https://frosthead.com

Det 17. århundrede astronom, der lavede den første Atlas af månen

I den sjældne bøger-samling af Huntington Library i San Marino, Californien, sidder en stor tome bundet med snor i en elfenbenkasse, der ligner den kom fra et bageri. På et tidspunkt tilhørte bogen Edwin Hubble, der afslørede, at galakser eksisterer ud over vores egne, og at universet blandt andet udvides ved det nærliggende Mount Wilson-observatorium. Mellem de godt slidte læderafdækningsplader finder jeg nogle af de første detaljerede kort over månens overflade, illustreret og indgraveret i det 17. århundrede. Når jeg forsigtigt lægger lydstyrken tilbage i kassen, efterlader dækslerne en lysebrun rest på mine fingerspidser - en lille rest af en mands søgen efter at temme månen.

Bogen med titlen Selenographia blev skabt af den måske mest innovative polske astronom siden Copernicus. Men Johannes Hevelius, som vi kalder ham i den engelsktalende verden, er blevet noget mere glemt blandt historiens store videnskabsfolk. Selenographia var den første bog med månekort og diagrammer, der i vid udstrækning dækkede månens forskellige faser. Mere end 300 år før mennesker trådte på månens overflade, dokumenterede Hevelius hvert krater, hældning og dal, som han kunne se med sit teleskop. Han gennemførte disse observationer såvel som andre til et omfattende stjernekatalog ved hjælp af sit eget udstyr i et hjemmelavet observationshøjde på taget.

Selenographia blev udgivet i 1647 og gjorde Hevelius til en slags berømthed. Den italienske astronom Niccolo Zucchi viste endda en kopi af bogen til paven. Som Copernicus før ham troede Hevelius selvfølgelig, at Jorden kredsede om solen. Og ifølge Johannes Hevelius og Hans katalog over stjerner, udgivet af Brigham Young University Press, sagde pave Innocent X, at Selenographia "ville være en bog uden parallel, hvis den ikke var skrevet af en ketter."

**********

Hevelius blev født i 1611 i Danzig, ved kysten af ​​Østersøen i det, der dengang var Kongeriget Polen. I dag er den eventyrlige havneby kendt som Gda ń sk. I den gamle by ved St. Catherine's Church er der en statue af en bart mand med et spids skæg, der kigger mod himlen og holder forældede astronomiske værktøjer. Inskriptionen lyder, "Jan Heweliusz."

Johannes Hevelius-statue En statue af Johannes Hevelius i Gdańsk, Polen. (Claus-Joachim Dickow / Wikicommons via CC BY-SA 3.0 DE)

Hevelius far forventede, at han skulle blive forretningsmand inden for familiehandel med brygning, og i en alder af 19 gik han til at studere jura på University of Leiden. Han vendte tilbage til Gda ń sk i 1634 og blev købmand og til sidst trådte i den offentlige tjeneste som byrådsleder og derefter borgmester. Men Peter Krüger, en lærer, der havde introduceret Hevelius til astronomi, regerede en himmelsk længsel hos den unge mand. På hans dødsleje opfordrede Krüger Hevelius til at vie sit liv til astronomi - ord, der udløste en berømmelig karriere.

I 1641 konstruerede Hevelius et observatorium på hustagene i tre tilstødende huse, som han ejede i Gda ń sk. I betragtning af hans betydelige formue fra familiebryggerivirksomheden satte han bogstaveligt talt sine ølpenge til videnskab. Da han både anskaffede og byggede detaljerede astronomiske instrumenter, blev dette "Star Castle" en af ​​de største observatorier i Europa på det tidspunkt. Anerkendte besøgende som Edmond Halley, hvis mange bragder inkluderer forudsigelse af tilbagevenden af ​​kometen, der bærer hans navn, kom på besøg og mødte Hevelius, hundreder af miles fra andre epicenters af astronomi i Paris og London.

Kortlægning af månen var en af ​​Hevelius 'første store virksomheder. De søfarende nationer på det tidspunkt søgte desperat efter en måde at måle længdegrad på havet, og man troede, at månen kunne give en løsning. Ideen var, at når sejlere observerede månens skygge under et måneformørkelse kl. 15:03, men de vidste, at et andet sted, f.eks. Paris, ville den samme krydsning forekomme kl. 3: 33.00, så kunne de beregne deres længdegrader væk fra byens kendte placering. Mere nøjagtige månekort ville imidlertid være påkrævet for, at teknikken kunne være mulig (og på grund af de praktiske forhold ved anvendelse af et stort teleskop på et rullende skib, ville en virkelig pålidelig måde at beregne længdegrad til søs ikke opnås før opfindelsen af det marine kronometer).

Efter mange lange nætter på taget, der kiggede ind i hans teleskoper, producerede Hevelius nogle foreløbige tegninger og graveringer. Han sendte dem til en ven og en anden astronom med base i Paris, Peter Gassendi, som også var interesseret i at kortlægge månen. Gassendi blev forbløffet over kvaliteten af ​​Hevelius 'arbejde, og han bad ham om at fortsætte projektet.

"Du er begavet med så overlegne øjne, som man virkelig kunne kalde 'Lynx' øjne ', " skrev Gassendi ifølge Johannes Hevelius og His Catalog of Stars .

Denne Lynx-eyed astronom, der er præget, trak månen hver nat og graverede derefter nattens observationer i kobber næste morgen. Til sidst, efter fem år, afsluttede han denne bestræbelse med udgivelsen af Selenographia sive Lunae descriptio .

**********

Hevelius var ikke den første til at bruge et teleskop til at tegne månen. Andre foran ham inkluderer Thomas Harriot og Galileo Galilei. Hans kort med navngivne funktioner blev udgivet to år efter Michel Florent van Langren. Men Hevelius 'arbejde skiller sig ud for detaljen og dets æstetik, og hans samling af månekort betragtes som månens første atlas.

Månekort Kort over månen indgraveret af Johannes Hevelius. (Public Domain)

Selenographia indeholder omkring 40 indgraverede plader, der viser månen i forskellige faser. Den skitserede topografi afslører, at når mere af månen er oplyst i sin cyklus, er de synlige funktioner en nat ikke på det samme sted den næste. Hevelius inkluderede også observationer af Saturn, Mars, Jupiter og hvad han troede var ”faste stjerner” ud over beskrivelser og indgraveringer af astronomiske instrumenter. Bogen repræsenterer det kendtste inden for teleskopastronomi på det tidspunkt ifølge historikerne Albert Van Helden og Mary G. Winkler.

Værket afspejler også Hevelius 'store øje for detaljer såvel som hans kunstneriske sensibilitet. Omkring midten af ​​den store bog er den første af flere kronjuveler - indgraveringer af månen, der dækker en to-siders midtfoldig-lignende opslag. Nederst til højre kigger en engel gennem et teleskop, mens en anden noterer noter ned. På den modsatte side af månen har et andet par engle en bog og måler vinkler. Cherubs fortsætter deres forskning i margenerne på Selenographias største mest imponerende månekort.

Hevelius navngav snesevis af funktioner på tværs af månelandskabet, men på trods af skønheden og spekulererne i sit arbejde, er de fleste af hans navne på månens egenskaber faldet uden for fordel. Van Helden og RH van Gent påpeger i et essay, at Hevelius system var bare for kompliceret - han klassificerede træk som kontinenter, øer, have, bugter, klipper, sumpe, myrer og en række andre kategorier, der afspejler jordisk oplevelse. Sådanne navne blev stort set erstattet af indsatsen fra Giambattista Riccioli og Francesco Maria Grimaldi, der samarbejdede om topografiske kort over månen, der blev offentliggjort i 1651. Dette senere arbejde afgrænsede færre slags funktioner, der beskrev de flade, mørke basaltiske områder af månen som "maria, ”Eller hav. Som skæbnen ville have det, kaldte Riccioli Mare Tranquillitatis - Roenhavet - hvor Apollo 11 berørte i 1969.

Men Ricciolis system begyndte ikke at starte før i det 18. århundrede. Hevelius mere besværlige ordning regerede overordentlig resten af ​​hans levetid og derefter nogle. Og selvom Ricciolis system i sidste ende blev standarden, bruges stadig en lille kontingent af navne, som Hevelius gav til månekarakteristika i dag - såsom ”Alperne” til månebjergene.

**********

Mens Hevelius benyttede sig af teleskoper i sin månekortindsats, kortlagde den banebrydende astronom positionerne for stjerner uden forstørrelse. For Hevelius var teleskoper til at foretage opdagelser, ikke målinger, siger historiker Albert Van Helden, professor emeritus ved Rice University i Texas og Utrecht University i Holland. På denne måde var han blandt tidens mere traditionelle astronomer.

Hevelius 'største teleskop Hevelius største teleskop. (Smithsonian Institution Libraries)

Hevelius 'stærke følelser omkring astronomi med blotte øje førte til en berømt debat med den berømte engelske polymat Robert Hooke og den første astronom Royal, John Flamsteed. Specifikt havde et instrument på dagen kaldet en sextant, som målte vinkler mellem himmelobjekter eller horisonten, et "syn" eller målapparat på hver arm. Hooke og Flamsteed argumenterede for, at brug af teleskoper til seværdigheder ville gøre målingerne mere nøjagtige, mens Hevelius var uenig.

Historien ville i sidste ende bevise Hevelius forkert, men ikke desto mindre var hans stjerne kataloger blandt de mest nøjagtige af tiden, ikke overgået i mindst fire årtier. Hevelius 'endelige katalog indeholdt mere end 1.500 poster af stjernepositioner og størrelser. Faktisk er der forskere i dag, der sammenligner Hevelius diagrammer med moderne målinger, og ifølge en analyse er hans stjernestørrelser ikke så langt væk.

”Hvis Hevelius havde brugt mere tid på at analysere sine målinger og fejl og [Danmarks astronom] Tycho [Brahe], havde han måske gjort den vigtige opdagelse, at stjernerne ikke rigtig er faste, men langsomt bevæger sig, ” ifølge Johannes Hevelius og Hans katalog over stjerner .

Men Johannes Hevelius kan ikke tage æren for dette arbejde. Hans kone Elisabeth har sin egen plads i astronomiens historie. Elisabeth Koopman blev født samme år som udgivelsen af Selenographia og var mindst 35 år Hevelius junior. Alligevel gav dette forhold mellem maj og december Elisabeth muligheden for at arbejde i spidsen for astronomi, og hun omfavnede ivrig studiet af stjernerne med sin mand. Ingen ved nøjagtigt, hvor hendes arbejde begyndte, og hendes mand sluttede, men en gravering viser, at de to opererer en sextant sammen - den ene ville justere instrumentet med en stjerne, mens den anden fokuserede på en anden stjerne, så de kunne måle afstanden mellem dem.

Johannes og Elisabeth Hevelius Johannes og Elisabeth Hevelius opererer en stor sextant sammen fra Machinae Coelestis . (Smithsonian Institution Libraries)

Tragedie ramte deres omhyggelige arbejde den 26. september 1679. Mens Elisabeth og Johannes var væk, efterlod en kørselsleder et brændende stearinlys i stallen og satte det hele sted i brand, ifølge en beretning gengivet i Johannes Hevelius og Hans katalog over stjerner .

De astronomiske instrumenter, noter og stabler med manuskripter brændte væk, og observatoriet blev stort set ødelagt. Men det antages, at Hevelius 'datter Katharina havde fremsynet til at redde familiens håndskrevne Catalogus Stellarum Fixarum ("Fixed Star Catalog"). På mirakuløst vis har dette manuskript været lykkedes at undslippe efterfølgende blæsninger og bombeangreb og overlevet alt fra belejringen af ​​Danzig fra 1734 til bombninger under 2. verdenskrig. Som Maria Popova skriver for sin blog Brainpickings, "Denne mærkelige videnskabsføniks ankom endelig til Brigham Young University i 1971, hvor den forblev sikkert mod ild og brændsten i årtierne siden."

Skønt Hevelius håbede at udgive et komplet stjerne-katalog, døde han i 1687, kort før han nåede dette mål. Hans sidste stjerne katalog blev udgivet i 1690 under ledelse af hans trofaste partner i liv, videnskab og stargazing, Elisabeth. Værket giver navne på snesevis af konstellationer, der stadig bruges i dag, inklusive Lynx - et nik til det mirakuløst overlegne syn fra Jan Heweliusz fra Danzig.

**********

Johannes og Elisabeth Hevelius er begravet i den samme grav ved St. Catherine's Church i Gda ń sk, hvor de var blevet gift, nær Hevelius-statuen. Det sted, hvor Hevelius boede, pligtopbygget sit "Star Castle" -observatorium efter branden, eksisterer ikke længere. Anslået 90 procent af byen blev ødelagt under 2. verdenskrig. Gdańsk 'gamle bydel' i dag er blevet rekonstrueret til at se ud, som den gjorde før 1793, og lignede en illustration af byen i en af ​​Hevelius 'bøger.

Hvad angår Selenographia, opbevarer Huntington-biblioteket i nærheden af ​​Los Angeles en kopi af sin videnskabsudstillingshistorie, der også viser indflydelsesrige værker af Nicolaus Copernicus, Isaac Newton og andre, der formede vores syn på universet. Hubbles kopi, med dens aftagne dæksler, der efterlader et kakaopulver støvning, uanset hvor de er placeret, kan fås på anmodning af lærde, der har gennemgået kortene, som Hevelius overlod til verden i mere end 300 år.

"Hubbles kopi af Selenographia er blevet brugt godt af astronomer gennem århundreder, " siger Van Helden, "som Hevelius ville have ønsket."

Det 17. århundrede astronom, der lavede den første Atlas af månen