1639 транзит Венеры - 1639 transit of Venus

Романтизированная Викторианская картина Иеремия Хоррокса наблюдать 1639 транзит Венеры ( основателя английской астрономии по Eyre Crowe , 1891)

Первые известные наблюдения и запись прохождения Венеры были сделаны в 1639 году английскими астрономами Джереми Хорроксом и его другом и корреспондентом Уильямом Крэбтри . Пара провела свои наблюдения независимо 4 декабря того же года (24 ноября по юлианскому календарю, который тогда использовался в Англии); Хоррокс из Карр-Хауса , затем в деревне Мач-Хул , Ланкашир , и Крэбтри из своего дома в Бротоне , недалеко от Манчестера .

Друзья, последователи новой астрономии Иоганна Кеплера , были астрономами -самоучками- математиками, которые методично работали над исправлением и улучшением таблиц Рудольфина Кеплера с помощью простых наблюдений и измерений. В 1639 году Хоррокс был единственным астрономом, который осознал неизбежность прохождения Венеры; другим стало известно об этом только после того случая, когда был распространен отчет Хоррокса. Хотя оба друга умерли в течение пяти лет после проведения своих наблюдений, их новаторская работа оказала влияние на определение размеров Солнечной системы ; из-за этого и других своих достижений Хоррокс и Крэбтри вместе со своим корреспондентом Уильямом Гаскойном считаются отцами-основателями британской исследовательской астрономии.

Фон

Кеплера De raris mirisque Анни 1631 Phaenomenis уведомление астрономов о надвигающейся прохождений Меркурия и Венеры, 1631

К 17 веку два развития позволили предсказывать и наблюдать прохождения планет по поверхности Солнца: телескоп и новая астрономия Иоганна Кеплера , которая предполагала эллиптические, а не круговые планетные орбиты .

В 1627 году Кеплер опубликовал свои « Таблицы Рудольфина» . Двумя годами позже он опубликовал выдержки из таблиц в своей брошюре De raris mirisque Anni 1631 Phaenomenis, которая включала admonitio ad astronomos (предупреждение астрономам) относительно транзита Меркурия в 1631 году и транзитов Венеры в 1631 и 1761 годах. предсказано и наблюдали Иоганн баптиста Сисата в Инсбруке , Johannes Remus Quietanus в Руффаке и Пьер Гассенди в Париже , оправдывая кеплеровский подход. Но их наблюдения поставили под сомнение предыдущие теории о Солнечной системе, поскольку было показано, что Меркурий намного меньше, чем ожидалось.

Хотя расчеты Кеплера показали, что прохождение Венеры в 1631 году лучше всего будет видно с американского континента, он не был полностью уверен в своем предсказании и посоветовал европейским астрономам быть готовыми к наблюдению за этим событием. Гассенди и другие в Европе наблюдали за этим, но, как и предсказывалось, Солнце во время транзита находилось за горизонтом. Согласно современным расчетам, наблюдатели на большей части территории Италии и вдоль восточного Средиземноморья должны были иметь возможность наблюдать последний этап транзита, но таких наблюдений зарегистрировано не было. Кеплер предсказал близкую неудачу прохождения Венеры в 1639 году, и, поскольку следующего полного прохождения не ожидалось еще 121 год, Гассенди и другие астрономы сосредоточили свои усилия в других областях.

Джеремайя Хоррокс

Иеремия Хоррокс (1618 - 3 января 1641) родился в Лоуэр Лодж, Токстет Парк - ныне часть Ливерпуля, но в то время отдельный город. Его отец Джеймс был часовщиком , а мать Мэри Эспинуолл была из известной семьи Токстет-Парк. Несколько членов семьи Аспинуолл также занимались часовым делом, и говорят, что дядя часовщика сначала заинтересовал Иеремию астрономией. Иеремия поступил в Эммануэль-колледж 11 мая 1632 года и 5 июля 1632 года поступил в Кембриджский университет в качестве сизара , что означало, что у него не было средств, чтобы полностью прокормить себя, и ему были даны определенные обязанности, чтобы компенсировать снижение платы за обучение. . В Кембридже он изучал бы искусство , классические языки , немного геометрии и немного традиционной астрономии, но не последние работы Галилея, Тихо Браге и Кеплера. В свободное время он обучал себя более сложной математической астрономии и знакомился с новейшими идеями. Хоррокс прочитал большинство астрономических трактатов своего времени, выявил их слабые стороны и предложил новые направления исследований к 17 годам. В 1635 году он покинул Кембридж, не получив формального диплома , вероятно, из-за затрат на выпускную церемонию.

Покинув Кембридж, Хоррокс вернулся в свой дом в Ланкашире и начал собирать книги и инструменты, чтобы продолжить свой главный интерес - изучение астрономии. Летом 1639 года он покинул дом и двинулся вдоль побережья около 18 миль (29 км) в деревню Мач-Хул . Вероятно, он должен был стать наставником для детей семьи Стоунз, преуспевающих галантерейщиков , живших в Карр-Хаусе в поместье Бэнк-Холл в Бретертоне.

Хоррокс был первым, кто продемонстрировал, что Луна движется по эллиптической траектории вокруг Земли. Он также написал трактат по кеплеровской астрономии и начал математически исследовать свойства силы, которая стала известна как гравитация . Спустя десятилетия Исаак Ньютон признал работу Хоррокса в отношении Луны в « Началах Ньютона» .

Уильям Крэбтри

Коттедж Айви, Бротон: дом, из которого, как полагают, Уильям Крэбтри наблюдал за транзитом.

Уильям Крэбтри (1610–1644) был торговцем тканями из Бротон Спаут, деревушки в городке Бротон недалеко от Манчестера , который сейчас является частью Солфорда . Сын Джона Крэбтри, зажиточного фермера из Ланкашира, и Изабель Крэбтри (урожденная Пендлтон), он получил образование в средней школе в Манчестере - вероятно, предшественнице Манчестерской гимназии , которая тогда располагалась между Коллегиальной церковью и тем, что здесь есть. теперь Музыкальная школа Четема . Он работал в Манчестере, женился на богатой семье и в свободное время изучал математику и астрономию . Он тщательно измерил движения планет, провел точные астрономические вычисления и переписал существующие таблицы Рудольфина с повышенной точностью. Он поддерживал активную переписку, большая часть которой теперь утеряна, с Хорроксом, двумя другими молодыми астрономами - Уильямом Гаскойном и Кристофером Таунли  - и Сэмюэлем Фостером , профессором астрономии в Грешем-колледже в Лондоне и выпускником колледжа Эммануэль. Неизвестно, встречались ли когда-либо Хоррокс и Крэбтри лично, но с 1636 года они регулярно переписывались и из-за общего интереса к творчеству Иоганна Кеплера называли себя вместе с Уильямом Гаскойном как nos Keplari (мы, кепларианцы).

Наблюдения Крэбтри убедили его, что, несмотря на свои ошибки, таблицы Рудольфина Кеплера превосходят обычно используемые таблицы Лансберга , и он стал одним из первых, кто обратился к новой астрономии Кеплера. К 1637 году он убедил Хоррокса в превосходстве системы Кеплера, и, используя свои собственные планетарные наблюдения, оба человека внесли множество поправок в таблицы Кеплера, которые Крэбтри преобразовал в десятичную форму.

Транзит Меркурия

29 сентября 1638 года Хоррокс написал Крэбтри о вероятном приближающемся прохождении Меркурия 21 октября 1638 года (по старому стилю ), которого Кеплер не предсказал. Он объяснил, что намеревался сконструировать то, что позже назовут гелиоскопом , прикрепив свой телескоп к «продолговатой палке, несущей плоскую поверхность под прямым углом к ​​себе, на которой можно будет получить изображение Солнца», и что он будет рисовать круг с числовые отметки на листе бумаги, на который будет проецироваться изображение Солнца. В действительности, такого транзита не произошло, поскольку Меркурий прошел над Солнцем далеко за предел для транзита, но это упражнение оказалось важным пробным запуском для более поздних наблюдений прохождения Венеры.

В октябре 1639 года Хоррокс подсчитал, что прохождение Венеры происходит не поодиночке, а парами с разницей в восемь лет, и понял, что второй прохождение произойдет менее чем через четыре недели. Он был убежден, что можно измерить видимый диаметр планеты с точностью до долей дуги, когда он виден как тусклый черный диск на лицевой стороне Солнца, по сравнению с точностью около одной минуты. дуга, если смотреть в ее нормальном положении как яркую утреннюю звезду, близкую к Солнцу. Он написал своему младшему брату и Крэбтри в Бротон, посоветовав им наблюдать за событием в воскресенье, 24 ноября (4 декабря по новому стилю). Процитирую Хоррокса: «Более точные расчеты Рудольфи полностью подтвердили мои ожидания; и я чрезвычайно обрадовался перспективе увидеть Венеру».

Наблюдение за транзитом

Крэбтри наблюдает за прохождением Венеры в 1639 году нашей эры Фордом Мэдоксом Брауном  - одной из фресок Манчестера . Крэбтри изображен в виде старика, хотя ему было всего 29 лет, когда он сделал наблюдение.
Изображение солнечного диска, которое Гевелий добавил к своему отчету, основано на описании Хорроком своих наблюдений. Однако изображение не дает точного представления о том, что увидел бы Хоррокс.

Хоррокс был обеспокоен тем, что погода будет неблагоприятной для транзита, поскольку он считал, что редкое планетное соединение приведет к суровой погоде:

Возможность оказаться в туманной атмосфере сильно беспокоила меня; так как Юпитер и Меркурий были в соединении с Солнцем почти в то же время, что и Венера. Это замечательное сочетание планет (как если бы они желали вместе с нами созерцать чудеса небес и усилить великолепие этой сцены), казалось, предвещало суровую погоду. Особенно опасался Меркурия, соединение которого с Солнцем неизменно сопровождается бурями и бурями. В этом опасении я совпадаю с мнением астрологов, потому что оно подтверждено опытом; но в остальном я не могу не презирать их более ребяческое тщеславие.

-  Джеремайя Хоррокс, Венера по единственной визе

Около полудня 23 ноября Хоррокс затемнил свою комнату и сфокусировал солнечные лучи, проходящие через окно, на бумагу, где изображение можно было безопасно наблюдать. В своем местонахождении в Мач-Хул (широта которого он определил 53 ° 35 ') он рассчитал, что транзит должен начаться примерно в 15:00 в воскресенье 24-го, но он начал свои наблюдения накануне, опасаясь, что он может пропустить мероприятие, если его расчеты окажутся неточными. В воскресенье он начал наблюдения на восходе солнца, погода была пасмурной, но он впервые увидел крошечную черную тень Венеры, пересекающей Солнце примерно в 15:15, и наблюдал полчаса до захода солнца в 15:53.

Когда подошло время наблюдения, я удалился в свою квартиру и, закрыв окна от света, направил свой телескоп, предварительно настроенный на фокус, через апертуру на Солнце и получил его лучи под прямым углом на бумаге. ... Я внимательно наблюдал 24-го числа от восхода до девяти часов, и с десяти до десяти, и до полудня, и в час дня, когда меня в перерывах отозвали по делам первостепенной важности, которые для этих декоративных преследований, я не мог из-за приличия пренебречь ... Примерно в пятнадцать минут четвертого пополудни, когда я снова был свободен продолжать свои дела, облака, словно благодаря божественному вмешательству, полностью рассеялись ... Затем я увидел самое приятное зрелище, объект моих сангвинических желаний, пятно необычной величины и идеально круглой формы, которое уже полностью вошло в диск Солнца слева ... Не сомневаясь, что это действительно была тень планеты, Я имм Я неуклонно прилагал все усилия, чтобы наблюдать его ... хотя Венера продолжала движение на диске в течение нескольких часов, она не была видна мне дольше получаса из-за того, что [Солнце] так быстро садилось ... Наклон был единственная точка, в которой я не смог достичь предельной точности; поскольку из-за быстрого движения Солнца было трудно наблюдать с уверенностью до единственной степени ... Но все остальное достаточно точно и настолько точно, насколько я мог желать.

-  Джеремайя Хоррокс, Венера в единственной визе '

Крэбтри проводил свои наблюдения, используя аналогичную установку, но у него было недостаточно времени для проведения каких-либо измерений, так как в Бротоне было облачно, и поэтому он видел транзит лишь ненадолго. По словам Хоррокса: «Восхищенный созерцанием, он некоторое время стоял, не доверяя своим чувствам, из-за избытка радости ... Через некоторое время облака снова заслонили лицо Солнца, так что он мог наблюдать только что Венера определенно была на диске в то время ». Впоследствии он сделал «очень быстрый набросок» Венеры, прошедшей через диск Солнца, что позволило Крэбтри оценить угловой размер Венеры в 1 '3 дюйма с точностью до 1 секунды дуги от ее фактического размера; оценка 1 '12 дюймов была менее точной.

Полученные результаты

Кеплер обнаружил, что расстояние между планетами увеличивается пропорционально их расстоянию от Солнца, и это привело его к предположению, что вселенная была создана с божественной гармонией, и что размер планет будет увеличиваться таким же образом. В 1618 году он написал: «Ничто так не согласуется с природой, как то, что порядок величины должен быть таким же, как порядок сфер». Когда измерения Венеры Хорроксом в сочетании с некоторыми ошибочными измерениями Кеплера и Гассенди, казалось, подтвердили это, Хоррокс предварительно предложил закон, который гласил, что все планеты (за исключением Марса) будут иметь одинаковый угловой размер, если смотреть с Солнца. это 28 угловых секунд. Это означало, что предположение Кеплера о размерах планет подтвердилось, и привело Хоррокса к ложному выводу, что расстояние между каждой планетой и Солнцем примерно в 15000 раз больше его радиуса. Таким образом, он оценил среднее расстояние от Земли до Солнца примерно в 60 миллионов миль (97 миллионов км), предполагая, что Солнечная система была в десять раз больше, чем традиционно считалось. Его цифра была намного ниже, чем 93 миллиона миль (150 миллионов км), которыми, как известно, сегодня находится Астрономическая единица , но, несмотря на то, что она основывалась на ложной предпосылке, была более точной, чем любые предположения того времени.

К 1640 году Уильям Гаскойн разработал сетку и микрометр для своего телескопа, оба из которых были неоценимы для Хоррокса. Гаскойн показал их Крэбтри, который рассказал о них Хорроксу, и доложил Гаскойну, сказав: «Мой друг, мистер Хоррокс, исповедует, что это маленькое Прикосновение, которое я ему дал, полностью отняло у него разум и оставило его в экстази между восхищением и восхищением. Изумление. Умоляю вас, сэр, не ослабляйте ваших намерений по совершенствованию ваших начатых чудес ".

Хоррокс подготовил несколько проектов латинского трактата « Венера в единственной визе» (Венера, видимая на Солнце) на основе своих наблюдений, которые он предположительно намеревался опубликовать, но он внезапно скончался от неизвестных причин 3 января 1641 года в возрасте 22 лет.

Наследие

Мемориал Иеремии Хоррокса в церкви Святого Михаила, Хул. Латынь взята из отчета Хоррокса о транзите 1639 года и гласит «Ecce gratissimum Spectulum et tot votorum materiem»: «о, самое благодарное зрелище, воплощение стольких пылких желаний».

Некоторые черновики Венеры в единственной визе хранились у Крэбтри, который умер в 1644 году, через три года после Хоррокса. Другой их корреспондент, Уильям Гаскойн, погиб в том же году в битве при Марстон-Мур . Документы Хоррокса недолго оставались у его семьи; некоторые были уничтожены во время гражданской войны , некоторые были увезены в Ирландию братом Йонасом и никогда больше их не видели, а другие перешли в коллекцию антиквара и астронома Кристофера Таунли, где с ними консультировался Джереми Шакерли, написавший три книги. по астрономии в середине 17 века. Другие были уничтожены во время Великого лондонского пожара в 1666 году. Рукописи были широко распространены с конца 1650-х годов, хотя они оставались неопубликованными в течение многих лет.

Коронация короля Карла II состоялась 23 апреля 1661 года (3 мая по новому стилю), в день прохождения Меркурия через Солнце. Голландский астроном Христиан Гюйгенс присутствовал на коронации, во время которой он услышал о рукописи Хоррокса, найденной в 1659 году Джоном Уортингтоном (магистр колледжа Иисуса в Кембридже и выпускником колледжа Эммануэль, где он был современником Хоррокса), а также некоторые фрагменты переписка с Крэбтри. Гюйгенс знал выдающегося польского астронома Иоганна Гевелия и дал ему копию рукописи; Гевелий приложил рукопись к своему отчету о транзите Меркурия, Mercurius in sole visus Gedani , опубликованному в 1662 году. Публикация Гевелием Венеры в Sole Visa вызвала большой ужас в недавно созданном Королевском обществе, когда стало ясно, что такая элегантная и важная Бумага англичанина так долго оставалась без внимания в его собственной стране. Математик Джон Уоллис , друг Хоррокса по Эммануэль-колледжу, член-основатель и ведущий свет общества, резюмировал точку зрения его членов, написав:

Я не могу не испытывать недовольства тем, что это ценное наблюдение, которое можно купить без денег, изящно описанное и подготовленное для печати, должно было просуществовать двадцать два года и что никто не мог найти ответственного за столь справедливое наблюдение. отпрыск после смерти отца, чтобы пролить свет на трактат, имеющий такое важное значение для астрономии, и сохранить произведение для чести нашей страны и на благо человечества.

Королевское общество взяло на себя ответственность за публикацию большей части оставшейся части работы Хоррокса под названием Jeremiae Horroccii Opera Posthuma в 1672–73.

Запись транзита рассматривается многими как рождение современной астрономии в Великобритании. Позже Джон Флемстид сказал, что считает Хоррокса, Крэбтри и Гаскойна отцами-основателями британской исследовательской астрономии и интеллектуальными наследниками Галилея и Кеплера. и начал свои три тома фолио, Historia Coelestis Britannica (1745), напечатав пять страниц своих писем и наблюдений, сделанных между 1638 и 1643 годами.

Памятные даты

Приоратская роща.JPG
Мемориальная доска в память о наблюдении Крэбтри возле его дома в Бротоне

В 19 веке возродился интерес к достижениям Хоррокса и Крэбтри. Преподобный А.Б. Уоттон, который переводил Венеру с латыни как единственная виза , предположил, что замечание Хоррокса о «делах высочайшей важности, которые я не мог бы с уместным пренебрежением пренебречь», должно быть, относилось к обязанностям священника, хотя кажется более вероятным, что они были его обязанностями в качестве наставника в доме, или, возможно, его «делом» было просто посещать церковь. Идея обедневшего священника приобрела популярность, и в 1874 году, после долгого лоббирования, в Вестминстерском аббатстве был установлен памятник, противоположный мемориалу Ньютона, который гласит:

В память о Иеремии Хорроке, викария Хула в Ланкашире, умершего 3 января 1641 года на 22-м году жизни или около него.

Обнаружив за такую ​​короткую жизнь долгое неравенство в среднем движении Юпитера и Сатурна, обнаружил, что орбита Луны представляет собой эллипс, определив движение лунной апсиды, предположив физическую причину его вращения и Венеры, которую он сам видел. и его друг Уильям Крэбтри в воскресенье, 24 ноября (ст. ст.) 1639. Эта табличка, обращенная к памятнику Ньютону, была поднята по прошествии более двух столетий. 9 декабря 1874 г.

Преподобный Роберт Брикель, ректор церкви Св. Михаила в Хул с 1848 по 1881 год, собирал деньги по общественной подписке в Ланкашире, Оксфорде и Кембридже, чтобы профинансировать создание нового алтаря и святилища церкви под названием «Часовня Хоррокса». ". Алтарь был завершен к 1824 году, а святилище - к 1858 году. Ризница была расширена в 1998–1999 годах, а первое окно в северной стене, первоначально установленное в 1872 году, украшено витражами в память о транзитах Венеры 1874 и 2004 годов. Есть также мраморная табличка, посвященная Хорроксу. Церковные часы, подаренные прихожанами в память о Хорроке, были установлены в 1859 году; На солнечных часах, установленных в 1875 году, есть цитата из Хоррокса («Sine Sole Sileo»), что переводится как «Без солнца я молчу».

В 1903 году художнику Форду Мэдоксу Брауну было поручено создать фрески, известные как «Манчестерские фрески» для ратуши Манчестера . Картина под названием « Крэбтри наблюдает за прохождением Венеры в 1639 году нашей эры» представляет собой романтизированное изображение наблюдения Крэбтри за этим событием.

Твое возвращение будет свидетелем; годы должны откатиться, но потом, наконец, великолепное зрелище снова встретит взоры наших далеких детей. Джеремайя Хоррокс

9 июня 2004 года, на следующий день после того, как произошел первый из пары прохождений Венеры в 21-м веке, как предсказал Хоррокс, памятная табличка с названием улицы в память об Уильяме Крэбтри была открыта на стыке Лоуэр-Бротон-роуд и Приори-Гроув, который отмечает северная граница Крэбтри Крофт. В декабре 2005 года мемориальная доска была открыта в нескольких ярдах от коттеджа Айви на Лоуэр-Бротон-роуд, который, как полагают, был домом Крэбтри и его семьи в то время, когда он сотрудничал с Хорроксом. Второй транзит пары произошел 5 и 6 июня 2012 года и был отмечен празднованием, проведенным в церкви в Мач-Хул, которое транслировалось в прямом эфире по всему миру на веб-сайте НАСА . Празднование также проводилось в бывшем доме Крэбтри в Бротоне, когда НАСА транслировало воссоздание наблюдения в Коттедже Айви, вдохновленное фреской Форда Мэдокса Брауна, миллионам зрителей и спроецировало прямой видеопоток транзита с Гавайев на сторона дома.

Примечания

использованная литература

Примечания

Библиография

  • Огтон, Питер (2004). Прохождение Венеры: короткая блестящая жизнь Иеремии Хоррокса, отца британской астрономии . Лондон: Вайденфельд и Николсон. ISBN 0-297-84721-X.

СМИ, связанные с прохождением Венеры в 1639 году на Викискладе?