Richard Christopher Carrington

Richard Christopher Carrington
Född ( 1826-05-26 ) 26 maj 1826
Chelsea, London , England
dog 27 november 1875 (1875-11-27) (49 år)
Churt , England
Nationalitet engelsk
Alma mater Trinity College, Cambridge
Känd för Solobservationer
Make Rosa Ellen Jeffries (1845–1875, m. 1869)
Utmärkelser
Guldmedalj från Royal Astronomical Society (1859) Lalande-priset (1864)
Vetenskaplig karriär
Fält Astronomi
institutioner Durham University Observatory

Richard Christopher Carrington (26 maj 1826 – 27 november 1875) var en engelsk amatörastronom vars astronomiska observationer från 1859 visade förekomsten av solflossar såväl som antydde deras elektriska inflytande på jorden och dess norrsken ; och vars 1863 register över solfläcksobservationer avslöjade solens differentiella rotation .

Liv

Carrington föddes i Chelsea , den andra sonen till Richard Carrington, innehavaren av ett stort bryggeri i Brentford , och hans fru Esther Clarke Aplin. Han gick in på Trinity College, Cambridge , 1844; men fastän de var avsedda för kyrkan , snarare av faderns än av hans egen önskan, segrade hans vetenskapliga tendenser gradvis och fick en sista impuls till praktisk astronomi från professor Challis föreläsningar i ämnet. Denna förändring i syftet med hans liv var oöverträffad, och han hade utsikter till rikliga medel; så att det var rent med syftet att skaffa sig erfarenhet som han ansökte, kort efter att ha tagit sin examen som trettiosjätte stridsman 1848, till posten som observatör vid University of Durham . Han tillträdde sina uppdrag där i oktober 1849, men blev snart missnöjd med deras snäva omfattning. Observatoriet var dåligt försett med instrument, och fritiden lämnade honom för studier tjänade bara till att vidga hans mål. Friedrich Bessels och Friedrich Wilhelm Argelanders stjärnzoner, framför allt, slog honom som en förebild för imitation, och han beslöt att fullborda genom att förlänga dem till polen. I önskan att avancera så långt bortom sina föregångare att i sin undersökning inkludera stjärnor av tionde magnituden, ansökte han förgäves om ett lämpligt instrument, och till sist, hopplös att genomföra någon del av sin design i Durham, eller att dra nytta av någon ytterligare vistelse , avsade han sin tjänst där i mars 1852. Han hade dock inte varit sysslolös. Några av hans observationer, särskilt av mindre planeter och kometer, gjorda med en Fraunhofer- ekvatorial med 6½ tums öppning, hade publicerats, i ett provisoriskt tillstånd, i "Månatliga meddelanden" och "Astronomische Nachrichten", och det hela förkroppsligades definitivt i en volym med titeln 'Results of Astronomical Observations made at the Observatory of the University, Durham, from October 1849 to April 1852' (Durham, 1855). Hans erkännande som medlem av Royal Astronomical Society (RAS), 14 mars 1851, förmedlade ett snabbt erkännande av hans exceptionella meriter som observatör.

Carringtons hus och observatorium på Furze Hill, Redhill, Surrey (mellan 1852 och 1857)

I juni 1852 fixade han en plats för ett observatorium och ett bostadshus i Redhill, Surrey . I juli 1853 fanns en transitcirkel med 5½ fot fokus, reducerad i skala från Greenwich-modellen, och en ekvatorial på 4½ tums bländare, båda av Simms, och arbetet påbörjades. Den 9 december 1853 presenterade Carrington för RAS, som ett resultat av en preliminär undersökning, tryckta kopior av nio utkast till kartor, innehållande alla stjärnor ner till den elfte magnituden inom 9° från polen (Månatliga meddelanden, xiv. 40). Tre års stadig efterföljning av den antagna planen producerade, 1857, 'En katalog över 3 735 cirkumpolära stjärnor observerade vid Redhill under åren 1854, 1855 och 1856, och reducerade till medelpositioner för 1855.' Verket trycktes på offentlig bekostnad, beslutet om detta av amiralitetsherrarna gjorde onödigt att acceptera Leverriers stiliga erbjudande att inkludera det i nästa kommande volym av 'Annales' av Paris observatorium. Den belönades med Royal Astronomical Societys guldmedalj , som den 11 februari 1859, Mr. Main uppmärksammade den framstående användbarheten av designen, såväl som "standardexcellens" i dess utförande (ib. xix. 162) ). Den inkluderade en mödosam jämförelse av Schwerds platser för 680 stjärnor med de som erhölls vid Redhill, och en utarbetad avhandling om hela teorin om korrektioner som tillämpas på stjärnor nära polen. Tio motsvarande kartor, koppargraverade, åtföljde katalogen.

Under tiden hade Carrington antagit, och odlade med sin vanliga behandlingsglädje, ett "andra ämne" vid den tidpunkten av särskilt intresse och betydelse. Medan hans nya observatorium höll på att byggas, ägnade han en del av sin fritid åt att undersöka ritningarna och registreringarna av solfläckar i besittning av RAS, och var mycket slagen av behovet och bristen på systematiska solobservationer. Sabines och Wolfs upptäckt av sammanträffandet mellan de magnetiska perioderna och solfläcksperioderna hade just då tillkännagivits, och han trodde att han borde kunna dra fördel av andra observatörers pre-ockupation eller oförmåga att tillägna sig sig själv, genom "nära och metodisk forskning" ,' nästa påföljande elvaårscykel. Han bestämde sig därför för att ägna sin dagsljusenergi åt solen, samtidigt som han reserverade sina nätter för stjärnorna. Solfysiken som helhet uteslöt han dock försiktigt från sitt synfält. Han begränsade sin uppgift till att fastställa den verkliga perioden för solens rotation (av vilken märkligt avvikande värden hade erhållits), till att spåra lagarna för distribution av gula fläckar och att undersöka förekomsten av permanenta ytströmmar. Tillräckligt för att nå dessa mål krävdes nya anordningar för observation, minskning och jämförelse. Han lämnade fotografiet till sina efterträdare som alltför outvecklat för omedelbar användning, och han valde en metod som grundades på idén att göra solskivan till sin egen cirkulära mikrometer. En bild av solen kastades på en skärm placerad på ett sådant avstånd från okularet på 4½-tums ekvatorial att den gav skivan en diameter på 12 till 14 tum. I teleskopets fokus, som var ordentligt fastklämt, fästes två stänger av tillplattad guldtråd i rät vinkel mot varandra, och lutade cirka 45° på vardera sidan om meridianen. Sedan, när den omvända bilden korsade skärmen, noterades separata ögonblicken av kontakt med trådarna i solens lemmar och av fläckkärnan, som skulle mätas, när en lätt beräkning gav dess heliocentriska läge (ib. xiv. 153).

På detta sätt gjordes under sju och ett halvt år 5 290 observationer av 954 separata grupper, av vilka många förutom noggrant avbildades i ritningar. Genom hans fars plötsliga död i juli 1858, och den efterföljande decentraliseringen till Carrington av ledningen för bryggeriet, frustrerades det fullständiga genomförandet av hans forskningsprojekt. Han fortsatte under en tid att övervaka det solenergiarbete han tidigare utfört personligen; men i mars 1861, eftersom han inte såg några utsikter att släppas från kommersiella engagemang, tyckte han att det var tillrådligt att avsluta serien. Resultaten dök upp i en kvartovolym, vars publicering fick hjälp av ett anslag från Royal Society. Dess titel gick enligt följande: Observationer av fläckarna på solen från 9 november 1853 till 24 mars 1861, gjorda i Redhill ( London, 1863). Aldrig har uppgifter lämnats mer lägligt. Kanske mer effektivt än uttalandena om spektrumanalys tjänade de till att revolutionera idéer om solfysik.

Ansträngningar att fastställa den verkliga hastigheten för solrotationen hade ständigt förbryllats av vad som kallades de "riktiga rörelserna" för de fläckar som tjänade som index för den. Carrington visade att dessa i verkligheten berodde på en stor "kroppslig drift" av fotosfären, som tydligen minskade från ekvatorn till polerna (ib. xix. 81). Det fanns alltså ingen enskild period som kunde fastställas genom observationer av solytan. Genom ekvatorialfläckar visade sig kretsen utföras på ungefär två och en halv dag mindre än av fläckar vid de (vanligtvis) extrema nord- och sydgränserna av 45°. Den antagna "medelperioden" på 25,38 soldagar gällde i själva verket endast två zoner 14° från ekvatorn; närmare den var rotationstiden kortare, längre ifrån den längre än genomsnittet. Carrington lyckades representera den dagliga rörelsen av en fläck på vilken heliografisk latitud l som helst, genom det empiriska uttrycket 865′ ± 165 . sin 7/4 (l – 1°). Men han försökte inte förklara fenomenet. Det utgjorde dock grunden för Fayes teori (1865) om solen som en gasformig kropp som plöjdes igenom av vertikala strömmar, som slutligen ersatte Herschels idé om en lågomsluten, men sval, mörk och till och med beboelig jordglob.

Carringtons bestämningar av elementen i solens rotation är fortfarande av standard auktoritet. Solekvatorns lutning mot ekliptikans plan fixerade han till 7° 15′; den uppåtgående nodens longitud vid 73° 40′ (båda för 1850) . En egendomlighet i fördelningen av solfläckar, som upptäcktes av honom omkring tiden för minimum 1856, gav, som han sade, 'ett lärorikt exempel på den regelbundna oregelbundenhet och den oregelbundna regelbundenhet' som kännetecknar solfenomenen (ib. xix. 1). . När miniminivån närmade sig drogs bältena av störningar gradvis ihop mot och dog ut nära ekvatorn; kort därefter bröt två fräscha serier ut, som genom en helt ny impuls, på jämförelsevis höga breddgrader och spred sig ekvatorialt. Någon tillfredsställande motivering till detta märkliga förfarande har ännu inte kommit fram. Det är dock intimt relaterat till utvecklingen av solfläckar, eftersom Wolf hittade bevis för ett liknande beteende i Böhms observationer 1833–6, och det uppfattades av Spörer och Secchi att det återkom 1867.

Under sin lärlingsutbildning i Durham reparerade Carrington till Sverige med anledning av den totala solförmörkelsen den 28 juli 1851 och gjorde vid Lilla Edet , vid Göta älv, observationer tryckta i Royal Astronomical Societys memoarer (xxi. 58 ) ). Erfarenheterna som vunnits på detta sätt övergick till offentlig redovisning i sammanställningen av information och förslag riktade till personer som kanske kan placera sig i skuggan av den totala solförmörkelsen den 7 september 1858, en broschyr som trycktes och cirkulerades av herrarna. av amiralitetet i maj 1858. Förmörkelsen som den hänvisade till var synlig i Sydamerika. Ett besök på kontinenten 1856 gav honom möjlighet att utarbeta en värdefull rapport om tillståndet för ett antal tyska observatorier (Månatliga meddelanden, xvii. 43), och att besöka Schwabe i Dessau , vars förtjänster han uttryckligen uppmärksammade, och till vem han under det följande året hade nöjet att överföra RAS:s guldmedalj. Han fullgjorde med stor flit plikterna som sekreterare vid det organet, 1857–62, och valdes till stipendiat i Royal Society den 7 juni 1860.

Den stora solstormen 1859

Carrington, tillsammans med andra amatören Mr. Hodgson , var det enda vittnet till det extraordinära solutbrottet den 1 september 1859. Carrington och Hodgson sammanställde oberoende rapporter som publicerades sida vid sida i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society och ställde ut sina teckningar. av händelsen vid mötet i november 1859 i Royal Astronomical Society .

Den geomagnetiska solflammen träffade jorden de följande dagarna, vars huvudkropp föll över de amerikanska kontinenterna. I dessa tidiga dagar av elektrisk kommunikation var telegrafsystemen mest drabbade. Linjer över hela Europa och Nordamerika misslyckades, i vissa fall gav telegrafoperatörer elektriska stötar . Telegrafpyloner kastade gnistor. Vissa telegrafoperatörer kunde fortsätta att skicka och ta emot meddelanden trots att de hade kopplat ur strömförsörjningen. Baserat på Carringtons observation av solstormen, bär denna typ av händelse nu namnet Carrington Event .

Sen liv och bortgång

Men hyreskontraktet genom vilket han hade sina krafter till nyttigt arbete höll på att ta slut. Ett allvarligt sjukdomsanfall 1865 gjorde att hans hälsa var permanent försämrad. 1869 gifte han sig med Rosa Ellen Jeffries (1845–75), och efter att ha avyttrat bryggeriet drog han sig tillbaka till Churt , Surrey , där, på toppen av en isolerad konisk kulle, 60 fot hög, lokalt känd som Middle Devil's Hoppa , på en ensam och pittoresk plats, byggde han ett nytt observatorium (ib. xxx. 43). Dess huvudinstrument var en stor altazimut enligt Steinheils princip, men det finns inga uppgifter om observationer som gjorts med den. Han deltog inte längre i RAS:s möten, och hans sista meddelande till den, den 10 januari 1873, handlade om en "dubbel altazimuth" av stor storlek som han hade tankar på att uppföra (ib. xxxiii. 118).

En bedrövlig tragedi övervakade dock. På morgonen den 17 november 1875 hittades hans hustru död i sin säng, som det verkade, genom en överdos av kloral . Händelsen, kanske i kombination med misstroendevotumen på en förmodad brist på ordentliga omvårdnadsåtgärder som förmedlas av domen från rättsläkarens jury, berättade tungt för hennes mans humör. Han lämnade sitt hus på undersökningsdagen och återvände till det efter en veckas frånvaro, bara för att hitta det övergivet av sina tjänare. Han sågs komma in i den den 27 november, men sågs aldrig mer levande. Efter en tid larmade någon granne, dörrarna bröts upp och hans döda kropp hittades utdragen på en madrass inlåst i en avlägsen lägenhet. Ett omslag av teblad knöts över det vänstra örat, som för att lindra smärtan, och en obduktion visade att döden berodde på utgjutning av blod i hjärnan. En dom om "plötslig död av naturliga orsaker" återkom.

Arv

Carringtons manuskriptböcker med observationer och reduceringar av solfläckar, med en foliovolym av teckningar, köptes efter hans död av Lord Lindsay (senare Earl of Crawford ) och presenterades för Royal Astronomical Society (ib. xxxvi. 249). Till samma organ testamenterade Carrington en summa på £2 000. Bland hans talrika bidrag till vetenskapliga samlingar kan nämnas en artikel "On the Distribution of the Perihelia of the Parabolic and Hyperbolic Cometes in relation to the Motion of the Solar System in Space", läst inför Astronomical Society, 14 december 1860 (Mem. RA Soc. xxix. 355). Resultatet, liksom det av Mohns samtidiga undersökning, visade sig vara negativt och ansågs vara, genom okontrollerade förhållanden, nugatoriskt; ändå förmedlade den kanske en viktig sanning om kometernas ursprungliga koppling till solsystemet.

Arbete

Även om han inte upptäckte den 11-åriga solfläcksaktivitetscykeln, ledde Carringtons observationer av solfläcksaktivitet efter att han hörde talas om Heinrich Schwabes arbete till numreringen av cyklerna med Carringtons namn. Till exempel var solfläckens maximum 2002 Carrington cykel nr 23.

Carrington bestämde också elementen i solens rotationsaxel, baserat på solfläcksrörelser, och hans resultat används fortfarande idag. Carringtons rotation är ett system för att mäta sollängdsgrad baserat på hans observationer av solrotationshastigheten på låg latitud.

Carrington gjorde de första observationerna som ledde till upprättandet av Spörers lag .

Carrington vann Royal Astronomical Society (RAS) guldmedalj 1859.

Carrington vann också Lalande-priset från den franska vetenskapsakademin 1864 för sina observationer av fläckar på solen från 9 november 1853 till 24 mars 1861, Made at Redhill . Denna utmärkelse rapporterades inte i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , troligen på grund av Carringtons bittra, bittera och offentliga kritik av Cambridge University över utnämningen av John Couch Adams , Lowndean Professor of Astronomy and Geometry, till den icke-observatörande direktören för Cambridge Observatory. Som ett mått av missnöje drog Carrington tillbaka observationer från officiella överväganden av RAS för vad som sannolikt skulle ha varit bokens andra guldmedalj, för år 1865.

Carrington superbloss

Huvudartikel: Solstorm 1859
Solfläckar från den 1 september 1859 som skissat av Richard Carrington

Den 1 september 1859 gjorde Carrington och Richard Hodgson , en annan engelsk amatörastronom, oberoende av varandra de första observationerna av en solflamma . På grund av en samtidig "virkning" som observerades i Kew Observatorys magnetometerpost av Balfour Stewart och en geomagnetisk storm som observerades följande dag, misstänkte Carrington en sol-markförbindelse. Av denna anledning kallas den geomagnetiska stormen 1859 ofta för Carrington Event . Världsomfattande rapporter om effekterna av den geomagnetiska stormen 1859 sammanställdes och publicerades av Elias Loomis som stödde observationerna av Carrington och Balfour Stewart .

Utvalda skrifter

  • Carrington, Richard Christopher (1855), Resultat av astronomiska observationer gjorda vid universitetets observatorium, Durham ... , Durham: WE Duncan and Son
  • Carrington, Richard Christopher (1857), Katalog över 3735 Circumpolar Stars , Longman, Brown, Green och Longmans
  • Carrington, RC (1859), "Description of a Singular Appearance seen in the Sun on September 1, 1859", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 20 : 13–15, Bibcode : 1859MNRAS..20...13C , doi : 10.1093/mnras/20.1.13
  • Carrington, Richard Christopher, Observationer av fläckarna på solen från 1853 till 1861 (1863) Williams och Norgate

Public Domain Den här artikeln innehåller text från denna källa, som är allmän egendom : Stephen, Leslie, ed. (1887). "Carrington, Richard Christopher". Dictionary of National Biography 9. London: Smith, Elder & Co.

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Richard_Christopher_Carrington&oldid=1131223876 "