Асаф Холл: Американский астроном и открытие спутников Марса

Введение

Американский астроном (1829–1907)

Асаф Холл III (15 октября 1829 – 22 ноября 1907) – американский астроном, наиболее известный тем, что в 1877 году открыл два спутника Марса: Деймос и Фобос. Он определил орбиты спутников других планет и двойных звёзд, период вращения Сатурна и массу Марса.

Биография

Холл родился в Гошене, штат Коннектикут, в семье часовщика Асафа Холла II (1800–42) и Ханны Палмер (1804–80). Его дед по отцу, Асаф Холл I (11 июня 1735 – 29 марта 1800), был офицером Войны за независимость и законодателем штата Коннектикут. Отец умер, когда Холлу было 13 лет, оставив семью в стесненных финансовых обстоятельствах, поэтому он бросил школу в 16 лет и стал подмастерьем плотника. Позже он поступил в Нью-Йоркский центральный колледж в МакГровилле, штат Нью-Йорк, где изучал математику. Там он посещал занятия у преподавателя геометрии и немецкого языка, Анжелины Стикни. В 1856 году они поженились. В 1856 году Холл получил работу в обсерватории Гарвардского колледжа в Кембридже, штат Массачусетс, и проявил себя как эксперт в вычислении орбит. В 1862 году Холл стал помощником астронома в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия, и в течение года после прибытия был назначен профессором. 5 июня 1872 года Холл опубликовал статью под названием «Об экспериментальном определении» в журнале Messenger of Mathematics. В этой статье Холл представил результаты эксперимента по случайной выборке, который он убедил своего друга, капитана О. К. Фокса, провести во время его выздоровления после ранения, полученного во Второй битве при Булл-Ране. Эксперимент заключался в многократном случайном бросании тонкой стальной проволоки на плоскую деревянную поверхность, размеченную равноудаленными параллельными линиями. Приближение числа π затем вычислялось как , где – количество бросков, – длина стальной проволоки, – расстояние между параллельными линиями, а – количество пересечений. Эта работа, эксперимент по проблеме иглы Буффона, является одним из первых задокументированных случаев использования случайной выборки (которую Николас Метрополис назвал методом Монте-Карло во время Манхэттенского проекта во время Второй мировой войны) в научных исследованиях. В 1875 году Холлу была поручена ответственность за 26-дюймовый (66 см) телескоп USNO, крупнейший в мире рефракторный телескоп того времени. Именно с помощью этого телескопа он открыл Фобос и Деймос в августе 1877 года. Холл также заметил белое пятно на Сатурне, которое он использовал в качестве ориентира для определения периода вращения планеты. В 1884 году Холл показал, что положение эллиптической орбиты спутника Сатурна Гипериона ретроградирует примерно на 20° в год. Холл также исследовал звездные параллаксы и положения звезд в звездном скоплении Плеяды. В 1875 году Холл отвечал за обучение Генри С. Притчетта в Военно-морской обсерватории.

Hall was born in Goshen, Connecticut, the son of Asaph Hall II (1800–42), a clockmaker, and Hannah Palmer (1804–80). His paternal grandfather Asaph Hall I (June 11, 1735 – March 29, 1800) was a Revolutionary War officer and Connecticut state legislator. His father died when he was 13, leaving the family in financial difficulty, so Hall left school at 16 to become an apprentice to a carpenter. He later enrolled at the New York Central College in McGrawville, New York, where he studied mathematics. There he took classes from an instructor of geometry and German, Angeline Stickney. In 1856 they married. In 1856, Hall took a job at the Harvard College Observatory in Cambridge, Massachusetts, and turned out to be an expert computer of orbits. Hall became assistant astronomer at the US Naval Observatory in Washington, D. C. in 1862, and within a year of his arrival he was made professor. On June 5, 1872 Hall published an article entitled "On an experimental determination of " in the journal Messenger of Mathematics. In this article, Hall reported the results of an experiment in random sampling that Hall had persuaded his friend, Captain O. C. Fox, to perform when Fox was recuperating from a wound received at the Second Battle of Bull Run. The experiment involved repetitively throwing at random a fine steel wire onto a plane wooden surface ruled with equidistant parallel lines. An approximation of was then computed as , where is the number of trials, is the length of the steel wire, is the distance between parallel lines, and is the number of intersections. This paper, an experiment on Buffon's needle problem, is a very early documented use of random sampling (which Nicholas Metropolis would name the Monte Carlo method during the Manhattan Project of World War II) in scientific inquiry. In 1875 Hall was given responsibility for the USNO 26 inch (66 cm) telescope, the largest refracting telescope in the world at the time. It was with this telescope that he discovered Phobos and Deimos in August 1877. Hall also noticed a white spot on Saturn which he used as a marker to ascertain the planet's rotational period. In 1884, Hall showed that the position of the elliptical orbit of Saturn's moon, Hyperion, was retrograding by about 20° per year. Hall also investigated stellar parallaxes and the positions of the stars in the Pleiades star cluster. Hall was responsible for apprenticing Henry S. Pritchett at the Naval Observatory in 1875.

Семья

У Холлов было четверо детей. Асаф Холл-младший (1859–1930) стал астрономом, Сэмюэль Стикни Холл (1864–1936) работал в компании Mutual Life Insurance Company, Анджело Холл (1868–1922) стал унитарианским пастором и профессором математики в Военно-морской академии США, а Персиваль Холл (1872–1953) стал президентом Университета Галлаудет. Анжелина Холл умерла в 1892 году. Холл женился на Мэри Готье после того, как полностью вышел на пенсию и переехал в Гошен, штат Коннектикут, в 1901 году. Холл умер в ноябре 1907 года, навещая своего сына Анджело в Аннаполисе, штат Мэриленд.

Награды и почести

Холл был избран членом Американского философского общества в 1878 году. Он получил премию Лаланда Французской академии наук в 1878 году, золотую медаль Королевского астрономического общества в 1879 году, медаль Араго в 1893 году и был удостоен звания кавалера Национального ордена Почётного легиона в 1896 году. В 1885 году он был президентом Философского общества Вашингтона. В его честь названы кратер Холла на Луне и кратер Холла на спутнике Марса Фобосе.