Edmond Halley
gigatos | juni 23, 2022
Sammanfattning
Edmond – 25 januari 1742 var en engelsk astronom, geofysiker, matematiker, meteorolog och fysiker. Han var den andra kungliga astronomen i Storbritannien och efterträdde John Flamsteed 1720.
Från ett observatorium som han byggde på S:t Helena 1676-77 katalogiserade Halley den södra himmelshalvan och registrerade en passage av Merkurius över solen. Han insåg att en liknande passage av Venus skulle kunna användas för att bestämma avstånden mellan jorden, Venus och solen. När han återvände till England blev han medlem av Royal Society och med hjälp av kung Karl II beviljades han en magisterexamen från Oxford.
Halley uppmuntrade och hjälpte till att finansiera publiceringen av Isaac Newtons inflytelserika Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687). Utifrån observationer som Halley gjorde i september 1682 använde han Newtons rörelselagar för att beräkna Halleys komets periodicitet i sin Synopsis of the Astronomy of Comets från 1705. Den fick sitt namn efter honom efter att den förutspåddes återkomma 1758, men han levde inte för att se den.
Från och med 1698 gjorde Halley segelexpeditioner och gjorde observationer om förhållandena för jordmagnetism. År 1718 upptäckte han de ”fasta” stjärnornas egenrörelse.
Halley föddes i Haggerston i Middlesex. Enligt Halley föddes han den 8 november. Hans far, Edmond Halley Sr., kom från en familj i Derbyshire och var en välbärgad tvåltillverkare i London. Som barn var Halley mycket intresserad av matematik. Han studerade vid St Paul”s School, där han utvecklade sitt första intresse för astronomi, och valdes till skolans kapten 1671. 1672 dog Halleys mor, Anne Robinson, och han började studera vid The Queen”s College i Oxford. Halley tog med sig ett 24 fot långt teleskop, som tydligen betalats av hans far. Medan Halley fortfarande studerade publicerade han artiklar om solsystemet och solfläckar. I mars 1675 skrev han till John Flamsteed, den kunglige astronomen (Englands förste), och berättade för honom att de ledande publicerade tabellerna över Jupiters och Saturnus positioner var felaktiga, liksom några av Tycho Brahes stjärnpositioner.
Läs också: biografier – Louis Aragon
Publikationer och uppfinningar
År 1676 hjälpte Flamsteed Halley att publicera sin första artikel om planetbanor i Philosophical Transactions of the Royal Society, med titeln ”A Direct and Geometrical Method of Finding the Aphelia, Eccentricities, and Proportions of the Primary Planets, Without Supposing Equality in Angular Motion”, om planetbanor. Influerad av Flamsteeds projekt att sammanställa en katalog över stjärnorna på det norra himmelska halvklotet, föreslog Halley att göra detsamma för den södra himlen och hoppade av skolan för att göra det. Han valde den sydatlantiska ön Sankt Helena (väster om Afrika), varifrån han skulle kunna observera inte bara de sydliga stjärnorna, utan också några av de nordliga stjärnorna för att kunna göra korsreferenser. Kung Karl II stödde hans strävan. Halley seglade till ön i slutet av 1676 och inrättade sedan ett observatorium med en stor sextant med teleskopsikt. Under ett år gjorde han observationer med hjälp av vilka han skulle producera den första katalogen över den södra himlen, och observerade en passage av Merkurius över solen. När Halley fokuserade på den senare observationen insåg han att observationen av en planets solparallax – mer idealiskt med hjälp av Venuspassagen, som inte skulle inträffa under hans livstid – skulle kunna användas för att trigonometriskt bestämma avstånden mellan jorden, Venus och solen.
Halley återvände till England i maj 1678 och använde sina data för att göra en karta över sydstjärnorna. Oxford tillät inte Halley att återvända eftersom han hade brutit mot sina krav på bosättning när han reste till Sankt Helena. Han vädjade till Karl II, som undertecknade ett brev där han begärde att Halley villkorslöst skulle tilldelas sin magisterexamen, vilket universitetet beviljade den 3 december 1678. Halley hade vid 22 års ålder valts in som fellow i Royal Society. År 1679 publicerade han Catalogus Stellarum Australium (”En katalog över stjärnorna i söder”), som innehåller hans karta och beskrivningar av 341 stjärnor. Robert Hooke presenterade katalogen för Royal Society. I mitten av 1679 åkte Halley till Danzig (Gdansk) för sällskapets räkning för att hjälpa till att lösa en tvist: eftersom astronomen Johannes Hevelius observationsinstrument inte var utrustade med teleskopsikten hade Flamsteed och Hooke ifrågasatt noggrannheten i hans observationer; Halley stannade hos Hevelius och kontrollerade hans observationer, och konstaterade att de var ganska exakta.
År 1681 hade Giovanni Domenico Cassini berättat för Halley om sin teori att kometer var objekt i omloppsbana. I september 1682 utförde Halley en serie observationer av vad som kom att kallas Halleys komet. Hans namn blev förknippat med den på grund av hans arbete med dess bana och hans förutsägelse om att den skulle återvända 1758 (vilket han inte hann uppleva). I början av 1686 valdes Halley till Royal Societys nya position som sekreterare, vilket krävde att han gav upp sitt stipendium och skötte korrespondens och möten samt redigerade Philosophical Transactions. Också 1686 publicerade Halley den andra delen av resultaten från sin Heleniexpedition, som var en uppsats och ett diagram om passadvindar och monsuner. De symboler som han använde för att representera släpvindar finns fortfarande kvar i de flesta moderna väderkartor. I artikeln identifierade han solvärme som orsak till atmosfäriska rörelser. Han fastställde också förhållandet mellan barometriskt tryck och höjd över havet. Hans diagram var ett viktigt bidrag till det framväxande området informationsvisualisering.
Halley ägnade den mesta tiden åt månobservationer, men var också intresserad av gravitationsproblem. Ett problem som tilldrog sig hans uppmärksamhet var beviset för Keplers lagar för planetrörelse. I augusti 1684 åkte han till Cambridge för att diskutera detta med Isaac Newton, ungefär som John Flamsteed hade gjort fyra år tidigare, bara för att finna att Newton hade löst problemet, på Flamsteeds uppmaning med avseende på kometen Kirch” bana, utan att publicera lösningen. Halley bad att få se beräkningarna och fick veta av Newton att han inte kunde hitta dem, men lovade att göra om dem och skicka dem vidare senare, vilket han slutligen gjorde, i en kort avhandling med titeln On the motion of bodies in an orbit. Halley insåg arbetets betydelse och återvände till Cambridge för att ordna dess publicering med Newton, som i stället fortsatte att utvidga det till sin Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica som publicerades på Halleys bekostnad 1687. Halleys första beräkningar med kometer var därmed för kometens bana Kirch, som baserades på Flamsteeds observationer 1680-1681. Även om han skulle beräkna kometens omloppsbana 1682 korrekt, var han felaktig i sina beräkningar av kometens omloppsbana för komet Kirch. De angav en periodicitet på 575 år, vilket innebär att den uppträdde under åren 531 och 1106, och förmodligen förebådade Julius Caesars död på samma sätt år 45 f.Kr. Man vet nu att den har en omloppstid på cirka 10 000 år.
År 1691 byggde Halley en dykarklocka, en anordning där atmosfären fylldes på med hjälp av tunga lufttunnor som skickades ner från ytan. Vid en demonstration dök Halley och fem kompanjoner ner till 18 meter i Themsen och stannade där i över en och en halv timme. Halleys klocka var föga användbar för praktiskt bärgningsarbete eftersom den var mycket tung, men han gjorde förbättringar av den med tiden och förlängde senare sin exponeringstid under vattnet till över fyra timmar. Halley drabbades av ett av de tidigaste registrerade fallen av barotrauma i mellanörat. Samma år, vid ett möte i Royal Society, presenterade Halley en rudimentär fungerande modell av en magnetkompass med hjälp av ett vätskefyllt hölje för att dämpa den magnetiserade nålens svängningar och vobblande.
År 1691 sökte Halley tjänsten som Savilian Professor of Astronomy i Oxford. Medan Halley kandiderade till tjänsten mötte han fientlighet från den kunglige astronomen John Flamsteed, och den anglikanska kyrkan ifrågasatte hans religiösa åsikter, främst på grund av att han hade tvivlat på jordens ålder enligt Bibeln. Efter att Flamsteed skrivit till Newton för att samla stöd mot Halley skrev Newton tillbaka i hopp om försoning, men utan framgång. Halleys kandidatur motarbetades av både ärkebiskopen av Canterbury, John Tillotson, och biskop Stillingfleet, och posten gick i stället till David Gregory, som hade Newtons stöd.
År 1692 lade Halley fram idén om en ihålig jord som består av ett 800 km tjockt skal, två inre koncentriska skal och en innersta kärna. Han föreslog att atmosfärer separerade dessa skal och att varje skal hade sina egna magnetiska poler och att varje sfär roterade med olika hastighet. Halley föreslog detta system för att förklara onormala kompassavläsningar. Han föreställde sig att varje inre region hade en atmosfär och var lysande (och möjligen bebodd), och spekulerade i att utflyttad gas orsakade norrskenet. Han föreslog: ”Aurorastrålar beror på partiklar som påverkas av magnetfältet, strålarna är parallella med jordens magnetfält”.
År 1693 publicerade Halley en artikel om livräntor, som innehöll en analys av dödsåldern på grundval av den statistik från Breslau som Caspar Neumann hade kunnat tillhandahålla. Artikeln gjorde det möjligt för den brittiska regeringen att sälja livräntor till ett lämpligt pris baserat på köparens ålder. Halleys arbete påverkade starkt utvecklingen av försäkringsteknisk vetenskap. Konstruktionen av livstabellen för Breslau, som följde på ett mer primitivt arbete av John Graunt, ses nu som en viktig händelse i demografins historia.
Royal Society kritiserade Halley för att han 1694 föreslog att berättelsen om Noas översvämning kunde vara en berättelse om en kometnedslag. En liknande teori föreslogs oberoende av varandra tre århundraden senare, men förkastas i allmänhet av geologer.
År 1696 utsågs Newton till föreståndare för det kungliga myntverket och utsåg Halley till biträdande kontrollant för myntverket i Chester. Halley tillbringade två år med att övervaka myntproduktionen. Medan han var där kom han på två tjänstemän som stal ädelmetaller. Han och den lokala föreståndaren talade ut om detta, ovetande om att den lokala myntmästaren tjänade på det.
År 1698 besökte Rysslands tsar (senare känd som Peter den store) England och hoppades att Newton skulle vara tillgänglig för att underhålla honom. Newton skickade Halley i hans ställe. Han och tsaren umgicks över vetenskap och konjak. Enligt en omtvistad berättelse ska Halley, när de båda var berusade en kväll, på ett jovialiskt sätt ha knuffat tsaren runt i Deptford i en skottkärra.
Läs också: biografier – Hans Hofmann
År för prospektering
År 1698 fick Halley på kung Vilhelm III:s order befälet över Paramour, en 16 meter lång rosa farkost, så att han i Sydatlanten kunde undersöka de lagar som styr kompassens variation och förbättra koordinaterna för de engelska kolonierna i Nord- och Sydamerika. Den 19 augusti 1698 tog han befälet över fartyget och i november 1698 seglade han ut på vad som var den första rent vetenskapliga resan med ett engelskt örlogsfartyg. Tyvärr uppstod problem med olydnad på grund av frågor om Halleys kompetens att leda ett fartyg. Halley återlämnade fartyget till England för att i juli 1699 väcka talan mot officerarna. Resultatet blev en mild tillrättavisning för hans män och missnöje för Halley, som ansåg att domstolen hade varit för mild. Halley fick därefter ett tillfälligt uppdrag som kapten i Royal Navy, återinsatte Paramour den 24 augusti 1699 och seglade återigen i september 1699 för att göra omfattande observationer om förhållandena för den jordiska magnetismen. Denna uppgift fullföljde han under en andra Atlantresa som varade till den 6 september 1700 och sträckte sig från 52 grader nord till 52 grader syd. Resultaten publicerades i General Chart of the Variation of the Compass (1701). Detta var den första kartan av detta slag som publicerades och den första där isogoniska, eller halleyanska, linjer förekom. Användningen av sådana linjer inspirerade senare idéer, t.ex. Alexander von Humboldts idéer om isotermer i sina kartor. År 1701 gjorde Halley en tredje och sista resa med Paramour för att studera tidvattnet i Engelska kanalen. År 1702 skickades han av drottning Anne på diplomatiska uppdrag till andra europeiska ledare.
I förordet till Awnsham och John Churchills samling av resor (1704), som tros vara skriven av John Locke eller Halley, framhålls expeditioner som dessa som en del av en stor expansion av den europeiska kunskapen om världen:
Vad var kosmografin före dessa upptäckter annat än ett ofullständigt fragment av en vetenskap som knappast förtjänade ett så bra namn? När hela den kända världen bara bestod av Europa, en liten del av Afrika och en mindre del av Asien, så att av denna terrakiska glob inte en sjättedel någonsin hade setts eller hörts om. Ja, så stor var människans okunnighet i denna fråga att lärda personer tvivlade på att den var rund; andra, inte mindre kunniga, föreställde sig att allt de inte kände till var öde och obeboeligt. Men nu har geografin och hydrografin fått en viss perfektion tack vare de ansträngningar som så många sjöfarare och resenärer har gjort, som för att visa jordens och vattnets rundhet har seglat och rest runt den, vilket här har framgått, och för att visa att det inte finns någon del som är obeboelig, utom de frusna polartrakterna, och som har besökt alla andra länder, även om de aldrig har varit så avlägsna, och där de har funnit att de är välbefolkade, och att de flesta är rika och rika…. Astronomin har fått många konstellationer som aldrig tidigare setts. Natur- och moralhistoria har fått en mycket fördelaktig ökning av så många tusen växter som den aldrig tidigare hade fått, så många droger och kryddor, en sådan variation av djur, fåglar och fiskar, sådana sällsyntheter i mineraler, berg och vatten, en sådan oförklarlig mångfald av klimat och människor, och i dem av hudfärg, temperament, vanor, seder, sätt, politik och religioner…. Avslutningsvis kan man säga att Europas imperium nu är utsträckt till jordens yttersta gränser, där flera av dess nationer har erövringar och kolonier. Dessa och många fler är de fördelar som dras av arbetet hos dem som utsätter sig för farorna på de stora oceanerna och hos okända nationer, som de som sitter stilla hemma i överflöd skördar i alla former: och en resandes relation är en sporre för att uppmuntra andra att efterlikna honom, medan resten av mänskligheten i sina räkenskaper utan att röra på sig en fot, omsluter jorden och haven, besöker alla länder och samtalar med alla nationer.
Läs också: biografier – Johan II Zápolya
Livet som akademiker
I november 1703 utnämndes Halley till Savilian professor i geometri vid universitetet i Oxford, efter att hans teologiska fiender John Tillotson och biskop Stillingfleet hade dött. År 1705 publicerade han med hjälp av historiska astronomimetoder uppsatsen Astronomiae cometicae synopsis (i denna uppgav han sin övertygelse om att kometobservationerna 1456, 1531, 1607 och 1682 var av samma komet och att den skulle återkomma 1758. Halley levde inte för att bevittna kometens återkomst, men när den kometens återkomst inträffade blev kometen allmänt känd som Halleys komet.
År 1706 hade Halley lärt sig arabiska och slutfört den översättning av bokarna V-VII i Apollonius” koniska böcker som Edward Bernard hade påbörjat från kopior som hittats i Leiden och Bodleian Library i Oxford. Han slutförde också en ny översättning av de fyra första böckerna från den grekiska originaltexten som hade påbörjats av den avlidne David Gregory. Han publicerade dessa tillsammans med sin egen rekonstruktion av bok VIII i den första fullständiga latinska utgåvan 1710. Samma år fick han hedersdoktorsexamen i juridik från Oxford.
År 1716 föreslog Halley att man skulle kunna mäta avståndet mellan jorden och solen med hög precision genom att mäta Venus övergång. Därmed följde han den metod som James Gregory beskrev i Optica Promota (där konstruktionen av det gregorianska teleskopet också beskrivs). Det är rimligt att anta att Halley ägde och hade läst denna bok med tanke på att den gregorianska konstruktionen var den viktigaste teleskopkonstruktionen som användes inom astronomin på Halleys tid. Det är inte till Halleys förtjänst att han inte erkände Gregorys prioritet i denna fråga. År 1717-18 upptäckte han de ”fasta” stjärnornas egenrörelse (han publicerade detta 1718) genom att jämföra sina astrometriska mätningar med dem som anges i Ptolemaios Almagest. Arcturus och Sirius var två av dem som noterades ha rört sig avsevärt, den senare hade rört sig 30 bågminuter (ungefär månens diameter) söderut på 1800 år.
År 1720 deltog Halley tillsammans med sin vän, antikvarien William Stukeley, i det första försöket att vetenskapligt datera Stonehenge. Stukeley och Halley antog att monumentet hade anlagts med hjälp av en magnetisk kompass och försökte beräkna den upplevda avvikelsen genom att införa korrigeringar från befintliga magnetiska registreringar. De föreslog tre datum (460 f.Kr., 220 e.Kr. och 920 e.Kr.), varav det tidigaste datumet accepterades. Dessa datum var felaktiga med tusentals år, men idén om att vetenskapliga metoder kunde användas för att datera fornlämningar var revolutionerande på sin tid.
Halley efterträdde John Flamsteed 1720 som kunglig astronom, en position som Halley innehade till sin död 1742 vid 85 års ålder. Han begravdes på kyrkogården i den gamla kyrkan St Margaret”s, Lee (numera ombyggd), vid Lee Terrace, Blackheath. Han begravdes i samma valv som den kungliga astronomen John Pond; den kungliga astronomen Nathaniel Bliss” omärkta grav ligger i närheten. Hans ursprungliga gravsten överfördes av amiralitetet när den ursprungliga kyrkan i Lee revs och byggdes om – den kan idag ses på den södra väggen i Camera Obscura vid det kungliga observatoriet i Greenwich. Hans markerade grav kan ses i St Margaret”s Church, Lee Terrace.
Trots den ihållande missuppfattningen att Halley blev adlad är det inte sant. Idén kan spåras tillbaka till amerikanska astronomiska texter som William Augustus Nortons An Elementary Treatise on Astronomy från 1839, möjligen på grund av Halleys kungliga yrke och kopplingar till Sir Isaac Newton.
Halley gifte sig med Mary Tooke 1682 och bosatte sig i Islington. Paret fick tre barn.
Det finns tre uttal av efternamnet Halley. Det vanligaste, både i Storbritannien, är
Även om stavningen ”Edmund” är ganska vanlig, är ”Edmond” det som Halley själv använde, enligt en artikel från 1902. I en artikel i International Comet Quarterly från 2007 ifrågasätts dock detta och det står att han i sina publicerade verk använde ”Edmund” 22 gånger och ”Edmond” endast 3 gånger, med flera andra varianter, som t.ex. den latiniserade ”Edmundus”. En stor del av debatten beror på att de engelska stavningskraven ännu inte var standardiserade på Halleys tid, och att han själv använde sig av flera olika stavningar.
Läs också: biografier – Paul Walker
Källor
Källor
