Edmond Halley

Nenhum mortal pode se aproximar mais dos deuses

Edmond Halley foi um astrônomo inglês, geofísico, matemático, meteorologista e físico. Ele foi o segundo Astrônomo Real na Grã-Bretanha, sucedendo John Flamsteed em 1720.

De um observatório que construiu em Saint Helena, Halley registrou um trânsito de Mercúrio pelo Sol. Ele percebeu que um trânsito similar de Vênus poderia ser usado para determinar o tamanho do Sistema Solar. Também usou suas observações para expandir os mapas estelares contemporâneos. Ajudou na comprovação observacional das leis do movimento de Isaac Newton e financiou a publicação da influente Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica de Newton. A partir de suas observações de setembro de 1682, usou as leis do movimento para calcular a periodicidade do Cometa de Halley em seu Synopsis of the Astronomy of Comets de 1705. Foi nomeado em sua homenagem quando seu retorno previsto ocorreu em 1758, o qual ele não viveu para ver.

A partir de 1698, realizou expedições navegacionais e fez observações sobre as condições do magnetismo terrestre. Em 1718, descobriu o movimento próprio das estrelas "fixas".

Primeiros anos

Halley nasceu em Haggerston em Middlesex. Seu pai, Edmond Halley Sr., era originário de uma família de Derbyshire e era um fabricante de sabão rico em Londres. Como criança, Halley era muito interessado em matemática. Estudou na St Paul's School onde desenvolveu seu interesse inicial em astronomia, e a partir de 1673 no The Queen's College, Oxford. Ainda sendo um estudante de graduação, Halley publicou artigos sobre o Sistema Solar e manchas solares.

Carreira

Publicações e invenções

Enquanto estava na Universidade de Oxford, Halley foi apresentado a John Flamsteed, o Astrônomo Real. Influenciado pelo projeto de Flamsteed de compilar um catálogo de estrelas do norte, Halley propôs fazer o mesmo para o Hemisfério Sul.

Em 1676, Halley visitou a ilha do Atlântico Sul, Saint Helena, e estabeleceu um observatório com um grande sextante com lunetas telescópicas para catalogar as estrelas do Hemisfério Sul. Enquanto lá, observou um trânsito de Mercúrio pelo Sol e percebeu que um trânsito similar de Vênus poderia ser usado para determinar o tamanho absoluto do Sistema Solar. Retornou à Inglaterra em maio de 1678. No ano seguinte viajou para Danzig Gdańsk em nome da Royal Society para ajudar a resolver uma disputa. Como o astrônomo Johannes Hevelius não usava telescópio, suas observações haviam sido questionadas por Robert Hooke. Halley ficou com Hevelius e observou e verificou a qualidade das observações de Hevelius. Em 1679, Halley publicou os resultados de suas observações em St. Helena como Catalogus Stellarum Australium que incluía detalhes de 341 estrelas do sul. Estas adições aos mapas estelares contemporâneos lhe renderam comparação com Tycho Brahe: por exemplo, "o Tycho do sul" conforme descrito por Flamsteed. Halley recebeu seu grau de M.A. em Oxford e foi eleito como Fellow da Royal Society aos 22 anos de idade. Em setembro de 1682, realizou uma série de observações do que se tornou conhecido como o Cometa de Halley, embora seu nome se tenha associado a ele por causa de seu trabalho na órbita e previsão de seu retorno em 1758, o qual ele não viveu para ver.

Em 1686, Halley publicou a segunda parte dos resultados de sua expedição Heleniana, sendo um artigo e gráfico sobre ventos alísios e monções. Os símbolos que usou para representar ventos de cauda ainda existem na maioria das representações modernas de gráficos climáticos. Neste artigo, identificou o aquecimento solar como a causa dos movimentos atmosféricos. Também estabeleceu a relação entre pressão barométrica e altura acima do nível do mar. Seus gráficos foram uma contribuição importante para o campo emergente da visualização de informações.

Halley gastou a maior parte de seu tempo em observações lunares, mas também se interessava pelos problemas da gravidade. Um problema que atraiu sua atenção foi a prova das leis de Kepler do movimento planetário. Em agosto de 1684, foi a Cambridge para discutir isso com Isaac Newton, assim como John Flamsteed havia feito quatro anos antes, apenas para descobrir que Newton havia resolvido o problema, a instigação de Flamsteed com relação à órbita do cometa Kirch, sem publicar a solução. Halley pediu para ver os cálculos e foi informado por Newton que não conseguia encontrá-los, mas promete refazê-los e enviá-los mais tarde, o que ele acabou fazendo, em um breve tratado intitulado, On the motion of bodies in an orbit. Halley reconheceu a importância do trabalho e retornou a Cambridge para arranjar sua publicação com Newton, que em vez disso expandiu-a em sua Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica publicada com despesas de Halley em 1687. Os primeiros cálculos de Halley com cometas foram assim para a órbita do cometa Kirch, baseados nas observações de Flamsteed em 1680-1. Embora fosse calcular com precisão a órbita do cometa de 1682, foi impreciso em seus cálculos da órbita do cometa Kirch. Indicavam uma periodicidade de 575 anos, aparecendo assim nos anos 531 e 1106, e presumivelmente anunciando a morte de Julius Caesar de forma similar em −44 45 BCE. Agora se sabe ter um período orbital de circa 10.000 anos.

Em 1691, Halley construiu um sino de mergulho, um dispositivo no qual a atmosfera era reabastecida através de barris ponderados de ar enviados da superfície. Em uma demonstração, Halley e cinco companheiros mergulharam a 60 pés 18 m no Rio Thames, e permaneceram lá por mais de uma hora e meia. O sino de Halley era de pouco uso para trabalhos práticos de salvamento, pois era muito pesado, mas ele fez melhorias nele ao longo do tempo, mais tarde estendendo seu tempo de exposição subaquática para mais de 4 horas. Halley sofreu um dos primeiros casos registrados de barotrauma de ouvido médio. Nesse mesmo ano, em uma reunião da Royal Society, Halley introduziu um modelo de trabalho rudimentar de uma bússola magnética usando um invólucro cheio de líquido para amortecer o balanço e oscilação da agulha magnetizada.

Em 1691, Halley buscou o cargo de Professor Savilian de Astronomia em Oxford. Enquanto era candidato à posição, Halley enfrentou a animosidade do Astrônomo Real, John Flamsteed, e suas opiniões religiosas foram questionadas. Sua candidatura foi contestada tanto pelo Arcebispo de Canterbury, John Tillotson, quanto pelo Bispo Stillingfleet, e a posição foi para David Gregory, que tinha o apoio de Isaac Newton.

Em 1692, Halley apresentou a ideia de uma Terra oca consistindo em uma casca de cerca de 500 milhas 800 km de espessura, dois invólucros concêntricos internos e um núcleo interno. Ele sugeriu que atmosferas separavam essas camadas, e que cada camada tinha seus próprios polos magnéticos, com cada esfera girada em velocidade diferente. Halley propôs este esquema para explicar leituras anômalas da bússola. Ele vislumbrava cada região interna como tendo uma atmosfera e sendo luminosa e possivelmente habitada, e especulou que gás escapando causava a aurora boreal. Ele sugeriu, "Os raios aurorais são devidos a partículas, que são afetadas pelo campo magnético, os raios paralelos ao campo magnético da Terra."

Em 1693, Halley publicou um artigo sobre anuidades vitalícias, que apresentava uma análise de idade ao morte com base nas estatísticas de Breslau que Caspar Neumann havia conseguido fornecer. Este artigo permitiu ao governo britânico vender anuidades vitalícias a um preço apropriado com base na idade do comprador. O trabalho de Halley influenciou fortemente o desenvolvimento da ciência atuarial. A construção da tabela de vida para Breslau, que seguiu trabalho mais primitivo de John Graunt, é agora vista como um evento importante na história da demografia.

A Royal Society censurou Halley por sugerir em 1694 que a história do dilúvio de Noé poderia ser uma conta de um impacto cometário. Esta teoria foi independentemente sugerida por pesquisadores modernos como hipótese do bólido de Tollmann 1992, mas é geralmente rejeitada por geólogos.

Anos de exploração

Em 1698, Halley recebeu o comando do Paramour, um pink de 52 pés 16 m, para que pudesse realizar investigações no Atlântico Sul sobre as leis que governam a variação da bússola. Em 19 de agosto de 1698, assumiu o comando do navio e, em novembro de 1698, navegou no que foi a primeira viagem puramente científica de um navio naval inglês. Infelizmente, problemas de insubordinação surgiram sobre questões da competência de Halley em comandar um navio. Halley retornou o navio à Inglaterra para prosseguir contra oficiais em julho de 1699. O resultado foi uma repreensão leve para seus homens, e insatisfação para Halley, que sentiu que o tribunal havia sido muito indulgente. Halley posteriormente recebeu uma comissão temporária como Capitão na Marinha Real, recomissionou o Paramour em 24 de agosto de 1699 e navegou novamente em setembro de 1699 para fazer extensas observações sobre as condições do magnetismo terrestre. Esta tarefa ele cumpriu em uma segunda viagem Atlântica que durou até 6 de setembro de 1700, e estendeu-se de 52 graus norte a 52 graus sul. Os resultados foram publicados em General Chart of the Variation of the Compass 1701. Este foi o primeiro gráfico deste tipo a ser publicado e o primeiro no qual linhas isogônicas, ou Halleyanas, apareceram. O uso de tais linhas inspirou ideias posteriores como as de isotermas de Alexander von Humboldt em seus mapas.

O prefácio da coleção de viagens e viajantes de Awnsham e John Churchill 1704, supostamente escrito por John Locke ou por Halley, valorizava expedições como estas como parte de uma grande expansão do conhecimento europeu, tanto "moral" quanto científico e não negligenciando a astronomia.

Vida como acadêmico

Em novembro de 1703, Halley foi nomeado Professor Savilian de Geometria na Universidade de Oxford, seus inimigos teológicos, John Tillotson e Bispo Stillingfleet, tendo morrido, e recebeu um grau honorário de doutor em leis em 1710. Em 1705, aplicando métodos de astronomia histórica, publicou Astronomiae cometicae synopsis, que afirmava sua crença de que os avistamentos do cometa de 1456, 1531, 1607 e 1682 eram do mesmo cometa, que ele previu que retornaria em 1758. Halley não viveu para testemunhar o retorno do cometa, mas quando ocorreu, o cometa tornou-se geralmente conhecido como Cometa de Halley.

Em 1706, Halley havia aprendido árabe e completado a tradução iniciada por Edward Bernard dos Livros V-VII das Cônicas de Apollonius a partir de cópias encontradas em Leiden e na Bodleian Library em Oxford. Ele também completou uma nova tradução dos primeiros quatro livros do grego original que havia sido iniciada pelo falecido David Gregory. Publicou estes juntamente com sua própria reconstrução do Livro VIII na primeira edição latina completa em 1710.

Em 1716, Halley sugeriu uma medição de alta precisão da distância entre a Terra e o Sol pelo tempo do trânsito de Vênus. Ao fazer isso, ele estava seguindo o método descrito por James Gregory em Optica Promota no qual o design do telescópio Gregoriano também é descrito. É razoável supor que Halley possuía e havia lido este livro dado que o design Gregoriano foi o principal design de telescópio usado em astronomia nos dias de Halley. Não é crédito de Halley que ele falhasse em reconhecer a prioridade de Gregory nesta questão. Em 1718, descobriu o movimento próprio das estrelas "fixas" comparando suas medições astrométricas com as fornecidas no Almagest de Ptolomeu. Arcturus e Sirius foram duas anotadas como tendo se movido significativamente, a última tendo progredido 30 minutos de arco cerca do diâmetro da lua para o sul em 1800 anos.

Em 1720, juntamente com seu amigo antiquário William Stukeley, Halley participou da primeira tentativa de datar cientificamente Stonehenge. Assumindo que o monumento havia sido traçado usando uma bússola magnética, Stukeley e Halley tentaram calcular o desvio percebido introduzindo correções a partir dos registros magnéticos existentes, e sugeriram três datas 460 a.C., 220 d.C. e 920 d.C., sendo a mais antiga a aceita. Estas datas estavam erradas por milhares de anos, mas a ideia de que métodos científicos poderiam ser usados para datar monumentos antigos era revolucionária em seu tempo.

Halley sucedeu John Flamsteed em 1720 como Astrônomo Real, uma posição que Halley manteve até sua morte. Halley morreu em 1742 na idade de 85 anos. Foi enterrado no cemitério da velha igreja de St Margaret's, Lee desde reconstruída, em Lee Terrace, Blackheath. Foi enterrado no mesmo túmulo do Astrônomo Real John Pond; a sepultura sem marcação do Astrônomo Real Nathaniel Bliss está próximo. Sua lápide original foi transferida pelo Almirantado quando a igreja Lee original foi demolida e reconstruída – pode ser vista hoje na parede sul da Camera Obscura no Royal Observatory, Greenwich. Seu túmulo marcado pode ser visto em St Margaret's Church, Lee Terrace.

Vida pessoal

Halley casou-se com Mary Tooke em 1682 e estabeleceu-se em Islington. O casal tinha três filhos.

Nomeado em homenagem a Edmond Halley

• Cometa de Halley período orbital aproximadamente 75 anos
• Cratera lunar Halley
• Cratera Marciana Halley
• Estação de Pesquisa Halley, Antártida
• Método de Halley, para a solução numérica de equações
• Rua Halley, em Blackburn, Victo