Tobias Mayer

Tobias Mayer
( Conrad Westermayrin kuparikaiverrus )

Tobias Mayer (myös Majer ; syntynyt Helmikuu 17, 1723 in Marbach am Neckar , † Helmikuu 20, 1762 in Göttingen ) oli saksalainen tähtitieteilijä , maantieteilijä , kartanpiirtäjä , matemaatikko ja fyysikko . Vaikka hän ei ollut koskaan opiskellut yliopistossa autodidaktina , hän oli aikansa tunnustettu tiedemies.

elämä ja työ

Göttingenin muistomerkki Tobias Mayerille

Mayer syntyi Marbach am Neckarissa ja varttui huonoissa olosuhteissa Esslingen am Neckarissa . Isänsä kuoleman jälkeen vuonna 1731 hän sai majoituksen orpokodissa . Vuosina 1729–1741 hän osallistui saksalaiseen kouluun ja latinalaiseen kouluun Esslingenissä (nykyinen Georgii-Gymnasium ). Koska matematiikan aihetta ei tarjottu latinankielisessä koulussa, Mayer jatkoi autodidaktista koulutusta tällä alalla. Suuren lahjakkuutensa vuoksi Esslingenin pormestari ylitti häntä väliaikaisesti. Hänen äitinsä kuoli vuonna 1737.

Vuonna 1739 hän julkaisi ensimmäisen Esslingenin kaupunkikartan, vuonna 1741 kirjan geometriasta ja matematiikasta, vuonna 1745 "Matemaattisen atlasen" ja kirjan sodan arkkitehtuurista. Kun hän aloitti työpaikan JB Homannin kartografiainstituutissa Nürnbergissä vuonna 1746 , hän oli jo julkaissut kaksi alkuperäistä teosta geometriassa . Mayer paljasti tuolloin käytettyjen karttojen epätarkkuudet piirtämällä kaksi yhteistä karttaa päällekkäin ja löytäen suuria eroja etenkin itä-länsi-suunnassa. Kaupungin pituuden määrittäminen tuolloin oli mahdollista vain suurella epävarmuudella.

Vuonna 1751 hän meni naimisiin Maria Victorian kanssa, nimeltään Gnugt (1723–1780), ja seuraavana vuonna syntyi poika Johann Tobias , josta myöhemmin tuli myös fyysikko. (Joissakin teksteissä isää kutsutaan virheellisesti Johann Tobias Mayeriksi . Kasterekisterin ja alkuperäisten julkaisujen mukaan hänen etunimensä on yksinkertaisesti Tobias .)

Göttingen, Tobias-Mayer-Weg

Parannustensa vuoksi kartografialla ja hänen maineensa tiedemiehenä hänet nimitettiin Göttingenin yliopiston taloustieteiden ja matematiikan osastolle vuonna 1751 . Vuonna 1751 hänet valittiin ylimääräiseksi jäseneksi ja vuonna 1753 Göttingenin tiedeakatemian varsinaiseksi jäseneksi . 1752–1756 hän valmisti julkaisuja pituuden määrityksestä , tähtitieteestä, geofysiikasta, matematiikasta ja mittauslaitteista. Vuosina 1757–1762 hän julkaisi seitsemän vuoden sodasta huolimatta edelleen tähtitieteen teoksia, mutta myös maapallon magneettikentän ja väriteorian .

Vuonna 1754 hänestä tuli vastaperustetun observatorion päällikkö , joka sijaitsi tornissa Göttingenin kaupunginmuurissa . Hän työskenteli siellä suurella innostuksella ja menestyksellä, kunnes hän kuoli lavantautiin vuonna 1762.

Tieteelliset saavutukset

tähtitiede

Hänen ensimmäinen merkittävä tähtitieteellinen työ oli huolellista tutkimista ja libraatio ja kuun ( Kosmographische Nachrichten , Nürnberg 1750). Hänen kuukarttansa , jonka Lichtenberg julkaisi postuumisti vuonna 1775 , oli vertaansa vailla puolen vuosisadan ajan. Mayerin maine perustuu pääasiassa hänen kuupöytiin , jotka ilmestyivät ensimmäisen kerran painettuna vuonna 1752. Vuonna 1755 hän toimitti laajennetun version näistä taulukoista Britannian hallitukselle. Ne olivat niin tarkkoja, että kuun sijainti voitiin määrittää 75 kaarisekunnin tarkkuudella ja siten meren maantieteellinen pituusaste 0,5 °: n tarkkuudella.

Tämä löysi ratkaisun niin kutsuttuun pituusongelmaan , joka siihen asti oli estänyt turvallisen navigoinnin aavalla merellä. Englantilainen kelloseppä John Harrison kehitti toisen ratkaisun samaan ongelmaan samaan aikaan : se perustui ajanmittaukseen uusilla kehitetyillä kelloilla, jotka olivat riittävän tarkkoja myös avomerellä purjelaivalla olevissa purjelaivoissa.

Mayerin tieteellinen teoria, johon kuutaulukot perustuivat, julkaistiin vasta postuumisti nimellä Theoria lunae juxta systema Newtonianum vuonna 1767 Lontoossa. Hänen parannettu versio näistä taulukoista julkaistiin myös postuumisti Lontoossa vuonna 1770. Mayerin leski lähetti nämä taulukot Englantiin Göttingenin yliopiston kautta. Tunnustuksena Mayerin panoksesta pituusongelman ratkaisemisessa hän sai Ison-Britannian hallitukselta 3000 puntaa. Jo vuonna 1714 Ison-Britannian parlamentti oli myöntänyt 20000 puntaa palkinnon pituusongelmasta ja perustanut sen puolesta komitean, Longitude Boardin .

Mayerin kuukartat otti myöhemmin käyttöön muun muassa Johann Hieronymus Schroeter .

Kuukraatteri T.Mayer nimettiin hänen mukaansa.

Toistinpiirin keksiminen

1700-luvun puolivälissä Newtonin painovoimateorian ennusteiden ja todellisuudessa havaittujen planeettasanojen välillä oli pieniä poikkeamia . Nämä erot olivat jopa 5 kaariminuuttia esimerkiksi kuun kohdalla , mikä saattoi johtaa 2,5 asteen epävarmuuteen määritettäessä maan pituusasteita . Leveysasteesta riippuen tämä tarkoitti jopa 150 meripeninkulman poikkeamaa tai navigoinnin epätarkkuutta . Koska tarvitaan tarkempaan havaintoja luoda parempi teoria liikkeen kuun Tobias Mayer rakennettu uusi tähtitieteellisiä mittauslaitteen, ns toistoa ympyrä . Laitetta käytettiin alun perin maanmittauksessa ja se koostui kahdesta keskenään käännettävästä ja erikseen lukittavasta kaukoputkilla varustetusta havainnointilaitteesta .

Mittaamiseksi tähdätään kahden maanpisteen väliseen kulmaan, joista toinen on vertailupiste . Tämä prosessi toistetaan useita kertoja. Esimerkiksi kolmen laakeriprosessin jälkeen pyöreä levy näyttää kolme kertaa etsimäsi kulman. Tämän menetelmän etuna on, että väistämättä esiintyvä mittausvirhe on pienempi kuin silloin, kun ympyrä asetetaan ja luetaan kerran . Mayerin keksintö itsessään ei tuonut mitään perustavaa laatua olevaa innovaatiota, mutta hänen toisto-periaatteensa vähensi kulmavirheitä käytännön mittauksissa. Toistuvat kulmamittaukset toivat maamittaukseen aikaisemmin saavuttamattomia tarkkuustasoja.

Mayer siirsi tämän toistoperiaatteen tähtitieteelliseen peilipiiriin . Kuun ja tähden kulmaero määritetään toistuvilla mittauksilla ja jaetaan sitten havaintojen lukumäärällä. Tähtitieteilijä Franz Xaver von Zach (1754–1832) kuvaili myöhemmin Mayerin peilipiiriä 1700-luvun suurimmaksi tähtitieteelliseksi keksinnöksi.

Uuden laitteen puumalli tehtiin Göttingenissä, Mayer itse jakamalla ympyrän, ja lähetettiin Lontooseen vuonna 1755, jossa John Bird , yksi parhaista englantilaisista instrumenttivalmistajista, teki kaksi messinkikopiota. John Campbell testasi nämä onnistuneesti merellä, mutta sanoi, että Mayerin instrumentti oli hankalampi kuin Hadley-oktaani. On mahdollista, että näiden kahden instrumentin vertailu johti Campbellin peilisekstentin keksimiseen. Ranskalainen kapteeni ja hydrografi Jean-Charles de Borda käsitteli parannuksia toistinpiiriin vuodesta 1774 ja julkaisi tulokset vuonna 1787. Nämä parannetut laitteet tunnettiin Borda- ympyröinä ja niitä käytettiin laajalti.

Mayerin ratkaisu pituusasteeseen

Kaksi kuuhavaintoa samana todellisena paikallista aikaa. Kahden tarkkailijan välinen itä-länsi-etäisyys on 90 pituusastetta, mikä vastaa 6 tunnin universaaliajan eroa.

Kuviossa oikealla on esitetty ratkaisu periaatteena pituutta ongelma , joka ehdotti ensimmäisenä Johannes Werner hänen Nova kään primi libri geographiae Cl. Ptolomaei (Nürnberg 1514) mainittiin. Newtonin teorian ja tarkempien tähtitieteellisten havaintojen perusteella Mayer on parantanut ratkaisevasti kuun sijaintien laskemiseen tarvittavia taulukoita.

Jos kuu havaitaan eri puolilla maapalloa samaan aikaan (ts. Samaan maailman aikaan ) , sen sijainti kiinteässä tähtitaivaassa eroaa jopa 2 °. Tämä parallaktinen muutos tarjoaa tavan määrittää pituusero kahden sijainnin välillä. Toisen sijainnin sijaan käytetään kuitenkin nyt vertailupistettä (esim. Greenwich), jolle kuun tunneittainen sijainti on laskettu etukäteen kuutaulukossa . Tarkkailija voi laskea nykyisen maailmanajan kuun liikkeestä.

Toisena muuttujana se määrittää sijaintinsa todellisen paikallisen ajan mittaamalla auringon sijainnin . Paikallisen ja maailmanajan ero vastaa tarkkailijan pituusastetta . Koska kuu liikkuu kiertoradallaan maan ympäri noin 33 kulmaminuutilla itään kohti kiinteää tähtitaivasta, todellisen paikallisen ajan poikkeama maailmasta ja siten omastasi voidaan määrittää mittaamalla kuun välinen kulmaetäisyys ja naapureiden kirkkaat kiinteät tähdet Määritä pituusaste. Kuu taulukoidensa avulla Mayer toimitti tarkimmat tiedot kuun liikkumisesta kiinteällä tähtitaivaalla.

museo

Tobias Mayer -museo, jossa syntymäpaikka

Tobias Mayer museo vuodesta 1996 sisältää syntyi Mayers ja viereisen, hiljattain rakennettu liite, joka vihittiin yhdessä täysin restauroitu syntymäpaikka 6. lokakuuta 2018th Museorakennukset sijaitsevat Torgassella suojellun Marbachin vanhankaupungin sydämessä, lähellä Friedrich Schillerin ja Fritz Genkinger Kunsthausin syntymäpaikkaa . Museota tukee Tobias-Mayer-Verein e. V.

Näyttely uuden rakennuksen 1. kerroksessa

Näyttely esittelee Tobias Mayerin ja hänen perheensä elämää talossa, jossa hän syntyi. Uudessa rakennuksessa hänen ja tärkeimmät teoksensa ovat esillä kahdessa kerroksessa. Ullakolla on yksityiskohtainen referenssikirjasto sekä kokoelma yli kymmenestä eri kuupallosta . Tutkimusta voidaan tehdä museon arkistossa erityisillä PC-työasemilla.

Toimii

  • Ensimmäiset hedelmät: yhdessä eräiden uutisten kanssa hänen keksinnöistään ja elämästään . Schreiner, Düsseldorf 1812 digitalisoitu

kirjallisuus

  • Peter Aufgebauer : Tähtitieteen alku Göttingenissä. Julkaisussa: Göttinger Jahrbuch, osa 50 (2002), s. 75–92
  • Bernd Feicke:  Mayer (Majer), Tobias. Julkaisussa: Biographisch-Bibliographisches Kirchenlexikon (BBKL). Osa 33, Bautz, Nordhausen 2012, ISBN 978-3-88309-690-2 , Sp. 811-815.
  • Menso Folkerts :  Mayer, Tobias. Julkaisussa: Uusi saksalainen elämäkerta (NDB). Nide 16, Duncker & Humblot, Berliini 1990, ISBN 3-428-00197-4 , s.528-530 ( digitoitu versio ).
  • Eric G.Forbes : Tobias Mayer (1723-62). Valaistun tieteen edelläkävijä Saksassa. Göttingen 1980. ( Teoksia Goettingenin osavaltion ja yliopiston kirjastosta, osa 17)
  • Siegmund Günther :  Mayer, Johann Tobias . Julkaisussa: Allgemeine Deutsche Biographie (ADB). Osa 21, Duncker & Humblot, Leipzig 1885, sivut 109-116.
  • Armin Hüttermann: Tobias Mayer ja Nürnberg - Matematiikasta kartografiaan tähtitieteeseen julkaisussa: Regiomontanusbote , Nürnberger Astronomische Arbeitsgemeinschaft eV -lehti, 25. vuosi 3/3012, sivut 14-19.
  • Armin Hüttermann (Toim.): Tobias Mayer, 1723–1762. Matematiikka, kartografi ja valaistumisen aikakauden tähtitieteilijä , Tobias Mayer -museo, Marbach am Neckar 2012 (Tobias Mayer -museon eV-osan 35 sarja), ISBN 978-3-88282-074-4 .
  • Peter H. Meurer : Tausta ja analyysi Tobias Mayerin «Saksan kriittisestä kartasta». Julkaisussa: Cartographica Helvetica Heft 12 (1995) s. 19–26 kokoteksti
  • Erwin Roth ja muut: Tobias Mayer. Asentamisen edelläkävijä. Nykyaikaisten navigointijärjestelmien edelläkävijä. Marbach 1995
  • Steven Wepster: Teorian ja havainnoinnin välillä. Tobias Mayerin tutkimukset kuun liikkeestä 1751–1755 , New York 2010, Matematiikan ja fysiikan historian lähteet ja tutkimukset, ISBN 978-1-4419-1313-5 .
  • Bernhard Weißbecker: Kuun kello. Tobias Mayer ja pituuspalkinto. Norderstedt (BoD) 2012. ISBN 978-3-8482-0603-2 .
  • Tobias Mayer 1723–1762, meren, maan ja taivaan tutkija, Esslingen vanhoissa ja uusissa kartoissa: Näyttely d. Esslingenin kaupungin arkisto, marraskuu 1985 - 12. tammikuuta 1986, Salemer Pflegehof / erarb. Tobias Mayerin museoyhdistykseltä Marbach a. N. ja Baden-Württembergin valtion maanmittauslaitokselta. Esslingen 1985.

nettilinkit

Commons : Tobias Mayer  - Kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ Artikkelissaan ADB antaa koko nimen Johann Tobias Mayerin kanssa , joka on myös mainittu vaihtoehtoisena nimenä DNB: n toimittamissa tiedoissa.
  2. ↑ Holger Krahnke: Göttingenin tiedeakatemian jäsenet 1751-2001 (= Tutkimuksia Göttingenin tiedeakatemiasta, filologinen-historiallinen luokka. Osa 3, osa 246 = tutkielmia Göttingenin tiedeakatemiassa, matematiikka- Fyysinen luokka. Jakso 3, osa 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , s.163 .
  3. ↑ Sivut 115–16, Allgemeine Deutsche Biographie (ADB), osa 21 (Leipzig 1885).
  4. Ia Julia Amrhein: Tobias Mayer -museo on auki. Julkaisussa: Stuttgarter-Zeitung.de. 7. lokakuuta 2018, käyty 19. maaliskuuta 2021 .
  5. ↑ Tobias Mayer -yhdistys. Julkaisussa: tobias-mayer-museum.de. Haettu 7. maaliskuuta 2021 .
henkilökohtaiset tiedot
SUKUNIMI Mayer, Tobias
VAIHTOEHTOISET NIMET Majer, Tobias; Mayer, Johann Tobias (koko nimi)
LYHYT KUVAUS Saksalainen kartografi, maantieteilijä, matemaatikko, fyysikko ja tähtitieteilijä
SYNTYMÄAIKA 17. helmikuuta 1723
SYNTYMÄPAIKKA Marbach am Neckar
KUOLINPÄIVÄMÄÄRÄ 20. helmikuuta 1762
KUOLEMAN PAIKKA Goettingen