John Couch Adams - John Couch Adams

John Couch Adams

FRS
John Couch Adams 1870s.jpg
Adams c.  1870
Nació ( 05/06/1819 )5 de junio de 1819
Laneast, Cornualles , Reino Unido
Fallecido 21 de enero de 1892 (01/21/1892)(72 años)
Cambridge Observatorio
Cambridgeshire , Inglaterra
Premios Premio Smith (1843)
Medalla Copley (1848)
Medalla de oro de la Royal Astronomical Society (1866)
Carrera científica
Campos Matemáticas
Astronomía
Instituciones Universidad de St. Andrews
Universidad de Cambridge
Asesores académicos John Hymers
Influencias Isaac Newton

John Couch Adams FRS FRSE FRAS LLD ( / k uː tʃ / ; 5 de junio de 1819 - 21 de enero de 1892) fue un matemático y astrónomo británico . Nació en Laneast , cerca de Launceston, Cornwall y murió en Cambridge .

Su logro más famoso fue predecir la existencia y posición de Neptuno , usando solo matemáticas . Los cálculos se hicieron para explicar las discrepancias con la órbita de Urano y las leyes de Kepler y Newton . Al mismo tiempo, pero desconocidos entre sí, Urbain Le Verrier hizo los mismos cálculos . Le Verrier enviaría sus coordenadas al astrónomo del Observatorio de Berlín Johann Gottfried Galle , quien confirmó la existencia del planeta el 23 de septiembre de 1846, encontrándolo a 1 ° de la ubicación prevista de Le Verrier. (Hubo, y hasta cierto punto todavía hay, cierta controversia sobre la distribución del crédito por el descubrimiento; ver Descubrimiento de Neptuno ).

Adams fue profesor de Lowndean en la Universidad de Cambridge desde 1859 hasta su muerte. Ganó la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society en 1866. En 1884, asistió a la International Meridian Conference como delegado de Gran Bretaña .

Un cráter en la Luna lleva el nombre de él, Walter Sydney Adams y Charles Hitchcock Adams . El anillo más externo conocido de Neptuno y el asteroide 1996 Adams también llevan su nombre. El Premio Adams , presentado por la Universidad de Cambridge, conmemora su predicción de la posición de Neptuno. Su biblioteca personal se encuentra en la Biblioteca de la Universidad de Cambridge .

Vida temprana

John Couch Adams

Adams nació en Lidcot, una granja en Laneast , cerca de Launceston, Cornwall , el mayor de siete hermanos . Sus padres fueron Thomas Adams (1788-1859), un agricultor arrendatario pobre , y su esposa, Tabitha Knill Grylls (1796-1866). La familia eran devotos wesleyanos que disfrutaban de la música y, entre los hermanos de John, Thomas se convirtió en misionero, George en granjero y William Grylls Adams , profesor de filosofía natural y astronomía en el King's College de Londres . Tabitha era hija de un granjero, pero había recibido una educación rudimentaria de John Couch, su tío, cuya pequeña biblioteca había heredado. John estaba intrigado por los libros de astronomía desde una edad temprana.

John asistió a la escuela del pueblo de Laneast, donde adquirió algo de griego y álgebra . De allí se fue, a la edad de doce años, a Devonport , donde el primo de su madre, el reverendo John Couch Grylls, tenía una escuela privada. Allí aprendió clásicos , pero era en gran parte autodidacta en matemáticas , estudiando en la biblioteca de Devonport Mecánica Instituto y la lectura Cyclopædia de Rees y Samuel Vince 's Fluxiones . Observó el cometa Halley en 1835 desde Landulph y al año siguiente comenzó a hacer sus propios cálculos astronómicos, predicciones y observaciones, participando en tutorías privadas para financiar sus actividades.

En 1836, su madre heredó una pequeña propiedad en Badharlick y su promesa como matemático indujo a sus padres a enviarlo a la Universidad de Cambridge . En octubre de 1839 entró como becario en la universidad de San Juan , donde se graduó BA en 1843 como senior wrangler y el primer ganador del premio de Smith de su año.

Descubrimiento de Neptuno

Artículo principal: Descubrimiento de Neptuno

En 1821, Alexis Bouvard había publicado tablas astronómicas de la órbita de Urano , haciendo predicciones de posiciones futuras basadas en las leyes del movimiento y la gravitación de Newton . Las observaciones posteriores revelaron desviaciones sustanciales de las tablas, lo que llevó a Bouvard a plantear la hipótesis de algún cuerpo perturbador. Adams se enteró de las irregularidades cuando aún era estudiante y se convenció de la teoría de la "perturbación". Adams creía, a pesar de todo lo que se había intentado antes, que podía usar los datos observados en Urano y, utilizando nada más que la ley de gravitación de Newton, deducir la masa , la posición y la órbita del cuerpo perturbador. El 3 de julio de 1841, señaló su intención de trabajar en el problema.

Neptuno

Después de sus exámenes finales en 1843, Adams fue elegido miembro de su universidad y pasó las vacaciones de verano en Cornwall calculando la primera de seis iteraciones. Mientras trabajaba en el problema en Cambridge, fue tutor de estudiantes universitarios, envió dinero a casa para educar a sus hermanos e incluso enseñó a leer a su fabricante de camas.

Al parecer, Adams comunicó su trabajo a James Challis , director del Observatorio de Cambridge , a mediados de septiembre de 1845, pero existe cierta controversia sobre cómo. El 21 de octubre de 1845, Adams, al regresar de unas vacaciones en Cornualles, sin cita previa, visitó dos veces al astrónomo Royal George Biddell Airy en Greenwich . Al no encontrarlo en casa, se dice que Adams dejó un manuscrito de su solución, nuevamente sin los cálculos detallados. Airy respondió con una carta a Adams pidiendo alguna aclaración. Parece que Adams no consideró la pregunta como "trivial", como a menudo se alega, pero no completó una respuesta. Se han discutido varias teorías sobre la falta de respuesta de Adams, como su nerviosismo general, la postergación y la desorganización.

Mientras tanto, Urbain Le Verrier , el 10 de noviembre de 1845, presentó a la Académie des sciences de París un libro de memorias sobre Urano, que mostraba que la teoría preexistente no tenía en cuenta su movimiento. Al leer las memorias de Le Verrier, Airy quedó impresionado por la coincidencia e inició una carrera desesperada por la prioridad inglesa en el descubrimiento del planeta. La búsqueda se inició mediante un laborioso método el 29 de julio. Solo después de que se anunciara en París el descubrimiento de Neptuno el 23 de septiembre de 1846, se hizo evidente que se había observado a Neptuno los días 8 y 12 de agosto, pero debido a que Challis carecía de un mapa estelar actualizado, no fue reconocido como un planeta.

Surgió una aguda controversia en Francia e Inglaterra en cuanto a los méritos de los dos astrónomos. A medida que se conocieron los hechos, se reconoció ampliamente que los dos astrónomos habían resuelto de forma independiente el problema de Urano, y a cada uno se le atribuyó la misma importancia. Sin embargo, ha habido afirmaciones posteriores de que "Los británicos se robaron a Neptuno" y que los contemporáneos británicos de Adams le atribuyeron retrospectivamente más crédito del que le correspondía. Pero también es notable (y no se incluye en algunas de las referencias de discusión anteriores) que el propio Adams reconoció públicamente la prioridad y el crédito de Le Verrier (sin olvidar mencionar el papel de Galle) en el artículo que presentó 'Sobre las perturbaciones de Urano' a la Royal Astronomical Society en noviembre de 1846:

Menciono estas fechas simplemente para mostrar que mis resultados se obtuvieron de manera independiente, y antes de la publicación de los de M. Le Verrier, y no con la intención de interferir con sus justas pretensiones de los honores del descubrimiento; porque no hay duda de que sus investigaciones se publicaron por primera vez en el mundo y condujeron al descubrimiento real del planeta por el Dr. Galle, de modo que los hechos mencionados anteriormente no pueden restar mérito, en lo más mínimo, al crédito debido a M. Le Verrier.

Adams no tenía amargura hacia Challis o Airy y reconoció su propio fracaso para convencer al mundo astronómico:

Sin embargo, no podía esperar que los astrónomos prácticos, que ya estaban completamente ocupados con importantes labores, sintieran tanta confianza en los resultados de mis investigaciones como yo mismo.

Estilo de trabajo

Su beca laical en St John's College llegó a su fin en 1852, y los estatutos existentes no permitieron su reelección. Sin embargo, Pembroke College , que poseía mayor libertad, lo eligió al año siguiente para una beca laica que mantuvo por el resto de su vida. A pesar de la fama de su trabajo sobre Neptuno, Adams también hizo un trabajo muy importante sobre astronomía gravitacional y magnetismo terrestre. Era particularmente experto en cálculos numéricos finos, a menudo haciendo revisiones sustanciales a las contribuciones de sus predecesores. Sin embargo, era "extraordinariamente poco competitivo, reacio a publicar trabajos imperfectos para estimular el debate o reclamar prioridad, reacio a la correspondencia al respecto y olvidadizo en asuntos prácticos". Se ha sugerido que estos son síntomas del síndrome de Asperger que también serían consistentes con los "comportamientos repetitivos e intereses restringidos" necesarios para realizar los cálculos de Neptuno, además de sus dificultades en la interacción personal con Challis y Airy.

En 1852, publicó tablas nuevas y precisas de la paralaje de la Luna , que reemplazó a las de Johann Karl Burckhardt , y proporcionó correcciones a las teorías de Marie-Charles Damoiseau , Giovanni Antonio Amedeo Plana y Philippe Gustave Doulcet .

Había esperado que este trabajo lo impulsara al puesto vacante como superintendente de la Oficina de Almanaque Náutico de HM, pero se prefería a John Russell Hind , Adams carecía de la capacidad necesaria como organizador y administrador.

Teoría lunar - Aceleración secular de la Luna

Desde la antigüedad, la velocidad media de movimiento de la Luna en relación con las estrellas se había tratado como constante, pero en 1695, Edmond Halley había sugerido que esta velocidad media estaba aumentando gradualmente. Más tarde, durante el siglo XVIII, Richard Dunthorne estimó la tasa en +10 "(segundos de arco / siglo 2 ) en términos de la diferencia resultante en la longitud lunar, un efecto que se conoció como la aceleración secular de la Luna . Pierre-Simon Laplace había dio una explicación en 1787 en términos de cambios en la excentricidad de la órbita de la Tierra . Consideró solo la fuerza gravitacional radial en la Luna proveniente del Sol y la Tierra, pero obtuvo una estrecha concordancia con el registro histórico de observaciones.

En 1820, ante la insistencia de la Académie des sciences , Damoiseau, Plana y Francesco Carlini revisaron el trabajo de Laplace, investigando términos perturbadores cuadráticos y de orden superior, y obtuvieron resultados similares, de nuevo abordando sólo una fuerza gravitacional radial y descuidando la tangencial y gravitacional en el Luna. Hansen obtuvo resultados similares en 1842 y 1847.

En 1853, Adams publicó un artículo que mostraba que, si bien los términos tangenciales desaparecen en la teoría de primer orden de Laplace, se vuelven sustanciales cuando se admiten términos cuadráticos. Los pequeños términos integrados en el tiempo llegan a tener grandes efectos y Adams concluyó que Plana había sobrestimado la aceleración secular en aproximadamente 1,66 "por siglo.

Al principio, Le Verrier rechazó los resultados de Adams. En 1856, Plana admitió las conclusiones de Adams, afirmando haber revisado su propio análisis y llegado a los mismos resultados. Sin embargo, pronto se retractó, publicando un tercer resultado diferente tanto del trabajo anterior de Adams como del propio Plana. Delaunay en 1859 calculó el término de cuarto orden y duplicó el resultado de Adams, lo que llevó a Adams a publicar sus propios cálculos para los términos de quinto, sexto y séptimo orden. Adams ahora calculó que sólo 5,7 "de los 11" observados se debían a efectos gravitacionales. Más tarde, ese mismo año, Philippe Gustave Doulcet, conde de Pontécoulant, publicó una afirmación de que la fuerza tangencial no podía tener ningún efecto, aunque Peter Andreas Hansen , que parece haber asumido el papel de árbitro , declaró que la carga de la prueba recaía en Pontécoulant, mientras que lamentando la necesidad de descubrir un efecto adicional para dar cuenta del saldo. Gran parte de la controversia se centró en la convergencia de la expansión de la serie de potencias utilizada y, en 1860, Adams duplicó sus resultados sin utilizar una serie de potencias. Sir John Lubbock también duplicó los resultados de Adams y Plana finalmente estuvo de acuerdo. La opinión de Adams fue finalmente aceptada y desarrollada, lo que le valió la medalla de oro de la Royal Astronomical Society en 1866. Ahora se sabe que la deriva inexplicable se debe a la aceleración de las mareas .

En 1858 Adams se convirtió en profesor de matemáticas en la Universidad de St Andrews , pero dio una conferencia solo durante una sesión, antes de regresar a Cambridge para la cátedra Lowndean de astronomía y geometría. Dos años más tarde sucedió a Challis como director del Observatorio de Cambridge , cargo que Adams ocupó hasta su muerte.

Las Leonidas

La gran tormenta de las Leónidas de 1833

La gran lluvia de meteoritos de noviembre de 1866 dirigió su atención a las Leónidas , cuya trayectoria y período probables ya había sido discutido y predicho por Hubert Anson Newton en 1864. Newton había afirmado que la longitud del nodo ascendente , que marcaba dónde ocurriría la lluvia , estaba aumentando y el problema de explicar esta variación atrajo a algunos de los principales astrónomos de Europa.

Usando un análisis poderoso y elaborado, Adams determinó que este grupo de meteoros, que pertenece al Sistema Solar , atraviesa una elipse alargada en 33.25 años y está sujeto a perturbaciones definidas de los planetas más grandes, Júpiter, Saturno y Urano. Estos resultados se publicaron en 1867.

Algunos expertos consideran que este es el logro más importante de Adams. Su "órbita definitiva" para las Leónidas coincidió con la del cometa 55P / Tempel-Tuttle y, por lo tanto, sugirió la estrecha relación, más tarde ampliamente aceptada, entre cometas y meteoros.

Carrera posterior

Retrato de John Couch Adams por Hubert von Herkomer , circa 1888

Diez años más tarde, George William Hill describió un método novedoso y elegante para atacar el problema del movimiento lunar. Adams anunció brevemente su propio trabajo inédito en el mismo campo, que, siguiendo un curso paralelo, había confirmado y complementado el de Hill.

Durante un período de cuarenta años, abordó periódicamente la determinación de las constantes en la teoría del magnetismo terrestre de Carl Friedrich Gauss . Una vez más, los cálculos implicaron un gran trabajo y no se publicaron durante su vida. Fueron editados por su hermano, William Grylls Adams , y aparecen en el segundo volumen de la recopilación de artículos científicos . El cálculo numérico de este tipo casi podría describirse como su pasatiempo. Calculó la constante de Euler-Mascheroni , quizás algo excéntrica, a 236 lugares decimales y evaluó los números de Bernoulli hasta el 62.

Adams tenía una admiración ilimitada por Newton y sus escritos, y muchos de sus artículos tienen el molde del pensamiento de Newton. En 1872, Isaac Newton Wallop , quinto conde de Portsmouth, donó su colección privada de artículos de Newton a la Universidad de Cambridge . Adams y GG Stokes se encargaron de organizar el material y publicaron un catálogo en 1888.

El puesto de Astrónomo Real se le ofreció en 1881, pero prefirió continuar su docencia e investigación en Cambridge. Fue delegado británico en la Conferencia Internacional de Meridianos en Washington en 1884, cuando también asistió a las reuniones de la Asociación Británica en Montreal y de la Asociación Americana en Filadelfia .

Honores

Familia y muerte

Después de una larga enfermedad, Adams murió en Cambridge el 21 de enero de 1892 y fue enterrado cerca de su casa en el cementerio de St Giles, ahora la parroquia del Cementerio de Ascensión en Cambridge. En 1863 se había casado con la señorita Eliza Bruce (1827-1919), de Dublín , que le sobrevivió y está enterrada con él. Su riqueza al morir era de £ 32,434 (£ 2,6 millones a precios de 2003).

Memoriales

Obituarios

  • The Times , 22 de enero de 1892, pág. 6 col.d ( enlace en esta página )
  • [Anónimo] (1892). "John Couch Adams" . Revista astronómica . 11 : 112. Código Bibliográfico : 1892AJ ..... 11..112. . doi : 10.1086 / 101653 .
  • Glaisher JWL (1892). "Obituario: John Couch Adams" . Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 53 : 184-209. Código bibliográfico : 1893MNRAS..53..184. . doi : 10.1093 / mnras / 53.4.184 .
  • Glaisher JWL (1892). "John Couch Adams" . El Observatorio . 15 : 173. Bibcode : 1892Obs .... 15..173G .
  • [Anon.] (1891–92) Revista de la Asociación Astronómica Británica 2 : 196–7

Sobre Adams y el descubrimiento de Neptuno

Por Adams

  • Adams, JC, ed. WG Adams y RA Sampson (1896-1900) The Scientific Papers of John Couch Adams , 2 volúmenes, Londres: Cambridge University Press, con memorias de JWL Glaisher :
    • Vol.1 (1896) Escritos publicados anteriormente;
    • Vol.2 (1900) Manuscritos que incluyen el contenido de sus conferencias sobre la Teoría Lunar.
  • Adams, JC, ed. RA Sampson (1900) Conferencias sobre la teoría lunar , Londres: Cambridge University Press
  • La Sra. Adams presentó una colección, virtualmente completa, de los artículos de Adams sobre el descubrimiento de Neptuno en la biblioteca de St John's College, ver: Sampson (1904), y también:
    • "Los artículos recopilados del Prof. Adams", Revista de la Asociación Astronómica Británica , 7 (1896-1897)
    • Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , 53 184;
    • Observatorio , 15 174;
    • Nature , 34 565; 45 301;
    • Revista astronómica , No 254;
    • R. Grant, Historia de la astronomía física , p. 168; y
    • Revista de Edimburgo , No 381, pág. 72.
  • Los documentos fueron finalmente depositados en el Observatorio Real de Greenwich y evacuados al Castillo de Herstmonceux durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, fueron robados por Olin J. Eggen y solo se recuperaron en 1998, lo que obstaculizó gran parte de la investigación histórica sobre el tema.

Ver también

Referencias

enlaces externos