Edmond Halley

Dimitris Stamatios | Abril 7, 2023

Resumo

Edmond – 25 de Janeiro de 1742 foi astrónomo, geofísico, matemático, meteorologista, e físico inglês. Foi o segundo Astrónomo Real na Grã-Bretanha, sucedendo a John Flamsteed em 1720.

A partir de um observatório que construiu em Santa Helena em 1676-77, Halley catalogou o hemisfério celestial meridional e registou um trânsito de Mercúrio através do Sol. Percebeu que um trânsito semelhante de Vénus poderia ser utilizado para determinar as distâncias entre a Terra, Vénus, e o Sol. Ao regressar a Inglaterra, foi nomeado membro da Royal Society, e com a ajuda do Rei Carlos II, foi-lhe concedido um mestrado de Oxford.

Halley encorajou e ajudou a financiar a publicação da influente Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687) de Isaac Newton. A partir de observações feitas por Halley em Setembro de 1682, ele utilizou as leis do movimento de Newton para calcular a periodicidade do cometa Halley na sua Sinopse da Astronomia dos Cometas de 1705. Recebeu o seu nome aquando do seu regresso previsto em 1758, o qual não viveu para ver.

A partir de 1698, Halley realizou expedições de vela e fez observações sobre as condições do magnetismo terrestre. Em 1718, descobriu o movimento adequado das estrelas “fixas”.

Halley nasceu em Haggerston, em Middlesex. De acordo com Halley, a sua data de nascimento foi 8 de Novembro o seu pai, Edmond Halley Sr., veio de uma família de Derbyshire e era um rico fabricante de sabão em Londres. Quando criança, Halley estava muito interessado em matemática. Estudou na St Paul’s School, onde desenvolveu o seu interesse inicial pela astronomia, e foi eleito capitão da escola em 1671. 1672, a mãe de Halley, Anne Robinson, morreu. começou a estudar no The Queen’s College, Oxford. Halley levou consigo um telescópio de 24 pés de comprimento, aparentemente pago pelo seu pai. Enquanto ainda era estudante universitário, Halley publicou artigos sobre o Sistema Solar e manchas solares. Em Março de 1675, escreveu a John Flamsteed, o Astrónomo Real (o primeiro da Inglaterra), dizendo-lhe que as principais tabelas publicadas sobre as posições de Júpiter e Saturno estavam erradas, assim como algumas das posições estelares de Tycho Brahe.

Publicações e invenções

Em 1676, Flamsteed ajudou Halley a publicar o seu primeiro trabalho, intitulado “A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion”, sobre órbitas planetárias, em Philosophical Transactions of the Royal Society. Influenciada pelo projecto de Flamsteed de compilar um catálogo de estrelas do hemisfério celestial norte, Halley propôs fazer o mesmo para o céu do sul, abandonando a escola para o fazer. Escolheu a ilha atlântica sul de Santa Helena (oeste de África), da qual poderia observar não só as estrelas do sul, mas também algumas das estrelas do norte com as quais poderia cruzá-las. O Rei Carlos II apoiou os seus esforços. Halley navegou para a ilha em finais de 1676, tendo então criado um observatório com um grande sextante com miradouros telescópicos. Durante um ano, ele fez observações com as quais produziria o primeiro catálogo do céu do sul, e observou um trânsito de Mercúrio através do Sol. Centrando-se nesta última observação, Halley percebeu que a observação da paralaxe solar de um planeta – mais idealmente utilizando o trânsito de Vénus, que não ocorreria durante a sua vida – poderia ser utilizada para determinar trigonometricamente as distâncias entre a Terra, Vénus, e o Sol.

Halley regressou a Inglaterra em Maio de 1678, e utilizou os seus dados para produzir um mapa das estrelas do sul. Oxford não permitiria o regresso de Halley porque ele tinha violado os seus requisitos de residência quando partiu para Santa Helena. Apelou a Carlos II, que assinou uma carta solicitando que Halley recebesse incondicionalmente o seu diploma de Mestrado em Artes, que o colégio concedeu a 3 de Dezembro de 1678. Halley tinha sido eleito como membro da Sociedade Real, aos 22 anos de idade. Em 1679, publicou Catalogus Stellarum Australium (“Um catálogo das estrelas do Sul”), que inclui o seu mapa e descrições de 341 estrelas. Robert Hooke apresentou o catálogo à Royal Society. Em meados de 1979, Halley foi a Danzig (Gdańsk) em nome da Sociedade para ajudar a resolver uma disputa: porque os instrumentos de observação do astrónomo Johannes Hevelius não estavam equipados com miras telescópicas, Flamsteed e Hooke tinham questionado a precisão das suas observações; Halley ficou com Hevelius e verificou as suas observações, descobrindo que eram bastante precisas.

Em 1681, Giovanni Domenico Cassini tinha contado a Halley a sua teoria de que os cometas eram objectos em órbita. Em Setembro de 1682, Halley realizou uma série de observações do que ficou conhecido como o cometa Halley; o seu nome ficou associado a ele devido ao seu trabalho na sua órbita e prevendo o seu regresso em 1758 (que ele não viveu para ver). No início de 1686, Halley foi eleito para o novo cargo de secretário da Royal Society, exigindo-lhe que desistisse da sua bolsa e gerisse a correspondência e as reuniões, bem como a edição das Transacções Filosóficas. Também em 1686, Halley publicou a segunda parte dos resultados da sua expedição helénica, sendo um jornal e um gráfico sobre ventos alísios e monções. Os símbolos que ele utilizava para representar os ventos alísios ainda existem na maioria das representações das cartas meteorológicas dos dias de hoje. Neste artigo ele identificou o aquecimento solar como a causa dos movimentos atmosféricos. Também estabeleceu a relação entre a pressão barométrica e a altura acima do nível do mar. As suas cartas foram um importante contributo para o campo emergente da visualização da informação.

Halley passou a maior parte do seu tempo em observações lunares, mas também estava interessado nos problemas da gravidade. Um problema que atraiu a sua atenção foi a prova das leis de Kepler do movimento planetário. Em Agosto de 1684, foi a Cambridge para discutir isto com Isaac Newton, tal como John Flamsteed tinha feito quatro anos antes, apenas para descobrir que Newton tinha resolvido o problema, por instigação de Flamsteed em relação à órbita do cometa Kirch, sem publicar a solução. Halley pediu para ver os cálculos e foi-lhe dito por Newton que não os podia encontrar, mas prometeu refazê-los e enviá-los mais tarde, o que acabou por fazer, num breve tratado intitulado Sobre o movimento dos corpos numa órbita. Halley reconheceu a importância da obra e regressou a Cambridge para organizar a sua publicação com Newton, que em vez disso a expandiu para a sua Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica publicada à custa de Halley em 1687. Os primeiros cálculos de Halley com cometas foram assim para a órbita do cometa Kirch, com base nas observações de Flamsteed em 1680-1681. Embora devesse calcular com precisão a órbita do cometa de 1682, não estava correcto nos seus cálculos da órbita do cometa Kirch. Indicaram uma periodicidade de 575 anos, aparecendo assim nos anos 531 e 1106, e presumivelmente anunciando a morte de Júlio César de uma forma semelhante em 45 a.C. Sabe-se agora que tem um período orbital de cerca de 10.000 anos.

Em 1691, Halley construiu um sino de mergulho, um dispositivo em que a atmosfera era reabastecida por meio de barris pesados de ar enviados para baixo da superfície. Numa demonstração, Halley e cinco companheiros mergulharam a 60 pés (18 m) no rio Tamisa, e aí permaneceram durante mais de uma hora e meia. O sino de Halley foi de pouca utilidade para trabalhos práticos de salvamento, uma vez que era muito pesado, mas ele fez melhorias ao longo do tempo, prolongando mais tarde o seu tempo de exposição subaquática para mais de 4 horas. Halley sofreu um dos primeiros casos registados de barotrauma do ouvido médio. Nesse mesmo ano, numa reunião da Royal Society, Halley introduziu um modelo de trabalho rudimentar de uma bússola magnética utilizando uma caixa cheia de líquido para amortecer o balanço e a oscilação da agulha magnetizada.

Em 1691, Halley procurou o posto de Professor de Astronomia Savilian em Oxford. Enquanto candidato ao cargo, Halley enfrentou a animosidade do Astrónomo Real, John Flamsteed, e a Igreja Anglicana questionou as suas opiniões religiosas, em grande parte com base no facto de ter duvidado da idade da Terra, tal como dada na Bíblia. Depois de Flamsteed ter escrito a Newton para reunir apoio contra Halley, Newton escreveu de volta na esperança de reconciliação, mas não foi bem sucedido. A candidatura de Halley foi oposta tanto pelo Arcebispo de Cantuária, John Tillotson, como pelo Bispo Stillingfleet, e o posto foi em vez disso para David Gregory, que tinha o apoio de Newton.

Em 1692, Halley apresentou a ideia de uma Terra oca constituída por uma concha de cerca de 800 km de espessura, duas conchas concêntricas interiores e um núcleo mais interno. Ele sugeriu que as atmosferas separavam estas conchas, e que cada concha tinha os seus próprios pólos magnéticos, com cada esfera a rodar a uma velocidade diferente. Halley propôs este esquema para explicar as leituras anómalas da bússola. Ele considerou cada região interior como tendo uma atmosfera e sendo luminosa (e possivelmente habitada), e especulou que a fuga de gás causou a aurora boreal. Ele sugeriu, “Os raios aurorais são devidos a partículas, que são afectadas pelo campo magnético, os raios paralelos ao campo magnético da Terra”.

Em 1693 Halley publicou um artigo sobre as anuidades de vida, que apresentava uma análise da idade da morte com base nas estatísticas de Breslau que Caspar Neumann tinha sido capaz de fornecer. Este artigo permitiu ao governo britânico vender anuidades vitalícias a um preço apropriado com base na idade do comprador. O trabalho de Halley influenciou fortemente o desenvolvimento da ciência actuarial. A construção da mesa de vida para Breslau, que se seguiu ao trabalho mais primitivo de John Graunt, é agora vista como um acontecimento importante na história da demografia.

A Royal Society censurou Halley por ter sugerido em 1694 que a história da inundação de Noé poderia ser um relato de um impacto cometário. Uma teoria semelhante foi sugerida independentemente três séculos mais tarde, mas é geralmente rejeitada pelos geólogos.

Em 1696, Newton foi nomeado como director da Casa da Moeda Real e nomeou Halley como controlador adjunto da Casa da Moeda de Chester. Halley passou dois anos a supervisionar a produção de moedas. Enquanto lá esteve, apanhou dois escriturários a roubar metais preciosos. Ele e o director local falaram sobre o esquema, desconhecendo que o mestre local da casa da moeda estava a lucrar com isso.

Em 1698, o Czar da Rússia (mais tarde conhecido como Pedro o Grande) estava em visita a Inglaterra, e esperava que Newton estivesse disponível para o entreter. Newton enviou Halley em seu lugar. Ele e o Czar uniram-se sobre a ciência e o brandy. De acordo com um relato disputado, quando ambos estavam bêbados uma noite, Halley empurrou jovialmente o Czar em torno de Deptford num carrinho de mão.

Anos de exploração

Em 1698, a pedido do Rei Guilherme III, Halley recebeu o comando do Paramour, um rosa de 16 m (52 pés), para que pudesse realizar investigações no Atlântico Sul sobre as leis que regem a variação da bússola, bem como para aperfeiçoar as coordenadas das colónias inglesas nas Américas. A 19 de Agosto de 1698, tomou o comando do navio e, em Novembro de 1698, navegou naquela que foi a primeira viagem puramente científica de um navio naval inglês. Infelizmente, surgiram problemas de insubordinação por questões de competência da Halley para comandar um navio. Halley devolveu o navio à Inglaterra para prosseguir contra oficiais em Julho de 1699. O resultado foi uma leve reprimenda para os seus homens, e insatisfação para Halley, que sentiu que o tribunal tinha sido demasiado indulgente. Halley recebeu posteriormente uma comissão temporária como capitão na Marinha Real, recomeçou a trabalhar no Paramour a 24 de Agosto de 1699 e navegou novamente em Setembro de 1699 para fazer extensas observações sobre as condições do magnetismo terrestre. Esta tarefa cumpriu numa segunda viagem atlântica que durou até 6 de Setembro de 1700, e se estendeu de 52 graus norte a 52 graus sul. Os resultados foram publicados na Carta Geral da Variação da Bússola (1701). Esta foi a primeira carta deste tipo a ser publicada e a primeira em que apareceram linhas isogónicas, ou Halleyan. A utilização de tais linhas inspirou ideias posteriores como as de isotermas por Alexander von Humboldt nos seus mapas. Em 1701, Halley fez uma terceira e última viagem no Paramour para estudar as marés do Canal da Mancha. Em 1702, foi enviado pela Rainha Ana em missões diplomáticas a outros líderes europeus.

O prefácio da colecção de viagens e viagens de Awnsham e John Churchill (1704), supostamente escrito por John Locke ou por Halley, valorizou expedições como estas como parte de uma grande expansão do conhecimento europeu sobre o mundo:

O que era a cosmografia antes destas descobertas, mas um fragmento imperfeito de uma ciência, escassa e merecedora de um nome tão bom? Quando todo o mundo conhecido era apenas a Europa, uma pequena parte de Africk, e a menor parte da Ásia; de modo que deste globo terrestre nem uma sexta parte tinha sido vista ou ouvida. Não tão grande era a ignorância do homem neste particular, que as pessoas cultas faziam duvidar do seu carácter redondo; outras não menos conhecedoras imaginavam tudo o que não conheciam, deserta e inabitável. Mas agora a geografia e a hidrografia receberam alguma perfeição pelas dores de tantos marinheiros e viajantes, que, para evocar a rotundidade da terra e da água, navegaram e viajaram à sua volta, como aqui apareceu; para mostrar que não há nenhuma parte inabitável, a menos que as regiões polares congeladas, tenham visitado todos os outros países, nunca tão remotos, que encontraram bem povoados, e a maioria deles ricos e deliciosos…. A astronomia recebeu a adição de muitas constelações nunca antes vistas. A história natural e moral é embelezada com o aumento mais benéfico de tantos milhares de plantas que nunca antes recebeu, tantas drogas e especiarias, tanta variedade de animais, aves e peixes, tantas raridades em minerais, montanhas e águas, tanta diversidade irresponsável de climas e homens, e neles de complexidades, temperamentos, hábitos, modos, políticas, e religiões…. Para concluir, o império da Europa estende-se agora até aos limites máximos da terra, onde várias das suas nações têm conquistas e colónias. Estas e muitas mais são as vantagens retiradas do trabalho daqueles que se expõem aos perigos do vasto oceano, e de nações desconhecidas; que aqueles que se sentam em casa em abundância colhem em todos os tipos: e a relação de um viajante é um incentivo para incitar outro a imitá-lo, enquanto o resto da humanidade, nos seus relatos, sem mexer um pé, rodeiam a terra e os mares, visitam todos os países, e conversam com todas as nações.

A vida como académico

Em Novembro de 1703, Halley foi nomeado Professor Savilian de Geometria na Universidade de Oxford, tendo os seus inimigos teológicos, John Tillotson e o Bispo Stillingfleet, morrido. Em 1705, aplicando métodos astronómicos históricos, publicou o artigo Astronomiae cometicae synopsis (neste, declarou a sua crença de que os avistamentos do cometa de 1456, 1531, 1607 e 1682 eram do mesmo cometa, e que este voltaria em 1758. Halley não viveu para testemunhar o regresso do cometa, mas quando o fez, o cometa tornou-se geralmente conhecido como o cometa Halley’s Comet.

Em 1706 Halley tinha aprendido árabe e completado a tradução iniciada por Edward Bernard of Books V-VII of Apollonius’s Conics a partir de cópias encontradas em Leiden e na Biblioteca Bodleian em Oxford. Completou também uma nova tradução dos primeiros quatro livros do grego original que tinha sido iniciada pelo falecido David Gregory. Publicou-os juntamente com a sua própria reconstrução do Livro VIII na primeira edição completa em latim, em 1710. No mesmo ano, recebeu de Oxford o grau de doutor honoris causa das leis.

Em 1716, Halley sugeriu uma medição de alta precisão da distância entre a Terra e o Sol, cronometrando o trânsito de Vénus. Ao fazê-lo, estava a seguir o método descrito por James Gregory em Optica Promota (no qual o desenho do telescópio gregoriano também é descrito). É razoável supor que Halley possuía e tinha lido este livro, dado que o desenho gregoriano era o principal desenho do telescópio utilizado em astronomia na época de Halley. Não é mérito da Halley não ter reconhecido a prioridade de Gregory nesta matéria. Em 1717-18 ele descobriu o movimento adequado das estrelas “fixas” (publicando isto em 1718), comparando as suas medidas astrométricas com as dadas no Almagest de Ptolomeu. Arcturus e Sirius foram dois que se moveram significativamente, tendo este último progredido 30 minutos de arco (aproximadamente o diâmetro da lua) para sul em 1800 anos.

Em 1720, juntamente com o seu amigo, o antiquário William Stukeley, Halley participou na primeira tentativa de datar cientificamente Stonehenge. Assumindo que o monumento tinha sido colocado utilizando uma bússola magnética, Stukeley e Halley tentaram calcular o desvio percebido introduzindo correcções em relação aos registos magnéticos existentes, e sugeriram três datas (460 a.C., 220 e 920 d.C.), sendo a primeira aceite. Estas datas estavam erradas há milhares de anos, mas a ideia de que os métodos científicos podiam ser utilizados para datar monumentos antigos era revolucionária na sua época.

Halley sucedeu a John Flamsteed em 1720 como Astrónomo Real, posição que Halley manteve até à sua morte em 1742, aos 85 anos de idade. Foi enterrado no cemitério da antiga igreja de St Margaret’s, Lee (desde a sua reconstrução), em Lee Terrace, Blackheath. Foi sepultado no mesmo cofre que o Astrónomo Royal John Pond; a sepultura sem marca do Astrónomo Royal Nathaniel Bliss fica nas proximidades. A sua sepultura original foi transferida pelo Almirantado quando a igreja original de Lee foi demolida e reconstruída – pode ser vista hoje na parede sul da Camera Obscura, no Observatório Real, Greenwich. O seu túmulo marcado pode ser visto na Igreja de Santa Margarida, Lee Terrace.

Apesar da persistente concepção errada de que Halley recebeu o título de cavaleiro, não é esse o caso. A ideia pode ser rastreada até aos textos astronómicos americanos, como o Tratado de Astronomia Elementar sobre Astronomia de William Augustus Norton de 1839, possivelmente devido às ocupações reais de Halley e ligações a Sir Isaac Newton.

Halley casou com Mary Tooke em 1682 e instalou-se em Islington. O casal teve três filhos.

Há três pronúncias do apelido Halley. A mais comum, ambas na Grã-Bretanha, é

Quanto ao seu nome próprio, embora a ortografia “Edmund” seja bastante comum, “Edmond” é o que o próprio Halley utilizou, de acordo com um artigo de 1902, embora um artigo do International Comet Quarterly de 2007 conteste isto, comentando que nas suas obras publicadas, utilizou “Edmund” 22 vezes e “Edmond” apenas 3 vezes, com várias outras variações utilizadas também, tais como o latinizado “Edmundus”. Grande parte do debate decorre do facto de, na época de Halley, as convenções ortográficas inglesas ainda não estarem normalizadas, pelo que ele próprio utilizou várias ortografias.

Fontes

Fontes

1. Edmond Halley
2. Edmond Halley
3. ^ a b This date is by Halley’s own account, but is otherwise unconfirmed.[5]
4. 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).
5. 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
6. 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
7. G.J. Babu and E.D. Feigelson: Astrostatistics. 1996 Chapman and Hall.
8. Математическая генеалогия (англ.) — 1997.