L'eau sous le Temple était à la fois réelle et métaphorique, existant comme des sources et des cours d'eau, comme une énergie spirituelle, et comme un symbole de l'aspect réceptif ou lunaire de la nature.
John Michell était un philosophe naturel et un ecclésiastique anglais qui a fourni des perspectives novatrices dans un large éventail de domaines scientifiques, notamment l'astronomie, la géologie, l'optique et la gravitation. Considéré comme « l'un des plus grands scientifiques méconnus de tous les temps », il a été la première personne connue à proposer les concepts suivants : l'existence de trous noirs ; les tremblements de terre se propagent en ondes sismiques ; comment fabriquer un aimant artificiel ; et, reconnaissant que les étoiles doubles étaient un produit de la gravitation mutuelle, il a été le premier à appliquer la statistique à l'étude du cosmos. Il a inventé un appareil pour mesurer la masse de la Terre. Il a été appelé le père de la sismologie et de la magnétométrie.
Selon un journaliste scientifique, « certains détails du travail de Michell sonnent vraiment comme s'ils étaient tirés des pages d'un manuel d'astronomie du XXe siècle ». La Société physique américaine APS a décrit Michell comme étant « si en avance sur ses contemporains scientifiques que ses idées ont été oubliées, jusqu'à ce qu'elles soient réinventées plus d'un siècle plus tard ». La Société a déclaré que bien que « c'était l'un des scientifiques les plus brillants et originaux de son époque, Michell reste pratiquement inconnu aujourd'hui, en partie parce qu'il a peu fait pour développer et promouvoir ses idées révolutionnaires ».
Première vie, éducation et postes professionnels
John Michell est né en 1724 à Eakring, dans le Nottinghamshire, fils de Gilbert Michell, prêtre, et d'Obedience Gerrard. Gilbert était le fils de William Michell et de Mary Taylor de Kenwyn, Cornwall ; Obedience était la fille de Ralph et Hannah Gerrard de Londres.
Bien qu'aucun portrait survivant de Michell n'existe, les récits historiques le décrivent comme un homme petit et de teint noir avec une silhouette trapue (« un petit homme court, de teint noir, et gras »). Pour visualiser Michell, nous nous sommes tournés vers une plateforme d'IA pour obtenir de l'aide, qui a généré le portrait affiché en haut de cette biographie. Nous aimerions exprimer nos remerciements à Michael Ross de nous l'avoir signalé.
En 1910, Sir Edmund Whittaker a observé que pendant le siècle après la mort de Newton, « le seul philosophe naturel de distinction qui a vécu et enseigné à Cambridge était Michell », bien que ses « recherches semblent avoir attiré peu ou pas d'attention parmi ses contemporains et successeurs du collège, qui ont silencieusement accepté que ses découvertes soient attribuées à d'autres, et ont permis que son nom disparaisse entièrement de la tradition de Cambridge ». Michell a ensuite occupé des postes cléricaux à Compton puis à Havant, tous deux dans le Hampshire. Pendant cette période, il a cherché sans succès des postes à Cambridge et en tant qu'astronome royal.
En 1767, il a été nommé vicaire de l'église St. Michael's Church de Thornhill, près de Leeds, Yorkshire, Angleterre, poste qu'il a occupé le reste de sa vie. Il a effectué la plupart de ses importants travaux scientifiques à Thornhill, où il est mort le 21 avril 1793, à l'âge de 68 ans. Il y est enterré. Après une pression locale, une plaque bleue a été apposée sur le mur de l'église pour le commémorer.
Travaux scientifiques
En 1750, Michell a publié à Cambridge un ouvrage d'une quatre-vingts pages intitulé « A Treatise of Artificial Magnets », dans lequel il a présenté une méthode facile et expéditive de production d'aimants supérieurs aux meilleurs aimants naturels. Outre la description de la méthode de magnétisation qui porte toujours son nom, cet ouvrage contient une variété d'observations précises sur le magnétisme et présente une exposition lucide de la nature de l'induction magnétique.
À un moment donné, Michell a tenté de mesurer la pression de rayonnement de la lumière en concentrant la lumière du soleil d'un côté d'une aiguille de boussole. L'expérience n'a pas réussi : l'aiguille a fondu.
Géologie et sismologie
Jusqu'à la fin du XXe siècle, Michell était considéré comme important principalement en raison de ses travaux en géologie. Son essai géologique le plus important, écrit après le tremblement de terre de Lisbonne en 1755, était intitulé « Conjectures concerning the Cause and Observations upon the Phaenomena of Earthquakes » Philosophical Transactions, li. 1760. Dans cet article, il a introduit l'idée que les tremblements de terre se propagent sous forme d'ondes dans la Terre et qu'ils impliquent les décalages dans les strates géologiques maintenant connus sous le nom de failles. Il a pu estimer l'épicentre et le foyer du tremblement de terre de Lisbonne, et aurait peut-être aussi été le premier à suggérer qu'un tsunami est causé par un tremblement de terre sous-marin.
L'essai de Michell a non seulement fourni des perspectives sur les tremblements de terre, mais a également, plus largement, représenté une avancée dans la compréhension de la géologie de la croûte terrestre. Il a reconnu que la Terre est composée « de strates régulières et uniformes », dont certaines ont été interrompues par des soulèvements. « La partie la plus importante du document sur les tremblements de terre de Michell », selon l'avis d'un commentateur, « est le compte rendu qu'il contient de ce qu'on appelle maintenant la croûte de la Terre ». Exhibant une connaissance remarquable des strates géologiques dans diverses parties de l'Angleterre et à l'étranger, il s'est appuyé sur ses propres observations pour faire avancer la compréhension de la stratigraphie sédimentaire et a été le premier à définir la stratigraphie du Mésozoïque au Royaume-Uni.
En 1760, grâce à ce travail, il a été élu membre de la Royal Society.
Une lettre de 1788 à Henry Cavendish indiquait que Michell continuait à s'intéresser à la géologie plusieurs décennies après son article sur les tremblements de terre.
Magnétisme
Michell a étudié le magnétisme et a découvert la « loi du carré inverse », le fait que la force magnétique exercée par chaque pôle d'un aimant diminue en proportion du carré de la distance entre eux. Son article de 1750 Treatise of Artificial Magnets, qui a été écrit pour les marins et les fabricants d'instruments et destiné comme un manuel pratique sur la façon de faire des aimants, incluait une liste des « Properties of Magnetical Bodies » qui a représenté une contribution majeure à la compréhension du magnétisme.
Gravité
Michell a conçu une balance de torsion pour mesurer la masse de la Terre, mais est mort avant de pouvoir l'utiliser. Son instrument est passé aux mains de son ami de toujours Henry Cavendish, qui a d'abord réalisé en 1798 l'expérience maintenant connue sous le nom d'expérience de Cavendish. Plaçant deux boules de plomb de 1 kg aux extrémités d'une tige de six pieds, il a suspendu la tige horizontalement par une fibre attachée à son centre. Il a ensuite placé une massive boule de plomb à côté de chacune des petites, provoquant une attraction gravitationnelle qui a fait tourner la tige dans le sens des aiguilles d'une montre. En mesurant le mouvement de la tige, Cavendish a pu calculer la force exercée par chacune des grandes boules sur les boules de 1 kg. À partir de ces calculs, il a pu fournir une estimation précise de la constante gravitationnelle et de la masse et de la densité moyenne de la Terre. Cavendish a donné à Michell tout le crédit pour son accomplissement.
En 1987, le chercheur en gravité A. H. Cook a écrit :
L'avancée la plus importante dans les expériences sur la gravitation et autres mesures délicates a été l'introduction de la balance de torsion par Michell et son utilisation par Cavendish. Elle a été la base de toutes les expériences les plus importantes sur la gravitation depuis.
Étoiles doubles
Michell a été la première personne à appliquer les nouvelles mathématiques de la statistique à l'étude des étoiles, et a démontré dans un article de 1767 que beaucoup plus d'étoiles se produisent par paires ou en groupes qu'une distribution parfaitement aléatoire ne pourrait l'expliquer. Il a concentré son enquête sur l'amas des Pléiades et a calculé que la probabilité de trouver un tel regroupement rapproché d'étoiles était d'environ une sur cinq cent mille. Il a conclu que les étoiles dans ces systèmes d'étoiles doubles ou multiples pourraient être attirées les unes par les autres par la gravitation, fournissant ainsi la première preuve de l'existence d'étoiles binaires et d'amas d'étoiles. Son travail sur les étoiles doubles a peut-être influencé la recherche de son ami Herschel sur le même sujet.
Trous noirs
C'était Michell qui, dans un article pour les Philosophical Transactions de la Royal Society of London, lu le 27 novembre 1783, a d'abord proposé l'idée qu'il existait des choses appelées trous noirs, qu'il appelait « étoiles sombres ». Ayant accepté la théorie corpusculaire de la lumière de Newton, qui postulait que la lumière consiste en particules minuscules, il a raisonné que ces particules, lorsqu'elles sont émises par une étoile, seraient ralenties par sa gravitation, et pensait qu'il serait donc possible de déterminer la masse de l'étoile en fonction de la réduction de vitesse. Cette intuition a conduit à son tour à la reconnaissance que la gravitation d'une étoile pourrait être si forte que la vitesse de libération dépasserait la vitesse de la lumière. Michell a calculé que ce serait le cas pour une étoile plus de 500 fois la taille du Soleil. Comme la lumière ne pourrait pas s'échapper d'une telle étoile, elle serait invisible. En ses propres termes :
S'il devrait réellement exister dans la nature des corps dont la densité n'est pas inférieure à celle du soleil, et dont les diamètres sont plus de 500 fois le diamètre du soleil, puisque leur lumière ne pourrait pas nous atteindre ; ou s'il devait exister d'autres corps de taille quelque peu plus petite, qui ne sont pas naturellement lumineux ; de l'existence de corps sous l'une ou l'autre de ces circonstances, nous ne pourrions avoir aucune information de la vue ; pourtant, si d'autres corps lumineux devraient se trouver tourner autour d'eux nous pourrions peut-être encore inférer de façon probable l'existence des corps centraux de quelque degré de probabilité, car cela pourrait offrir une piste à certaines des irrégularités apparentes des corps qui tournent, qui ne seraient pas facilement explicables sur aucune autre hypothèse ; mais comme les conséquences d'une telle supposition sont très évidentes, et la considération d'elles quelque peu à côté de mon objectif actuel, je ne les poursuivrai pas plus loin.
Michell a suggéré qu'il pourrait y avoir de nombreuses « étoiles sombres » dans l'univers, et aujourd'hui les astronomes croient que les trous noirs existent effectivement au centre de la plupart des galaxies. De même, Michell a proposé que les astronomes pourraient détecter des « étoiles sombres » en cherchant des systèmes d'étoiles qui se comportent gravitationnellement comme deux étoiles, mais où une seule étoile pouvait être vue. Michell a fait valoir que cela montrerait la présence d'une « étoile sombre ». C'était une prédiction extraordinairement précise. Tous les douzaines de candidats trous noirs stellaires dans notre galaxie la Voie lactée sont dans des systèmes binaires compacts de rayons X.
Les idées de Michell sur la gravité et la lumière ont intéressé William Herschel, qui a tenté de les tester avec ses puissants télescopes. Quelques années après que Michell a conçu le concept de trous noirs, le mathématicien français Pierre-Simon Laplace a suggéré essentiellement la même idée dans son livre de 1796, Exposition du Système du Monde.
Il a été écrit que Michell était tellement en avance sur son temps en ce qui concerne les trous noirs que l'idée « a fait peu d'impression » sur ses contemporains. « Il est mort dans l'obscurité tranquille », déclare l'American Physical Society, « et sa notion d'une étoile sombre a été oubliée jusqu'à ce que ses écrits refassent surface dans les années 1970 ».
Télescopes
Michell a construit des télescopes pour son propre usage. L'un d'eux, un télescope réfléchissant avec une distance focale de 10 pieds et une ouverture de 30 pouces, a été acheté par l'astronome distingué William Herschel après la mort de Michell. Les deux hommes avaient de nombreux intérêts en commun et ont échangé des lettres au moins deux fois, mais un seul enregistrement suggère qu'ils se sont jamais rencontrés. Herschel a enregistré avoir visité et vu le télescope de M. Michell dans la région en 1792. Michell était déjà fragile et son télescope était en mauvais état. L'année suivante, Herschel a acheté le télescope pour 30 £.
Autres activités professionnelles
Michell a également écrit un article sur l'arpentage que son biographe a décrit comme « élégant » en théorie. Michell a été élu membre de la Royal Society. Il a d'abord été invité aux réunions de la Royal Society en 1751 en tant qu'invité de Sir George Savile, qui deviendrait son mécène. Il a ensuite assisté aux réunions « une à quatre fois par an », alors qu'il était à Cambridge. Son article sur la cause des tremblements de terre a été présenté à la Société à partir du 28 février 1760, menant à une recommandation de Savile et d'un autre membre que Michell soit invité à rejoindre la Société. Il a été élu membre le 12 juin 1760.
Michell a suivi ses travaux en sismologie avec des travaux en astronomie, et après la publication de ses conclusions en 1767, il a siégé à un comité d'astronomie de la Royal Society.
Plus récemment, Michell est devenu connu pour sa lettre à Cavendish, publiée en 1784, sur l'effet de la gravité sur la lumière. Cet article a été redécouvert dans les années 1970 et est maintenant reconnu comme anticipant plusieurs idées astronomiques qui avaient été considérées comme des innovations du XXe siècle. Michell est maintenant crédité d'être le premier à étudier le cas d'un objet céleste assez massif pour empêcher la lumière de s'échapper le concept de vitesse de libération était bien connu à l'époque. Un tel objet, qu'il appelait une étoile sombre, ne serait pas directement visible, mais pourrait être identifié par les mouvements d'une étoile compagne s'il faisait partie d'un système binaire. Le rayon minimum classique pour l'échappement en supposant que la lumière se comportait comme des particules de matière est numériquement égal au rayon de Schwarzschild en relativité générale. Michell a également suggéré d'utiliser un prisme pour mesurer ce qui est maintenant connu sous le nom de décalage vers le rouge gravitationnel, l'affaiblissement gravitationnel de la lumière stellaire dû à la gravité de surface de l'étoile sou
