Edmond Halley

Nessun mortale può avvicinarsi più ai dei

Edmond Halley era un astronomo inglese, geofisico, matematico, meteorologo e fisico. Fu il secondo Astronomo Reale in Gran Bretagna, succedendo a John Flamsteed nel 1720.

Da un osservatorio che costruì a Saint Helena, Halley registrò un transito di Mercurio davanti al Sole. Realizzò che un transito simile di Venere poteva essere utilizzato per determinare le dimensioni del Sistema Solare. Utilizzò inoltre le sue osservazioni per espandere le mappe stellari contemporanee. Aiutò a provare osservazionalmente le leggi del moto di Isaac Newton e finanziò la pubblicazione della influente Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica di Newton. Dalle sue osservazioni di settembre 1682, utilizzò le leggi del moto per calcolare la periodicità della Cometa di Halley nella sua Synopsis of the Astronomy of Comets del 1705. Fu denominata dopo di lui al momento del suo ritorno previsto nel 1758, che non vide.

A partire dal 1698, effettuò spedizioni marittime e osservazioni sulle condizioni del magnetismo terrestre. Nel 1718 scoprì il moto proprio delle stelle "fisse".

Giovinezza

Halley nacque a Haggerston nel Middlesex. Suo padre, Edmond Halley Sr., proveniva da una famiglia del Derbyshire ed era un ricco fabbricante di sapone a Londra. Da bambino, Halley era molto interessato alla matematica. Studiò alla St Paul's School dove sviluppò il suo interesse iniziale per l'astronomia, e dal 1673 al The Queen's College di Oxford. Ancora studente, Halley pubblicò articoli sul Sistema Solare e sulle macchie solari.

Carriera

Pubblicazioni e invenzioni

Mentre era all'Università di Oxford, Halley fu presentato a John Flamsteed, l'Astronomo Reale. Influenzato dal progetto di Flamsteed di compilare un catalogo di stelle settentrionali, Halley propose di fare lo stesso per l'Emisfero Meridionale.

Nel 1676, Halley visitò l'isola dell'Atlantico meridionale di Saint Helena e allestì un osservatorio con un grande sestante con cannocchiale telescopico per catalogare le stelle dell'Emisfero Meridionale. Mentre era lì osservò un transito di Mercurio davanti al Sole e realizzò che un transito simile di Venere poteva essere utilizzato per determinare le dimensioni assolute del Sistema Solare. Tornò in Inghilterra a maggio 1678. L'anno successivo andò a Danzica Gdańsk per conto della Royal Society per aiutare a risolvere una controversia. Poiché l'astronomo Johannes Hevelius non utilizzava un telescopio, le sue osservazioni erano state messe in discussione da Robert Hooke. Halley rimase con Hevelius e osservò e verificò la qualità delle osservazioni di Hevelius. Nel 1679 Halley pubblicò i risultati dalle sue osservazioni a St. Helena come Catalogus Stellarum Australium che includeva dettagli di 341 stelle meridionali. Questi aggiunte alle mappe stellari contemporanee gli guadagnarono un paragone con Tycho Brahe: ad esempio "il Tycho meridionale" come descritto da Flamsteed. Halley ricevette la sua laurea M.A. a Oxford e fu eletto Fellow della Royal Society all'età di 22 anni. A settembre 1682 effettuò una serie di osservazioni di quella che divenne nota come Cometa di Halley, anche se il suo nome diventò associato ad essa a causa del suo lavoro sull'orbita e della previsione del suo ritorno nel 1758 che non visse per vedere.

Nel 1686 Halley pubblicò la seconda parte dei risultati della sua spedizione eliana, essendo un articolo e una mappa sui venti commerciali e i monsoni. I simboli che utilizzò per rappresentare i venti in scia ancora esistono nella maggior parte delle rappresentazioni moderne dei grafici meteorologici. In questo articolo identificò il riscaldamento solare come causa dei movimenti atmosferici. Stabilì anche la relazione tra la pressione barometrica e l'altitudine sul livello del mare. I suoi grafici sono stati un contributo importante al campo emergente della visualizzazione delle informazioni.

Halley trascorse la maggior parte del suo tempo nelle osservazioni lunari, ma era anche interessato ai problemi della gravità. Un problema che attirò la sua attenzione fu la prova delle leggi di Keplero sul moto planetario. Ad agosto 1684 andò a Cambridge per discuterne con Isaac Newton, proprio come John Flamsteed aveva fatto quattro anni prima, solo per scoprire che Newton aveva risolto il problema, su istanza di Flamsteed riguardante l'orbita della cometa Kirch, senza pubblicare la soluzione. Halley chiese di vedere i calcoli e Newton gli disse che non poteva trovarli, ma promisse di rifarli e inviarli più tardi, il che alla fine fece, in un breve trattato intitolato, On the motion of bodies in an orbit. Halley riconobbe l'importanza del lavoro e tornò a Cambridge per organizzarne la pubblicazione con Newton, che invece procedette a espanderlo nel suo Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica pubblicato alle spese di Halley nel 1687. I primi calcoli di Halley con le comete furono quindi per l'orbita della cometa Kirch, basati sulle osservazioni di Flamsteed del 1680-1. Sebbene fosse per calcolare accuratamente l'orbita della cometa del 1682, fu impreciso nei suoi calcoli dell'orbita della cometa Kirch. Indicavano una periodicità di 575 anni, quindi apparendo negli anni 531 e 1106, e presumibilmente annunciando la morte di Giulio Cesare in modo simile nel −44 45 BCE. È ora noto avere un periodo orbitale di circa 10.000 anni.

Nel 1691 Halley costruì una campana subacquea, un dispositivo in cui l'atmosfera era reintegrata per mezzo di barili pesanti di aria inviati dalla superficie. In una dimostrazione, Halley e cinque compagni si immersero a 60 piedi 18 m nel Tamigi e rimasero lì per più di un'ora e mezza. La campana di Halley era di poco uso per i lavori di recupero pratici, poiché era molto pesante, ma fece miglioramenti nel tempo, successivamente estendendo il suo tempo di esposizione sott'acqua a più di 4 ore. Halley soffrì di uno dei primi casi registrati di barotrauma dell'orecchio medio. Quello stesso anno, a una riunione della Royal Society, Halley introdusse un modello funzionante rudimentale di una bussola magnetica utilizzando un alloggiamento riempito di liquido per smorzare l'oscillazione e il tremolo dell'ago magnetizzato.

Nel 1691, Halley cercò il posto di Professore Savilian di Astronomia a Oxford. Mentre era candidato per il posto, Halley affrontò l'ostilità dell'Astronomo Reale, John Flamsteed, e le sue convinzioni religiose furono messe in discussione. La sua candidatura fu contrastata sia dall'Arcivescovo di Canterbury, John Tillotson, che dal Vescovo Stillingfleet, e il posto andò invece a David Gregory, che aveva il sostegno di Isaac Newton.

Nel 1692, Halley propose l'idea di una Terra cava costituita da un guscio di circa 500 miglia 800 km di spessore, due gusci concentrici interni e un nucleo più interno. Suggerì che le atmosfere separavano questi gusci e che ogni guscio aveva i suoi propri poli magnetici, con ogni sfera che ruota a una velocità diversa. Halley propose questo schema per spiegare letture anomale della bussola. Immaginavà ogni regione interna come avente un'atmosfera e luminosa e possibilmente abitata, e speculò che il gas che sfuggiva causasse l'aurora boreale. Suggerì: "I raggi aurorali sono dovuti a particelle, che sono influenzate dal campo magnetico, i raggi paralleli al campo magnetico terrestre."

Nel 1693 Halley pubblicò un articolo sulle rendite vitalizie, che presentava un'analisi dell'età alla morte sulla base delle statistiche di Breslau che Caspar Neumann era stato in grado di fornire. Questo articolo ha permesso al governo britannico di vendere rendite vitalizie a un prezzo appropriato in base all'età dell'acquirente. Il lavoro di Halley ha fortemente influenzato lo sviluppo della scienza attuariale. La costruzione della tavola di vita per Breslau, che seguì un lavoro più primitivo di John Graunt, è ora considerata un evento importante nella storia della demografia.

La Royal Society censurò Halley per aver suggerito nel 1694 che la storia del diluvio di Noè potrebbe essere un resoconto di un impatto cometario. Questa teoria è stata suggerita in modo indipendente da ricercatori moderni come l'ipotesi del bolide di Tollmann 1992, ma è generalmente rifiutata dai geologi.

Anni di esplorazione

Nel 1698, a Halley fu dato il comando della Paramour, una vela rosa di 52 piedi 16 m, affinché potesse effettuare indagini nell'Atlantico meridionale sulle leggi che governano la variazione della bussola. Il 19 agosto 1698 prese il comando della nave e nel novembre 1698 salpò per quello che fu il primo viaggio puramente scientifico di una nave della Marina inglese. Sfortunatamente, si verificarono problemi di insubordinazione riguardanti la competenza di Halley nel comandare una nave. Halley restituì la nave all'Inghilterra per procedere contro gli ufficiali nel luglio 1699. Il risultato fu una leggera reprimenda per i suoi uomini e insoddisfazione per Halley, che riteneva che il tribunale fosse stato troppo indulgente. Halley ricevette successivamente una commissione temporanea come Capitano nella Marina Reale, recommissionò la Paramour il 24 agosto 1699 e salpò di nuovo nel settembre 1699 per effettuare osservazioni estese sulle condizioni del magnetismo terrestre. Questo compito lo realizzò in un secondo viaggio atlantico che durò fino al 6 settembre 1700 e si estese da 52 gradi nord a 52 gradi sud. I risultati furono pubblicati in General Chart of the Variation of the Compass 1701. Questo era il primo tale grafico ad essere pubblicato e il primo su cui apparvero le linee isogoniche, o halleyane. L'uso di tali linee ispirò idee successive come quelle di isoterme di Alexander von Humboldt nelle sue mappe.

La prefazione alla raccolta di Awnsham e John Churchill di viaggi e viaggi 1704, presumibilmente scritta da John Locke o da Halley, valorizzò spedizioni come queste come parte di una grande espansione della conoscenza europea, sia "morale" che scientifica e senza trascurare l'astronomia.

Vita come accademico

Nel novembre 1703 Halley fu nominato Professore Savilian di Geometria all'Università di Oxford, i suoi nemici teologici, John Tillotson e il Vescovo Stillingfleet, erano morti, e ricevette una laurea onoraria in legge nel 1710. Nel 1705, applicando metodi di astronomia storica, pubblicò Astronomiae cometicae synopsis, che affermava la sua convinzione che gli avvistamenti di comete del 1456, 1531, 1607 e 1682 fossero della stessa cometa, che prediceva sarebbe tornata nel 1758. Halley non visse per testimoniare il ritorno della cometa, ma quando accadde, la cometa divenne generalmente nota come Cometa di Halley.

Entro il 1706 Halley aveva imparato l'arabo e completato la traduzione iniziata da Edward Bernard dei Libri V-VII delle Coniche di Apollonio da copie trovate a Leiden e la Bodleian Library di Oxford. Completò anche una nuova traduzione dei primi quattro libri dal greco originale che era stata iniziata dal defunto David Gregory. Li pubblicò insieme alla sua propria ricostruzione del Libro VIII nella prima edizione latina completa nel 1710.

Nel 1716 Halley suggerì una misurazione ad alta precisione della distanza tra la Terra e il Sole cronometrando il transito di Venere. Nel farlo, stava seguendo il metodo descritto da James Gregory in Optica Promota in cui è descritto anche il design del telescopio gregoriano. È ragionevole presumere che Halley possedesse e avesse letto questo libro dato che il design gregoriano era il principale design di telescopio utilizzato in astronomia ai tempi di Halley. Non è a credito di Halley che non abbia riconosciuto la priorità di Gregory in questa materia. Nel 1718 scoprì il moto proprio delle stelle "fisse" confrontando le sue misurazioni astrometriche con quelle fornite in Almagest di Tolomeo. Arturo e Sirio erano due notati per essersi mossi significativamente, quest'ultimo avendo progredito 30 minuti d'arco circa il diametro della luna verso sud in 1800 anni.

Nel 1720, insieme al suo amico antiquario William Stukeley, Halley partecipò al primo tentativo di datare scientificamente Stonehenge. Assumendo che il monumento fosse stato allestito utilizzando una bussola magnetica, Stukeley e Halley tentarono di calcolare la deviazione percepita introducendo correzioni dai registri magnetici esistenti e suggerirono tre date 460 BC, AD 220 e AD 920, la più antica essere quella accettata. Queste date erano sbagliate di migliaia di anni, ma l'idea che i metodi scientifici potessero essere utilizzati per datare monumenti antichi era rivoluzionaria per i tempi.

Halley succedette a John Flamsteed nel 1720 come Astronomo Reale, una posizione che Halley ricoprì fino alla sua morte. Halley morì nel 1742 all'età di 85 anni. Fu sepolto nel cimitero della vecchia chiesa di St Margaret's, Lee da allora ricostruita, presso Lee Terrace, Blackheath. Fu sepolto nello stesso volta dell'Astronomo Reale John Pond; la tomba senza contrassegni dell'Astronomo Reale Nathaniel Bliss è vicina. La sua lapide originale fu trasferita dall'Ammiragliato quando la chiesa di Lee originale fu demolita e ricostruita – può essere vista oggi sulla parete meridionale della Camera Obscura al Royal Observatory, Greenwich. La sua tomba contrassegnata può essere vista presso la Chiesa di St Margaret's, Lee Terrace.

Vita personale

Halley sposò Mary Tooke nel 1682 e si stabilì a Islington. La coppia aveva tre figli.

Denominato dopo Edmond Halley

• Cometa di Halley periodo orbitale approssimativamente 75 anni
• Cratere lunare Halley
• Cratere marziano Halley
• Stazione di ricerca Halley, Antartide
• Metodo di Halley, per la soluzione numerica delle equazioni
• Halley Street, a Blackburn, Victo