エドモンド・ハレー

1676年、フラムスティードはハレーが「角運動の等しさを仮定せずに、主惑星の遠日点、離心率、および比率を求める直接的かつ幾何学的な方法」と題した最初の論文を王立協会の哲学的トランザクションに掲載するのを手伝った。^{[ 13 ]}フラムスティードが北天の星のカタログを作成するプロジェクトに影響を受け、ハレーは南天についても同様のことをしようと提案し、^{[ 14 ]}そのために学校を中退した。彼は南大西洋のセントヘレナ島（アフリカの西）を選んだ。そこからは南の星だけでなく、それらを相互参照するための北の星もいくつか観測できると考えたからである。^{[ 15 ]}チャールズ2世は彼の努力を支援した。^{[ 16 ]}ハレーは1676年後半に島へ航海し、望遠鏡の照準器を備えた大型六分儀で天文台を設置した。1年以上にわたり、彼は南天の最初の望遠鏡カタログを作成するための観測を行い、^{[ 17 ]}水星の太陽面通過を観測した。この後者の観測に注目したハレーは、惑星の太陽視差を観測すること（より理想的には、彼の生涯では起こらない金星の太陽面通過を利用すること）によって、地球、金星、太陽の間の距離を三角法で決定できることに気づいた。 ^{[ 18 ] [ b ]}

ハレーは1678年5月にイギリスに戻り、そのデータを使って南天の星の地図を作成した。 ^{[ 20 ]}オックスフォード大学は、ハレーがセントヘレナ島へ出発した際に居住要件に違反したため、彼の帰国を認めなかった。彼はチャールズ2世に訴え、チャールズ2世はハレーに無条件で修士号を授与するよう求める書簡に署名し、大学は1678年12月3日にそれを授与した。^{[ 21 ]}その数日前、^{[ 22 ]}ハレーは22歳で王立協会のフェローに選出されていた。 ^{[ 23 ]} 1679年、彼は『南天の星のカタログ』を出版し、その中には彼の地図と341個の星の説明が含まれている。^{[ 20 ] [ 24 ] [ c ]}ロバート・フックは王立協会にカタログを贈呈した。^{[ 26 ]} 1679 年半ば、ハレーは協会の代表としてダンツィヒ (グダニスク) に行き、論争の解決に協力した。天文学者ヨハネス・ヘヴェリウスの観測機器には望遠鏡が装備されていなかったため、フラムスティードとフックは彼の観測の正確さに疑問を呈していた。ハレーはヘヴェリウスのそばに滞在し、彼の観測を検証したところ、非常に正確であることがわかった。^{[ 25 ]}

1681年までに、ジョヴァンニ・ドメニコ・カッシーニはハレーに、彗星は軌道上の物体であるという自身の理論を伝えた。^{[ 27 ]} 1682年9月、ハレーは後にハレー彗星として知られるようになる彗星の一連の観測を行った。彼の名前は、その軌道に関する研究と1758年の回帰の予測（彼はそれを見届けることはなかった）により、この彗星と結び付けられるようになった。 ^{[ 28 ]} 1686年初頭、ハレーは王立協会の新しい役職である書記に選出され、フェローシップを放棄し、通信や会議を管理するとともに、Philosophical Transactionsの編集も行う必要があった。^{[ 29 ] [ d ]}また1686年には、ハレーはヘレニアン遠征の結果の第2部を発表し、貿易風とモンスーンに関する論文と図表を出版した。彼が後風を表すために使用した記号は、現代のほとんどの天気図の表現に今も残っている。この論文で彼は、太陽熱が大気運動の原因であることを明らかにした。また、気圧と海抜高度の関係も確立した。彼の作成した図表は、情報視覚化という新興分​​野への重要な貢献となった。^{[ 30 ]}

ハレーはほとんどの時間を月面観測に費やしたが、重力の問題にも関心を持っていた。彼の注意を引いた問題の一つは、ケプラーの惑星運動の法則の証明であった。1684年8月、彼は4年前にジョン・フラムスティードが行ったように、この問題についてアイザック・ニュートンと議論するためにケンブリッジを訪れたが、ニュートンはフラムスティードのキルヒ彗星の軌道に関する提案を受けて、その解決策を公表せずに解決していたことがわかった。ハレーは計算を見せてほしいと頼んだが、ニュートンはそれを見つけることができないと言い、後でやり直して送ると約束した。そして最終的に、彼は『軌道上の物体の運動について』という短い論文でそれを送った。ハレーはその研究の重要性を認識し、ケンブリッジに戻ってニュートンと出版の手配をしたが、ニュートンは代わりにそれを拡張して、1687年にハレーの費用で出版された『自然哲学の数学的原理』とした。 ^{[ 31 ]}ハレーが彗星について行った最初の計算は、1680年から1681年にかけてのフラムスティードの観測に基づくキルヒ彗星の軌道に関するものであった。^{[ e ]}彼は1682年の彗星の軌道を正確に計算したが、キルヒ彗星の軌道の計算は不正確であった。彼の計算では周期が575年と示され、531年と1106年に現れ、おそらく紀元前45年にユリウス・カエサルの死を予兆していた。現在では、その軌道周期は約1万年であることが知られている。

1691年、ハレーは潜水鐘を製作した。これは、水面から空気の入った重りの入った樽を送り込むことで、内部の空気を補充する装置である。^{[ 33 ]}実証実験で、ハレーと5人の仲間はテムズ川で水深60フィート（18メートル）まで潜り、1時間半以上そこに留まった。ハレーの潜水鐘は非常に重かったため、実際の救助活動にはほとんど役に立たなかったが、彼は時間をかけて改良を加え、後に水中滞在時間を4時間以上に延長した。^{[ 34 ]}ハレーは、記録に残る最も初期の中耳気圧外傷の症例の1つを患った。^{[ 33 ]}同年、王立協会の会合で、ハレーは、磁化された針の揺れやぐらつきを減衰させるために液体で満たされたハウジングを使用した磁気コンパスの基本的な動作モデルを紹介した。 ^{[ 35 ]} 

1691年、ハレーはオックスフォード大学のサヴィリアン天文学教授の職を求めた。その職の候補者であった間、ハレーは王室天文官ジョン・フラムスティードの敵意に直面し、英国国教会は彼の宗教的見解に疑問を呈した。^{[ f ]}その理由は主に、彼が聖書に記されている地球の年齢を疑っていたからである。^{[ 36 ] [ g ]}フラムスティードがハレーに反対する支持を集めるためにニュートンに手紙を書いた後、ニュートンは和解を期待して返信したが、うまくいかなかった。^{[ 36 ]}ハレーの立候補はカンタベリー大主教ジョン・ティロットソンとスティリングフリート司教の両方から反対され、その職はニュートンの支持を得ていたデイヴィッド・グレゴリーに与えられた。^{[ 39 ]}

1692年、ハレーは、厚さ約500マイル（800km）の殻、2つの同心円状の内側の殻、そして最も内側の核からなる中空の地球という考えを提唱した。 ^{[ 40 ]}彼は、これらの殻の間には大気があり、それぞれの殻には独自の磁極があり、それぞれの球が異なる速度で回転していると示唆した。ハレーはこの計画を、異常な方位磁針の読みを説明するために提案した。彼は、それぞれの内側の領域には大気があり、光り輝いており（そしておそらくは生命が存在する）、ガスの放出がオーロラを引き起こすと推測した。^{[ 41 ]}彼は、「オーロラの光線は、磁場の影響を受ける粒子によるものであり、光線は地球の磁場に平行である」と示唆した。^{[ 42 ]} 

1693年、ハレーは終身年金に関する論文を発表した。この論文では、カスパー・ノイマンが提供したブレスラウの統計データに基づき、死亡時の年齢を分析している。この論文により、英国政府は購入者の年齢に応じて適切な価格で終身年金を販売することが可能になった。ハレーの研究は、保険数理学の発展に大きな影響を与えた。ジョン・グラントによるより原始的な研究に続くブレスラウ生命表の作成は、現在では人口統計学の歴史における重要な出来事とみなされている。

1694年、ハレーは聖書の洪水の原因に関する論文を王立協会に提出し、その中で彗星が地球に接近したことによる物理的な説明を提案した。^{[ 43 ]} 12月19日に提出された続編論文で、彼はこの仮説は聖書の洪水ではなく、天地創造以前の変化に適用されるべきだと助言されたと記した。^{[ 44 ]}これらの論文は1724年まで出版されず、ハレーが「聖職者」からの非難を恐れていたことを説明する注釈が添えられていた。^{[ 45 ]}現在では受け入れられていないものの、これは聖書の出来事に対する初期の科学的説明であり、これらの見解は当時の有力な聖職者の一部には好まれなかった。^{[ 46 ]}同様の理論は3世紀後に独立して提案されたが、地質学者によって一般的に否定されている。^{[ 47 ]}

1696年、ニュートンは王立造幣局長に任命され、ハレーをチェスター造幣局の副局長に指名した。ハレーは2年間、硬貨の製造を監督した。その間、彼は2人の事務員が貴金属を盗んでいるのを発見した。彼と地元の局長は、造幣局の地元責任者がそこから利益を得ていることに気づかずに、この計画について告発した。^{[ 48 ]}

1698年、ロシア皇帝（後にピョートル大帝として知られる）がイギリスを訪れ、ニュートンが彼をもてなしてくれることを期待していた。ニュートンは代わりにハレーを派遣した。ハレーと皇帝は科学とブランデーをきっかけに親交を深めた。ある説によれば、二人が酔っぱらったある夜、ハレーは陽気に皇帝をデプトフォードの街中を荷車に乗せて押し回したという。^{[ 49 ]}

1698年、ウィリアム3世の命により、ハレーは南大西洋で羅針盤の偏角の法則を調査し、アメリカ大陸のイギリス植民地の座標を精密化するために、全長52フィート（16メートル）のピンク船パラモア号の指揮を任された。^{[ 50 ]} 1698年8月19日、彼は船の指揮を執り、1698年11月にはイギリス海軍の船舶による初の純粋な科学航海に出発した。しかし、ハレーの船舶指揮能力をめぐる問題から、不服従の問題が発生し、1699年7月にハレーは士官たちを処罰するために船をイギリスに返還した。その結果、部下たちは軽い叱責を受けたが、ハレーは宮廷が寛大すぎると感じ、不満を抱いた。^{[ 51 ]}ハレーはその後、イギリス海軍で一時的に大尉に任命され、1699 年 8 月 24 日にパラモア号を再就役させ、1699 年 9 月に再び出航し、地球の磁気の状態について広範な観測を行った。この任務は、1700 年 9 月 6 日まで続いた 2 回目の大西洋航海で達成され、北緯 52 度から南緯 52 度まで及んだ。結果は、羅針盤の偏角の一般海図(1701 年) に掲載された。^{[ 9 ]}これは、出版された最初の海図であり、等温線、またはハレー線が初めて登場した海図であった。^{[ 12 ] [ 52 ]}このような線の使用は、アレクサンダー・フォン・フンボルトが地図で等温線を使用した後のアイデアに影響を与えた。^{[ 53 ]} 1701 年、ハレーはパラモア号で 3 回目で最後の航海を行い、イギリス海峡の潮汐を研究した。^{[ 54 ]} 1702年、彼はアン女王によって他のヨーロッパの指導者への外交使節として派遣された。^{[ 54 ]} 

ジョン・ロックまたはハレーによって書かれたとされる、アウンシャムとジョン・チャーチルの航海と旅行記集（1704年）の序文は、このような探検を、ヨーロッパ人の世界知識の壮大な拡大の一環として高く評価している。

これらの発見以前の宇宙誌学とは、不完全な科学の断片に過ぎず、これほど立派な名に値するものではなかった。当時、既知の世界はヨーロッパ、アフリカのごく一部、アジアのさらに小さな部分だけであり、この地球の6分の1さえも見たことも聞いたこともなかった。いや、この点に関して人類の無知は甚だしく、博識な人々でさえ地球が丸いことを疑い、知識のない人々は知らないところはすべて荒涼として居住不可能だと想像していた。しかし今や、地理学と水文学は、地球と水の丸さを証明するために、ここで明らかにされたように地球を一周航海し、凍った極地を除いて居住不可能な場所はないことを示し、他のすべての国々を、たとえどれほど遠く離れていても、よく人が住んでいて、そのほとんどが豊かで魅力的な場所であることを発見した多くの船乗りや旅行者の努力によって、ある程度の完成度を得た。天文学には、これまで見たことのない多くの星座が加わりました。自然史と道徳史は、これまで知られていなかった何千種類もの植物、多くの薬草や香辛料、多種多様な動物、鳥類、魚類、鉱物、山々、水域における珍しいもの、気候や人々の計り知れない多様性、そして彼らの肌の色、気質、習慣、作法、政治、宗教の多様性によって、非常に有益な増加を遂げました。結論として、ヨーロッパの帝国は今や地球の最果てまで広がり、そのいくつかの国は征服と植民地を獲得しています。これらは、広大な海や未知の国々の危険に身をさらす人々の努力から得られた利点であり、他にも数多くあります。家にじっと座っている者も、あらゆる種類の恩恵を豊かに受けている。そして、ある旅行者の話は、別の旅行者を刺激して彼を真似させる動機となる。一方、残りの人類は、一歩も動かずに、記録の中で地球と海を巡り、すべての国を訪れ、すべての民族と交流している。^{[ 55 ]}

1703年11月、ハレーはオックスフォード大学のサヴィリアン幾何学教授に任命された。これは、彼の神学上の敵であるジョン・ティロットソンとスティリングフリート司教が亡くなったためである。1705年、彼は歴史天文学の方法を適用して論文「Astronomiae cometicae synopsis（彗星の天文学の概要）」を発表した。この中で彼は、1456年、1531年、1607年、1682年に観測された彗星は同じ彗星であり、1758年に再び現れるだろうという自身の信念を述べた。^{[ 56 ] [ a ]}ハレーは彗星の帰還を目撃するまで生きていなかったが、実際に彗星が戻ってくると、その彗星は一般にハレー彗星として知られるようになった。

1706年までにハレーはアラビア語を習得し、エドワード・バーナード^{[ 58 ]}が始めたアポロニウスの『円錐曲線論』第5巻から第7巻の翻訳を、ライデンとオックスフォードのボドリアン図書館で見つかった写本に基づいて完成させた。彼はまた、故デイヴィッド・グレゴリーが始めた最初の4巻のギリシャ語原典からの新たな翻訳も完成させた。彼はこれらを、第8巻^{[ 59 ]}の彼自身の復元とともに、1710年に最初の完全なラテン語版として出版した。同年、彼はオックスフォード大学から名誉法学博士号を授与された^{[ 9 ] 。}

1716年、ハレーは金星の太陽面通過を観測することで地球と太陽の間の距離を高精度で測定することを提案した。その際、彼はジェームズ・グレゴリーが『Optica Promota』で記述した方法（グレゴリー式望遠鏡の設計も記述されている）に従っていた。グレゴリー式望遠鏡はハレーの時代に天文学で使われていた主要な望遠鏡の設計であったことを考えると、ハレーがこの本を所有し、読んでいたと考えるのは妥当である。^{[ 60 ]}この件でグレゴリーの先駆性を認めなかったことは、ハレーの功績とは言えない。1717年から1718年にかけて、彼は自身の天体測定による測定値をプトレマイオスの『アルマゲスト』に記載されている値と比較することで、「恒星」の固有運動を発見した（1718年に発表） ^{[ 61 ]}。アークトゥルスとシリウスは大きく移動したことが注目されており、後者は1800年で南に30分角（月の直径にほぼ相当）移動した。^{[ 62 ]}

1720年、ハレーは友人の古物研究家ウィリアム・ストゥークリーと共に、ストーンヘンジの年代を科学的に特定する最初の試みに参加した。ストゥークリーとハレーは、この遺跡が磁気コンパスを使って配置されたと仮定し、既存の磁気記録から補正を加えて認識されたずれを計算し、3つの年代（紀元前460年、西暦220年、西暦920年）を提案したが、最も古い年代が受け入れられた。これらの年代は数千年も間違っていたが、古代遺跡の年代を科学的方法で特定できるという考えは、当時としては革命的だった。^{[ 63 ]}

ハレーは1720年にジョン・フラムスティードの後任として王室天文官に就任し、1742年に85歳で亡くなるまでその職を務めた。^{[ 14 ]}彼はブラックヒースのリー・テラスにある旧セント・マーガレット教会（現在は再建済み）の墓地に埋葬された。^{[ 64 ]}彼は王室天文官ジョン・ポンドと同じ納骨堂に埋葬された。王室天文官ナサニエル・ブリスの無名の墓は近くにある。^{[ 65 ]}彼の元の墓石は、元のリー教会が取り壊されて再建された際に海軍本部によって移設され、現在ではグリニッジ王立天文台のカメラ・オブスクラの南壁で見ることができる。彼の墓標のある墓は、リー・テラスのセント・マーガレット教会で見ることができる。^{[ 66 ] [ 67 ]}

ハレーが騎士の称号を受けたという根強い誤解があるが、それは事実ではない。この考えは、ウィリアム・オーガスタス・ノートンの1839年の『天文学入門』などのアメリカの天文学の文献に遡ることができ、おそらくハレーの王室での職業やアイザック・ニュートン卿とのつながりによるものだろう。^{[ 68 ]}

• ギレスピー、チャールズ・コールストン編（1972）。「ハレー、エドモンド」。『科学者伝記辞典』第 6巻。ニューヨーク：チャールズ・スクリブナーズ・サンズ。67-72頁。ISBN  9780684101170。
• グリビン、ジョン；グリビン、メアリー（2017）。巨人の影から抜け出して：フック、ハレー、そして英国科学の誕生。ロンドン：ウィリアム・コリンズ。ISBN 978-0-00-822059-4OCLC 966239842​​ 
• ハレー、エドモンド（1724年6月30日）。「1694年12月12日に王立協会に提出された、世界規模の大洪水の原因に関するいくつかの考察」。Philosophical Transactions。33 （ 383）：118–123。doi ：10.1098 / rstl.1724.0023。
• ハレー、エドモンド（1724年6月30日）。「同月19日に発表された同主題に関する若干の考察」。Philosophical Transactions。33（383）：123–125。doi ：10.1098 / rstl.1724.0024。
• ヒューズ、デイビッド W. (1985 年 8 月) 「エドモンド・ハレー、科学者」英国天文学会誌95 ( 5) ロンドン、英国: 英国天文学会: 193. Bibcode : 1985JBAA...95..193H。
• セーガン、カール＆ドルーヤン、アン（1997）。彗星。ニューヨーク：ランダムハウス。ISBN 978-0-3078-0105-0。