Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эрнест Уильям Браун
Эрнест Уильям Браун.jpg
Эрнест Уильям Браун, Американское математическое общество
Родившийся( 1866-11-29 )29 ноября 1866 г.
Халл , Англия
Умер22 июля 1938 г. (1938-07-22)(71 год)
Нью-Хейвен, Коннектикут
Национальностьанглийский
ГражданствоСоединенное Королевство
Соединенные Штаты
Альма-матерКолледж Христа, Кембридж
ИзвестенТеория Луны
Небесная механика
НаградыКоролевская медаль (1914 г.) Медаль
Джеймса Крейга Уотсона (1937 г.)
член Королевского общества (1897 г.)
Научная карьера
ПоляМатематика
астрономия
ДокторантДжордж Ховард Дарвин
Под влияниемУоллес Джон Эккерт
Подпись
Эрнест Уильям Браун signature.jpg

Эрнест Уильям Браун FRS (29 ноября 1866 - 22 июля 1938) был английским математиком и астрономом , который большую часть своей карьеры проработал в Соединенных Штатах и стал натурализованным американским гражданином в 1923 году. [1] [2]

Работа его жизни заключалась в изучении движения Луны ( лунная теория ) и составлении чрезвычайно точных лунных таблиц. Он также изучал движение планет и рассчитывал орбиты троянских астероидов .

Жизнь и карьера [ править ]

Браун родился в Халле , Англия , был вторым из четырех детей Уильяма и Эммы Браун (урожденная Мартин). Его отец изначально был фермером, а позже стал торговцем лесом. Его мать и младший брат умерли от скарлатины в 1870 году, когда Брауну не было и четырех лет. Затем за ним и двумя его сестрами ухаживала тётя, пока его отец не женился во второй раз пятью годами позже. [1] [3]

Образование и начало карьеры [ править ]

Браун получил образование в школе Тоттеридж-Парк, Хартфордшир (ныне часть школы Дорсет-Хаус ), а также в колледже Халла и Ист-Ридинг . После окончания школы он поступил Христос колледж , Кембридж , где он окончил с первым классом отличием в качестве шестого Wrangler в математике в 1887. [4] [5] Он продолжил аспирантуру в Кэмбридже и работал под руководством Джорджа Говарда Дарвин . Летом 1888 года Дарвин предложил ему изучить работы Джорджа Уильяма Хилла по теории Луны.. Как оказалось, эта идея направления исследований должна была оказать большое влияние на оставшуюся часть жизни Брауна.

Браун стал членом колледжа Христа в 1889 году и в том же году был избран членом Королевского астрономического общества . Он получил степень магистра в 1891 году, а затем покинул Кембридж, чтобы устроиться преподавателем математики в Хаверфорд-колледж , штат Пенсильвания . Там он быстро поднялся до должности профессора математики в 1893 году. Однако большую часть лет он продолжал возвращаться в Кембридж летом, часто останавливаясь у своего старого наставника Дарвина. [6]

Работа над движением Луны [ править ]

В Хаверфорде Браун продолжил свои исследования теории Луны и сделал тщательный обзор работ более ранних исследователей, таких как Хилл, де Понтекулан , Делоне и Хансен . Его мастерство области показали публикации его первой большой работы, вводного трактата по теории Lunar , [7] в 1896 году, когда Браун был еще меньше , чем 30 лет. В следующем году он был избран членом Королевского общества . [6]

По мере развития работы Брауна он постепенно развивал план создания совершенно новой теории Луны. В конечном итоге это было опубликовано в виде серии статей в Мемуарах Королевского астрономического общества между 1897 и 1908 годами. В 1907 году он был назначен профессором математики в Йельском университете , с которым он заключил соглашение о финансировании масштабной задачи расчета подробных таблиц. движения Луны, основываясь на его лунной теории. После того, как в течение 12 лет и стоимостью более $ 34000, Брауна опус , таблицы движения Луны , был опубликован в 1919 году.

Расхождения между теорией и наблюдением [ править ]

Задача Брауна состояла в том, чтобы получить точные эфемериды Луны, основываясь исключительно на теории гравитации. Для «главной проблемы» системы Земля-Луна-Солнце он рассчитал долготу и широту с точностью до 0,001 угловой секунды . Он также включил возмущения, вызванные другими планетами (в основном Юпитером и Венерой ), а также объяснил более сложную проблему несферической природы Земли и Луны.

Наблюдения показали, что таблицы Брауна действительно превосходили таблицы Хансена, которые использовались с 1857 года, но все еще оставались большие необъяснимые колебания средней долготы Луны порядка 10 угловых секунд. «Большой эмпирический термин» с величиной 10,71 угловой секунды и периодом 257 лет был введен, чтобы устранить это, насколько это возможно. Учитывая точность расчетов Брауна, введение этой произвольной корректировки должно было стать большим разочарованием.

Более двух веков назад Эдмонд Галлей обнаружил, что движение Луны постепенно ускоряется. Это «вековое ускорение» не могло быть объяснено одной лишь теорией гравитации, и Саймон Ньюком предположил, что на самом деле оно произошло из-за постепенного замедления скорости вращения Земли из- за трения, создаваемого приливами . Смысл этого был в том, что не Луна ускорялась, а время (измеряемое в терминах все более длинного земного дня), казалось, замедлялось.

Браун посвятил много исследований этой проблеме и предложил исследовать ее путем наблюдений, используя лунные затмения для более точного картирования пути Луны. Он также рассуждал, что, если расхождения были вызваны вариациями вращения Земли, это означает, что наблюдения других объектов будут затронуты аналогичным образом. Частично это было подтверждено наблюдениями за прохождением Меркурия , но Брауна поначалу не убедили. Тем не менее, в конце концов он пришел к выводу, что Ньюком был прав, и что не только скорость вращения Земли замедлялась, но также имели место случайные, непредсказуемые колебания, и он опубликовал эти результаты в статье в 1926 году. [4] [6] Более поздняя работа была опубликована. показали, что это правда, и теперь астрономы проводят различие междуУниверсальное время , которое основано на вращении Земли, и Земное время (ранее называвшееся временем эфемерид ), которое является единообразной мерой течения времени (см. Также ΔT ).

Дальнейшая работа и сотрудничество [ править ]

Браун был активным членом Американского математического общества и был его президентом с 1915 по 1916 год [8].

Он оставался профессором Йельского университета до выхода на пенсию в 1932 году. Помимо продолжения работы на Луне, он также работал над движением планет вокруг Солнца . В 1933 году он опубликовал книгу « Планетарная теория» в соавторстве с Кларенсом Шуком , которая содержала подробное описание резонанса на планетных орбитах и ​​исследовала особый случай троянских астероидов . В 1937 году он был награжден медалью Уотсон в США Национальной академии наук .

Одним из аспирантов Брауна был Уоллес Джон Эккерт , который стал преподавателем в Колумбийском университете, когда заканчивал докторскую диссертацию. Эккерт улучшил бы темп астрономических вычислений, автоматизируя их с помощью цифровых компьютеров. [9]

Частная жизнь [ править ]

Члены Британской ассоциации во время путешествия в Южную Африку, 1905 г. Браун сидит справа внизу.

Браун никогда не был женат и большую часть своей взрослой жизни прожил со своей незамужней младшей сестрой Милдред, которая вела для него дом. Она сделала своей задачей оградить его от «забот и беспокойств», и ей удалось «полностью его испортить». [1] В юности он увлекался греблей и альпинизмом. Он был способным пианистом и продолжал играть за несколько лет до своей смерти. Он по-прежнему любил музыку и какое-то время возглавлял Ораториальное общество Нью-Хейвена. Браун также играл в шахматы на высоком уровне и любил детективы.

Он любил путешествовать и часто пересекал Атлантический океан между Соединенными Штатами и Великобританией. Вместе с несколькими коллегами-профессионалами он также был активным участником расширенного визита Британской ассоциации в Южную Африку и другие части южной и восточной Африки в период с июля по октябрь 1905 года. [10] [11]

Его распорядок дня был необычным и описывался следующим образом: [1]

Он имел обыкновение рано ложиться спать и поэтому просыпался между тремя и пятью часами утра. Подкрепившись крепким кофе из термоса, он, не вставая с постели, принялся за работу, выкурив множество сигарет. Таким образом, его серьезная научная работа была завершена до того, как он встал на завтрак в девять часов.

Смерть [ править ]

Заядлый курильщик, Браун большую часть жизни страдал от бронхов. Он страдал от плохого здоровья в течение большей части шести лет своего выхода на пенсию и умер в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, в 1938 году. Его сестра, Милдред, умерла за несколько лет до него, и его единственной выжившей близкой семьей была его овдовевшая старшая сестра. Элла Йорк, эмигрировавшая с мужем в Новую Зеландию в 1890-х годах. [1]

Наследие [ править ]

Таблицы Брауна были приняты почти всеми национальными эфемеридами в 1923 году для расчетов положения Луны и продолжали использоваться с некоторыми изменениями до 1983 года. С появлением цифровых компьютеров оригинальные тригонометрические выражения Брауна, приведенные во введении к его книге 1919 таблиц (и из которых таблицы были составлены) стали использоваться для прямых вычислений вместо самих таблиц. Это также привело к некоторому повышению точности, поскольку таблицы содержали некоторые незначительные приближения в результате компромисса между точностью и количеством труда, необходимого для вычислений в те дни, когда вычисления выполнялись вручную. [12]

К середине 20 века разница между универсальным и эфемеридным временем была признана и оценена, а сложные эмпирические термины были удалены. [12] Затем в теорию Брауна были внесены дальнейшие корректировки, вытекающие из улучшенных наблюдательных значений фундаментальных астрономических констант, используемых в теории, и из-за переработки исходных аналитических разложений Брауна, чтобы получить более точные версии коэффициентов, используемых в теории. [13]

В конце концов, в 1984 году работа Брауна была заменена результатами, полученными на основе более современных данных наблюдений (включая данные лазерной локации Луны ), и совершенно новыми вычислительными методами для расчета эфемерид Луны. [14]

Почести [ править ]

Награды [ править ]

  • Премия Адамса (1907 г.)
  • Золотая медаль Королевского астрономического общества (1907 г.)
  • Медаль Брюса (1920)
  • Медаль Джеймса Крейга Уотсона (1936)

Назван в его честь [ править ]

  • Кратер Браун на Луне
  • Астероид 1643 Коричневый
  • Коричневый лунный номер

Библиография [ править ]

  • Браун, EW . Вводный трактат о теории Луны, издательство Кембриджского университета, 1896 г. (переиздано Dover, 1960 г.).
  • Браун, EW Таблицы движения Луны Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен, Коннектикут, 1919, разделы I – II, III, IV – VI (3 тома)
  • Браун, EW и Шук, Калифорния Планетарная теория. Cambridge University Press, 1933 (переиздано Dover, 1964). [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Шлезингер, Франк; Брауэр, Дирк. Национальная академия наук - Биографические воспоминания, Эрнест Уильям Браун (PDF) . 21 . п. 243.
  2. ^ Дарвин, CG (1940). «Эрнест Уильям Браун. 1866-1938». Уведомления о некрологе членов Королевского общества . 3 (8): 18–66. DOI : 10.1098 / RSBM.1940.0003 . S2CID 176436586 . 
  3. ^ "Эрнест В. Браун" . NNDB . Проверено 15 декабря +2016 .
  4. ^ а б "Эрнест Уильям Браун" . Архив истории математики MacTutor . Проверено 15 декабря +2016 .
  5. ^ "Браун, Эрнест Уильям (BRWN875EW)" . База данных Кембриджских выпускников . Кембриджский университет.
  6. ^ a b c Хоккей, Томас; и др., ред. (18 сентября 2007 г.). Биографическая энциклопедия астрономов . Ссылка Springer. п. 174. ISBN 9780387304007.
  7. ^ Браун, Эрнест В. (1896). Вводный трактат по теории Луны . Кембридж, University Press.
  8. ^ Браун, EW (1917). «Отношение математики к естественным наукам: президентское обращение к Американскому математическому обществу 28 декабря 1916 г.» . Бык. Амер. Математика. Soc . 23 (5): 213–230. DOI : 10.1090 / S0002-9904-1917-02922-9 .
  9. ↑ Фрэнк да Круз. "Профессор Уоллес Дж. Эккерт" . Хронология вычислений на веб-сайте Колумбийского университета . Колумбийский университет . Проверено 4 июня 2010 года .
  10. ^ Браун, Эрнест В. (январь 1906 г.). «С Британской ассоциацией в Южной Африке I»  . Ежемесячно научно-популярный . Нью-Йорк: The Science Press. Vol. 68. с. 5 - через Wikisource .
  11. ^ Браун, Эрнест В. (февраль 1906 г.). «С Британской ассоциацией в Южной Африке II»  . Ежемесячно научно-популярный . Нью-Йорк: The Science Press. Vol. 68. с. 145 - через Wikisource .
  12. ^ a b Военно-морская обсерватория США (1954 г.). Уоллес Дж. Эккерт (ред.). Улучшенные лунные эфемериды: 1952 - 1959 . Типография правительства США .
  13. ^ WJ Eckert; MJ Walker; Д. Эккерт (июнь 1966 г.). «Преобразования лунных координат и параметров орбиты». Астрономический журнал . 71 (5): 314–332. Bibcode : 1966AJ ..... 71..314E . DOI : 10.1086 / 109923 .
  14. ^ П. Кеннет Зайдельманн, изд. (1992). Пояснительное приложение к астрономическому альманаху . Милл-Вэлли, Калифорния: Научные книги университета. п. 317. ISBN 0-935702-68-7.
  15. ^ Бьюкенен, Дэниел (1935). "Обзор: Планетарная теория EW Brown и CA Shook" . Бык. Амер. Математика. Soc . 41 (7): 463–467. DOI : 10.1090 / S0002-9904-1935-06114-2 .

Внешние ссылки [ править ]

  • О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Эрнест Уильям Браун" , архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс.
  • Эрнест Уильям Браун в проекте « Математическая генеалогия»
  • Страница медали Брюса
  • Вручение медали Брюса: PASP 32 (1920) 85
  • Вручение золотой медали РАН: МНРАН 67 (1907) 300.
  • «Браун, Эрнест Уильям»  . Энциклопедия Американа . 1920 г.
  • Биографические воспоминания Национальной академии наук

Некрологи [ править ]

  • ApJ 89 (1939) 152
  • БАМС 45 (1939) 343
  • МНРАС 99 (1939) 300
  • Обс 62 (1938) 21
  • ПАСП 50 (1938) 257