Вода под Храмом была одновременно реальной и метафорической, существуя как источники и ручьи, как духовная энергия и как символ восприимчивого или лунного аспекта природы.
John Michell был английским натурфилософом и священнослужителем, который предоставил пионерские идеи в широком спектре научных областей, включая астрономию, геологию, оптику и гравитацию. Считается «одним из величайших неизвестных ученых всех времен», он был первым известным человеком, предложившим следующие концепции: предположил существование черных дыр; предположил, что землетрясения распространяются сейсмическими волнами; объяснил, как изготавливать искусственный магнит; и, признав, что двойные звезды являются продуктом взаимной гравитации, он был первым, кто применил статистику к изучению космоса. Он изобрел прибор для измерения массы Земли. Его называют отцом как сейсмологии, так и магнитометрии.
По словам одного научного журналиста: «некоторые особенности работы Michell действительно звучат так, как будто они вырваны из страниц учебника астрономии двадцатого века». Американское физическое общество APS описало Michell как «столь далеко опередившего своих научных современников, что его идеи оставались в забвении, пока они не были переизобретены более чем столетие спустя». Общество заявило, что хотя «он был одним из самых блестящих и оригинальных ученых своего времени, Michell остается практически неизвестным сегодня, отчасти потому, что он мало сделал для развития и продвижения своих новаторских идей».
Ранняя жизнь, образование и профессиональные должности
John Michell родился в 1724 году в Eakring, в Nottinghamshire, сын Gilbert Michell, священника, и Obedience Gerrard. Gilbert был сыном William Michell и Mary Taylor из Kenwyn, Cornwall; Obedience была дочерью Ralph и Hannah Gerrard из London.
Хотя сохранившихся портретов Michell не существует, исторические свидетельства описывают его как низкого, смуглого человека плотного телосложения («маленький невысокий человек темного цвета кожи и толстый»). В попытке визуализировать Michell мы обратились за помощью к платформе искусственного интеллекта, которая сгенерировала портрет, отображаемый в начале этой биографии. Мы хотели бы выразить благодарность Michael Ross за то, что он обратил на это наше внимание
В 1910 году сэр Edmund Whittaker заметил, что в течение века после смерти Newton «единственным натурфилософом, отличившимся и преподававшим в Cambridge, был Michell», хотя его «исследования, похоже, привлекали мало или совсем не привлекали внимания его коллегиальных современников и преемников, которые молча согласились, когда его открытия были приписаны другим, и позволили его имени полностью исчезнуть из Cambridge традиции». Michell затем занял церковные должности в Compton, а затем в Havant, оба в Hampshire. В этот период он безуспешно ищет должности в Cambridge и в качестве королевского астронома.
В 1767 году он был назначен ректором церкви St. Michael's Church of Thornhill, рядом с Leeds, Yorkshire, England, должность, которую он занимал до конца жизни. Большую часть своей важной научной работы он проделал в Thornhill, где умер 21 апреля 1793 года в возрасте 68 лет. Он похоронен там. После местного давления на стену церкви была установлена голубая табличка в его честь.
Научная работа
В 1750 году Michell опубликовал в Cambridge работу объемом около восьмидесяти страниц под названием «A Treatise of Artificial Magnets», в которой он представил легкий и быстрый способ производства магнитов, превосходящих лучшие естественные магниты. Помимо описания метода намагничивания, который все еще носит его имя, эта работа содержит множество точных наблюдений о магнетизме и отличается четким изложением природы магнитной индукции.
В одной момент Michell попытался измерить давление излучения света, сфокусировав солнечный свет на одну сторону магнитной стрелки. Эксперимент не был успешным: стрелка расплавилась.
Геология и сейсмология
До конца 20-го века Michell считался важным прежде всего из-за его работы по геологии. Его наиболее важное геологическое сочинение, написанное после землетрясения в Lisbon 1755 года, имело название «Conjectures concerning the Cause and Observations upon the Phaenomena of Earthquakes» Philosophical Transactions, li. 1760. В этом документе он представил идею о том, что землетрясения распространяются как волны через Землю и что они включают смещения в геологических слоях, теперь известные как разломы. Ему удалось оценить как эпицентр, так и очаг землетрясения в Lisbon, и он также мог быть первым, кто предположил, что цунами вызывается подводным землетрясением.
Статья Michell не только дала представление о землетрясениях, но и в целом представляла собой развитие понимания геологии земной коры. Он признал, что Земля состоит «из правильных и однородных слоев», некоторые из которых были прерваны потрясениями. «Наиболее важная часть статьи Michell об землетрясениях», по мнению одного из комментаторов, «это описание того, что теперь известно как 'земная кора'». Проявляя замечательное знание геологических слоев в различных частях England и за рубежом, он опирался на свои собственные наблюдения, чтобы продвинуть понимание осадочной стратиграфии и был первым, кто определил стратиграфию Mesozoic в U.K.
В 1760 году в результате этой работы он был избран членом Royal Society.
Письмо 1788 года к Henry Cavendish указало, что Michell продолжал интересоваться геологией несколько десятилетий после своей статьи о землетрясениях.
Магнетизм
Michell изучал магнетизм и открыл «закон обратных квадратов», что магнитная сила, действуемая каждым полюсом магнита, уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними. Его статья 1750 года «Treatise of Artificial Magnets», которая была написана для мореходов и производителей инструментов и предназначена в качестве практического руководства по изготовлению магнитов, включала список «свойств магнитных тел», которые представляли собой значительный вклад в понимание магнетизма.
Гравитация
Michell разработал торсионные весы для измерения массы Земли, но умер, прежде чем смог их использовать. Его прибор перешел в руки его пожизненного друга Henry Cavendish, который первым провел в 1798 году эксперимент, известный теперь как эксперимент Cavendish. Поместив две свинцовые сферы массой 1 кг на концы шестифутового стержня, он подвесил стержень горизонтально на волокне, прикрепленном к его центру. Затем он поместил массивный свинцовый шар рядом с каждым из малых, вызвав гравитационное притяжение, которое привело стержень к вращению по часовой стрелке. Измеряя движение стержня, Cavendish смог вычислить силу, действуемую каждым из больших шаров на шары массой 1 кг. Из этих расчетов он смог получить точную оценку гравитационной постоянной и массы и средней плотности Земли. Cavendish дал Michell полное признание за его достижение.
В 1987 году исследователь гравитации A. H. Cook написал:
Наиболее важное достижение в экспериментах по гравитации и других деликатных измерениях было введение торсионных весов Michell и их использование Cavendish. Это была основа всех наиболее значительных экспериментов по гравитации с тех пор.
Двойные звезды
Michell был первым человеком, применившим новую математику статистики к изучению звезд, и продемонстрировал в статье 1767 года, что намного больше звезд встречаются в парах или группах, чем мог бы объяснить совершенно случайный распределение. Он сосредоточил свое исследование на скоплении Pleiades, и вычислил, что вероятность обнаружения такого близкого скопления звезд была примерно один на полмиллиона. Он пришел к выводу, что звезды в этих двойных или множественных звездных системах могли быть притянуты друг к другу гравитационной силой, тем самым обеспечивая первое свидетельство существования двойных звезд и звездных скоплений. Его работа по двойным звездам могла повлиять на исследования его друга Herschel по той же теме.
Черные дыры
Именно Michell в статье для Philosophical Transactions of the Royal Society of London, прочитанной 27 ноября 1783 года, впервые предложил идею о существовании таких вещей, как черные дыры, которые он называл «темными звездами». Приняв корпускулярную теорию света Newton, которая постулировала, что свет состоит из крошечных частиц, он рассуждал, что такие частицы, когда испускаются звездой, будут замедлены ее гравитационной силой, и он думал, что поэтому было бы возможно определить массу звезды на основе снижения скорости. Это понимание, в свою очередь, привело к признанию того, что гравитационная сила звезды может быть настолько сильной, что скорость убегания превысила бы скорость света. Michell вычислил, что это было бы случаем со звездой более чем в 500 раз больше, чем Солнце. Поскольку свет не смог бы спастись такой звезде, она была бы невидима. Его собственными словами:
Если бы в природе действительно существовали какие-либо тела, чья плотность не менее плотности солнца, и чьи диаметры более чем в 500 раз больше диаметра солнца, поскольку их свет не мог бы дойти до нас; или если бы существовали какие-либо другие тела несколько меньшего размера, которые не являются естественно светящимися; о существовании тел при любых из этих обстоятельств мы не могли бы получить информацию из зрения; однако, если бы какие-либо другие светящиеся тела случайно вращались вокруг них, мы все еще могли бы, возможно, из движений этих вращающихся тел заключить о существовании центральных с некоторой степенью вероятности, так как это могло бы предоставить ключ к некоторым из очевидных нерегулярностей вращающихся тел, которые не были бы легко объяснимы ни на каком другом предположении; но поскольку последствия такого предположения очень очевидны, и рассмотрение их несколько в стороне от моей настоящей цели, я не буду продолжать их дальше.
Michell предположил, что во вселенной может быть много «темных звезд», и сегодня астрономы верят, что черные дыры действительно существуют в центрах большинства галактик. Аналогично, Michell предложил, что астрономы могут обнаружить «темные звезды», ища звездные системы, которые ведут себя гравитационно как две звезды, но где можно увидеть только одну звезду. Michell утверждал, что это покажет присутствие «темной звезды». Это было необычайно точным предсказанием. Все дюжина кандидатов звездных черных дыр в нашей галактике Milky Way находятся в рентгеновских компактных двойных системах.
Идеи Michell о гравитации и свете заинтересовали William Herschel, который попытался проверить их с помощью своих мощных телескопов. Спустя несколько лет после того, как Michell придумал концепцию черных дыр, французский математик Pierre-Simon Laplace предложил по существу ту же идею в своей книге 1796 года «Exposition du Système du Monde».
Было написано, что Michell был настолько далеко впереди своего времени в отношении черных дыр, что эта идея «произвела мало впечатления» на его современников. «Он умер в тихой безвестности», говорит Американское физическое общество, «и его понятие о 'темной звезде' было забыто до тех пор, пока его сочинения не всплыли в 1970-х годах».
Телескопы
Michell конструировал телескопы для собственного использования. Один из них, отражающий телескоп с фокусным расстоянием 10 футов и диаметром апертуры 30 дюймов, был куплен выдающимся астрономом William Herschel после смерти Michell. Оба мужчины имели много общих интересов и обменивались письмами по крайней мере дважды, но только один запись предполагает, что они когда-либо встречались. Herschel записал, что он посетил и увидел телескоп Mr. Michell в районе в 1792 году. Michell уже был ослаблен, и его телескоп был в плохом состоянии. В следующем году Herschel купил телескоп за £30.
Другая профессиональная деятельность
Michell также написал статью по геодезии, которую его биограф описал как «элегантную» по теории. Michell был избран членом Royal Society. Он был впервые приглашен на встречи Royal Society в 1751 году в качестве гостя Sir George Savile, который станет его покровителем. Позже он посещал встречи «один раз в четыре раза в год», находясь в Cambridge. Его статья о причине землетрясений была прочитана перед Обществом начиная с 28 февраля 1760 года, что привело к рекомендации Savile и другого члена о приглашении Michell присоединиться к Обществу. Он был избран членом 12 июня 1760 года.
Michell последовал за своей работой в сейсмологии с работой в астрономии, и после публикации своих выводов в 1767 году он служил в астрономическом комитете Royal Society.
В последнее время Michell стал известен своим письмом к Cavendish, опубликованным в 1784 году, о влиянии гравитации на свет. Эта статья была заново открыта в 1970-х годах и теперь признана предвосхищающей несколько астрономических идей, которые считались инновациями 20-го века. Michell теперь признается первым, кто изучал случай небесного объекта, достаточно массивного, чтобы предотвратить побег света - концепция скорости убегания была хорошо известна в то время. Такой объект, который он называл темной звездой, не был бы непосредственно видимым, но мог быть идентифицирован по движениям сопутствующей звезды, если бы он был частью двойной системы. Классический минимальный радиус для побега, предполагая, что свет ведет себя как частицы материи, численно равен радиусу Schwarzschild в общей теории относительности. Michell также предложил использовать призму для измерения того, что теперь известно как гравитационный красный сдвиг, гравитационное ослабление звездного света из-за поверхностной гравитации сур
