blijven zitten oogsten overvloedig in elke soort: en de relatie van een reiziger is een stimulans voor een ander om hem te imiteren, terwijl de rest van de mensheid, in hun rekeningen zonder een voet te verzetten, de aarde en de zeeën omzeilt, alle landen bezoekt, en met alle naties converseert.

Het leven als academicus

In november 1703 werd Halley benoemd tot Savilian Professor of Geometry aan de Universiteit van Oxford, nadat zijn theologische vijanden John Tillotson en bisschop Stillingfleet waren overleden. In 1705 publiceerde hij met behulp van historische astronomiemethoden het document Astronomiae cometicae synopsis (hierin verklaarde hij dat hij geloofde dat de komeetwaarnemingen van 1456, 1531, 1607 en 1682 van dezelfde komeet afkomstig waren en dat deze in 1758 zou terugkeren. Halley leefde niet om de terugkeer van de komeet mee te maken, maar toen dat wel gebeurde, werd de komeet algemeen bekend als de komeet van Halley.

In 1706 had Halley Arabisch geleerd en voltooide hij de door Edward Bernard begonnen vertaling van de boeken V-VII van Apollonius” Conics uit exemplaren die in Leiden en de Bodleian Library in Oxford waren gevonden. Hij voltooide ook een nieuwe vertaling van de eerste vier boeken uit het oorspronkelijke Grieks, waarmee wijlen David Gregory was begonnen. Hij publiceerde deze samen met zijn eigen reconstructie van Boek VIII in de eerste volledige Latijnse editie in 1710. In hetzelfde jaar ontving hij een eredoctoraat in de rechten van Oxford.

In 1716 stelde Halley een zeer nauwkeurige meting van de afstand tussen de aarde en de zon voor door de Venusovergang te timen. Daarbij volgde hij de methode die James Gregory beschreef in Optica Promota (waarin ook het ontwerp van de Gregoriaanse telescoop wordt beschreven). Het is redelijk te veronderstellen dat Halley dit boek bezat en had gelezen, aangezien het Gregoriaanse ontwerp het belangrijkste telescoopontwerp was dat in Halleys tijd in de astronomie werd gebruikt. Het siert Halley niet dat hij de voorrang van Gregorius in deze kwestie niet erkende. In 1717-18 ontdekte hij de eigenbeweging van de “vaste” sterren (gepubliceerd in 1718) door zijn astrometrische metingen te vergelijken met die in de Almagest van Ptolemaeus. Van Arcturus en Sirius is vastgesteld dat zij aanzienlijk zijn bewogen; de laatste is in 1800 jaar 30 boogminuten (ongeveer de diameter van de maan) zuidwaarts gegaan.

In 1720 nam Halley samen met zijn vriend, de antiquair William Stukeley, deel aan de eerste poging om Stonehenge wetenschappelijk te dateren. Ervan uitgaande dat het monument was aangelegd met behulp van een magnetisch kompas, probeerden Stukeley en Halley de waargenomen afwijking te berekenen door correcties aan te brengen in de bestaande magnetische gegevens, en stelden zij drie data voor (460 voor Christus, 220 na Christus en 920 na Christus). Deze data zaten er duizenden jaren naast, maar het idee dat wetenschappelijke methoden konden worden gebruikt om oude monumenten te dateren was revolutionair in die tijd.

Halley volgde in 1720 John Flamsteed op als koninklijk astronoom, een functie die Halley bekleedde tot zijn dood in 1742 op 85-jarige leeftijd. Hij werd begraven op het kerkhof van de oude kerk van St Margaret”s, Lee (sindsdien herbouwd), op Lee Terrace, Blackheath. Hij werd bijgezet in dezelfde grafkelder als de Astronomer Royal John Pond; het ongemarkeerde graf van de Astronomer Royal Nathaniel Bliss is vlakbij. Zijn oorspronkelijke grafsteen werd door de Admiraliteit overgebracht toen de oorspronkelijke kerk van Lee werd afgebroken en herbouwd – deze is tegenwoordig te zien op de zuidelijke muur van de Camera Obscura in het Royal Observatory, Greenwich. Zijn gemarkeerde graf is te zien in St Margaret”s Church, Lee Terrace.

Ondanks de hardnekkige misvatting dat Halley een ridderorde ontving, is dat niet het geval. Het idee is terug te voeren op Amerikaanse astronomische teksten zoals William Augustus Norton”s An Elementary Treatise on Astronomy uit 1839, mogelijk vanwege Halley”s koninklijke beroepen en connecties met Sir Isaac Newton.

Halley trouwde in 1682 met Mary Tooke en vestigde zich in Islington. Het echtpaar had drie kinderen.

Er zijn drie uitspraken van de achternaam Halley. De meest voorkomende, zowel in Groot-Brittannië is

Wat zijn voornaam betreft: hoewel de spelling “Edmund” vrij algemeen is, gebruikte Halley zelf volgens een artikel uit 1902 “Edmond”, hoewel een artikel uit 2007 van de International Comet Quarterly dit betwist, met de opmerking dat hij in zijn gepubliceerde werken 22 keer “Edmund” gebruikte en slechts 3 keer “Edmond”, waarbij ook verschillende andere variaties werden gebruikt, zoals het gelatiniseerde “Edmundus”. Veel van het debat komt voort uit het feit dat in Halleys eigen tijd de Engelse spellingsconventies nog niet gestandaardiseerd waren, en dat hij dus zelf meerdere spellingen gebruikte.

Bronnen

Bronnen

Edmond Halley
Edmond Halley
^ a b This date is by Halley”s own account, but is otherwise unconfirmed.[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).
G.J. Babu and E.D. Feigelson: Astrostatistics. 1996 Chapman and Hall.
Математическая генеалогия (англ.) — 1997.