Ernest William Brown FRS (29 noviembre 1866 hasta 22 julio 1938) fue un Inglés matemático y astrónomo , que pasó la mayor parte de su carrera trabajando en el Estados Unidos y se convirtió en un naturalizado estadounidense ciudadana en 1923. [1] [2]
Ernest William Brown | |
---|---|
Nació | |
Fallecido | 22 de julio de 1938 | (71 años)
Nacionalidad | inglés |
Ciudadanía | Reino Unido Estados Unidos |
alma mater | Colegio de Cristo, Cambridge |
Conocido por | Teoría lunar Mecánica celeste |
Premios | Medalla Real (1914) Medalla James Craig Watson (1937) Miembro de la Royal Society (1897) |
Carrera científica | |
Campos | Matemáticas Astronomía |
Asesor de doctorado | George Howard Darwin |
Influenciado | Wallace John Eckert |
Firma | |
El trabajo de su vida fue el estudio del movimiento de la Luna ( teoría lunar ) y la compilación de tablas lunares extremadamente precisas. También estudió el movimiento de los planetas y calculó las órbitas de los asteroides troyanos .
Vida y carrera
Brown nació en Hull , Inglaterra , el segundo de cuatro hijos de William y Emma Brown (de soltera Martin). Su padre era originalmente agricultor y luego se convirtió en comerciante de madera. Su madre y su hermano menor murieron de escarlatina en 1870, cuando Brown no tenía ni 4 años. Luego, él y sus dos hermanas fueron atendidos por una tía soltera, hasta que su padre se volvió a casar cinco años después. [1] [3]
Educación y carrera temprana
Brown se educó en Totteridge Park School, Hertfordshire (ahora parte de Dorset House School ) y Hull and East Riding College . Después de dejar la escuela, ingresó en Christ's College , Cambridge , donde se graduó con honores de primera clase como sexto Wrangler en matemáticas en 1887. [4] [5] Continuó con estudios de posgrado en Cambridge y trabajó bajo la dirección de George Howard. Darwin . En el verano de 1888, Darwin sugirió que estudiara los artículos de George William Hill sobre la teoría lunar . Al final resultó que, esta idea de una línea de investigación iba a tener un gran impacto en el resto de la vida de Brown.
Brown fue nombrado miembro del Christ's College en 1889 y fue elegido miembro de la Royal Astronomical Society en el mismo año. Recibió su maestría en 1891 y luego dejó Cambridge para ocupar un lugar como instructor de matemáticas en Haverford College , Pensilvania . Allí, ascendió rápidamente al puesto de profesor de matemáticas en 1893. Sin embargo, continuó la mayoría de los años para regresar a Cambridge durante el verano, a menudo quedándose con su antiguo tutor, Darwin. [6]
Trabaja en el movimiento de la Luna
En Haverford, Brown continuó con sus estudios de la teoría lunar e hizo una revisión exhaustiva del trabajo de investigadores anteriores, como Hill, de Pontécoulant , Delaunay y Hansen . Su dominio del campo quedó demostrado por la publicación de su primera gran obra, Un tratado introductorio de la teoría lunar , [7] en 1896, cuando Brown tenía todavía menos de 30 años. Al año siguiente, fue elegido miembro de la Royal Society . [6]
A medida que avanzaba el trabajo de Brown, desarrolló gradualmente un plan para crear una teoría lunar completamente nueva. Esto finalmente se publicó como una serie de artículos en las Memorias de la Royal Astronomical Society entre 1897 y 1908. En 1907, fue nombrado Profesor de Matemáticas en la Universidad de Yale , con la que consiguió un acuerdo para financiar la masiva tarea de calcular tablas detalladas. del movimiento de la Luna, basado en su teoría lunar. Después de un período de 12 años y un costo de más de $ 34,000, la obra maestra de Brown , Tablas del movimiento de la luna , se publicó en 1919.
Discrepancias entre teoría y observación.
El objetivo de Brown había sido producir una efeméride precisa de la Luna, basada puramente en la teoría gravitacional. Para el "problema principal" del sistema Tierra-Luna-Sol, calculó términos en longitud y latitud hasta una incertidumbre de 0,001 segundos de arco . También incluyó las perturbaciones debidas a los otros planetas (principalmente Júpiter y Venus ) y también explicó el problema más difícil de la naturaleza no esférica de la Tierra y la Luna.
Las observaciones mostraron que las tablas de Brown eran de hecho superiores a las de Hansen, que habían estado en uso desde 1857, pero aún existía una gran fluctuación inexplicable en la longitud media de la Luna del orden de 10 segundos de arco. Se introdujo un 'gran término empírico', de magnitud 10,71 segundos de arco y período de 257 años, para eliminarlo en la medida de lo posible. Dada la precisión de los cálculos de Brown, debe haber sido una gran decepción tener que introducir este ajuste arbitrario.
Edmond Halley había descubierto más de dos siglos antes que el movimiento de la Luna parecía acelerarse gradualmente. Esta "aceleración secular" no podía explicarse únicamente por la teoría gravitacional, y Simon Newcomb había sugerido que de hecho se debía a una desaceleración gradual de la velocidad de rotación de la Tierra , debido a la fricción generada por las mareas . La implicación de esto fue que no era la Luna la que se estaba acelerando, era el tiempo (medido en términos del día cada vez más largo de la Tierra) el que parecía estar desacelerándose.
Brown dedicó mucho estudio a este problema y propuso que debería ser atacado observacionalmente, utilizando ocultaciones lunares para trazar el camino de la Luna con mayor precisión. También razonó que, si las discrepancias fueran causadas por variaciones en la rotación de la Tierra, implicaría que las observaciones de otros objetos se verían afectadas de manera similar. Esto fue parcialmente verificado por las observaciones de los tránsitos de Mercurio , pero Brown inicialmente no estaba convencido. Sin embargo, finalmente llegó a la conclusión de que Newcomb tenía razón, y no solo se estaba desacelerando la velocidad de rotación de la Tierra, sino que también había fluctuaciones aleatorias e impredecibles, y publicó estos hallazgos en un artículo en 1926. [4] [6] El trabajo posterior ha demostró que esto es cierto, y los astrónomos ahora hacen una distinción entre el Tiempo Universal , que se basa en la rotación de la Tierra, y el Tiempo Terrestre (antes tiempo de Efemérides ), que es una medida uniforme del paso del tiempo (ver también ΔT ).
Trabajos posteriores y colaboraciones
Brown fue un miembro activo de la American Mathematical Society y fue su presidente desde 1915 hasta 1916. [8]
Conservó su cátedra en Yale hasta que se jubiló en 1932. Además de continuar su trabajo en la Luna, también trabajó en el movimiento de los planetas alrededor del Sol . En 1933, publicó el libro Planetary Theory , en coautoría con Clarence Shook , que contenía una exposición detallada de la resonancia en órbitas planetarias y examinó el caso especial de los asteroides troyanos . En 1937, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU . Le otorgó la Medalla Watson .
Uno de los alumnos de posgrado de Brown fue Wallace John Eckert , quien se convirtió en instructor en la Universidad de Columbia mientras terminaba su doctorado. Eckert mejoraría el ritmo de los cálculos astronómicos automatizándolos con computadoras digitales. [9]
Vida privada
Brown nunca se casó y, durante la mayor parte de su vida adulta, vivió con su hermana menor soltera, Mildred, que se ocupaba de la casa. Ella hizo su trabajo protegerlo de "preocupaciones y disturbios" y logró "malcriarlo por completo". [1] En su juventud, fue un gran remero y montañista. Era un pianista capaz y continuó tocando hasta unos años antes de su muerte. Siguió aficionado a la música y durante un tiempo fue el director de la Sociedad de Oratorios de New Haven. Brown también jugaba al ajedrez con un alto nivel y amaba las historias de detectives.
Le gustaba viajar y con frecuencia cruzaba el Atlántico entre Estados Unidos y Gran Bretaña. Junto con varios colegas profesionales, también participó con entusiasmo en la visita prolongada de la Asociación Británica a Sudáfrica y otras partes del sur y este de África entre julio y octubre de 1905. [10] [11]
Su rutina diaria era inusual y se describió de la siguiente manera: [1]
Tenía la costumbre de acostarse temprano y como consecuencia se despertaba entre las tres y las cinco de la mañana. Después de haberse fortalecido con café fuerte de un termo, se puso a trabajar sin levantarse de la cama, fumando numerosos cigarrillos. Así terminó su serio trabajo científico antes de que se levantara a desayunar a las nueve.
Muerte
Brown, fumador empedernido, sufrió problemas bronquiales durante gran parte de su vida. Estuvo afectado por problemas de salud durante la mayor parte de los seis años de su jubilación y murió en New Haven, Connecticut en 1938. Su hermana, Mildred, había muerto unos años antes que él y su única familia cercana sobreviviente era su hermana mayor viuda. Ella Yorke, quien había emigrado con su esposo a Nueva Zelanda en la década de 1890. [1]
Legado
Las tablas de Brown fueron adoptadas por casi todas las efemérides nacionales en 1923 para sus cálculos de la posición de la Luna, y continuaron usándose con algunas modificaciones hasta 1983. Con la llegada de las computadoras digitales , las expresiones trigonométricas originales de Brown, que se dan en la introducción de su Las tablas de 1919 (y a partir de las cuales se habían compilado las tablas), comenzaron a usarse para el cálculo directo en lugar de las tablas en sí. Esto también logró cierta mejora en la precisión, ya que las tablas habían incorporado algunas aproximaciones menores, en una compensación entre la precisión y la cantidad de trabajo necesaria para los cálculos en esos días de cálculo manual. [12]
A mediados del siglo XX, se reconoció y evaluó la diferencia entre el tiempo universal y el tiempo de efemérides, y se eliminaron los términos empíricos problemáticos. [12] Luego se hicieron más ajustes a la teoría de Brown, que surgen de valores de observación mejorados de las constantes astronómicas fundamentales utilizadas en la teoría, y de reelaborar las expansiones analíticas originales de Brown para obtener versiones más precisas de los coeficientes usados en la teoría. [13]
Finalmente, en 1984, el trabajo de Brown fue reemplazado por los resultados obtenidos a partir de datos de observación más modernos (incluidos los datos del alcance del láser lunar ) y métodos computacionales completamente nuevos para calcular las efemérides de la Luna. [14]
Honores
Premios
- Premio Adams (1907)
- Medalla de oro de la Royal Astronomical Society (1907)
- Medalla Bruce (1920)
- Medalla James Craig Watson (1936)
Nombrado después de el
- El cráter Brown en la Luna
- Asteroide 1643 Marrón
- Número de lunación marrón
Bibliografía
- Brown, EW Un tratado introductorio sobre la teoría lunar Cambridge University Press, 1896 (reeditado por Dover, 1960).
- Brown, EW Tables of the Motion of the Moon Yale University Press, New Haven CT, 1919, Secciones I-II, III, IV-VI (3 volúmenes)
- Brown, EW y Shook, CA Teoría planetaria. Cambridge University Press, 1933 (reeditado por Dover, 1964). [15]
Referencias
- ^ a b c d e Schlesinger, Frank; Brouwer, Dirk. Academia Nacional de Ciencias - Memorias biográficas, Ernest William Brown (PDF) . 21 . pag. 243.
- ^ Darwin, CG (1940). "Ernest William Brown. 1866-1938". Avisos necrológicos de miembros de la Royal Society . 3 (8): 18–66. doi : 10.1098 / rsbm.1940.0003 . S2CID 176436586 .
- ^ "Ernest W. Brown" . NNDB . Consultado el 15 de diciembre de 2016 .
- ^ a b "Ernest William Brown" . Archivo MacTutor History of Mathematics . Consultado el 15 de diciembre de 2016 .
- ^ "Brown, Ernest William (BRWN875EW)" . Una base de datos de antiguos alumnos de Cambridge . Universidad de Cambridge.
- ^ a b c Hockey, Thomas; et al., eds. (18 de septiembre de 2007). Enciclopedia biográfica de astrónomos . Springer Reference. pag. 174. ISBN 9780387304007.
- ^ Brown, Ernest W. (1896). Un tratado introductorio sobre la teoría lunar . Prensa de la Universidad de Cambridge.
- ^ Brown, EW (1917). "Las relaciones de las matemáticas con las ciencias naturales: discurso presidencial entregado a la American Mathematical Society, 28 de diciembre de 1916" . Toro. Amer. Matemáticas. Soc . 23 (5): 213–230. doi : 10.1090 / S0002-9904-1917-02922-9 .
- ^ Frank da Cruz. "Profesor Wallace J. Eckert" . A Chronology of Computing en el sitio web de la Universidad de Columbia . Universidad de Columbia . Consultado el 4 de junio de 2010 .
- ^ Brown, Ernest W. (enero de 1906). . Popular Science Monthly . Nueva York: The Science Press. Vol. 68. p. 5 - a través de Wikisource .
- ^ Brown, Ernest W. (febrero de 1906). . Popular Science Monthly . Nueva York: The Science Press. Vol. 68. p. 145 - a través de Wikisource .
- ^ a b Observatorio Naval de los Estados Unidos (1954). Wallace J. Eckert (ed.). Efemérides lunares mejoradas: 1952-1959 . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE . UU .
- ^ WJ Eckert; MJ Walker; D. Eckert (junio de 1966). "Transformaciones de las coordenadas lunares y parámetros orbitales". El diario astronómico . 71 (5): 314–332. Código Bibliográfico : 1966AJ ..... 71..314E . doi : 10.1086 / 109923 .
- ^ P. Kenneth Seidelmann, ed. (1992). Suplemento explicativo del Almanaque astronómico . Mill Valley, California: University Science Books. pag. 317. ISBN 0-935702-68-7.
- ^ Buchanan, Daniel (1935). "Revisión: teoría planetaria por EW Brown y CA Shook" . Toro. Amer. Matemáticas. Soc . 41 (7): 463–467. doi : 10.1090 / S0002-9904-1935-06114-2 .
enlaces externos
- O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Ernest William Brown" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews.
- Ernest William Brown en el Proyecto de genealogía matemática
- Página de la medalla Bruce
- Entrega de la medalla Bruce: PASP 32 (1920) 85
- Entrega de la medalla de oro RAS: MNRAS 67 (1907) 300
- . Enciclopedia Americana . 1920.
- Memoria biográfica de la Academia Nacional de Ciencias
Obituarios
- ApJ 89 (1939) 152
- BAMS 45 (1939) 343
- MNRAS 99 (1939) 300
- Obs 62 (1938) 21
- PASP 50 (1938) 257