Ernesta Williama Browna

Ernest William Brown
Ernest William Brown.jpg
Ernest William Brown z Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego
Urodzić się ( 1866-11-29 ) 29 listopada 1866
Hull , Anglia
Zmarł 22 lipca 1938 (22.07.1938) (w wieku 71)
New Haven, Connecticut
Narodowość język angielski
Obywatelstwo
Wielka Brytania Stany Zjednoczone
Alma Mater Kolegium Chrystusa, Cambridge
Znany z
Teoria Księżyca Mechanika nieba
Nagrody

Medal Królewski (1914) Medal Jamesa Craiga Watsona (1937) Członek Towarzystwa Królewskiego (1897)
Kariera naukowa
Pola
Matematyka Astronomia
Doradca doktorski George'a Howarda Darwina
Pod wpływem Wallace'a Johna Eckerta
Podpis
Ernest William Brown signature.jpg

Ernest William Brown FRS (29 listopada 1866 - 22 lipca 1938) był angielskim matematykiem i astronomem , który większość swojej kariery spędził pracując w Stanach Zjednoczonych i został naturalizowanym obywatelem amerykańskim w 1923 roku.

Dziełem jego życia było badanie ruchu Księżyca ( teoria księżyca ) i kompilacja niezwykle dokładnych tablic księżycowych. Studiował również ruch planet i obliczał orbity planetoid trojańskich .

życie i kariera

Brown urodził się w Hull w Anglii jako drugie z czworga dzieci Williama i Emmy Brown (z domu Martin) . Jego ojciec był pierwotnie rolnikiem, a później został kupcem drewna. Jego matka i młodszy brat zmarli na szkarlatynę w 1870 roku, kiedy Brown nie miał jeszcze 4 lat. On i jego dwie siostry byli następnie pod opieką ciotki dziewicy, aż pięć lat później jego ojciec ożenił się ponownie.

Edukacja i wczesna kariera

Brown kształcił się w Totteridge Park School w Hertfordshire (obecnie część Dorset House School ) oraz w Hull and East Riding College . Po ukończeniu szkoły wstąpił do Christ's College w Cambridge , gdzie w 1887 roku ukończył z wyróżnieniem pierwszą klasę jako szósty Wrangler z matematyki. Kontynuował studia podyplomowe w Cambridge i pracował pod kierunkiem George'a Howarda Darwina . Latem 1888 roku Darwin zasugerował, aby przestudiował prace George'a Williama Hilla na temat teorii Księżyca . Jak się okazało, ten pomysł na kierunek badań miał mieć ogromny wpływ na resztę życia Browna.

Brown został członkiem Kolegium Chrystusa w 1889 roku i został wybrany na członka Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego w tym samym roku. Otrzymał tytuł magistra w 1891 roku, a następnie opuścił Cambridge, aby zająć miejsce jako instruktor matematyki w Haverford College w Pensylwanii . Tam szybko awansował na stanowisko profesora matematyki w 1893 r. Jednak przez większość lat wracał latem do Cambridge, często przebywając ze swoim starym nauczycielem, Darwinem.

Pracuj nad ruchem Księżyca

W Haverford Brown kontynuował swoje studia nad teorią Księżyca i dokonał dokładnego przeglądu prac wcześniejszych badaczy, takich jak Hill, de Pontécoulant , Delaunay i Hansen . O jego mistrzostwie w tej dziedzinie świadczy publikacja jego pierwszego wielkiego dzieła, An Introductory Treatise on the Lunar Theory , w 1896 roku, kiedy Brown miał jeszcze mniej niż 30 lat. W następnym roku został wybrany na członka Towarzystwa Królewskiego .

W miarę postępu prac Brown stopniowo rozwijał plan stworzenia zupełnie nowej teorii Księżyca. Zostało to ostatecznie opublikowane jako seria artykułów w Memoirs of the Royal Astronomical Society między 1897 a 1908 rokiem. W 1907 roku został mianowany profesorem matematyki na Uniwersytecie Yale , z którym uzyskał zgodę na finansowanie ogromnego zadania obliczania szczegółowych tabel ruchu Księżyca, w oparciu o jego teorię księżycową. Po okresie 12 lat i kosztem ponad 34 000 dolarów, opus magnum Browna , Tables of the Motion of the Moon , zostało opublikowane w 1919 roku.

Rozbieżności między teorią a obserwacją

Celem Browna było stworzenie dokładnych efemeryd Księżyca, opartych wyłącznie na teorii grawitacji. W przypadku „głównego problemu” układu Ziemia-Księżyc-Słońce obliczył wyrazy długości i szerokości geograficznej z dokładnością do 0,001 sekundy kątowej . Uwzględnił również perturbacje spowodowane innymi planetami (głównie Jowiszem i Wenus ), a także wyjaśnił trudniejszy problem niesferycznej natury Ziemi i Księżyca.

Obserwacje wykazały, że tablice Browna rzeczywiście przewyższały tabele Hansena, które były używane od 1857 r., ale nadal występowały duże niewyjaśnione fluktuacje średniej długości geograficznej Księżyca, rzędu 10 sekund kątowych. Wprowadzono „wielki termin empiryczny” o wielkości 10,71 sekundy łukowej i okresie 257 lat, aby wyeliminować to w jak największym stopniu. Biorąc pod uwagę precyzję obliczeń Browna, wprowadzenie tej arbitralnej korekty musiało być wielkim rozczarowaniem.

Edmond Halley odkrył , że ruch Księżyca wydaje się stopniowo przyspieszać. Tego „przyspieszenia świeckiego” nie można było wytłumaczyć samą teorią grawitacji, a Simon Newcomb zasugerował, że w rzeczywistości było to spowodowane stopniowym zwalnianiem prędkości obrotowej Ziemi , z powodu tarcia generowanego przez pływy . Wynikało z tego, że to nie Księżyc przyspieszał – to czas (mierzony coraz dłuższym dniem na Ziemi) wydawał się zwalniać.

Brown poświęcił temu problemowi wiele badań i zaproponował, aby zaatakować go obserwacyjnie, używając zakryć Księżyca do dokładniejszego mapowania ścieżki Księżyca. Rozumował również, że gdyby rozbieżności były spowodowane zmianami w rotacji Ziemi, oznaczałoby to, że podobnie wpłynęłoby to na obserwacje innych obiektów. Zostało to częściowo potwierdzone przez obserwacje tranzytów Merkurego , ale Brown początkowo nie był przekonany. Jednak ostatecznie doszedł do wniosku, że Newcomb miał rację i nie tylko tempo obrotu Ziemi zwolniło, ale także wystąpiły przypadkowe, nieprzewidywalne fluktuacje, i opublikował te odkrycia w artykule w 1926 r. Późniejsze prace wykazały, że to prawda, a astronomowie dokonują teraz rozróżnienia między czasem uniwersalnym , który jest oparty na rotacji Ziemi, a czasem ziemskim (dawniej czasem efemerydalnym ), który jest jednolitą miarą upływu czasu (patrz także ΔT ).

Późniejsza praca i współpraca

Brown był aktywnym członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego i pełnił funkcję jego prezesa od 1915 do 1916 roku.

Zachował profesurę w Yale aż do przejścia na emeryturę w 1932 roku. Oprócz kontynuowania pracy na Księżycu, pracował również nad ruchem planet wokół Słońca . W 1933 roku opublikował książkę Planetary Theory , której współautorem był Clarence Shook, która zawierała szczegółowy opis rezonansu na orbitach planetarnych i badała szczególny przypadek planetoid trojańskich . W 1937 roku został odznaczony Medalem Watsona przez amerykańską Narodową Akademię Nauk .

Jednym z podyplomowych uczniów Browna był Wallace John Eckert , który został instruktorem na Uniwersytecie Columbia , kończąc doktorat. Eckert przyspieszyłby obliczenia astronomiczne, automatyzując je za pomocą komputerów cyfrowych.

Życie prywatne

Stowarzyszenia Brytyjskiego podczas podróży do Republiki Południowej Afryki, 1905. Brown siedzi w prawym dolnym rogu.

Brown nigdy się nie ożenił i przez większość swojego dorosłego życia mieszkał ze swoją niezamężną młodszą siostrą Mildred, która prowadziła dla niego dom. Postawiła sobie za zadanie chronić go przed „troskami i niepokojami” i udało jej się „całkowicie go zepsuć”. W młodości był zapalonym wioślarzem i alpinistą. Był zdolnym pianistą i grał jeszcze kilka lat przed śmiercią. Pozostał lubił muzykę i był przez pewien czas szefem New Haven Oratorio Society. Brown grał również w szachy na wysokim poziomie i uwielbiał kryminały.

Lubił podróżować i często przekraczał Atlantyk między Stanami Zjednoczonymi a Wielką Brytanią. Wraz z kilkoma profesjonalnymi kolegami był także entuzjastycznym uczestnikiem przedłużonej wizyty British Association w Afryce Południowej i innych częściach południowej i wschodniej Afryki w okresie od lipca do października 1905 r.

Jego codzienna rutyna była niezwykła i została opisana w następujący sposób:

Miał w zwyczaju kłaść się wcześnie spać iw konsekwencji budził się między trzecią a piątą nad ranem. Po wzmocnieniu się mocną kawą z termosu zabrał się do pracy nie ruszając się z łóżka, paląc liczne papierosy. W ten sposób jego poważna praca naukowa została zakończona, zanim wstał o dziewiątej na śniadanie.

Śmierć

Nałogowy palacz Brown przez większość życia cierpiał na problemy z oskrzelami. Przez większość sześciu lat swojej emerytury cierpiał na zły stan zdrowia i zmarł w New Haven w stanie Connecticut w 1938 roku. Jego siostra Mildred zmarła kilka lat przed nim, a jedyną żyjącą bliską rodziną była jego owdowiała starsza siostra , Elli Yorke, która wyemigrowała z mężem do Nowej Zelandii w latach 90. XIX wieku.

Dziedzictwo

Tablice Browna zostały przyjęte przez prawie wszystkie narodowe efemerydy w 1923 r. do obliczeń pozycji Księżyca i nadal były używane z pewnymi modyfikacjami do 1983 r. Wraz z pojawieniem się komputerów cyfrowych oryginalne wyrażenia trygonometryczne Browna, podane we wstępie do jego Tabele z 1919 r. (I z których zostały skompilowane) zaczęto używać do bezpośrednich obliczeń zamiast samych tabel. Przyniosło to również pewną poprawę precyzji, ponieważ tabele zawierały pewne drobne przybliżenia, będące kompromisem między dokładnością a ilością pracy potrzebnej do obliczeń w tamtych czasach obliczeń ręcznych.

W połowie XX wieku różnica między czasem uniwersalnym a czasem efemerydalnym została rozpoznana i oceniona, a kłopotliwe terminy empiryczne zostały usunięte. Następnie dokonano dalszych poprawek w teorii Browna, wynikających z ulepszonych wartości obserwacyjnych podstawowych stałych astronomicznych używanych w teorii oraz z przeróbki oryginalnych rozszerzeń analitycznych Browna w celu uzyskania dokładniejszych wersji współczynników stosowanych w teorii.

Ostatecznie, w 1984 roku, praca Browna została zastąpiona wynikami uzyskanymi z bardziej nowoczesnych danych obserwacyjnych (w tym danych z księżycowego pomiaru laserowego ) i całkowicie nowymi metodami obliczeniowymi do obliczania efemeryd Księżyca.

Korona

Nagrody

Nazwany po nim

Bibliografia

Linki zewnętrzne

nekrologi

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ernest_William_Brown&oldid=1135677525 ”