Davida Brewstera


Davida Brewstera
David-Brewster.jpg
Urodzić się 11 grudnia 1781
Canongate, Jedburgh , Roxburghshire , Królestwo Wielkiej Brytanii
Zmarł 10 lutego 1868 (10.02.1868) (w wieku 86)
Allerly House, Gattonside , Roxburghshire, Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii
Alma Mater Uniwersytet w Edynburgu
Znany z optyka fizyczna , kąt Brewstera , fotosprężystość , stereoskop , kalejdoskop
Małżonkowie
Julia Macpherson
( m. 1810; zm. 1850 <a i=3>)
Jane Kirk Purnell
( m. 1857 <a i=3>)
Dzieci 5
Nagrody

Medal Copleya (1815) Nagroda Keitha (1827–29, 1829–31) Medal Królewski (1830)
Kariera naukowa
Pola Fizyka , matematyka , astronomia
Wpływy Isaac Newton , Étienne-Louis Malus
Pod wpływem Jamesa Davida Forbesa
Uwagi

Sir David Brewster KH PRSE FRS FSA Scot FSSA MICE (11 grudnia 1781 - 10 lutego 1868) był brytyjskim naukowcem, wynalazcą, autorem i administratorem akademickim. W nauce jest głównie pamiętany ze swoich prac eksperymentalnych w dziedzinie optyki fizycznej , zajmujących się głównie badaniem polaryzacji światła , w tym odkryciem kąta Brewstera . Badał dwójłomność kryształów poddawanych kompresji i odkrył fotoelastyczność , tworząc w ten sposób dziedzinę mineralogii optycznej . Za tę pracę William Whewell nazwał go „ojcem współczesnej optyki eksperymentalnej” i „ Johannesem Keplerem optyki”.

Brewster, pionier fotografii, wynalazł ulepszony stereoskop , który nazwał „stereoskopem soczewkowym” i który stał się pierwszym przenośnym urządzeniem do oglądania obrazów 3D. Wynalazł także kamerę stereoskopową , dwa rodzaje polarymetrów , soczewkę wielostrefową, oświetlacz latarni morskiej i kalejdoskop .

Brewster był pobożnym prezbiterianinem i maszerował ramię w ramię ze swoim bratem podczas zamieszek 1843 roku , które doprowadziły do ​​powstania Wolnego Kościoła Szkocji . Jako historyk nauki Brewster skupił się na życiu i twórczości swojego bohatera, Izaaka Newtona . Brewster opublikował szczegółową biografię Newtona w 1831 roku, a później został pierwszym historykiem naukowym, który zbadał wiele artykułów w Nachlass Newtona . Brewster napisał także liczne prace popularnonaukowe i był jednym z założycieli British Science Association , którego został wybrany na prezesa w 1849 roku. Stał się publiczną twarzą szkolnictwa wyższego w Szkocji, służąc jako dyrektor University of St Andrews (1837–1859), a później na Uniwersytecie w Edynburgu (1859–1868). Brewster redagował także 18-tomową Encyklopedię Edynburską .

Życie

David Brewster urodził się w Canongate w Jedburgh , Roxburghshire , jako syn Margaret Key (1753–1790) i Jamesa Brewstera (ok. 1735–1815), rektora Jedburgh Grammar School i nauczyciela o wysokiej reputacji. David był trzecim z sześciorga dzieci, dwóch córek i czterech synów: James (1777–1847), pastor w Craig, Ferryden; Dawid; George (1784–1855), pastor w Scoonie, Fife; i Patrick (1788–1859), pastor kościoła opackiego w Paisley.

W wieku 12 lat David Brewster zapisał się na uniwersytet w Edynburgu z zamiarem zostania duchownym. Otrzymał tytuł magistra w 1800 roku, był licencjonowanym ministrem Kościoła Szkocji , a następnie kilkakrotnie głosił kazania w Edynburgu. Do tego czasu Brewster wykazywał już silne zamiłowanie do nauk przyrodniczych i nawiązał bliskie kontakty z Jamesem Veitchem z Inchbonny . Veitch, który cieszył się lokalną reputacją jako człowiek nauki i był szczególnie uzdolniony w tworzeniu teleskopów , został scharakteryzowany przez Sir Waltera Scotta jako „ filozof samouk , astronom i matematyk ”.

Brewster jest pochowany na terenie opactwa Melrose w Roxburghshire .

Kariera

Pracuj nad optyką

Chociaż Brewster należycie ukończył studia teologiczne i otrzymał pozwolenie na głoszenie kazań, inne zainteresowania odciągały go od obowiązków związanych z jego profesją. W 1799 roku jego kolega ze studiów, Henry Brougham, namówił go do zbadania dyfrakcji światła. Wyniki jego badań były od czasu do czasu przekazywane w artykułach do Philosophical Transactions of London i innych czasopism naukowych. Fakt, że inni naukowcy – zwłaszcza Étienne-Louis Malus i Augustin Fresnel – prowadzili te same badania w tym samym czasie we Francji, nie podważa twierdzenia Brewstera o niezależnych odkryciach, chociaż w jednym lub dwóch przypadkach pierwszeństwo należy przyznać innym. Jego mniej znany kolega z klasy, Thomas Dick , również stał się popularnym pisarzem astronomicznym.

Najważniejsze tematy jego dociekań można wymienić w pięciu następujących pozycjach:

  1. Prawa polaryzacji światła przez odbicie i załamanie oraz inne ilościowe prawa zjawisk;
  2. Odkrycie struktury polaryzującej pod wpływem ciepła i ciśnienia ;
  3. Odkrycie kryształów o dwóch osiach podwójnego załamania i wielu praw ich zjawisk, w tym związku między strukturą optyczną a formami krystalicznymi;
  4. Prawa metalicznego odbicia;
  5. Eksperymenty z absorpcją światła.

W tej linii badań pierwszorzędne znaczenie ma odkrycie

  1. związek między współczynnikiem załamania a kątem polaryzacji;
  2. kryształy dwuosiowe i
  3. wytwarzanie podwójnego załamania przez nieregularne ogrzewanie.

Odkrycia te zostały szybko zauważone. Już w 1807 stopień LL.D. został nadany Brewsterowi przez Marischal College w Aberdeen ; w 1815 został wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie i otrzymał Medal Copleya ; aw 1816 r. Instytut Francuski przyznał mu połowę nagrody trzech tysięcy franków za dwa najważniejsze odkrycia nauk fizycznych dokonane w Europie w ciągu dwóch poprzednich lat. W 1821 został członkiem zagranicznym Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk , a w 1822 Zagranicznym Członkiem Honorowym Amerykańskiej Akademii Sztuk i Nauk .

Wewnętrzne zdjęcie pudełka po cygarach z początku XX wieku z portretem Brewstera.

Wśród nienaukowej publiczności jego sława rozprzestrzeniła się bardziej skutecznie dzięki wynalezieniu kalejdoskopu około 1815 roku , na który było duże zapotrzebowanie zarówno w Wielkiej Brytanii, Francji, jak iw Stanach Zjednoczonych. Jako odzwierciedlenie tej sławy, portret Brewstera został później wydrukowany w niektórych pudełkach po cygarach. Brewster wybrał znanego twórcę soczewek achromatycznych , Philipa Carpentera , jako jedynego producenta kalejdoskopu w 1817 r. Chociaż Brewster opatentował kalejdoskop w 1817 r. (GB 4136), kopia prototypu została pokazana londyńskim optykom i skopiowana przed przyznaniem patentu. W rezultacie kalejdoskop został wyprodukowany w dużych ilościach, ale nie przyniósł Brewsterowi żadnych bezpośrednich korzyści finansowych. Okazał się ogromnym sukcesem, sprzedając dwieście tysięcy kalejdoskopów w Londynie i Paryżu w ciągu zaledwie trzech miesięcy.

Stereoskop Brewstera, 1849.

Instrument o większym znaczeniu, stereoskop , który – choć znacznie późniejszy (1849) – wraz z kalejdoskopem przyczynił się bardziej niż cokolwiek innego do spopularyzowania jego imienia, nie był, jak często twierdzono, wynalazkiem Brewstera. Sir Charles Wheatstone odkrył jej zasadę i zastosował ją już w 1838 roku do budowy nieporęcznego, ale skutecznego instrumentu, w którym obrazy lornetki łączyły się za pomocą luster . Brewster, zawzięty rywal Wheatstone'a, nie chciał jednak przyznać mu uznania za wynalazek i zaproponował, że prawdziwym autorem stereoskopu był pan Elliot, „nauczyciel matematyki” z Edynburga, który według Brewstera wymyślił zasad już w 1823 r., aw 1839 r. skonstruował prototyp bez obiektywu i lustra, przez który można było oglądać narysowane przezroczystości krajobrazowe, ponieważ fotografia nie została jeszcze wynaleziona. Osobistym wkładem Brewstera była sugestia użycia pryzmatów do łączenia odmiennych obrazów; w związku z tym można śmiało powiedzieć, że stereoskop soczewkowy jest jego wynalazkiem.

O wiele bardziej wartościowym i praktycznym rezultatem badań optycznych Brewstera było ulepszenie brytyjskiego systemu latarni morskich . Chociaż Fresnel, który miał również satysfakcję, że jako pierwszy wprowadził go do użytku, samodzielnie udoskonalił aparat dioptryczny , Brewster był aktywny w tej dziedzinie wcześniej niż Fresnel, opisując aparat dioptryczny w 1812 r. Brewster nalegał na jego przyjęcie u władzy w przynajmniej już w 1820 r., dwa lata przed sugestią Fresnela, i ostatecznie został wprowadzony do latarni morskich, głównie dzięki wytrwałym wysiłkom Brewstera.

Inna praca

Traktat o nowych instrumentach filozoficznych do różnych celów w sztuce i nauce , 1813

Chociaż własne odkrycia Brewstera były ważne, nie były one jedyną jego zasługą dla nauki. Zaczął pisać w 1799 roku jako stały współpracownik Edinburgh Magazine , którego pełnił funkcję redaktora 1802-1803 w wieku dwudziestu lat. W 1807 r. podjął się redagowania nowo projektowanej Encyklopedii Edynburskiej , której pierwsza część ukazała się w 1808 r., a ostatnia dopiero w 1830 r. Praca była najsilniejsza w dziale naukowym, a wiele z jej najcenniejszych artykułów pochodziło spod pióra redaktora. W późniejszym okresie był jednym z czołowych współpracowników Encyclopædia Britannica (wydanie siódme i ósme), pisząc między innymi artykuły na temat elektryczności, hydrodynamiki , magnetyzmu , mikroskopu , optyki , stereoskopu i elektryczności galwanicznej . Został wybrany członkiem American Antiquarian Society w 1816 roku.

W 1819 roku Brewster podjął dalsze prace redakcyjne, zakładając wraz z Robertem Jamesonem (1774–1854) Edinburgh Philosophical Journal , który zajął miejsce Edinburgh Magazine . Pierwsze dziesięć tomów (1819–1824) zostało opublikowanych pod wspólną redakcją Brewstera i Jamesona, pozostałe cztery tomy (1825–1826) zredagował sam Jameson. Po rozstaniu z Jamesonem Brewster założył Edinburgh Journal of Science , którego 16 tomów ukazało się pod jego redakcją w latach 1824–1832, z bardzo wieloma artykułami jego własnego pióra.

Wniósł około trzystu artykułów do transakcji różnych towarzystw naukowych, a niewielu jemu współczesnych napisało tyle samo do różnych recenzji. Tylko w North British Review ukazało się siedemdziesiąt pięć jego artykułów. Lista jego większych oddzielnych prac znajduje się poniżej. Na szczególną uwagę zasługuje jednak najważniejsza z nich wszystkich: jego biografia Sir Isaaca Newtona . W 1831 roku opublikował Życie Sir Isaaca Newtona , krótką, popularną relację z życia filozofa, w Bibliotece Rodzinnej Murraya , a następnie amerykańskie wydanie z 1832 roku w Bibliotece Rodzinnej Harpera; ale dopiero w 1855 roku był w stanie wydać znacznie pełniejsze Memoirs of the Life, Writings and Discoveries of Sir Isaac Newton , dzieło, które zawierało wyniki ponad 20-letnich badań oryginalnych rękopisów i innych dostępnych źródeł.

Pozycja Brewstera jako redaktora umożliwiła mu częste kontakty z najwybitniejszymi naukowcami i był on oczywiście jednym z pierwszych, którzy dostrzegli korzyści płynące z regularnej komunikacji między naukowcami. W recenzji książki Charlesa Babbage'a Decline of Science in England w kwartalnym przeglądzie Johna Murraya zasugerował utworzenie „stowarzyszenia naszej szlachty, duchowieństwa, szlachty i filozofów”. Zostało to podjęte przez różnych deklinarian i znalazło szybką realizację w Brytyjskim Stowarzyszeniu Postępu Nauki . Jej pierwsze spotkanie odbyło się w Yorku w 1831 roku; a Brewster wraz z Babbage'em i Sir Johnem Herschelem odegrali główną rolę w kształtowaniu jego konstytucji.

W tym samym roku, w którym odbyło się pierwsze spotkanie Stowarzyszenia Brytyjskiego, Brewster otrzymał tytuł rycerski i odznaczenie Królewskiego Zakonu Guelphic . W 1838 roku został mianowany dyrektorem zjednoczonych kolegiów św. Salwatora i św. Leonarda na Uniwersytecie St Andrews . W 1849 pełnił funkcję prezesa Stowarzyszenia Brytyjskiego i został wybrany jednym z ośmiu zagranicznych współpracowników Instytutu Francji, jako następca JJ Berzeliusa ; a dziesięć lat później przyjął urząd dyrektora Uniwersytetu w Edynburgu, którego obowiązki pełnił aż do kilku miesięcy po śmierci. W 1855 r. rząd Francji nadał mu tytuł Officier de la Légion d'honneur .

Był bliskim przyjacielem Williama Henry'ego Foxa Talbota , wynalazcy procesu kalotypii , który przesłał Brewsterowi wczesne przykłady jego prac. To Brewster zasugerował, by Talbot opatentował swój proces tylko w Anglii, zapoczątkowując rozwój wczesnej fotografii w Szkocji i ostatecznie pozwalając na utworzenie pierwszego stowarzyszenia fotograficznego na świecie, Edinburgh Calotype Club , w 1843 roku. Brewster był wybitnym członkiem klub aż do jego rozwiązania w połowie lat pięćdziesiątych XIX wieku; jednak jego zainteresowanie fotografią trwało nadal i został wybrany pierwszym prezesem Towarzystwa Fotograficznego Szkocji, kiedy zostało ono założone w 1856 roku.

Mając bardzo napięty i nerwowy temperament, Brewster był nieco drażliwy w sprawach kontrowersyjnych; ale był wielokrotnie poddawany poważnej prowokacji. Był człowiekiem bardzo honorowym i żarliwie religijnym. Oceniając jego miejsce wśród odkrywców naukowych, należy przede wszystkim pamiętać o tym, że jego geniusz nie był typowo matematyczny. Jego metoda była empiryczna, a prawa, które ustanowił, były na ogół wynikiem powtarzanych eksperymentów. Do ostatecznego wyjaśnienia zjawisk, którymi się zajmował, nie wniósł nic i warto zauważyć, że chociaż do końca życia nie utrzymywał teorii korpuskularnej, nigdy wprost nie przyjął falowej teorii światła. Niewielu kwestionuje werdykt Jamesa Davida Forbesa , redaktora ósmego wydania Encyclopædia Britannica : „Jego naukowa chwała różni się w rodzaju od chwały Younga i Fresnela; ale odkrywca prawa polaryzacji kryształów dwuosiowych, mineralogia i podwójne załamanie przez kompresję zawsze będą zajmować czołowe miejsce w intelektualnej historii epoki”. Oprócz różnych już wspomnianych dzieł Brewstera można dodać: Uwagi i wprowadzenie do przekładu Carlyle'a Legendre's Elements of Geometry (1824); Traktat o optyce (1831); Listy o magii naturalnej , skierowane do Sir Waltera Scotta (1832) Męczennicy nauki, czyli żywoty Galileusza, Tycho Brahe i Keplera (1841); Więcej światów niż jeden (1854).

W swoim Traktacie wykazał związek barw roślinnych z widmami absorpcji i po raz pierwszy opisał czerwoną fluorescencję chlorofilu .

Historia szkockiej masonerii

Oprócz wielu prac naukowych i biografii wybitnych naukowców, Brewster napisał także Historię wolnej masonerii, zaczerpniętą z autentycznych źródeł informacji; z Relacją Wielkiej Loży Szkocji, od jej ustanowienia w 1736 r. do czasów obecnych , opublikowaną w 1804 r., gdy miał zaledwie 23 lata. Praca została zamówiona przez Alexandra Lawrie, wydawcę Wielkiej Loży Szkocji , któremu praca była często błędnie przypisywana. Biorąc pod uwagę, że książka nosi nazwisko Lawrie, a nie Brewstera, jest to zrozumiałe. Książka stała się jednym ze standardowych dzieł o wczesnej szkockiej masonerii, chociaż została w dużej mierze zastąpiona przez późniejsze prace. Nie ma dowodów na to, że Brewster był masonem w czasie, gdy pisał tę książkę, ani na to, że został nim później.

Sprzeciw wobec ewolucji

Chrześcijańskie przekonania Brewstera skłoniły go do przeciwstawienia się idei transmutacji gatunków i teorii ewolucji. Uważał, że „nauka i religia muszą być jednym, ponieważ obie zajmowały się Prawdą, która miała tylko jednego i tego samego Autora”. W 1845 roku napisał bardzo krytyczną recenzję ewolucjonistycznej pracy Ślady naturalnej historii stworzenia w North British Review . co uważał za obrazę chrześcijańskiego objawienia i niebezpieczny przykład materializmu.

O powstawaniu gatunków Darwina i opublikował artykuł Fakty i fantazje pana Darwina w dobrych słowach . Stwierdził, że książka Darwina łączy w sobie zarówno „interesujące fakty, jak i czcze fantazje”, co składa się na „niebezpieczne i poniżające spekulacje”. Akceptował zmiany adaptacyjne, ale stanowczo sprzeciwiał się stwierdzeniu Darwina o pierwotnej formie , które uważał za obraźliwą ideę „zarówno przyrodnika, jak i chrześcijanina”.

Rodzina

Calvert Jones , Lady Brewster (Jane Kirk Purnell), pani Jones, David Brewster i panna Parnell (w pozycji siedzącej)

Brewster był dwukrotnie żonaty. Jego pierwsza żona, Juliet Macpherson (ok. 1776–1850), była córką Jamesa Macphersona (1736–1796), prawdopodobnego tłumacza wierszy Osjana . Pobrali się 31 lipca 1810 roku w Edynburgu i mieli czterech synów i córkę:

  • Jakub (1812–)
  • Charles Macpherson (1813–1828), utonął.
  • David Edward Brewster (17 sierpnia 1815 -) został oficerem wojskowym (podpułkownikiem) służącym w Indiach.
  • Henry Craigie (1816–1905) został oficerem wojskowym i fotografem.
  • Margaret Maria Gordon (1823–1907) napisała książkę o Brewsterze, która jest uważana za najbardziej wyczerpujący opis jego życia.

Brewster ożenił się po raz drugi w Nicei, 26 (lub 27) marca 1857 r., Z Jane Kirk Purnell (ur. 1827), drugą córką Thomasa Purnella ze Scarborough. Lady Brewster słynnie zemdlała podczas debaty ewolucyjnej w Oksfordzie 30 czerwca 1860 r. Brewster zmarł w 1868 r. I został pochowany w opactwie Melrose obok swojej pierwszej żony i drugiego syna. Budynek fizyki na Uniwersytecie Heriot-Watt został nazwany na jego cześć.

Uznanie i nowoczesne referencje

Znak drogowy w Kings Buildings w Edynburgu ku pamięci Davida Brewstera

Popiersie Brewstera znajduje się w Sali Bohaterów National Wallace Monument w Stirling .

Poglądy Brewstera na temat możliwości ewolucji inteligencji na innych planetach, skontrastowane z opinią Williama Whewella , są cytowane w powieści Barchester Towers .

Pojawia się jako pomniejszy antagonista w grze wideo Assassin's Creed Syndicate z 2015 roku jako naukowiec pracujący dla przeciwnej frakcji gry. Zostaje zamordowany przez jedną z bohaterek, Evie Frye .

Ulica w kompleksie Kings Buildings (budynki naukowe powiązane z Uniwersytetem w Edynburgu ) została nazwana jego pamięci w 2015 roku.

Zobacz też

Źródła

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Biura akademickie
Poprzedzony

Dyrektor Uniwersytetu St Andrews 1837–1859
zastąpiony przez
Poprzedzony
Dyrektorzy uniwersytetów w Edynburgu 1859–1868
zastąpiony przez