Джон Мишелл: Ұмытылған ғалым және табиғат зерттеушісі
John Michell
Джон Мичелл (1724-1793) – ағылшын ғалымы, астрономия, геология, сейсмология және магнетизм салаларындағы алғашқы зерттеуші. Қара саңылаулар туралы болжам жасаған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Англиялық табиғи философ және дін қызметкері (1724–1793)
English natural philosopher and clergyman (1724–1793)
Джон Мишель (25 желтоқсан 1724 – 21 сәуір 1793) – астрономия, геология, оптика және гравитация сияқты ғылымның көптеген салаларына жаңа көзқарас ұсынған ағылшын табиғи философы және дін қызметкері. "Барлық уақыттағы ең ұлы танылмаған ғалымдардың бірі" саналатын ол, қара тесіктерге ұқсас жұлдыз денелерінің бар екенін алғаш ұсынған және жер сілкіністерінің (сейсмикалық) толқындармен таралатынын алғаш болжаған адам. Екі жұлдыздың өзара тартылыс күшінің нәтижесінде пайда болатынын түсінген ол, космосты зерттеуде статистиканы қолданған алғашқы ғалым. Ол Жердің массасын өлшеуге арналған құрал ойлап тапты және жасанды магнитті қалай жасауға болатынын түсіндірді. Ол сейсмология мен магнитометрияның негізін қалаушы деп есептеледі. Бір ғылыми журналисттің айтуынша, "Мишельдің жұмысының кейбір ерекшеліктері ХХ ғасырдың астрономиялық оқулығынан алынғандай сезіледі". Американдық физикалық қоғам (APS) Мишельді "өз замандастарынан оқшау озып кеткен, оның идеялары бір ғасырдан астам уақыттан кейін қайта жаңғырылғанға дейін ұмытылып кеткен" деп сипаттады. Қоғам мәлімдеме жасап, "Мишель өзінің заманының ең дарынды және жаңашыл ғалымдарының бірі болғанымен, бүгінде ол көбіне белгісіз күйде қалып отыр, себебі ол өзінің жаңа идеяларын дамытуға және насихаттауға жеткілікті күш жұмсаған жоқ" деді.
John Michell ('/m//ɪ//tʃ//əl/; 25 December 1724 – 21 April 1793) was an English natural philosopher and clergyman who provided pioneering insights into a wide range of scientific fields including astronomy, geology, optics, and gravitation. Considered "one of the greatest unsung scientists of all time", he is the first person known to have proposed the existence of stellar bodies comparable to black holes, and the first to have suggested that earthquakes travelled in (seismic) waves. Recognizing that double stars were a product of mutual gravitation, he was the first to apply statistics to the study of the cosmos. He invented an apparatus to measure the mass of the Earth, and explained how to manufacture an artificial magnet. He has been called the father both of seismology and of magnetometry. According to one science journalist, "a few specifics of Michell's work really do sound like they are ripped from the pages of a twentieth century astronomy textbook." The American Physical Society (APS) described Michell as being "so far ahead of his scientific contemporaries that his ideas languished in obscurity, until they were re invented more than a century later". The Society stated that while "he was one of the most brilliant and original scientists of his time, Michell remains virtually unknown today, in part because he did little to develop and promote his own path breaking ideas".
Ерте өмір, білім және кәсіби қызметтер
Джон Мишелл 1724 жылы Нотингемширдегі Эакринг қаласында, дін қызметкері Гилберт Мишелл мен Обиденс Джеррардтың ұлы болып дүниеге келді. Гилберт Корнуоллдың Кенвин қаласындағы Уильям Мишелл мен Мэри Тейлордың ұлы еді; Обиденс Лондонның Ральф және Ханна Джеррардтың қызы болды. Ол Квинс колледжінде білім алды, кейін Квинс колледжінің мүшесі атанды. Оның отбасы Корнуоллдан шыққан. 1752 жылы магистр, ал 1761 жылы бакалавр дәрежесін алды. 1751 жылдан 1763 жылға дейін колледждің тәлімгері болды; 1751 жылы арифметика пәнінен лекция оқыды; 1752 жылы теология пәнінен цензор; 1753 жылы геометрия пәнінен лекция оқыды; 1755 және 1759 жылдары грек тілінен лекция оқыды; 1756 жылы аға бурсар; 1759 және 1762 жылдары еврей тілінен лекция оқыды; 1760 жылы философия пәнінен цензор және сарапшы болды. "Ол 1760 жылдың 28 наурызында Кембридждегі Сент-Ботольф шіркеуінің пасторы болып тағайындалды және осы лауазымды 1763 жылдың маусымына дейін атқарды". 1762 жылдан 1764 жылға дейін Геологияның Вудвард кафедрасын басқарды, бірақ үйленген соң одан бас тартуға мәжбүр болды. 1910 жылы сэр Эдмунд Уиттакер Исаак Ньютонның қайтыс болғаннан кейінгі ғасырда "Кембриджде өмір сүрген және оқытқан жалғыз ерекше табиғат зерттеушісі Мишелл болды" деп мәлімдеді, бірақ оның "зерттеулері замандастары мен ізбасарларының назарына ілікпеген сияқты, олар оның жаңалықтарын басқаларға жатқызғанда үнсіз келісім білдіріп, оның есімін Кембридж тарихынан мүлдем жоғалтуға рұқсат берді". Мишелл Комптонда, содан кейін Хэмпширдегі Хавантта діни қызметкер болып жұмыс істеді. Осы кезеңде ол Кембриджде және Корольдік астрономы лауазымына үміткер болды, бірақ нәтижесіз аяқталды. 1767 жылы ол Англияның Йоркшир графтығындағы Лидс қаласының жанындағы Торнхиллдегі Святой Михаил шіркеуінің пасторы болып тағайындалды және өмірінің соңына дейін осы лауазымды атқарды. Ол маңызды ғылыми жұмыстарын көптеген Торнхиллде жасады, ол 1793 жылдың 21 сәуірінде 68 жасында қайтыс болды. Ол сол жерге жерленген. Жергілікті тұрғындардың талабымен, оны еске алу үшін шіркеу қабырғасына көк тақта орнатылды.
John Michell was born in 1724 in Eakring, in Nottinghamshire, the son of Gilbert Michell, a priest, and Obedience Gerrard. Gilbert was the son of William Michell and Mary Taylor of Kenwyn, Cornwall; Obedience was the daughter of Ralph and Hannah Gerrard of London. He was educated at Queens' College, Cambridge, and later became a Fellow of Queens'. The family was of Cornish origins. He obtained his M. A. degree in 1752, and his B. D. degree in 1761. He was Tutor of the college from 1751 to 1763; Praelector in Arithmetic in 1751; Censor in Theology in 1752; Praelector in Geometry in 1753; Praelector in Greek in 1755 and 1759; Senior Bursar in 1756; Praelector in Hebrew in 1759 and 1762; Censor in Philosophy and Examiner in 1760. "He was nominated Rector of St Botolph's, Cambridge, on 28 March 1760, and held this living until June 1763." From 1762 to 1764, he held the Woodwardian Chair of Geology till he was obliged to relinquish it on his marriage. In 1910, Sir Edmund Whittaker observed that during the century after Isaac Newton's death, "the only natural philosopher of distinction who lived and taught at Cambridge was Michell", although his "researches seem to have attracted little or no attention among his collegiate contemporaries and successors, who silently acquiesced when his discoveries were attributed to others, and allowed his name to perish entirely from Cambridge tradition". Michell proceeded to take up clerical positions in Compton and then Havant, both in Hampshire. During this period he unsuccessfully sought positions at Cambridge, and as Astronomer Royal. In 1767, he was appointed rector of St. Michael's Church of Thornhill, near Leeds, Yorkshire, England, a post he held for the rest of his life. He did most of his important scientific work in Thornhill, where he died on 21 April 1793, aged 68. He is buried there. After local pressure, a blue plaque went up on the church wall to commemorate him.
Ғылыми жұмыс
1750 жылы Мишель Кембриджде "Жасанды магниттер туралы трактат" атты шамамен сексен беттік еңбек жариялады, онда ол ең жақсы табиғи магниттерден артық магниттер жасаудың оңай және жылдам әдісін ұсынды. Магниттеу әдісін сипаттаудан бөлек, бұл еңбекте магнетизм туралы көптеген дәл байқаулар қамтылған, сондай-ақ магниттік индукцияның мәнін түсіндіретін нақты мәліметтер келтірілген. Бір кезде Мишель компастың мұңын күн сәулесіне шоғырландырып, жарықтың сәулелену қысымын өлшеуге әрекеттенді. Эксперимент сәтті болмады: мұң еріді.
In 1750, Michell published at Cambridge a work of some eighty pages entitled "A Treatise of Artificial Magnets", in which he presented an easy and expeditious method of producing magnets that are superior to the best natural magnets. Besides the description of the method of magnetization which still bears his name, this work contains a variety of accurate observations about magnetism, and features a lucid exposition of the nature of magnetic induction. At one point, Michell attempted to measure the radiation pressure of light by focusing sunlight onto one side of a compass needle. The experiment was not a success: the needle melted.
Геология және сейсмология
20 ғасырдың соңына дейін Мишель негізінен геология саласындағы жұмысы үшін маңызды саналды. Оның 1755 жылғы Лиссабон жер сілкінісінен кейін жазған ең маңызды геологиялық мақаласы «Жер сілкінісінің себептері мен құбылыстары туралы болжамдар» деп аталды (Философиялық еңбектер, li. 1760 ж.). Осы мақаласында ол жер сілкіністері Жер арқылы толқындар түрінде таралады және олар геологиялық қабаттардағы қанағаттандырылмағандықтарды қамтиды, бұл қазір жарықтар деп белгілі деген ойды ұсынды. Ол Лиссабон жер сілкінісінің эпицентрін және ошағын бағалай алды, сонымен қатар цунами теңіз астындағы жер сілкінісінен туындайды деген тұңғыш болжам жасаған болуы мүмкін. Мишельдің мақаласы жер сілкінісі туралы жаңа түсініктермен қатар, Жер қыртысының геологиясын түсінудегі үлкен қадамды білдірді. Ол Жердің «реттелген және біртекті қабаттардан» тұратынын, олардың кейбіреулерінің қозғалыстармен бұзылғанын мойындады. Бір сарапшының пікірінше, «Мишельдің "Жер сілкінісі" мақаласының ең маңызды бөлігі – қазір "Жер қыртысы" деп аталатын нәрсе туралы сипаттамасы». 1760 жылы осы жұмысының нәтижесінде ол Корольдік қоғамға мүше болып сайланды.
Until the late 20th century Michell was considered important primarily because of his work on geology. His most important geological essay, written after the 1755 Lisbon earthquake, was entitled "Conjectures concerning the Cause and Observations upon the Phaenomena of Earthquakes" (Philosophical Transactions, li. 1760). In this paper he introduced the idea that earthquakes spread out as waves through the Earth, and that they involve the offsets in geological strata now known as faults. He was able to estimate both the epicentre and the focus of the Lisbon earthquake, and may also have been the first to suggest that a tsunami is caused by a submarine earthquake. Michell's essay not only provided insights on earthquakes but also, more broadly, represented an advance in the understanding of the geology of the Earth's crust. He recognized that the Earth is composed "of regular and uniform strata", some of which have been interrupted by upheavals. "The most important part of Michell's Earthquake paper", in the view of one commentator, "is the account which it contains of what is now known as 'the crust of the Earth.'" In 1760, as a result of this work, he was elected a member of the Royal Society.</blockquote>
Екі жұлдыз
Мишель жұлдыздарды зерттеуге статистиканың жаңа математикасын қолданған алғашқы адам болды және 1767 жылғы мақаласында, толыққанды кездейсоқ таралуға қарағанда, жұлдыздардың көптегені жұптарда немесе топтарда кездесетінін көрсетті. Ол зерттеуін Плеяда шоғырына шоғырландырып, мұндай тығыз жұлдыздар тобын табу мүмкіндігінің шамамен жарты миллионға бірге тең екенін есептеп шығарды. Ол осы екі немесе көп жұлдыздық жүйелердегі жұлдыздардың гравитациялық тартылыс күшімен бір-біріне тартылуы мүмкін деген тұжырымға келді, осылайша екі жұлдыздың және жұлдыз шоғырларының бар екеніне алғашқы дәлелдер келтірді.
Michell was the first person to apply the new mathematics of statistics to the study of the stars, and demonstrated in a 1767 paper that many more stars occur in pairs or groups than a perfectly random distribution could account for. He focused his investigation on the Pleiades cluster, and calculated that the likelihood of finding such a close grouping of stars was about one in half a million. He concluded that the stars in these double or multiple star systems might be drawn to one another by gravitational pull, thus providing the first evidence for the existence of binary stars and star clusters.
Қара тесіктер
1783 жылғы 27 қарашада Лондон Корольдік қоғамының «Философиялық еңбектері» үшін оқылған мақаласында Мишелл қара тесіктерге ұқсас аспан денелерінің бар екенін алғашқы болып ұсынды. Нютонның жарық туралы бөлшектік теориясын қабылдап, жарық тым кішкентай бөлшектерден тұрады деген тұжырымға келді, ол осындай бөлшектер жұлдыздан шыққанда, оның гравитациялық күші оларды баяулатуы мүмкін екенін, соның салдарынан жылдамдық төмендеуіне қарай жұлдыздың массасын анықтауға болатынын ойлады. Бұл ой оны жұлдыздың гравитациялық күші соншалықты зор болуы мүмкін екенін түсінуге жеткізді, осылайша қашу жылдамдығы жарық жылдамдығынан асып кетеді. Мишелл Күннен 500 есе үлкен жұлдыз үшін мұндай жағдай болатынын есептеп шығарды. Жарық мұндай жұлдыздан қашуға мүмкін болмағандықтан, ол көрінбейтін болар еді. Оның сөздерімен айтқанда:
In a paper for the Philosophical Transactions of the Royal Society of London, read on 27 November 1783, Michell was the first to propose the existence of celestial bodies similar to black holes. Having accepted Newton's corpuscular theory of light, which posited that light consists of minuscule particles, he reasoned that such particles, when emanated by a star, would be slowed down by its gravitational pull, and that it might therefore be possible to determine the star's mass based on the reduction in speed. This insight led in turn to the recognition that a star's gravitational pull might be so strong that the escape velocity would exceed the speed of light. Michell calculated that this would be the case with a star more than 500 times the size of the Sun. Since light would not be able to escape such a star, it would be invisible. In his own words:
Мишелл әлемде мұндай нысандар көп болуы мүмкін екенін айтты, ал қазіргі астрономдар қара тесіктердің көптеген галактикалардың орталықтарында бар екеніне сенеді. Мишеллдің гравитация және жарық туралы ойлары Уильям Гершельді қызықтырды, ол оларды өзінің қуатты телескопымен тексеруге тырысты.
Michell suggested that there might be many such objects in the universe, and today astronomers believe that black holes do indeed exist at the centers of most galaxies. Michell's ideas about gravity and light interested William Herschel, who tried to test them with his powerful telescopes.
Басқа кәсіби қызмет
Мишель сонымен қатар геодезия саласында зерттеу жұмысын жазды, оның өмірбаянында теориялық тұрғыдан "әдемі" деп сипатталған. Мишель Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды. Ол 1751 жылы алғаш рет сэр Джордж Савилдің қонағы ретінде Корольдік қоғамның отырыстарына шақырылды, ол оның меценаты болған еді. Кейіннен ол Кембридж университетінде оқып жүргенде "жылына бір-төрт рет" отырыстарға қатысты. Оның жер сілкіністерінің себебі туралы мақаласы 1760 жылғы 28 ақпанда Қоғам алдында оқылды, нәтижесінде Савил және тағы бір мүше Мишельді Қоғамға қабылдауды ұсынды. Ол 1760 жылғы 12 маусымда мүше болып сайланды. Мишель сейсмологиядағы жұмысын астрономия саласындағы зерттеулермен жалғастырды және 1767 жылы жариялаған нәтижелерінен кейін Корольдік қоғамның астрономия комитетінде қызмет етті. Пристли бір кезде жақын орналасқан Бирсталл қаласында тұрған. Пристли мен Ингенхуз алғаш рет Мишельдің шіркеуге қарап тұрған пасторлық үйінде кездесті. Сол кездесуде Джон Смитон Бенджамин Франклинмен таныстырылды, олар екеуі Смитонның жақында құрылысын аяқтаған каналын тамашалады. Мишель Смитонға Эддистон маягы туралы кітабын қайта жөндеуге көмектесті. Мишельдің бірінші әйелі Сара Уильямсон (1727–1765), Люк Уильямсон мен Саттон Холмстың қызы, "қолжетімді мол байлығы бар жас келіншек" болды, ол 1764 жылы үйленді, алайда өкінішке орай, бір жыл өткен соң, 1765 жылы қайтыс болды. Мишельдің кіші інісі Гилберт Лондонда саудагер болып жұмыс істеді, кейін Мишельмен Торнхиллде бірге тұрды, онда екі бауырлас Йоркширдің Батыс Ридингінде көптеген жылжымайтын мүлікті сатып алып, жергілікті жылжымайтын мүлік саласында белсенділік танытты.
Michell also wrote a paper on surveying that his biographer has described as "elegant" in theory. Michell was elected a member of the Royal Society. He was first invited to meetings of the Royal Society in 1751 as a guest of Sir George Savile, who would become his patron. He later attended meetings "one to four times a year", while at Cambridge. His paper on the cause of earthquakes was read before the Society beginning on 28 February 1760, leading to a recommendation by Savile and another member that Michell be invited to join the Society. He was elected a member on 12 June 1760. Michell followed his work in seismology with work in astronomy, and after publishing his findings in 1767 he served on an astronomical committee of the Royal Society. Priestley lived in nearby Birstall for a time. It was at Michell's rectory opposite the church that Priestley and Ingenhousz met for the first time. At the same meeting John Smeaton was introduced to Benjamin Franklin and together they viewed the canal that Smeaton had just finished constructing nearby. Michell also helped Smeaton revise his book on the Eddystone Lighthouse. Michell's first wife was Sarah Williamson (1727–1765), daughter of Luke Williamson and Sutton Holmes, "a young lady of considerable fortune", whom he married in 1764 and who unfortunately died only a year later, in 1765. Michell's younger brother Gilbert was a merchant in London who later lived with Michell in Thornhill, where the two brothers were active in local real estate, purchasing many properties in the West Riding of Yorkshire.