埃德蒙·哈雷

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January 20, 2022

Edmond Halley 有时也称为“Edmund”(哈格斯顿,1656 年 11 月 8 日 - 格林威治,1742 年 1 月 14 日)英国天文学家、地球物理学家、数学家、气象学家和物理学家;著名的多历史学家博物学家。在约翰·弗兰斯蒂德之后,他是第二位皇家天文学家(Astronomer Royal)。

他的生命

根据当时在英国使用的儒略历(在格里高利历中,这是 11 月 8 日),他于 1656 年 10 月 29 日出生在伦敦附近的哈格斯顿村(现附属)。他的父亲是一位出色的肥皂制造商、商人和地主。他在伦敦的圣保罗学校学习,小时候对数学很感兴趣。 1673年他去了牛津大学(女王学院)但没有完成学业。 1676 年,他航行到圣伊洛纳岛绘制南方天空的星图。 1678 年回国后,他被选为皇家学会会员。他于 1682 年结婚并定居在伊斯灵顿,现在是伦敦的一部分。 1682年,他在伦敦北部开设了自己的天文台。 1686 年 1 月,他暂停了他在皇家学会的会员资格,以便成为该学会的受薪雇员。在接下来的几年里,除了他在皇家学会的行政职责外,他还开展了他的科学工作。 1691 年,牛津大学天文学系(Savil's)系主任的职位空缺。如果教会当局没有因为他对地球年龄的看法和他众所周知的无神论而阻止这一点,哈雷将是一个理想的候选人。虽然他申请了这份工作,但由于教会当局的抵制,他的申请被拒绝了。 1703 年 11 月,他被任命为牛津大学萨维尔几何系教授。除了他的科学价值,这主要归功于他的公共服务,但当时他的神学对手已经去世的事实也帮助他赢得了这个职位。 1710年,他获得牛津大学的名誉博士学位。 1720年,他成为皇家天文学家。他于 1742 年在格林威治去世。在他八十五岁生日后不久,他于 1742 年 1 月 14 日去世。它位于Lee St. Margaret Church旁边的墓地,现在属于伦敦。

他的工作

早期观察

到 1673 年,当他到达皇后学院时,他已经是一位狂热的天文学家,已经使用父亲购买的仪器进行了一些观察程序。他还将他的一些仪器带到了牛津,包括一个 24 英尺的双筒望远镜和一个 2 英尺直径的六分仪。即使还是一名大学生,他也于 1675 年开始与比他大十岁的约翰·弗兰斯蒂德通信,后者于 1675 年 3 月被二世任命。查尔斯国王成为首位领导新成立的格林威治天文台的皇家天文学家。他报告说,他的一些观察结果与一些天文表格中的数据不符,并暗示这些表格不准确。他要求弗拉姆斯蒂德证明他的观察是合理的。甚至在那年夏天,他访问了伦敦的 Flamsteed 并帮助他进行了观察,因此,在 6 月 27 日和 12 月 21 日的月食期间也是如此。 1676 年,哈雷发表了三篇科学文章:一篇关于行星的轨道,一篇关于 8 月 21 日月球遮蔽火星的事件,以及一篇关于 1676 年夏天观测到一个巨大太阳黑子的文章。

明星目录

他不耐烦地等待着他赢得声誉并从事天文学家的职业。他知道在皇家天文台,弗兰斯蒂德的第一项任务是用现代工具检查北方的天空,以纠正旧星表中的不准确之处。他决心开始在南方天空中进行类似的观察。他的父亲支持这个想法,并且每年还增加了 300 英镑的 apanase。哈雷之所以选择圣伊洛纳岛,是因为它是当时英国最南端的外围庄园(公元 100 年)。在 20 岁那年,他中断了学业并于 1676 年 11 月航行。他想快速展示结果,所以他把注意力集中在了几百颗最亮的星星上。这次探险(尽管圣伊洛纳的天气很糟糕)取得了巨大的成功。 He returned home in the spring of 1678, and even in November of that year published his Catalogus Stellarum Australium with details of the 341 stars of the southern sky, which led him to be elected a member of the Royal Society on 30 November.在国王的推荐下,尽管未能达到正式要求,牛津大学还是授予了他文学硕士 (MA)。从圣伊洛纳,除了对恒星进行编目外,他还观察到了水星在太阳圆盘之前的经过。这一观测为基于视差计算太阳距离提供了理论上的可能性,但这些早期观测还不够准确。 1679 年春,他代表皇家学会前往但泽(今波兰格但斯克),检查在那里工作的 Johannes Hevelius 位置测量的准确性。跟随第谷布拉赫的脚步,赫维留试图比没有双筒望远镜的第谷更准确地确定恒星的位置。回到英国后,哈雷说望远镜观测要准确得多。

1680年代

在 1680-81 年的冬天,天空中出现了一颗明亮的彗星。 1680 年 11 月,当他接近太阳时,人们第一次看到他,然后消失在太阳的光芒中。他很快又出现在太阳的另一边,远离它,观察者起初认为它们是两颗独立的彗星。 Flamsteed 是第一个提出它可能是一个单一天体的人。从伦敦和巴黎的街道上也可以清楚地看到夜空的壮观现象;自人类有记忆以来,天空中还没有出现过如此明亮的彗星。第一次出现的时候,哈雷刚刚开始欧洲的大巡游,所以他已经可以观察到他第二次从欧洲大陆出现了。在法国和意大利,哈雷都借此机会与包括乔瓦尼·卡西尼 (Giovanni Cassini) 在内的著名科学家讨论了彗星问题(以及其他天文问题)。关于他 1682 年的旅程。他于 1 月 24 日返回伦敦。在接下来的两年里,他详细观察了月球,以提供确定经度的确切数据。这需要非常准确地跟踪月球运动大约 18 年,因为月球在星空中的迁移周期如此之长。这些年来,他与牛顿进行了广泛的通信,并多次会面。 1687 年,牛顿委托他监督出版他的三卷本巨著《Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica(自然哲学的数学原理)》。哈雷也用自己的钱为这本书的出版做出了经济贡献,尽管当时他自己处于相当困难的境地。因此,一方面,他是《原理》诞生时的傀儡,另一方面,他本身就是牛顿之后那个时代最重要的博物学家。他在牛顿革命之后的新世纪创作了他最杰出的作品。他对圣伊洛纳的气象观测结果于 1686 年发表。在这项工作中,他处理了信风和季风等问题。他认识到大气环流的驱动力是太阳的热量。他发现了气压和高度之间的相关性。他还开创了对气象图的观察。他开发了一种潜水钟,可以让工人在近 20 米深的海底工作长达两个小时。后来该工具的改进版本使其可以在水下工作 4 小时。对于海军部,他自己试验了这个工具。他也对磁性感兴趣并相信如果地球的磁场从一个地方到另一个地方都被准确地绘制出来,它可能是一个重要的导航辅助工具。 1690 年,英国皇家学会推出了一种指南针,将针放置在装满液体的外壳中以抑制振荡。他试图探索圣经洪水的可能原因,并对当时广为接受的创造提出质疑。 4004 日期。他根据海水的盐度估计了地球的年龄。他假设海水曾经是淡水,随着河流将矿物质从大陆输送到海洋,海水的盐度逐渐增加。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。1690 年,英国皇家学会推出了一种指南针,将针放置在装满液体的外壳中以抑制振荡。他试图探索圣经洪水的可能原因,并对当时广为接受的创造提出质疑。 4004 日期。他根据海水的盐度估计了地球的年龄。他假设海水曾经是淡水,随着河流将矿物质从大陆输送到海洋,海水的盐度逐渐增加。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。1690 年,英国皇家学会推出了一种指南针,将针放置在装满液体的外壳中以抑制振荡。他试图探索圣经洪水的可能原因,并对当时广为接受的创造提出质疑。 4004 日期。他根据海水的盐度估计了地球的年龄。他假设海水曾经是淡水,随着河流将矿物质从大陆输送到海洋,海水的盐度逐渐增加。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。他试图探索圣经洪水的可能原因,并对当时广为接受的创造提出质疑。 4004 日期。他根据海水的盐度估计了地球的年龄。他假设海水曾经是淡水,随着河流将矿物质从大陆输送到海洋,海水的盐度逐渐增加。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。他试图探索圣经洪水的可能原因,并对当时广为接受的创造提出质疑。 4004 日期。他根据海水的盐度估计了地球的年龄。他假设海水曾经是淡水,随着河流将矿物质从大陆输送到海洋,海水的盐度逐渐增加。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。因此,到地球的时间,大约。它被赋予了超过 6,000 年的时间,这引起了教会当局的反对。

1690 年代上半叶

在 1691 年发表的一篇文章中,他表明,如果几个观察者同时从太阳圆盘前面地球的不同点观察金星的通过,他们就可以结合三角测量和视差来计算太阳的距离。金星很少在太阳盘前行进,但这一事件是可以预测的。他试图弄清楚如何测量原子的大小。根据用金涂覆银纤维所需的金量,他计算出边长为 0.01 英寸的金立方体至少包含 24.33 亿个原子。由于银纤维周围的金层非常紧密,哈雷知道这大大低估了实际的原子数量。他的计算结果于 1691 年发表在《皇家学会哲学汇刊》上。 1692 年,他提出了一个奇特的想法:地球有一个空心结构。他设想在地球外层有两个额外的球壳和一个内核,位于一个 800 公里厚的壳内,因此它们的直径分别与金星、火星和水星的直径相匹配。他以为炮弹之间有大气层,每颗炮弹都有自己的磁极,以不同的速度旋转。通过这个特殊的模型,他试图解释某些磁异常。他还认为可以想象,内壳有人居住,从大气中逸出的气体会变成极光。 1693 年,他开发并出版了第一个死亡率统计表,这是计算人寿保险费的科学依据。在 800 公里厚的壳内有两个额外的球壳和一个内核,因此它们的直径分别与金星、火星和水星的直径重合。他以为炮弹之间有大气层,每颗炮弹都有自己的磁极,以不同的速度旋转。通过这个特殊的模型,他试图解释某些磁异常。他还认为可以想象,内壳有人居住,从大气中逸出的气体会变成极光。 1693 年,他开发并出版了第一个死亡率统计表,这是计算人寿保险费的科学依据。在 800 公里厚的壳内有两个额外的球壳和一个内核,因此它们的直径分别与金星、火星和水星的直径重合。他以为炮弹之间有大气层,每颗炮弹都有自己的磁极,以不同的速度旋转。通过这个特殊的模型,他试图解释某些磁异常。他还认为可以想象,内壳有人居住,从大气中逸出的气体会变成极光。 1693 年,他开发并出版了第一个死亡率统计表,这是计算人寿保险费的科学依据。通过这个特殊的模型,他试图解释某些磁异常。他还认为可以想象,内壳有人居住,从大气中逸出的气体会变成极光。 1693 年,他开发并出版了第一个死亡率统计表,这是计算人寿保险费的科学依据。通过这个特殊的模型,他试图解释某些磁异常。他还认为可以想象,内壳有人居住,从大气中逸出的气体会变成极光。 1693 年,他开发并出版了第一个死亡率统计表,这是计算人寿保险费的科学依据。

海上探险路线

1693 年,哈雷与皇家学会的另一位成员本杰明·米德尔顿 (Benjamin Middleton) 提议前往海军部进行一次探险,以测量地球的磁性,从而改善海上航行。海军部对这个提议反应热烈,在(女王)的指示下,为这次远征建造了一艘新的小帆船(粉红色)。 Paramour 长 16 米,宽 5 米,排水量 89 吨,于 1694 年 4 月 1 日下水。在接下来的两年里,它的设备进展缓慢。最后,到 1698 年,这艘船已准备好航行,此外,新国王三世。在威廉的个人赞助下,船上有大炮和水手。作为远征队的领导者,哈雷被任命为皇家海军司令,甚至获得了实际担任该船指挥官的许可。(他是整个海军历史上唯一一个没有获得海军舰艇实际海员执照的海员。)这是海军历史上第一次纯粹出于科学目的的任务。作为准备,他在 1695 年完善了墨卡托的地图投影系统。 1698 年 10 月 20 日开始的航行并不顺利,冲突的主要根源是该船的专业军官不愿执行文职船长的命令,甚至在 1699 年春天公开反对。哈雷自信地领着船回家。他们于 1699 年 6 月 28 日返回英国,但于 9 月 16 日再次登陆,对南纬 52 度(与南美洲南端的纬度大致相同)进行了磁测量。关于 1700 年的这条路。他于 8 月 27 日返回普利茅斯。 1701 年,他登上“情人号”开始研究英吉利海峡的潮汐,但不排除探险队还不得不窥探法国防御工事的情况。 1702年,安娜王后派哈雷到奥地利就亚得里亚海防御工事的建设提出建议。他在大西洋的磁力测量结果于 1701 年以“指南针变化总图”的标题发表。他在大西洋的磁力测量结果于 1701 年以“指南针变化总图”的标题发表。他在大西洋的磁力测量结果于 1701 年以“指南针变化总图”的标题发表。

天体的轨道

哈雷的兴趣甚至在帕拉莫尔的航程之前就已经越来越多地转向彗星。他就此事与牛顿通信。使用牛顿的方法,他计算了 1607 年至 1682 年间观测到的 24 颗彗星的轨道,并表明其中很大一部分根据牛顿万有引力定律在椭圆轨道上绕太阳运行。根据历史记录,他怀疑 1682 年观测到的彗星在它之前至少已经观测到 3 次(1456、1531 和 1607),间隔为 75 或 76 年。 1705 年,他出版了他的著作 Astronomiae Cometiae Synopsis(彗星天文学概要),成为他最著名的著作。在这本书中,他预测 1682 年观测到的彗星遵守牛顿定律,将在“1758 年左右的某个时间”返回。 1716 年他又回到金星凌日的问题上,并计算出接下来的两个此类事件将分别发生在 1761 年和 1769 年。他详细说明了必要的观察和计算。

星星的自运动

与此同时,皇家天文学家弗兰斯蒂德努力收集恒星位置的测量数据,但没有公布这些结果。直到 1710 年,在安娜女王的直接指示下,这些数据才被传递给皇家学会的代表。这些由哈雷编辑并于 1712 年出版。 Flamsteed 的星表包含大约 3,000 个恒星位置,精度为 10 弧秒。哈雷能够通过喜帕恰斯在公元后比较弗拉姆斯蒂德的星位。数据来自 2 世纪编制的更小、更不准确的目录。他发现喜帕恰斯给出的大部分恒星位置与弗拉姆斯蒂德的数据非常吻合。然而,Flamsteed 测量的某些恒星的位置与 2000 年前观察到的位置相差甚远,以至于无法将其归功于古代观察者。例如,明亮的大角星在 18 世纪看起来比在希腊时代远不止一个度数。由此他只能得出结论,自喜帕恰斯时代以来,一些恒星实际上已经在天空中物理移动,因此早在 1718 年他就发现并证明了恒星的自运动。星星的位移证明星星分散在三维空间中,离我们的距离不同。 1720 年,他和他的几位同事试图通过科学方法确定巨石阵石头结构的年龄。假设(错误地)建造者使用了磁罗盘,并由此计算了三个年龄。他们的结果与今天已知的大厦的年代相差数千年。科学的历史意义在于,它是第一个具有科学要求的年龄测定。当弗兰斯蒂德于 1719 年去世时,当时 63 岁的哈雷跟着他去了皇家天文学家办公室;他于 1720 年 2 月 9 日被任命。哈雷长老开展了多项观测计划,包括完成了对整个 18 年月球周期的观测(尽管这同时已经失去了科学意义)。

他的科学遗产

哈雷为后人留下了两个科学预测。一方面,他预测最后一次在 1682 年观测到的明亮彗星必须在 1758 年返回地球。这颗天体在 1758 年圣诞节被看到,于 1759 年 3 月 13 日经过太阳附近。所以哈雷的计算被证明是正确的。它也成为牛顿万有引力理论和《原理》中表述的力学定律的一个很好的证明。天体以哈雷命名(较新的彗星以其探险家的名字命名),因此哈雷彗星成为已知的第一颗周期彗星,1P/哈雷。 (他最后一次访问是在 1986 年,他的下一次回归是在 2061 年。)他的另一个科学预测是关于金星的凌日。1761 年和 1769 年,哈雷计算出的现象在世界各地的 60 多个地方(例如,在丹麦的 Vardő 岛上,现为挪威的一部分,Miksa Hell 和 János Sajnovics)观察到。由于协调观测,哈雷距离结果是相当于1.53亿公里的值,这是一个令人印象深刻的准确值(实际1.496亿公里)哈雷因此在他去世27年后实现了他最重要的天文发现。结果,他们得到了相当于 1.53 亿公里的值,这是一个令人印象深刻的准确值(实际 1.496 亿公里),哈雷因此在他去世 27 年后实现了他最重要的天文发现。结果,他们得到了相当于 1.53 亿公里的值,这是一个令人印象深刻的准确值(实际 1.496 亿公里),哈雷因此在他去世 27 年后实现了他最重要的天文发现。

以他的名字命名

哈雷彗星哈雷陨石坑 - 月球哈雷陨石坑(火星)一侧直径 36 公里的陨石坑是爱德华 LG 鲍威尔于 1982 年 4 月 25 日在哈雷研究站(南极洲)发现的 2688 哈雷小行星

他的主要作品

Catalogus stellarum australium。 – 伦敦:sn,1679 年 Methodus directa geometryainvestigandi excentricitates Planetarum (1677) 用地球内部结构的假设解释磁针变化的原因:正如它被提议给皇家学会在他们后来的一次会议上。,伦敦皇家学会的哲学汇刊 17 (1692) 563-578 一种新的、精确的、简单的方法,可以普遍地找到任何方程的根,并且无需以前的简化,哲学汇刊不。 210,1694 年 5 月,对巴尔米拉市古代国家的一些描述,对那里发现的铭文的简短评论。,哲学交易卷 19 (1695) pp. 160-175 一个新的和正确的图表显示指南针的变化西方&南洋:由他的 Ma.ties 命令在 1700 年观察到; [ajánlás:] 致大不列颠 FRA 的奥古斯塔威廉三世 DG 陛下。 &HIB。这个磁变化的水文指数最专注于无敌之王。伦敦 1701 一则广告,必须在英格兰海峡上下航行时观察/由皇家学会会员传达,伦敦 1701它们从空间的交叉点添加到同一本书中。去年 3 月 6 日在空中看到的光的晚期令人惊讶的出现的描述;试图解释其主要现象;正如埃德蒙·哈雷 (Edmund Halley),JVD 萨维利安 Geom 教授在皇家学会面前所展示的那样。奥克森和Reg。社会。 Secr, Philosophical transactions, xxix (1716), 406–428 Lectures reading in the School of Geometry in Oxford位于英格兰和法国之间的海峡,显示了上述海岸的沙滩、浅滩、水深和锚地,以及由 E. Halley 船长观察到的高水位时间,伦敦 1720 Tabulae astronomicae。 – 伦敦:sn,1749关于代数方程的几何构造,以及对数方程的数值解算,伦敦 1717 年英国和法国之间的 Channell 新的正确草图,显示了上述海岸的沙子、浅滩、水深和锚地根据伦敦 1720 Tabulae astronomicae 上尉 E. Halley 观察到的 Tydes 的设置和高水位的时间。 – 伦敦:sn,1749关于代数方程的几何构造,以及对数方程的数值解算,伦敦 1717 年英国和法国之间的 Channell 新的正确草图,显示了上述海岸的沙子、浅滩、水深和锚地根据伦敦 1720 Tabulae astronomicae 上尉 E. Halley 观察到的 Tydes 的设置和高水位的时间。 – 伦敦:sn,174917491749

来源

约翰·格里宾:1543 年至今的科学史(Akkord 出版社,布达佩斯,2004 年 - ISBN 963-9429-56-2)

参考

更多信息

约翰·J·奥康纳和埃德蒙·F·罗伯逊。MacTutor 档案中的 Edmond Halley。(用英语)