Доминик Франсуа Жан Араго ( каталанский : Domènec Francesc Joan Aragó ), известный просто как Франсуа Араго ( французский: [fʁɑ̃swa aʁaɡo] ; каталанский: Francesc Aragó , IPA: [fɾənˈsɛsk əɾəˈɣo] ; 26 февраля 1786 г. - 2 октября 1853 г.), был французом математик , физик , астроном , масон , [1] сторонник революционеров- карбонариев [2] и политик.
Араго родился в Эстажеле , небольшой деревне с населением 3000 человек [3] недалеко от Перпиньяна , в департаменте Восточные Пиренеи , Франция, где его отец занимал должность казначея Монетного двора. Его родителями были Франсуа Бонавентура Араго (1754–1814) и Мари Араго (1755–1845).
Араго был старшим из четырех братьев. Жан (1788–1836) эмигрировал в Северную Америку и стал генералом мексиканской армии. Жак Этьен Виктор (1799–1855) принимал участие в исследовательском путешествии Луи де Фрейсине на « Урании» с 1817 по 1821 год, а по возвращении во Францию посвятил себя журналистике и драме. Четвертый брат, Этьен Венсан (1802–1892), как говорят, сотрудничал с Оноре де Бальзаком в «Наследнице Бирага» , а с 1822 по 1847 год написал большое количество легких драматических пьес, в основном в соавторстве. [4]
Проявив явные военные наклонности, Франсуа Араго был отправлен в муниципальный колледж Перпиньяна , где начал изучать математику , готовясь к вступительным экзаменам в Политехническую школу . За два с половиной года он освоил все предметы, предписанные для экзамена, и многое другое, и, готовясь к экзамену в Тулузе , поразил экзаменатора знанием работ Ж.-Л. Лагранжа . [4] [5]
К концу 1803 года Араго поступил в Политехническую школу в Париже, но, по-видимому, обнаружил, что профессора там неспособны передавать знания или поддерживать дисциплину. Артиллерийская служба была его мечтой, и в 1804 году по совету и рекомендации Симеона Пуассона он получил назначение секретарем Парижской обсерватории . Теперь он познакомился с Пьером-Симоном Лапласом и благодаря его влиянию был уполномочен вместе с Жаном-Батистом Био завершить измерения меридианной дуги , которые были начаты Ж.-Б.-Ж. Деламбром и прерваны со смертью П. Ф. А. Мешена в 1804 году ( меридианная дуга Деламбра и Мешена ). Араго и Био покинули Париж в 1806 году и начали работы вдоль гор Испании. Био вернулся в Париж после того, как они определили широту Форментеры , самой южной точки, до которой они должны были провести съемку. [4] Араго продолжал работу до 1809 года, его целью было измерить дугу меридиана , чтобы определить точную длину метра.
После отъезда Биота политическое брожение, вызванное вступлением французов в Испанию, распространилось на Балеарские острова , и население заподозрило передвижения Араго и его поджоги на вершине горы Галацо ( каталонский : Mola de l'Esclop) как действия шпиона для вторгшейся армии. [5] Их реакция была такова, что он был вынужден сдаться для заключения в крепости Бельвер в июне 1808 года. 28 июля он бежал с острова на рыбацкой лодке и после авантюрного плавания 3 августа достиг Алжира . Оттуда он получил проход на судне, направлявшемся в Марсель , но 16 августа, как раз когда судно приближалось к Марселю, оно попало в руки испанского корсара . Вместе с остальным экипажем Араго был доставлен в Росас и заключен сначала в ветряную мельницу, а затем в крепость, пока город не попал в руки французов, после чего пленников перевели в Паламос . [4] [5]
После трех месяцев заключения Араго и другие были освобождены по требованию дея Алжира и снова отплыли в Марсель 28 ноября, но затем в пределах видимости их порта они были отброшены северным ветром обратно в Бужи на побережье Африки. Транспортировка в Алжир по морю из этого места вызвала бы утомительную задержку в три месяца; поэтому Араго отправился по суше, ведомый мусульманским священником, и прибыл туда в Рождество. После шести месяцев в Алжире он снова, 21 июня 1809 года, отплыл в Марсель, где ему пришлось пройти монотонный и негостеприимный карантин в лазарете , прежде чем его трудности закончились. Первое письмо, которое он получил, находясь в лазарете, было от Александра фон Гумбольдта ; и это было началом связи, которая, по словам Араго, «длилась более сорока лет, и ни одно облако никогда не омрачало ее». [4]
Араго удалось сохранить записи своего обследования; и его первым действием по возвращении домой было размещение их в Бюро долгот в Париже. В качестве награды за его авантюрное поведение в деле науки он был избран членом Французской академии наук в удивительно раннем возрасте двадцати трех лет, и до конца 1809 года он был выбран советом Политехнической школы в качестве преемника Гаспара Монжа на кафедре аналитической геометрии . В то же время император назвал его одним из астрономов Парижской обсерватории , которая, соответственно, была его резиденцией до его смерти. Именно в этом качестве он прочитал свою удивительно успешную серию популярных лекций по астрономии, которые продолжались с 1812 по 1845 год. [4]
В 1818 или 1819 году он вместе с Биотом продолжил выполнять геодезические работы на побережьях Франции, Англии и Шотландии. Они измерили длину секундного маятника в Лейте , Шотландия, и на Шетландских островах , результаты наблюдений были опубликованы в 1821 году вместе с результатами, сделанными в Испании. Араго был избран членом Бюро долгот сразу после этого и вносил вклад в каждый из его ежегодников в течение примерно двадцати двух лет, важные научные заметки по астрономии и метеорологии и иногда по гражданскому строительству , а также интересные мемуары членов Академии. [4]
Самые ранние физические исследования Араго были посвящены давлению пара при различных температурах и скорости звука (1818–1822 гг.). Его магнитные наблюдения в основном проводились с 1823 по 1826 гг. Он открыл вращательный магнетизм, который получил название вращений Араго , и тот факт, что большинство тел можно намагнитить; эти открытия были завершены и объяснены Майклом Фарадеем .
Араго горячо поддерживал оптические теории Огюстена-Жана Френеля , помогая подтвердить волновую теорию света Френеля , наблюдая то, что сейчас известно как пятно Араго . Два философа провели вместе те эксперименты по поляризации света, которые привели к выводу, что колебания светоносного эфира были поперечны направлению движения , и что поляризация состояла из разложения прямолинейного распространения на компоненты под прямым углом друг к другу. Последующее изобретение полярископа и открытие вращающейся поляризации принадлежат Араго. Он изобрел первый поляризационный фильтр в 1812 году. [6] Он был первым, кто провел поляриметрическое наблюдение кометы, когда обнаружил поляризованный свет из хвоста Большой кометы 1819 года . [7]
Общая идея экспериментального определения скорости света способом, впоследствии осуществленным Ипполитом Физо и Леоном Фуко, была предложена Араго в 1838 году, но его слабое зрение не позволило ему упорядочить детали и провести эксперименты.
Известность Араго как экспериментатора и первооткрывателя в основном основана на его вкладе в магнетизм в совместном открытии с Леоном Фуко вихревых токов , и еще больше в оптику . Он показал, что магнитная стрелка, колеблющаяся над нежелезными поверхностями, такими как вода, стекло, медь и т. д., падает быстрее в степени своих колебаний в зависимости от того, больше или меньше она приближается к поверхности. За этим открытием, которое принесло ему медаль Копли Королевского общества в 1825 году, последовало другое, что вращающаяся пластина меди имеет тенденцию сообщать свое движение магнитной стрелке, подвешенной над ней, что он назвал «магнетизмом вращения» [8] [9] [10], но (после объяснения Фарадея 1832 года [11] : 283 ) теперь известно как вихревой ток . Араго также имеет полное право считаться доказавшим давно предполагаемую связь между северным сиянием и изменениями магнитных элементов. [4] В 1827 году он был избран ассоциированным членом Королевского института Нидерландов, а когда в 1851 году этот институт стал Королевской нидерландской академией искусств и наук , он стал иностранным членом. [12] В 1828 году он был избран иностранным членом Королевской шведской академии наук .
В оптике Араго не только совершил важные оптические открытия самостоятельно, но и, как считается, стимулировал гениальность Жана-Огюстена Френеля , с историей которого, а также с историями Этьена-Луи Малюса и Томаса Юнга эта часть его жизни тесно переплетена.
Вскоре после начала 19-го века труды по крайней мере трех философов сформировали доктрину волновой , или волновой, теории света . Аргументы Френеля в пользу этой теории не нашли большого признания у Лапласа, Пуассона и Био, сторонников теории излучения; но их горячо поддерживали Гумбольдт и Араго, который был назначен Академией для доклада по статье. [4] Это было основой близкой дружбы между Араго и Френелем и решимости продолжить совместное изучение дальнейших фундаментальных законов поляризации света, известных их средствами. В результате этой работы Араго сконструировал полярископ, который он использовал для некоторых интересных наблюдений за поляризацией света неба. Он также открыл силу вращательной поляризации, проявляемую кварцем . [ 13]
Среди многочисленных вкладов Араго в поддержку волновой гипотезы следует отметить Experimentum Crucis , который он предложил провести для непосредственного измерения скорости света в воздухе, воде и стекле. Согласно эмиссионной теории, скорость должна увеличиваться за счет увеличения плотности среды; согласно волновой теории, она должна замедляться. В 1838 году он сообщил Академии подробности своего аппарата, в котором использовались релейные зеркала, примененные Чарльзом Уитстоном в 1835 году для измерения скорости электрического разряда; но из-за большой осторожности, необходимой для выполнения проекта, и перерыва в его работах, вызванного революцией 1848 года, только весной 1850 года он был готов подвергнуть свою идею испытанию; и тогда его зрение внезапно подвело. Однако до его смерти замедление света в более плотных средах было продемонстрировано экспериментами HL Fizeau и BL Foucault, которые, с улучшениями в деталях, основывались на предложенном им плане. [4]
В 1830 году Араго, всегда исповедовавший либеральные взгляды республиканского типа , был избран членом палаты депутатов департамента Пиренеи-Ориенталес и использовал свои таланты красноречия и научные знания во всех вопросах, связанных с народным образованием, вознаграждением изобретателей и поощрением механических и практических наук. Многие из самых достойных национальных предприятий, датируемых этим периодом, обязаны его адвокатской деятельности — например, вознаграждение Луи Дагеру за изобретение фотографии, грант на публикацию трудов Ферма и Лапласа , приобретение музея Клюни, развитие железных дорог и электрического телеграфа, усовершенствование рейнеля. В 1839 году Араго сообщил об изобретении фотографии ошеломленным слушателям совместного заседания академий искусств и наук.
В 1830 году Араго также был назначен директором обсерватории, и как член палаты депутатов он смог получить денежные гранты на ее частичную перестройку и на добавление великолепных инструментов. В том же году он был избран постоянным секретарем Академии наук, на место Жозефа Фурье . Араго бросился в ее службу, и благодаря своей способности заводить друзей он сразу же приобрел для нее и для себя всемирную известность. Как постоянный секретарь, его обязанностью было произносить исторические панегирики усопшим членам; и для этой обязанности его быстрота и легкость мысли, его счастливая пикантность стиля и его обширные знания особенно подходили ему. Он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1832 году. [14]
В 1834 году Араго снова посетил Шотландию , чтобы присутствовать на заседании Британской ассоциации в Эдинбурге . С этого времени и до 1848 года он вел сравнительно тихую жизнь — хотя он продолжал работать в Академии и Обсерватории, чтобы внести множество вкладов во все отделы физической науки — но после падения Луи-Филиппа он покинул свою лабораторию, чтобы присоединиться к Временному правительству (24 февраля 1848 года). Ему были доверены две важные функции, которые никогда ранее не были предоставлены одному человеку, а именно: министерство морского флота и колоний (24 февраля 1848 года — 11 мая 1848 года) и военное министерство (5 апреля 1848 года — 11 мая 1848 года); в первой должности он улучшил пайки на флоте и отменил порку. Он также отменил политические присяги всех видов и, вопреки множеству денежных интересов, добился отмены рабства во французских колониях .
10 мая 1848 года Араго был избран членом Комиссии исполнительной власти , руководящего органа Французской Республики. Он был назначен председателем Комиссии исполнительной власти (11 мая 1848 года) и исполнял обязанности временного главы государства до 24 июня 1848 года, когда в Национальное учредительное собрание была подана коллективная отставка комиссии. В начале мая 1852 года, когда правительство Луи Наполеона потребовало от всех своих функционеров присяги на верность, Араго категорически отказался и подал в отставку с должности астронома в Бюро долгот. Однако принц-президент отказался принять это и сделал «исключение в пользу ученого, чьи труды прославили Францию и чье существование правительство сожалело бы омрачить».
Мыс Грегори в Орегоне был назван капитаном Куком 12 марта 1778 года в честь Святого Григория , святого того времени; он был переименован в мыс Араго в честь Франсуа Араго. [15]
Араго оставался последовательным республиканцем до конца, и после государственного переворота 1852 года, хотя и страдал сначала от диабета , а затем от болезни Брайта , осложненной водянкой , он оставил свой пост астронома, чтобы не принять присягу на верность . Наполеон III дал указание, что старика ни в коем случае не должны беспокоить, и что ему следует предоставить свободу говорить и делать то, что он хочет. Летом 1853 года врачи посоветовали Араго испытать действие родного воздуха, и он соответственно отправился в восточные Пиренеи , но это оказалось неэффективным, и он умер в Париже. Его могила находится на знаменитом кладбище Пер-Лашез в Париже. Араго был атеистом. [16]
.svg/1280px-Flag_of_Belgium_(civil).svg.png){kind=small}
Королевство Бельгия : Офицер ордена Леопольда . [18]
Работы Араго были опубликованы после его смерти под руководством Ж. А. Барраля, в 17 томах, 8vo, 1854–1862 ( Ф. Араго (1854), Жан-Огюстен Барраль (редактор), Œuvres complètes de Francois Arago (на французском языке), Париж, Лейпциг: Жид и Ж. Бодри, номер документа : 10.5962/BHL.TITLE.20983, Викиданные Q51430135); также отдельно его Astronomie populaire в 4 томах; «Биографические заметки » в 3-х томах; Indices Scientificifiques , в 5 томах; Научные путешествия , в 1 т.; Научные Гримуары , в 2-х томах; Меланж , в I т.; и Аналитические таблицы и важные документы (с портретом) , в 1 т.
Появились английские переводы следующих частей произведений Араго:
