Презентация "Эдмунд Галлей и его исследование: Комета Галлея"
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 edmund_galley_08.11.1656_-_25.01.1742.pptx | 2.39 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
физик, геофизик, демограф, математик, метеоролог, английский астроном, Член Лондонского королевского общества (1678), иностранный член Парижской академии наук (1729).
Родился в небольшой деревушке Хаггерстон в семье зажиточного мыловара и владельца недвижимостью. Вначале Эдмунд Галлей обучался на дому. После – в школе Святого Павла, где делал успехи в литературе, математике и астрономии, затем с 1673 года в Куинз-колледже в Оксфорде.
В 1673 году Галлей поступает в Куинз-колледж в Оксфорде. В университете на способного молодого человека обращает внимание Джон Флемстид – первый Королевский астроном и директор Гринвичской обсерватории. Вместе с Джоном Флемстидом Эдмунд Галлей с начала 1675 года проводит первые исследования. Джон Флемстид (19.08.1646 – 31.12.1719) Английский астроном, первый Королевский астроном, основатель и первый директор Гринвичской обсерватории. Основные труды - таблицы движения Луны, каталог положений около трёх тысяч звёзд и звёздный атлас.
Ещё в 1676 году, будучи студентом третьего курса Оксфордского университета, Галлей опубликовал свою первую научную работу — «Об орбитах планет» — и открыл большое неравенство Юпитера и Сатурна (скорость всё время возрастает у одной планеты — Юпитера — и уменьшается у другой). Это открытие впервые поставило перед астрономами важнейший для человечества вопрос об устойчивости, долговечности Солнечной системы. В 1693 году Галлей обнаружил вековое ускорение Луны, что могло свидетельствовать о её непрерывном приближении к Земле.
«Об орбитах планет» В ней молодой учёный описал наблюдения затенения Луной Марса 21 августа. На их основании он вывел неравенство в скорости движения Юпитера и Сатурна, а также обнаружил вековое ускорение Луны, свидетельствующее о ее постоянном приближении к Земле. Эдмунд Галлей «Об орбитах планет» издание Королевского общества «Новости философии»
Покинув Оксфорд, Эдмунд Галлей посетил под покровительством короля Карла II и при финансовой поддержке отца в 1676 году остров Святой Елены в Южной Атлантике, самые южные земли Великобритании, с целью изучения звёзд Южного полушария. В 1677 году Галлей предложил новый метод определения расстояния до Солнца, то есть величины астрономической единицы. Для этого необходимо было наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца из двух мест, удалённых по широте. Способ Галлея позволил к концу XIX века в 25 раз снизить ошибку при определении солнечного параллакса. Параллакс Солнца, суточный параллакс Солнца (π ☉) – горизонтальный экваториальный параллакс Солнца, угол, под которым со среднего расстояния Солнца виден экваториальный радиус Земли.
Возвратился в Англию в ноябре 1678 года, а в 1679 году издал «Каталог Южного неба» , в который включил информацию о 341 звездах Южного полушария, не видимых из Европы. За особые достижения Галлей был представлен к званию магистра астрономии в Оксфорде, получил научную степень без экзаменации и был принят в члены Лондонского Королевского Общества. В Англии Галлей занялся исследованием силы, которая управляет движением планет. Ни до, ни после никто не удостаивался этой чести в столь раннем возрасте – 23 года и без полного образования.
Успех юноши привёл к разладу отношений с Джоном Флемстидом. Королевский астроном всячески препятствовал научной карьере Эдмунда Галлея. Однако Эдмунда Галлея тогда не интересовало официальное признание. В 1680 году он отправляется в путешествие по Европе. Во Франции совместно с Джованни Доменико Кассини проводит астрономические наблюдения. А следующий год живёт в Италии. В 1682 году, вернувшись на родину, молодой учёный женится на Мэри Тук. Джованни Доменико Кассини (08.06.1625 – 14.09.1712) Итальянский и французский астроном и инженер.
В 1684 году он самостоятельно вывел, исследуя силу, которая управляет движением планет, Эдмунд Галлей установил, что она обратно пропорциональна квадрату расстояния до планеты. Однако решить задачу, каковы будут формы орбит, определяемые действием такой силы, Эдмунд Галлей, как и другие физики, не мог. Между тем проблема почти за два десятка лет до него была решена Исааком Ньютоном, который, однако, свои результаты публиковать не собирался. Узнав об этом, Эдмунд Галлей убедил Исаака Ньютона возобновить исследования и взял на себя расходы по их публикации. Исаак Ньютон (04.01.1643 – 31.03.1727) Английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики и математического анализа.
В 1685 году Эдмунд Галлей становится редактором «Новостей философии». Через год он публикует разъяснение о причинах возникновения пассатов и муссонов с картой мира, на которой изображает преобладающие ветра. Она стала предшественником современных метеорологических карт.
Эдмунд Галлей написал на латыни восторженное посвящение великому автору «Математические начала натуральной философии» (1687). Эдмунд Галлей также представил новый способ определения расстояния от Земли до Солнца – астрономическую единицу. Метод основан на наблюдении прохождении Венеры по диску Солнца. Сегодня а.е. – официально принятая величина измерения. Астрономическая единица Единица измерения расстояний в астрономии, примерно равная среднему расстоянию от Земли до Солнца. В настоящее время принята равной в точности 149 597 870 700 метрам. Астрономическая единица применяется в основном для измерения расстояний между объектами Солнечной системы, экзопланетных систем, а также между компонентами двойных звёзд.
В 1692 году Эдмунд Галлей, прославившийся своими многочисленными и важными открытиями, был выдвинут кандидатом на должность профессора математики в Оксфорде, однако помешала репутация Эдмунда Галлея как убеждённого атеиста. Проверить это серьёзное по тем временам обвинение поручили епископу Бентли. Эдмунд Галлей не стал притворяться и искренне признался, что не является христианином, после чего профессуру передали другу Эдмунда Галлея и ученику Исаака Ньютона, Дэвиду Грегори . Дэвид Грегори (03.06.1659 – 10.10.1708) Шотландский математик и астроном, племянник Джеймса Грегори. Работы посвящены геометрии, оптике и механике. Внёс вклад в зарождение и развитие математического анализа, в частности, в теорию рядов.
Эдмунд Галлей внёс огромный вклад в становление демографической науки. В 1693 году он построил первую полную таблицу смертности для населения города Бреславля (Вроцлав), включив в неё младенческую и детскую смертность. Эдмунд Галлей дал определение основных показателей таблицы смертности , исчислил вероятности дожития и кончины для своих современников, ввёл в науку понятие средней продолжительности предстоящей жизни , сформулировал методику регулирования тарифов в страховании жизни при помощи таблицы смертности . Фактически, Эдмунд Галлей является основателем теории актуарных расчётов в сфере страхования жизни. Ввёл понятие нормы процента или нормы роста денег в страховании. Форма таблицы смертности Эдмунда Галлея и принципы её построения используются в страховании по сей день.
Эдмунд Галлей организовывает в Лондоне собственную обсерваторию. В 1695 году он создаёт метод расчёта орбита комет и открывает периодичность их появления. На основании исследований он предсказывает, что одна из них вернётся в 1758 году. Наблюдения немецкого естествоиспытателя Иоганна Георга Палича подтвердили это утверждение, а комета была названа именем Галлея. Иоганн Георг Палич (11.06.1723 – 21.02.1788) Немецкий естествоиспытатель, астроном-самоучка.
В 1696 году учёный становится инспектором в Честере. По распоряжению короля Вильгема III отправляется в пятилетнее путешествие, чтобы провести измерения долготы и исследовать магнитные отклонения. Вильгельм III Оранский (Вильгельм III, принц Оранский, или Виллем ван Оранье-Нассау) (04.11.1650 – 08.03.1702) Правитель Нидерландов с 28 июня 1672, король Англии с 13 февраля 1689 и король Шотландии с 11 апреля 1689.
В 1698 – 1700 годах Эдмунд Галлей, приняв под своё командование 6-пушечный пинк HMS Paramour , произвёл множество измерений магнитного склонения во время экспедиции по Атлантическому океану. В 1701 г. составил на основе своих данных первую опубликованную и дошедшую до нас карту магнитных склонений , в которой впервые применил изогоны. Дополнив карту присланными ему данными, в 1702 г. он составил аналогичную карту мира, активно использовавшуюся в последующие полвека. Практика именования изогон Галлеевыми линиями продержалась ещё дольше: в русском языке – до самого начала XX века.
Фрагмент мировой карты магнитных склонений, составленной Галлеем в 1702 году.
В 1704 году Эдмунд Галлей занимает должность профессора геометрии в Оксфорде. С 1713 года был учёным секретарём Лондонского королевского общества. А после смерти Джона Флемстида, в 1719 году, становится Королевским астрономом и директором Гринвичской обсерватории , которую заново оборудует.
С именем Эдмунда Галлея связан и коренной перелом в представлениях о кометах . В Новое время до Исаака Ньютона все считали их чужеродными странниками , лишь пролетающими сквозь Солнечную систему по незамкнутым параболическим орбитам. После того как в 1680 и 1682 годах появились две яркие кометы, Эдмунд Галлей рассчитал и опубликовал в 1705 году орбиты 24 комет. Обратил внимание на сходство параметров орбит у нескольких из них, наблюдавшихся в XVI—XVII веках, с параметрами кометы 1682 года. Промежутки времени между появлениями этих комет оказались кратными 75—76 годам.
В статье 1714 года Эдмунд Галлей сделал весьма смелый вывод, что болиды , до того считавшиеся воспламенёнными земными испарениями, являются скорее результатами встречи Земли со случайными сгустками космической межпланетной материи. Эта идея вдохновила более поздних исследователей и среди них — немецкого астрофизика Эрнста Хладни, родоначальника научной космической теории метеоритов и болидов (1794). Эрнст Флоренс Фридрих Хладни (30.11.1756 – 03.04.1827) Немецкий физик и исследователь метеоритов, основатель экспериментальной акустики, изобретатель, иностранный член-корреспондент Петербургской АН. Его работы включают исследование относительно вибрирующих пластин, метеоритов, и вычисление скорости звука для различных газов.
В 1715 году учёный делает смелый вывод, что туманности – это космические самосветящиеся объекты, а не уплотнения небесной тверди, отражающие солнечный свет, как допускали многие. В 1718 открывает собственное движение звёзд. Для этого он сравнил современные каталоги звёздного неба с античными.
В 1716 году он опубликовал подробные расчёты, указал, что это одна и та же комета, и следующее её появление должно произойти в конце 1758 года. И действительно, она была обнаружена Иоганном Георгом Паличем 25 декабря 1758 года. Возвращение кометы в предсказанный срок стало первым триумфальным подтверждением теории тяготения Исаака Ньютона и прославило имя самого Эдмунда Галлея. Эта комета в наши дни называется Halley , 1P или кометой Галлея .
В 1718 году Эдмунд Галлей впервые показал условность традиционного названия «неподвижные звёзды» . Чтобы уточнить постоянную прецессии, он сравнил современные ему каталоги звёзд с античными, и прежде всего с каталогом Гиппарха из «Альмагеста» Птолемея . На фоне однородной картины закономерного смещения всех звёзд Эдмунд Галлей обнаружил удивительный факт: «Три звезды… Глаз Тельца Альдебаран, Сириус и Арктур прямо противоречили этому правилу». Так было открыто собственное движение звёзд. Оно получило окончательное признание в 70-е годы XVIII века, после измерения немецким астрономом Тобиасом Майером и английским астрономом Невилом Маскелайном собственных движений десятков звёзд. Тобиас Майер (17.02.1723 – 20.02.1762) Немецкий картограф и астроном, ставший известным своим изучением Луны. Невил Маскелайн (06.10.1732 – 09.02.1811) Британский астроном. Член Лондонского королевского общества, иностранный почётный член Петербургской академии наук, иностранный член Парижской академии наук.
Эдмунд Галлей был первым, кто привлёк внимание астрономов к совершенно загадочному тогда объекту — туманностям . Эдмунд Галлей также сделал и далеко идущее заключение, что таких объектов во Вселенной, «без сомнения» , много больше и «они не могут не занимать огромных пространств, быть может, не менее, чем вся наша Солнечная система» .
В 1721 году Эдмунд Галлей высказал идею, получившую в космологии наименование фотометрического парадокса: если пространство Вселенной содержит бесконечное количество звёзд, то ночное небо не может быть чёрным, а должно светиться целиком . Формулировка Эдмунда Галлея не совсем правильна: он полагал, что яркость этого свечения должна быть как у Млечного Пути , но на самом деле она должна быть гораздо больше, равной яркости поверхности Солнца , как позднее установил Шезо. Жан Филипп де Шезо (04.05.1718 – 30.11.1751) Швейцарский астроном и физик. Ещё в ранней молодости он обнаружил блестящие способности, и, когда ему было 17 лет, его дед, философ Жан-Пьер де Круза, послал в парижскую академию наук три работы Шезо, обратившие на себя всеобщее внимание.
Эдмунд Галлей также работал в сфере археологии, математических наук, геофизики и истории. Он – автор геометрических методов решения численных уравнений, расчёта логарифмов и тригонометрических функций. Скончался Эдмунд Галлей в Гринвиче 25 января 1742 года. Имя его увековечено в названиях знаменитой кометы, кратера на Луне и кратера на Марсе.
Почтовый блок СССР 1986 года. Текст на блоке: «Международное сотрудничество по изучению кометы Галлея». Изображены портрет Эдмунда Галлея, комета Галлея.
Бюст Эдмунда Галлея в музее Королевской гринвичской обсерватории
Как зима кончилась
Как нарисовать черёмуху
Ручей и камень
Сладость для сердца
Карты планет и спутников Солнечной системы