https://frosthead.com

Det 17. århundre astronomen som laget den første månens atlas

I den sjeldne bøkesamlingen til Huntington Library i San Marino, California, sitter en stor tome bundet med snor i en elfenbenboks som ser ut som om den kom fra et bakeri. På et tidspunkt tilhørte boken Edwin Hubble, som avslørte at galakser eksisterer utenfor vår egen, og at universet blant annet utvides ved Mount Wilson-observatoriet i nærheten. Mellom de godt slitte lærdekselplatene finner jeg noen av de første detaljerte kartene over månens overflate, illustrert og inngravert på 1600- tallet. Når jeg delikat plasserer volumet tilbake i esken, etterlater dekslene en lysebrun rest på fingertuppene - en liten rest av en manns søken etter å temme månen.

Boken, med tittelen Selenographia, ble skapt av den kanskje mest innovative polske astronomen siden Copernicus. Men Johannes Hevelius, som vi kaller ham i den engelsktalende verden, har blitt noe mer glemt blant historiens store forskere. Selenographia var den første boken med månekart og diagrammer, som omfattende dekket månens forskjellige faser. Mer enn 300 år før mennesker tråkket på månens overflate, dokumenterte Hevelius hvert krater, skråning og dal som han kunne se med teleskopet sitt. Han gjennomførte disse observasjonene, så vel som andre, for en omfattende stjernekatalog, ved å bruke sitt eget utstyr i et hjemmelaget takobservatorium.

Selenographia ble publisert i 1647 og gjorde Hevelius til en slags kjendis. Den italienske astronomen Niccolo Zucchi viste til og med en kopi av boken til paven. I likhet med Copernicus før ham trodde Hevelius selvfølgelig at jorden gikk i bane rundt solen. Og ifølge Johannes Hevelius og His Catalog of Stars, utgitt av Brigham Young University Press, sa pave Innocent X at Selenographia “ville være en bok uten parallell, hadde den ikke blitt skrevet av en kjetter.”

**********

Hevelius ble født i 1611 i Danzig, ved kysten av Østersjøen i det som den gang var kongeriket Polen. I dag er den eventyrlignende havnebyen kjent som Gda ń sk. I Gamlebyen ved St. Catherine's Church er det en statue av en mustachioed mann med et spisse skjegg som stirrer på himmelen og holder antikviteter astronomiske verktøy. Inskripsjonen lyder, “Jan Heweliusz.”

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

Hevelius 'far forventet at han skulle bli en forretningsmann i familiehandelen med brygging, og 19 år gammel gikk han for å studere jus ved University of Leiden. Han vendte tilbake til Gda ń sk i 1634 og ble kjøpmann, og til slutt gikk inn i offentlig tjeneste som byrådsleder og deretter ordfører. Men Peter Krüger, en lærer som hadde introdusert Hevelius for astronomi, regjerte en himmelsk lengsel hos den unge mannen. På dødsleiet oppmuntret Krüger Hevelius til å vie livet sitt til astronomi - ord som utløste en strålende karriere.

I 1641 bygde Hevelius et observatorium på hustakene til tre tilstøtende hus som han eide i Gda ń sk. Gitt sin betydelige formue fra familiebryggingsbedriften, satte han bokstavelig talt ølpengene sine til vitenskap. Da han både skaffet seg og bygde forseggjorte astronomiske instrumenter, ble dette "Star Castle" et av de største observatoriene i Europa på den tiden. Anerkjente besøkende som Edmond Halley, hvis mange bragder inkluderer å forutsi tilbakekomsten av kometen som bærer navnet hans, kom på besøk og møtte Hevelius, hundrevis av kilometer fra andre epikenter av astronomi i Paris og London.

Kartlegging av månen var et av Hevelius 'første store forpliktelser. De sjøfarende nasjonene på den tiden lette desperat etter en måte å måle lengdegrad på havet, og man trodde at månen kunne gi en løsning. Tanken var at under en måneformørkelse, hvis sjømenn observerte skyggen av månen som krysset et bestemt punkt på overflaten klokka 15:03, men de visste at på et annet sted, for eksempel Paris, ville det samme krysset skje klokken 3: 33.00, da kunne de beregne lengdegradene fra den kjente plasseringen av byen. Mer nøyaktige månekart vil imidlertid være nødvendig for at teknikken skal være mulig (og på grunn av de praktiske forholdene ved bruk av et stort teleskop på et rullende skip, ville en virkelig pålitelig måte å beregne lengdegrad til sjøs ikke oppnådd før oppfinnelsen av det marine kronometer).

Etter mange lange netter på taket og kikket i teleskopene, produserte Hevelius noen foreløpige tegninger og graveringer. Han sendte dem til en venn og en annen astronom med base i Paris, Peter Gassendi, som også var interessert i å kartlegge månen. Gassendi lot seg glede av kvaliteten på Hevelius 'arbeid, og han ba ham fortsette prosjektet.

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

Denne Lynx-eyed astronomen er utstrakt tegnet månen hver natt og gravert deretter nattens observasjoner i kobber neste morgen. Til slutt, etter fem år, fullførte han denne bestrebelsen med utgivelsen av Selenographia sive Lunae descriptio .

**********

Hevelius var ikke den første som brukte et teleskop for å tegne månen. Andre foran ham inkluderer Thomas Harriot og Galileo Galilei. Kartene hans med navngitte funksjoner ble utgitt to år etter Michel Florent van Langren. Men Hevelius verk skiller seg ut for detaljer og estetikk, og hans samling av månekart regnes som månens første atlas.

Månekart Kart over månen gravert av Johannes Hevelius. (Offentlig domene)

Selenographia inneholder rundt 40 graverte plater som viser månen i forskjellige faser. Den skisserte topografien avslører at når mer av månen blir opplyst i sin syklus, er funksjonene som er synlige en natt ikke på samme sted den neste. Hevelius inkluderte også observasjoner av Saturn, Mars, Jupiter og det han trodde var "faste stjerner", i tillegg til beskrivelser og graveringer av astronomiske instrumenter. Boken representerer den nyeste teknikken i teleskopastronomi på den tiden, ifølge historikerne Albert Van Helden og Mary G. Winkler.

Verket gjenspeiler også Hevelius sitt blanke øye for detaljer så vel som hans kunstneriske sensibilitet. Rundt midten av den store boken er den første av flere kronjuveler - inngraveringer av månen som dekker et tosiders midtfoldlignende oppslag. Nederst til høyre kikker en engel gjennom et teleskop mens en annen noterer notater. På motsatt side av månen har et annet par engler en bok og måler vinkler. Cherubs fortsetter sin forskning i margenene av Selenographias største mest imponerende månekart .

Hevelius navngav dusinvis av funksjoner over månelandskapet, men til tross for skjønnheten og undringen ved arbeidet hans, har de fleste av navnene på månens egenskaper falt utenfor gunst. Van Helden og RH van Gent påpeker i et essay at Hevelius system var altfor komplisert - han klassifiserte trekk som kontinenter, øyer, hav, bukter, steiner, sumper, myrer og en rekke andre kategorier som gjenspeiler den jordiske opplevelsen. Slike navn ble i stor grad erstattet av innsatsen fra Giambattista Riccioli og Francesco Maria Grimaldi som samarbeidet om topografiske kart over månen utgitt i 1651. Dette senere arbeidet avgrenset færre slags funksjoner, og beskrev de flate, mørke basaltiske områdene av månen som "maria, ”Eller hav. Som skjebnen ville ha det, kalte Riccioli Mare Tranquillitatis - Roenhavet - der Apollo 11 berørte i 1969.

Men Ricciolis system begynte ikke å starte før på 1700-tallet. Hevelius mer tungvint ordning regjerte suverent resten av livet og deretter noen. Og selv om Ricciolis system til slutt ble standarden, er en liten kontingent av navnene som Hevelius ga til månens egenskaper, fortsatt i bruk - for eksempel "Alpene" for månefjell.

**********

Mens Hevelius benyttet seg av teleskoper i månekartleggingen, kartla den banebrytende astronomen posisjonene til stjerner uten forstørrelse. For Hevelius var teleskoper for å gjøre funn, ikke målinger, sier historiker Albert Van Helden, professor emeritus ved Rice University i Texas og Utrecht University i Nederland. På denne måten var han blant de tidens mer tradisjonelle astronomer.

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

Hevelius sterke følelser om astronomi med blotte øye førte til en berømt debatt med den berømte engelske polymaten Robert Hooke og den første astronomen Royal, John Flamsteed. Nærmere bestemt et instrument på dagen kalt en sextant, som målte vinkler mellom himmelobjekter eller horisonten, hadde et "syn" eller sikteapparat på hver arm. Hooke og Flamsteed hevdet at bruk av teleskoper for severdigheter ville gjøre målingene mer nøyaktige, mens Hevelius var uenig.

Historien skulle til slutt bevise Hevelius feil, men ikke desto mindre var stjernekatalogene hans blant de mest nøyaktige av tiden, og ikke overgått i minst fire tiår. Hevelius sin endelige katalog inkluderte mer enn 1500 oppføringer av stjerners posisjoner og størrelser. Faktisk er det forskere i dag som sammenligner Hevelius diagrammer med moderne målinger, og ifølge en analyse er hans stjernestørrelser ikke så langt unna.

"Hvis Hevelius hadde brukt mer tid på å analysere målingene og feilene hans og [Danmarks astronom] Tycho [Brahe], kunne han ha gjort den viktige oppdagelsen at stjernene egentlig ikke er faste, men beveger seg sakte, " ifølge Johannes Hevelius og Hans katalog over stjerner .

Men Johannes Hevelius kan ikke ta æren for dette arbeidet. Hans kone Elisabeth innehar sin egen plass i astronomiens historie. Elisabeth Koopman ble født samme år som utgivelsen av Selenographia, og var minst 35 år Hevelius junior. Likevel ga dette forholdet mai-desember Elisabeth muligheten til å jobbe i forkant av astronomi, og hun omfavnet ivrig studien av stjernene med mannen sin. Ingen vet nøyaktig hvor arbeidet hennes begynte og ektemannen ble avsluttet, men en gravering viser de to som opererer en sekstant sammen - den ene skulle justere instrumentet med en stjerne, mens den andre fokuserte på en annen stjerne, slik at de kunne måle avstanden mellom dem.

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

Tragedien slo sitt møysommelige arbeid 26. september 1679. Mens Elisabeth og Johannes var borte, “etterlot en trener” et brennende stearinlys i stallen og satte hele stedet i brann, ”ifølge en beretning gjengitt i Johannes Hevelius og Hans katalog over stjerner .

De astronomiske instrumentene, notene og stablene med manuskripter brant bort, og observatoriet ble stort sett ødelagt. Men det antas at Hevelius datter Katharina hadde framsyn for å redde familiens håndskrevne Catalogus Stellarum Fixarum ("Fixed Star Catalog"). På mirakuløst vis har dette manuskriptet klart å slippe unna påfølgende branner og bombeangrep, og overlevd alt fra Siege of Danzig fra 1734 til bombeangrep under andre verdenskrig. Som Maria Popova skriver for bloggen sin Brainpickings, "Denne merkelige vitenskapens feniks ankom til slutt Brigham Young University i 1971, hvor den har holdt seg trygg mot brann og brimstein i tiårene siden."

Selv om Hevelius håpet å publisere en komplett stjernekatalog, døde han i 1687 kort tid før han oppnådde dette målet. Hans endelige stjernekatalog ble utgitt i 1690 i regi av sin trofaste partner i liv, vitenskap og stjernekikking, Elisabeth. Verket gir navn på dusinvis av konstellasjoner som fortsatt brukes i dag, inkludert Lynx - et nikk til det mirakuløst overlegne synet til Jan Heweliusz fra Danzig.

**********

Johannes og Elisabeth Hevelius er gravlagt i den samme graven ved St. Catherine's Church i Gda ń sk, hvor de hadde blitt gift, nær Hevelius-statuen. Stedet hvor Hevelius bodde, og pliktoppfyllende gjenoppbygget sitt "Star Castle" -observatorium etter brannen, eksisterer ikke lenger. Anslagsvis 90 prosent av byen ble ødelagt under andre verdenskrig. "Gamlebyen" i Gdańsk i dag er blitt rekonstruert slik at den så ut som før 1793, og lignet en illustrasjon av byen i en av Hevelius bøker.

Når det gjelder Selenographia, beholder Huntington Library i nærheten av Los Angeles en kopi i historien om vitenskapelige utstillinger, som også viser innflytelsesrike verk av Nicolaus Copernicus, Isaac Newton og andre som formet vårt syn på universet. Hubbles kopi, med sine frittliggende deksler som etterlater et kakaopulver som støver hvor enn de er plassert, er tilgjengelig på forespørsel fra lærde som har gjennomgått kartene Hevelius overlot til verden i mer enn 300 år.

"Hubbles kopi av Selenographia har blitt brukt til god bruk av astronomer gjennom århundrene, " sier Van Helden, "slik Hevelius ville ønsket."

Det 17. århundre astronomen som laget den første månens atlas