アーネスト・ウィリアム・ブラウン

アーネスト・ウィリアム・ブラウン
アメリカ数学会のアーネスト・ウィリアム・ブラウン
生まれる(1866-11-29)1866年11月29日
ハル、イギリス
死亡1938年7月22日(1938-07-22)（71歳）
コネチカット州ニューヘイブン
市民権イギリスアメリカ合衆国
母校ケンブリッジ大学クライスト・カレッジ
知られている月の理論天体力学
受賞歴ロイヤルメダル（1914年）ジェームズ・クレイグ・ワトソンメダル（1937年）王立協会フェロー（1897年）
科学者としてのキャリア
フィールド数学天文学
博士課程の指導教員ジョージ・ハワード・ダーウィン
サイン

アーネスト・ウィリアム・ブラウンFRS（1866年11月29日 - 1938年7月22日）はイギリスの数学者、天文学者であり、そのキャリアの大半をアメリカ合衆国で過ごし、1923年にアメリカ国籍を取得した。 [ 1 ] [ 2 ]

彼の生涯の仕事は、月の運動（月の理論）の研究と、極めて正確な月の表の作成でした。また、惑星の運動を研究し、トロヤ群小惑星の軌道を計算しました。

人生とキャリア

ブラウンはイギリスのハルで、ウィリアムとエマ・ブラウン（旧姓マーティン）の4人兄弟の2番目として生まれました。父親は元々農家で、後に木材商になりました。1870年、ブラウンが4歳になる前に、母と弟が猩紅熱で亡くなりました。その後、彼と2人の姉妹は、5年後に父親が再婚するまで、未婚の叔母に引き取られました。[ 1 ] [ 3 ]

教育と初期のキャリア

ブラウンはハートフォードシャーのトッテリッジ・パーク・スクール（現在はドーセット・ハウス・スクールの一部）とハル・アンド・イースト・ライディング・カレッジで教育を受けた。卒業後はケンブリッジ大学クライスト・カレッジに入学し、 1887年に数学で6番目のラングラーとして一級優等で卒業した。[ 4 ] [ 5 ]ブラウンはケンブリッジで大学院生として研究を続け、ジョージ・ハワード・ダーウィンの指導の下で働いた。1888年の夏、ダーウィンはブラウンに、ジョージ・ウィリアム・ヒルの月の理論に関する論文を研究するよう勧めた。結局、この研究分野のアイディアはブラウンのその後の人生に大きな影響を与えることになった。

ブラウンは1889年にクライスト・カレッジのフェローとなり、同年、王立天文学会のフェローにも選出された。1891年に修士号を取得後、ケンブリッジ大学を離れ、ペンシルベニア州のハヴァフォード・カレッジで数学講師に就任した。そこで彼は急速に昇進し、1893年には数学教授に就任した。しかし、彼は毎年夏季にはケンブリッジに戻り、しばしばかつての指導者であるダーウィンのもとに滞在していた。[ 6 ]

月の運動に関する研究

ブラウンはハヴァーフォード大学で月理論の研究を続け、ヒル、ド・ポンテクーラン、ドロネー、ハンセンといった先駆者たちの研究を徹底的に再検討した。この分野における彼の卓越した才能は、1896年に出版された最初の大著『月理論入門』[ 7 ]に表れていた。当時ブラウンはまだ30歳にもなっていなかった。翌年、彼は王立協会の会員に選出された[ 6 ]。

ブラウンの研究が進むにつれ、彼は徐々に全く新しい月の理論を構築する計画を練り上げていった。これは最終的に、 1897年から1908年にかけて王立天文学会紀要に一連の論文として発表された。1907年、彼はイェール大学の数学教授に任命され、同大学と、自身の月の理論に基づいた月の運動の詳細な表を計算するという膨大な作業の資金提供契約を結んだ。12年の歳月と3万4000ドル以上の費用を経て、ブラウンの最高傑作『月の運動表』が1919年に出版された。

理論と観察の矛盾

ブラウンの目的は、純粋に重力理論に基づいた月の正確な暦を作成することでした。地球-月-太陽系の「主要問題」については、経度と緯度の項を0.001秒角の不確かさまで計算しました。また、他の惑星（主に木星と金星）による摂動を考慮し、地球と月が球形ではないというより困難な問題も考慮しました。

観測の結果、ブラウンの表は1857年から使用されていたハンセンの表よりも確かに優れていることが示されましたが、月の平均経度には依然として10秒角程度の説明のつかない大きな変動がありました。この変動を可能な限り排除するために、10.71秒角、周期257年の「大きな経験的項」が導入されました。ブラウンの計算の精度を考えると、この恣意的な調整を導入せざるを得なかったことは、大きな失望だったに違いありません。

エドモンド・ハレーは2世紀以上前に、月の運動が徐々に加速しているように見えることを発見していました。この「永年加速」は重力理論だけでは説明できず、サイモン・ニューカムは、潮汐摩擦によって地球の自転速度が徐々に減速していることが原因ではないかと示唆しました。これは、月の動きが加速しているのではなく、地球の昼の長さが長くなるにつれて時間の流れが遅くなっているように 見えることを示唆していました。

ブラウンはこの問題に多くの研究を費やし、月の掩蔽を利用して月の軌道をより正確に測量する観測的なアプローチをとるべきだと提唱した。また、もし不一致が地球の自転の変動によって起きているのなら、他の天体の観測にも同様の影響を受けるはずだと彼は推論した。これは水星の太陽面通過の観測によって部分的に検証されたが、ブラウンは当初納得していなかった。しかし、最終的にはニューカムが正しく、地球の自転速度が遅くなっているだけでなく、ランダムで予測できない変動もあるという結論に達し、1926年に論文でこの発見を発表した。[ 4 ] [ 6 ] [ 8 ]その後の研究でこれが真実であることが示され、現在天文学者は地球の自転に基づいた世界時と、時間の経過を一様に測定した地球時（旧称エフェメリス時）を区別している（ΔTも参照）。

後期の作品と共同作業

ブラウンはアメリカ数学会の活発な会員であり、1915年から1916年まで会長を務めた。[ 9 ]

彼は1932年に退職するまでイェール大学の教授職を務めた。月に関する研究を続ける一方で、太陽の周りを回る惑星の運動についても研究した。1933年にはクラレンス・シュックと共著で『惑星理論』を出版し、惑星軌道における共鳴現象の詳細な解説とトロヤ群小惑星の特殊なケースの検証を行った。1937年には米国科学アカデミーからワトソン賞を受賞した。

ブラウンの大学院生の一人、ウォレス・ジョン・エッカートは、博士号取得を目指しながらコロンビア大学で講師を務めました。エッカートは、デジタルコンピュータを用いて天文学の計算を自動化することで、その速度を向上させました。[ 10 ]

私生活

1905 年、南アフリカへの航海中の英国協会メンバー。ブラウンは右下に座っている。

ブラウンは結婚せず、成人してからの人生の大半を未婚の妹ミルドレッドと暮らした。ミルドレッドは彼の家事を手伝っていた。彼女は彼を「心配事や煩わしさ」から守ることを自分の使命とし、「すっかり甘やかしてしまう」ことに成功した。[ 1 ]若い頃は熱心なボート漕ぎと登山家だった。また、優れたピアニストでもあり、死の数年前まで演奏を続けた。音楽への愛着も持ち続け、ニューヘイブン・オラトリオ協会の会長を務めた時期もあった。ブラウンはまた、高いレベルのチェスをプレイし、推理小説を愛していた。

彼は旅行を好み、アメリカとイギリスの間を頻繁に大西洋を渡って行き来しました。また、 1905年7月から10月にかけて、英国協会が南アフリカをはじめとする南部および東部アフリカの地域を長期訪問した際には、数人の同僚と共に熱心に協力しました。 [ 11 ] [ 12 ]

彼の日課は変わったもので、以下のように説明されている。[ 1 ]

彼は早寝早起きの習慣があり、その結果、午前3時から5時の間に目が覚めました。魔法瓶に入った濃いコーヒーで元気を回復した後、ベッドから出ることなく、何本ものタバコを吸いながら研究に取り掛かりました。こうして、彼の真剣な研究は、9時に朝食のために起きる前に完了しました。

死

ヘビースモーカーであったブラウンは、生涯を通じて気管支疾患に悩まされた。引退生活の6年間も健康を害し、 1938年にコネチカット州ニューヘイブンで亡くなった。姉のミルドレッドはブラウンより数年前に亡くなっており、唯一生き残った近親者は、1890年代に夫と共にニュージーランドに移住した未亡人の姉エラ・ヨークだけだった。 [ 1 ]

遺産

ブラウンの表は1923年にほぼ全ての国の暦表に月の位置計算に採用され、多少の修正を加えられながらも1983年まで使われ続けた。デジタルコンピュータの登場により、ブラウンが1919年に発表した表の序文（そしてこの表はブラウンの表の元となった）に示された三角法の式が、表そのものではなく直接計算に使われるようになった。これにより精度もいくらか向上した。これは、手作業で計算していた当時の計算の正確さと労力とのトレードオフとして、表に多少の近似値が含まれていたためである。[ 13 ]

20世紀半ばまでに、世界時と天体暦の差が認識され評価され、厄介な経験的項は削除されました。[ 13 ]その後、ブラウンの理論は、理論で使用されている基本的な天文定数の観測値の改善や、ブラウンの元の解析展開の見直しにより、理論で使用される係数のより正確なバージョンを得るなど、さらに調整されました。[ 14 ]

最終的に1984年にブラウンの研究は、より現代的な観測データ（月レーザー測距のデータを含む）と月の天体暦を計算するための全く新しい計算方法から得られた結果に置き換えられました。[ 15 ]

栄誉

受賞歴

彼にちなんで名付けられた

参考文献

  • ブラウン、EW 『月の理論に関する入門論文』ケンブリッジ大学出版局、1896 年（ドーバー社、1960 年再出版）。
  • ブラウン、EW 『月の運動表』イェール大学出版局、ニューヘイブン、コネチカット州、1919年、第I～II部、第III部、第IV～VI部（全3巻）
  • Brown, EWとShook, CA. Planetary Theory. Cambridge University Press, 1933 (Dover, 1964により再出版). [ 16 ]

参考文献

  1. ^ a b c d eシュレジンジャー、フランク；ブラウワー、ダーク．米国科学アカデミー - 伝記回顧録、アーネスト・ウィリアム・ブラウン（PDF）．第21巻．243ページ．
  2. ^ Darwin, CG (1940). 「アーネスト・ウィリアム・ブラウン 1866-1938」.王立協会フェロー死亡記事. 3 (8): 18– 66. doi : 10.1098/rsbm.1940.0003 . S2CID 176436586 . 
  3. ^ 「アーネスト・W・ブラウン」 NNDB 2016年12月15日閲覧。
  4. ^ a b「アーネスト・ウィリアム・ブラウン」。MacTutor数学史アーカイブ。2016年12月15日閲覧。
  5. ^ 「ブラウン、アーネスト・ウィリアム（BRWN875EW）」ケンブリッジ大学同窓生データベース。ケンブリッジ大学。
  6. ^ a b cホッケー、トーマス他編（2007年9月18日）『天文学者伝記百科事典』シュプリンガー・リファレンス、p. 174. ISBN 9780387304007。
  7. ^ブラウン、アーネスト・W. (1896).月理論入門書. ケンブリッジ大学出版局.
  8. ^ブラウン、アーネスト・W. (1926). 「地球の自転速度の変化の証拠とその地球物理学的帰結」.米国科学アカデミー紀要. 12 (6): 406– 413. Bibcode : 1926PNAS...12..406B . doi : 10.1073/pnas.12.6.406 . ISSN 0027-8424 . JSTOR 85011. PMC 1084583. PMID 16577002 .    
  9. ^ Brown, EW (1917). 「数学と自然科学の関係：1916年12月28日アメリカ数学会会長演説」 Bull . Amer. Math. Soc . 23 (5): 213– 230. doi : 10.1090/S0002-9904-1917-02922-9 .
  10. ^ Frank da Cruz. 「ウォレス・J・エッカート教授」 .コロンビア大学ウェブサイト「コンピューティング年表」 .コロンビア大学. 2010年6月4日閲覧。
  11. ^ブラウン、アーネスト・W. (1906年1月). 「南アフリカにおける英国協会との共催 I」  . 『ポピュラーサイエンス・マンスリー』第68巻. ニューヨーク: サイエンス・プレス. p. 5 – Wikisourceより.
  12. ^ブラウン、アーネスト・W. (1906年2月). 「南アフリカにおける英国協会との共催 II」  . 『ポピュラーサイエンス・マンスリー』第68巻. ニューヨーク: サイエンス・プレス. p. 145 – Wikisourceより.
  13. ^ a bアメリカ海軍天文台(1954). Wallace J. Eckert (編).改良月暦：1952-1959 .米国政府印刷局.
  14. ^ WJ Eckert; MJ Walker; D. Eckert (1966年6月). 「月の座標と軌道パラメータの変換」.天文学ジャーナル. 71 (5): 314– 332. Bibcode : 1966AJ.....71..314E . doi : 10.1086/109923 .
  15. ^ P. ケネス・セイデルマン編 (1992). 『天文年鑑補足』 ミルバレー、カリフォルニア州: University Science Books. p. 317. ISBN 0-935702-68-7。
  16. ^ブキャナン、ダニエル(1935). 「 EWブラウンとCAシュックによる惑星理論のレビュー」 . Bull. Amer. Math. Soc . 41 (7): 463– 467. doi : 10.1090/S0002-9904-1935-06114-2 .

死亡記事

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