ジョン・カウチ・アダムス

ジョン・カウチ・アダムス FRS FRSE FRAS
アダムス 1870年頃
生まれる	( 1819-06-05 )1819年6月5日[1] レーンイースト、コーンウォール、イングランド
死亡	1892年1月21日(1892-01-21)（72歳）[1] ケンブリッジ天文台、ケンブリッジシャー、イギリス
知られている	海王星の発見 線形多段階法 潮汐の加速
受賞歴	スミス賞(1843) コプリーメダル（1848年） 王立天文学会金メダル（1866年）
科学者としてのキャリア
フィールド	数学 天文学
機関	セントアンドリュース大学 ケンブリッジ大学
学術アドバイザー	ジョン・ハイマーズ

ジョン・カウチ・アダムス（/ k uː tʃ / KOOTCH ; 1819年6月5日 - 1892年1月21日）は、イギリスの数学者、天文学者。コーンウォール州ローンセストン近郊のレーンイーストで生まれ、ケンブリッジで亡くなった。

彼の最も有名な業績は、数学のみを使用して海王星の存在と位置を予測したことである。この計算は、天王星の軌道とケプラーおよびニュートンの法則との矛盾を説明するために行われた。同時期に、お互いに知られずに、ユルバン・ルヴェリエも同じ計算を行っていた。ルヴェリエはベルリン天文台の天文学者ヨハン・ゴットフリート・ガレに座標を送り、ガレは1846年9月23日に惑星の存在を確認し、ルヴェリエの予測位置から1°以内であることを確認した。（この発見の功績の分配については、ある程度現在でも論争がある。海王星の発見を参照）。後にアダムズは流星群の起源を説明し、これは今日まで続いている。^[2]

アダムズは1859年から亡くなるまでケンブリッジ大学のローニディーン教授を務めた。1866年に王立天文学会の金メダルを受賞。 1884年にはイギリス代表として国際子午線会議に出席した。

月面のクレーターは、ウォルター・シドニー・アダムズとチャールズ・ヒッチコック・アダムズの3人によって共同で彼にちなんで名付けられている。海王星の最も外側の既知の環と小惑星1996アダムズも彼にちなんで名付けられている。ケンブリッジ大学が贈るアダムズ賞は、海王星の位置に関する彼の予測を記念して贈られる。彼の個人蔵書はケンブリッジ大学図書館に所蔵されている。

アダムズは、コーンウォール州ローンセストン^近郊のレーンイーストにある農場リドコットで、7人兄弟の長男として生まれた。両親は貧しい小作農のトーマス・アダムズ（1788年 - 1859年）とその妻タビサ・ニル・グリルス（1796年 - 1866年）である。家族は敬虔なウェスレー派で音楽が好きで、ジョンの兄弟のうちトーマスは宣教師、ジョージは農夫、ウィリアム・グリルス・アダムズはロンドン大学キングス・カレッジの自然哲学と天文学の教授となった。タビサは農夫の娘だったが、叔父のジョン・カウチから基礎的な教育を受けており、カウチの小さな蔵書を相続していた。ジョンは幼い頃から天文学の本に興味を持っていた。^[3]

ジョンはレーンイースト村の学校に通い、ギリシャ語と代数学を学んだ。12歳の時にデボンポートへ移り、そこで母のいとこであるジョン・カウチ・グリルス牧師が私立学校を経営していた。^[1]そこで古典を学んだが、数学は主に独学で、デボンポート機械工学校の図書館で勉強し、リースの『百科事典』やサミュエル・ヴィンスの『流束』を読んだ。 1835年にランドルフからハレー彗星を観測し、翌年には天文学の計算、予測、観測を独自に行い、活動資金を稼ぐために個人指導を始めた。^[3]

1836年、母親がバダリックの小さな土地を相続し、数学者としての将来が有望だと考えた両親は彼をケンブリッジ大学に進学させた。^[3] 1839年10月、彼はセント・ジョンズ・カレッジにサイザーとして入学し、1843年に上級学者として学士号を取得し、その年の最初のスミス賞受賞者となった。^{[1] [4]}

1821年、アレクシス・ブーヴァールは天王星の軌道の天文表を発表し、ニュートンの運動法則と万有引力の法則に基づいて将来の位置を予測した。^[5]その後の観測で表から大幅にずれていることが明らかになり、ブーヴァールは何らかの摂動天体が存在するという仮説を立てた。^[6]アダムズは学部生時代にこの不規則性について知り、「摂動」理論を確信した。アダムズは、これまでに試みられたことのなかった天王星の観測データを使用し、ニュートンの万有引力の法則のみを利用して、摂動天体の質量、位置、軌道を推定できると信じた。1841年7月3日、彼はこの問題に取り組む意向を表明した。^[3]

1843年の最終試験の後、アダムズは大学のフェローに選ばれ、コーンウォールで夏休みを過ごし、6回の反復計算の最初の計算を行った。ケンブリッジに戻って問題に取り組んでいる間、彼は学部生の家庭教師をしたり、兄弟の教育のためにお金を家に送ったり、ベッドメイカーに読み書きを教えたりした。^[3]

どうやらアダムズは1845年9月中旬にケンブリッジ天文台の所長ジェームズ・チャリスに自分の研究を伝えたようだが、その方法については議論がある。1845年10月21日、アダムズはコーンウォールでの休暇から戻る途中、アポイントメントなしでグリニッジの王立天文官ジョージ・ビデル・エアリーを2度訪問した。自宅にエアリーがいなかったため、アダムズは解法の原稿を残したと伝えられているが、やはり詳細な計算は残されていなかった。エアリーはアダムズに手紙で返答し、説明を求めた。^[7]アダムズはよく言われるようにその質問を「些細なこと」とは考えていなかったようだが、返答を最後まで残さなかった。アダムズが返答しなかった理由については、彼の全般的な神経質さ、先延ばし癖、無秩序さなど、さまざまな説が議論されてきた。^[7]

一方、ユルバン・ルヴェリエは1845年11月10日、パリの科学アカデミーに天王星に関する回想録を提出し、既存の理論ではその運動を説明できないことを示した。^[1]ルヴェリエの回想録を読んだエアリーはその偶然に驚き、惑星発見におけるイギリスの優先権を求めて必死の競争を開始した。^[8]探索は7月29日に骨の折れる方法で開始された。^[3] 1846年9月23日の海王星発見がパリで発表されて初めて、海王星は8月8日と12日に観測されていたが、シャリスには最新の星図がなかったため惑星として認識されなかったことが明らかになった。^[1]

フランスとイギリスでは、この二人の天文学者の功績をめぐって激しい論争が巻き起こった。事実が明らかになるにつれ、二人の天文学者が独立して天王星の問題を解決し、それぞれが同等の重要性を与えられたことが広く認識されるようになった。^{[1] [3]}しかし、その後「イギリス人が海王星を盗んだ」という主張や、アダムズのイギリスの同時代人が後から彼に過大な評価を与えたという主張もなされた。^[7] しかし、アダムズ自身が1846年11月に王立天文学会に提出した「天王星の摂動について」という論文の中で、ル・ヴェリエの優位性と功績（ガレの役割も忘れずに）を公に認めていることも注目に値する（そして前述の議論の参考文献の一部には含まれていない）。^[9]

私がこれらの日付を挙げたのは、私の研究結果が独自に、そしてルヴェリエ氏の研究結果の発表前に得られたことを示すためだけであり、発見の名誉に対する彼の正当な主張を妨害する意図はありません。なぜなら、彼の研究が初めて世に発表され、ガレ博士による惑星の実際の発見につながったことは疑いの余地がなく、したがって、上記の事実は、ルヴェリエ氏の名誉をほんのわずかでも損なうものではありません。

アダムズはチャリスやエアリーに対して恨みを抱いておらず^[3]、天文学界を説得できなかった自身の失敗を認めていた。^[7]

しかし、すでに重要な仕事に忙しくしている実践的な天文学者たちが、私の研究結果に私自身と同じくらいの信頼を抱くとは期待できませんでした。

1852年にセント・ジョンズ・カレッジでの彼の一般会員としての地位は終了し、既存の規則では彼の再選は認められなかった。しかし、より大きな自由を有していたペンブルック・カレッジは、翌年彼を一般会員に選出し、彼はその地位を終身保持した。海王星に関する研究で名声を得たにもかかわらず、アダムズは重力天文学と地磁気に関する重要な研究も数多く行った。^[1]彼は特に精密な数値計算に長けており、前任者の研究成果に大幅な修正を加えることが多かった。しかし、彼は「並外れて競争心が弱く、議論を刺激したり優先権を主張するために不完全な研究を発表することを嫌がり、それに関するやり取りを嫌い、実務的な事柄に関しては忘れっぽかった」。^{[3]これらは}アスペルガー症候群の症状であると示唆されており、チャリスやエアリーとの個人的な交流の困難に加えて、ネプチューンの計算を実行するために必要な「反復的な行動と制限された興味」とも一致するだろう。^[10]

1852年、彼はヨハン・カール・ブルクハルトの表に代わる新しい正確な月の視差表を出版し、マリー＝シャルル・ダモワゾー、ジョヴァンニ・アントニオ・アメディオ・プラナ、フィリップ・ギュスターヴ・ドルセの理論に訂正を加えた。^[1]

彼はこの仕事によって、空席となっていたHM航海年鑑事務所の監督官のポストに就けることを期待していたが、ジョン・ラッセル・ハインドが優先され、アダムズには組織者や管理者としての必要な能力が欠けていた。^[3]

古代から、恒星に対する月の平均運動速度は一定であるとみなされてきたが、1695年にエドモンド・ハレーはこの平均速度が徐々に増加していると示唆した。^[11]その後、18世紀にリチャード・ダンソーンは、月の経度の差から速度を+10秒（1世紀^{2秒角）と推定し、 [12]}この効果は月の永年加速として知られるようになった。ピエール・シモン・ラプラスは1787年に地球の軌道の離心率の変化の観点から説明を与えた。彼は太陽と地球から月にかかる半径方向の重力のみを考慮したが、観測の歴史的記録とほぼ一致した。^[13]

1820年、科学アカデミーの要請により、ダモワゾー、プラナ、フランチェスコ・カルリーニはラプラスの研究を再検討し、二次および高次の摂動項を調査し、同様の結果を得たが、この場合も月に対する接線方向の重力を無視し、放射状のみを扱っていた。ハンセンは1842年と1847年に同様の結果を得た。^[14]

1853年、アダムズはラプラスの一次理論では接線項は消えるが、二次項が認められると接線項が大きくなることを示す論文^{[15]を発表した。時間で}積分された小さな項は大きな効果を持つようになり、アダムズはプラナが世紀あたり約1.66インチの永年加速度を過大評価していたと結論付けた。^[14]

最初、ルヴェリエはアダムスの結果を拒否した。^[16] 1856年、プラナはアダムスの結論を認め、自身の分析を修正して同じ結果に達したと主張した。しかし、彼はすぐに撤回し、アダムスとプラナ自身の以前の研究とは異なる3番目の結果を発表した。1859年にドローネは4次の項を計算し、アダムスの結果を複製したため、アダムスは5、6、7次の項について独自の計算を発表した。アダムスは、観測された11インチのうち5.7インチだけが重力の影響によるものであると計算した。^[14]その年の後半、フィリップ・ギュスターヴ・ドゥルセ・ポンテクーラン伯爵は、接線力は影響を及ぼさないという主張を発表したが、仲裁役を自ら務めたと思われるピーター・アンドレアス・ハンセンは、立証責任はポンテクーランにあると宣言し、バランスを説明するさらなる影響を発見する必要があることを嘆いた。論争の多くは、使用されたべき級数展開の収束を中心に展開され、1860年にアダムズはべき級数を使わずに結果を再現した。ジョン・ラボック卿もアダムズの結果を再現し、プラナは最終的に同意した。アダムズの見解は最終的に受け入れられ、さらに発展させられ、 1866年にアダムズは王立天文学会の金メダルを受賞した。 ^{[1] [14] [16]説明できない漂流は、現在では}潮汐加速によるものであることがわかっている。^[3]

1858年、アダムズはセント・アンドリュース大学の数学教授となったが、講義は1回のみで、その後ケンブリッジに戻り、ロウンディーンの天文学と幾何学の教授となった。2年後、アダムズはチャリスの後任としてケンブリッジ天文台の所長となり、死ぬまでその職を務めた。^[1]

1866年11月の大流星群は、すでに1864年にヒューバート・アンソン・ニュートンによってその経路と周期が議論され予測されていた獅子座流星群に彼の注意を向けさせた。 ^{[1]ニュートンは、流星群が発生する場所を示す}昇交点の経度が増加していると主張しており、この変化を説明する問題はヨーロッパの著名な天文学者の何人かの関心を集めた。^[3]

アダムズは強力かつ精巧な分析により、太陽系に属するこの流星群が33.25年かけて細長い楕円を横切り、より大きな惑星である木星、土星、天王星からの明確な摂動を受けていることを突き止めました。この結果は1867年に発表されました。^[1]

一部の専門家は、これをアダムズの最も重要な業績とみなしている。^[17]彼が決定した獅子座流星群の「決定的な軌道」は、テンペル・タットル彗星 55Pの軌道と一致し、それによって、後に広く受け入れられるようになった、彗星と流星の密接な関係を示唆した。^[3]

10年後、ジョージ・ウィリアム・ヒルは月の動きの問題に取り組むための斬新で洗練された方法を説明した。アダムズは、同じ分野での自身の未発表の研究を簡単に発表したが、それは並行してヒルの研究を確認し、補足するものであった。^[1]

40年間にわたって、彼はカール・フリードリヒ・ガウスの地磁気理論の定数の決定に定期的に取り組んでいた。この計算にも多大な労力がかかり、彼の存命中には出版されなかった。それらは彼の兄弟ウィリアム・グリルス・アダムスによって編集され、全集『科学論文』第2巻に掲載されている。この種の数値計算は、彼の趣味と言ってもいいかもしれない。^[1]彼は、おそらく少々風変わりではあるが、オイラー・マスケローニ定数を小数点以下236桁まで計算し^[3]、ベルヌーイ数を62桁まで評価した^{[1] 。}

アダムズはニュートンとその著作に限りない敬意を抱いており、彼の論文の多くにはニュートンの思想が反映されている。^[1] 1872年、第5代ポーツマス伯爵アイザック・ニュートン・ワロップは、ニュートンの論文の個人コレクションをケンブリッジ大学に寄贈した。アダムズとGGストークスは資料の整理を引き受け、1888年にカタログを出版した。^{[18] [19]}

1881年に王立天文学者の地位が彼に提供されたが、彼はケンブリッジで教育と研究を続けることを選んだ。彼は1884年にワシントンで行われた国際子午線会議の英国代表となり、モントリオールでの英国協会の会議とフィラデルフィアでの米国協会の会議にも出席した。^[1]

• 1847年、ヴィクトリア女王のケンブリッジ訪問の際、ナイトの爵位を授与するよう提案されたが、謙虚さからか、あるいはそのような社会的名誉に伴う経済的影響を恐れて辞退したと言われている。^[3]
• 1847年アメリカ芸術科学アカデミー外国人名誉会員; ^[20]
• 1848年王立協会コプリーメダル[ ^1]
• 1848年アダムズ賞はセント・ジョンズ・カレッジのメンバーによって設立され、数学に関する最優秀論文に2年ごとに授与される賞である。^[1]
• 1849年ロンドン王立協会会員およびエディンバラ王立協会名誉会員に選出される。
• 1851年と1874年、王立天文学会会長（1851–1853年および1874–1876年）。^[1]

アダムズは長い闘病の末、1892年1月21日にケンブリッジで亡くなり、自宅近くのセント・ジャイルズ墓地（現在はケンブリッジのアセンション墓地教区）に埋葬された。^{[21] 1863年に彼は}ダブリンのエリザ・ブルース嬢（1827-1919）と結婚した。彼女はアダムズより長生きし、彼と一緒に埋葬されている。^[1]死去時の財産は32,434ポンド（2003年の価格で260万ポンド）であった。^{[3] [22]}

• ウェストミンスター寺院の記念碑とアルバート・ブルース・ジョイ作の肖像画のメダリオン^[23]
• ケンブリッジ大学セント・ジョンズ・カレッジのホールにあるジョイ作の胸像^[1]
• もう一つの若い胸像は王立天文学協会の所蔵である。^[1]
• 肖像画作者:
  • ペンブローク大学のヒューバート・フォン・ヘルコマー。 ^[1]
  • セントジョンズ教会のコンビネーションルームにいるポール・ラファエル・モントール^[1]
• トゥルーロ大聖堂にあるベンソン大司教の碑文が刻まれた記念碑。^[1]
• パスモア・エドワーズは彼の生誕地近くのローンセストンに彼を称える公立の研究所を建てた。^[1]
• 南極のアレクサンダー島のネプチューン氷河にあるヌナタック、アダムス・ヌナタックは彼にちなんで名付けられました。
• マンチェスターのアルバート・スクエアにあるジョイ作の像。

• タイムズ、1892年1月22日、6ページ、d欄（このページのリンク）
• [匿名] (1892). 「ジョン・カウチ・アダムス」.天文学ジャーナル. 11 : 112. Bibcode :1892AJ.....11..112.. doi :10.1086/101653.
• JWL Glaisher ( 1892 )。「訃報: ジョン・カウチ・アダムス」。王立天文学会月報。53 : 184–209。Bibcode :1893MNRAS..53..184.. doi : 10.1093/mnras/53.4.184。
• JWL Glaisher (1892)。「ジョン・カウチ・アダムス」。天文台。15 :173。書誌コード:1892Obs....15..173G。
• [匿名] (1891–92)英国天文学会誌 2 : 196–197

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• グロッサー、M. (1962)。海王星の発見。ハーバード大学出版局。ISBN 0-674-21225-8。
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• ハリソン、HM (1994)。『時間と空間の航海者：ケンブリッジ天文学者ジョン・カウチ・アダムスの生涯』ルイス：ブックギルド、ISBN 0-86332-918-7 
• ヒューズ、 DW ( 1996 )。「JCアダムス、ケンブリッジ、ネプチューン」。王立協会記録。50 (2): 245– 248。doi :10.1098/rsnr.1996.0027。S2CID  146396595。
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• スタンデージ、T. (2000)。ネプチューン・ファイル。ペンギン・プレス。
• リトルトン、レイモンド・アーサー、（1968）太陽系の謎、クラレンドン、オックスフォード、英国（1968）、第7章：海王星の発見^[24]

• アダムス、JC、WGアダムスとRAサンプソン（1896–1900）編『ジョン・カウチ・アダムスの科学論文』、全2巻、ロンドン：ケンブリッジ大学出版局、JWLグレイシャーの回想録付き：
  • 第1巻（1896年）以前に出版された著作；^[25]
  • 第2巻（1900年）月の理論に関する講義の内容を含む原稿。^[26]
• アダムス、JC、編、RAサンプソン（1900）月理論に関する講義、ロンドン：ケンブリッジ大学出版局^[26]
• 海王星の発見に関するアダムズの論文のほぼ完全なコレクションがアダムズ夫人によってセント・ジョンズ・カレッジの図書館に寄贈されました。サンプソン (1904) を参照。また、
  • 「アダムス教授論文集」、英国天文学協会誌、7（1896-97）
  • 王立天文学会月報、53 184;
  • 天文台、15 174;
  • ネイチャー、 34 565; 45 301;
  • 天文学ジャーナル、第254号;
  • R.グラント『物理天文学の歴史』168ページ；
  • エディンバラレビュー、第381号、72ページ。
• 書類は最終的に王立グリニッジ天文台に保管され、第二次世界大戦中にハーストモンスー城に避難した。戦後、書類はオリン・J・エッゲンによって盗まれ、1998年にようやく回収されたため、このテーマに関する多くの歴史的研究の妨げとなった。^[27]

• リチャード・クリストファー・キャリントンの伝記から、RAS とケンブリッジ天文台での陰謀

ウィキメディア・コモンズには、ジョン・カウチ・アダムスに関連するメディアがあります。

• Wikisourceの John Couch Adams の著作または John Couch Adams に関する著作
• セントアンドリュースデータベースの伝記
• ワイスタイン、エリック・ヴォルフガング（編）。 「アダムス、ジョン・カウチ (1819–1892)」。サイエンスワールド。
• オコナー、ジョン J.、ロバートソン、エドマンド F.、「ジョン・カウチ・アダムス」、マクチューター数学史アーカイブ、セント・アンドリュース大学
• 「アダムス、ジョン・カウチ」 。新国際百科事典。1905年。
• 「アダムス、ジョン・カウチ」 。アメリカーナ百科事典。1920年。
• ダヴォル・クライノビッチ、ジョン・カウチ・アダムス：数理天文学者、ジョージ・ガブリエル・ストークスの大学時代の友人、天文学における女性の推進者