Элиас Лумис

Элиас Лумис (7 августа 1811 — 15 августа 1889) — американский математик. Он работал профессором математики и естественной философии в колледже Вестерн Резерв (ныне Университет Кейс Вестерн Резерв ), Университете города Нью-Йорка и Йельском университете . Во время своего пребывания в Западном резервном колледже в 1838 году он основал обсерваторию Лумиса , в настоящее время вторую старейшую обсерваторию в Соединенных Штатах . ^[1]

Жизнь и работа

Лумис родился в Уиллингтоне, штат Коннектикут, в 1811 году. Он окончил Йельский колледж в 1830 году, был там репетитором в течение трех лет (1833–1836), а затем провел следующий год, занимаясь научными исследованиями в Париже. По возвращении Лумис в течение восьми лет (1836–1844) работал профессором математики и естественной философии в колледже Вестерн Резерв в Гудзоне , штат Огайо , ныне Университете Кейс Вестерн Резерв . Во время своего пребывания в должности он открыл обсерваторию Лумиса в 1838 году, ^[1] которая в настоящее время является второй старейшей обсерваторией в Соединенных Штатах . С 1844 по 1860 год он занимал должность профессора естественной философии и математики в Университете города Нью-Йорка , а в последний год стал профессором естественной философии в Йельском университете . Профессор Лумис опубликовал (помимо многих статей в « Американском журнале науки» и «Трудах Американского философского общества» ) множество учебников по математике, в том числе «Аналитической геометрии» и «Дифференциального и интегрального исчисления» , опубликованных в 1835 году.

В 1859 году Александр Уайли , помощник директора Лондонского миссионерского издательства в Шанхае, в сотрудничестве с другим китайским ученым Ли Шанланом перевел на китайский язык книгу Элиаса Лумиса « Геометрия, дифференциальное и интегральное исчисление» . Впоследствии китайский текст был дважды переведен японскими учеными на японский язык и опубликован в Японии. Таким образом, сочинения Лумиса сыграли важную роль в передаче аналитических математических знаний на Дальний Восток.

Большая авроральная выставка 1859 года.

В своих мемуарах ^[2] о Лумисе Хьюберт Энсон Ньютон резюмировал работу Лумиса об исторической геомагнитной буре 1859 года.

С земным магнетизмом тесно связано и вместе с ним следует рассматривать Северное Полярное сияние . На неделе, охватывающей конец августа и начало сентября 1859 года, произошло чрезвычайно яркое явление северного сияния . Полагая, что исчерпывающее обсуждение одного-единственного полярного сияния обещает сделать больше для развития науки, чем несовершенное исследование неопределенного числа из них, профессор Лумис взялся сразу же собрать и сопоставить отчеты об этом явлении. Большое количество таких сообщений было получено из Северной Америки, Европы, Азии и мест Южного полушария ; особенно все отчеты наблюдателей и корреспондентов Смитсоновского института были переданы ему в руки секретаря профессора Генри .
Эти наблюдения и их обсуждения были представлены публике в течение следующих двух лет в серии из девяти статей в Американском журнале науки .
Немногие известные выставки, если таковые вообще существовали, были столь же выдающимися, как эта, по своей красоте или географическому охвату. Наверняка ни о каком полярном сиянии не собрано столько фактов. Выставка продолжалась неделю. Светящаяся область полностью окружала Северный полюс Земли. Ко 2 сентября оно распространилось на этом континенте до самого юга, до Кубы , и до неизвестного расстояния на севере. По высоте основания столбов света находились примерно в пятидесяти милях над земной поверхностью, а ленты временами поднимались на высоту пятисот миль. Таким образом, по широкому поясу на обоих континентах эта большая область над нижними слоями атмосферы была заполнена массами светящегося материала. Подобное явление и, возможно, столь же яркое, было в то же время замечено в Южном полушарии .
Девять докладов были в основном посвящены заявлениям наблюдателей. Профессор Лумис, однако, продолжил собирать факты о других полярных сияниях и делать выводы на основе всего собранного таким образом материала. Он показал, что есть веские основания полагать, что не только это явление было представлено соответствующим явлением в Южном полушарии , но и что все замечательные проявления в одном полушарии сопровождаются соответствующими проявлениями в другом.
Он показал также, что все основные явления электричества возникли во время полярных сияний 1859 года; что свет возник при переходе от одного проводника к другому, что тепло в плохих проводниках, что своеобразный электрический шок в животной системе, возбуждение магнетизма в утюге, отклонение магнитной иглы , разложение химических растворов, и то, и другое. все они были созданы во время авроральной бури и, очевидно, по ее вине. В Америке также наблюдалось влияние на телеграф , которое полностью соответствовало предположению, ранее сделанному Уокером для Англии, о том, что потоки электричества перемещались с северо-востока на юго-запад по всей стране. Из наблюдений за движением авроральных лучей он показал, что они также перемещались с северо-северо-востока на юго-юго-запад, и, таким образом, существует общее соответствие в движении между электрическими токами и движением лучей.

Ниже приведены девять статей, опубликованных профессором Лумисом, касающихся геомагнитной бури 1859 года.

Большая выставка полярных сияний с 28 августа по сентябрь 1859 года.
Ам. Жур. наук. (2), том. 28, стр. 385–408. Ноябрь 1859 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. — 2-я статья.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 29, стр. 92–97. Январь 1860 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. — 3-я статья.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 29, стр. 249–266. Февраль 1860 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. — 4-я статья.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 29, стр. 386–399. Май 1860 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. и географическое распространение полярных сияний и гроз — 5-я статья.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 30, стр. 79–100. Июль 1860 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. — 6-я статья.
(Выбрано из документов Смитсоновского института.)
Am. Жур. наук. (2), том. 30, стр. 339–361. Ноябрь 1860 года.
Большая выставка полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. — 7-я статья.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 32, стр. 71–84. Июль 1861 года.
О великой выставке полярных сияний с 28 августа по 4 сентября 1859 г. и полярных сияниях вообще — статья 8-я.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 32, стр. 318–335. Сентябрь 1861 года.
Об электрических токах, циркулирующих у земной поверхности, и их связи с явлениями полярного сияния — статья 9.
Являюсь. Жур. наук. (2), том. 34. С. 34–45. Июль 1862 г.
(О действии электрических токов и движении полярных лучей.)

В рамках обзора 2006 года ^[3] «Геомагнитной бури 1859 года» М.А. Ши и Д.Ф. Смарт отредактировали сборник ^[4] из восьми статей, опубликованных Элиасом Лумисом в Американском журнале науки с 1859 по 1861 год. Девятая и последняя статья был опущен и не упоминался. Из одиннадцати страниц девятой статьи только половина посвящена великому явлению полярных сияний 1859 года, о котором ранее сообщил Лумис, тогда как основная часть статьи посвящена полярным сияниям, произошедшим до 1859 года.

В сборнике пятой статьи серии раздел о грозах общим объемом шесть страниц опущен со сносками, подтверждающими удаление редактором. В цитате на 5-ю статью указан диапазон страниц 79–94, правильный диапазон 79–100.

В цитировании 3-й и 4-й статей указаны диапазоны страниц 249–265 и 386–397; правильные значения — 249–266 и 386–399, но содержание обеих статей сборника является полным.

В докладе ^[5] Королевскому обществу Бальфура Стюарта от 21 ноября 1861 года была отмечена работа профессора Э. Лумиса.

Нет необходимости вдаваться в дальнейшие подробности об этом метеоре, поскольку его описание, данное в результате наблюдений в далеко отстоящих друг от друга местах, было собрано профессором Э. Лумисом и опубликовано в серии статей, переданных в Американский журнал науки и искусства. . Я только добавлю, что, судя по европейским, американским и австралийским отчетам, по всему земному шару, похоже, произошли два великих явления , каждое из которых началось почти в одно и то же абсолютное время: первое — вечером 28 августа. и второй ранним утром 2 сентября по Гринвичскому времени .

Большая выставка полярных сияний 1859 года, другие отчеты

Сообщения, связанные с геомагнитной бурей 28 августа 1859 года.

Бальфур Стюарт сообщил, что сильная магнитная буря началась в 22:30 по Гринвичу вечером 28 августа 1859 года, как было измерено самопишущим магнитометром в обсерватории Кью .

БОРЕЙСКОЕ АВРОРА.; Блистательное зрелище в воскресенье вечером. ЯВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С СОБЫТИЕМ.
Наблюдения г-на Мериама за полярным сиянием: ЭМ улавливает кусочек полярного сияния.
Аврора, виденная где-то еще — замечательные электрические эффекты;
«Нью-Йорк Таймс» , 30 августа 1859 года, вторник; Страница 1, 3087 слов ^[6]

Отчет «Нью-Йорк Таймс» от 30 августа 1859 года о магнитной буре 28 августа 1859 года находился на первой странице, над сгибом , в верхнем правом углу и в две полные колонки длиной. Это была главная новость того дня. Более поздние сообщения о магнитной буре и полярных сияниях, связанных с солнечной вспышкой Кэррингтона, не получили такого же уровня освещения, хотя некоторые из них могли быть более впечатляющими, учитывая время закрытия второго шторма после шторма 28 августа.

Сообщения, связанные с геомагнитной бурей солнечной вспышки белого света Кэррингтона

Бальфур Стюарт сообщил, что магнитная буря от солнечной вспышки в Кэррингтоне началась в 05:00 по Гринвичу утром 2 сентября 1859 года, как было измерено самопишущим магнитометром в обсерватории Кью. Это было примерно в полночь 00:00 по восточному стандартному времени в Нью-Йорке. Во всех районах США, не затененных облаками, условия наблюдения были бы идеальными, пока магнитная буря была максимальной интенсивности. Обратите внимание, что в некоторых местах на западе Соединенных Штатов могли сообщаться о событиях позднего вечера 1 сентября 1859 года.

АВРОРА АВСТРАЛИС.; Великолепное зрелище в пятницу утром.
Мнения мистера Мерлама о свете Бареул. Один из его друзей находит место Авроре на своем львином корпусе.
The Aurural Display в Бостоне;
«Нью-Йорк Таймс» , 3 сентября 1859 года, суббота; Страница 4, 1150 слов ^[7]

Отчет New York Times из Бостона заслуживает особого внимания, поскольку он может предоставить достаточно информации для расчета минимального освещения , создаваемого полярным сиянием .

Полярное сияние в Бостоне ^[7]^[8]^[9]
Бостон, пятница, 2 сентября Вчера вечером на полярном сиянии
произошло еще одно явление , настолько яркое, что примерно в час дня при свете можно было прочитать обычный отпечаток. Эффект продолжался до полудня, существенно влияя на работу телеграфных линий. Потоки полярных сияний с востока на запад были настолько регулярными, что операторы восточных линий смогли поддерживать связь и передавать сообщения по линии между этим городом и Портлендом , при этом обычные батареи были отключены от провода. Те же последствия наблюдались на Кейп-Код и других линиях.

В пятницу, 2 сентября, час дня по бостонскому времени должен был быть 6:00 по Гринвичу, и магнитограф с автоматической записью в обсерватории Кью фиксировал геомагнитную бурю, длительность которой в тот момент составляла один час, с полной интенсивностью.

АВРОРАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ.; Замечательное влияние полярного сияния на телеграфные провода;
«Нью-Йорк Таймс» , 5 сентября 1859 года, понедельник; Страница 2, 1683 слова ^[10]

Сообщения, связанные с обеими геомагнитными бурями

История, теория и практика электрического телеграфа
Джорджа Бартлетта Прескотта (1860 г.); 468 страниц ^[11]

В книге Джорджа Бартлетта Прескотта ^[11] глава XIX о земном магнетизме (стр. 305–332) содержит многочисленные сообщения о полярных сияниях, нарушающих телеграфную связь, время которых хорошо согласуется с сообщениями Бальфура Стюарта о времени для двух магнитных штормы между 28 августа и 2 сентября 1859 года. Подробные описания событий и станций приведены в повествованиях.

«Телеграф в Америке: его основатели, промоутеры и известные люди»
, Джеймс Д. Рид (1879 г.); 846 страниц; ^[12]
«Телеграф в Америке: его основатели, промоутеры и известные люди»
, Джеймс Д. Рид (2015); 846 страниц;

Книгу Джеймса Д. Рида рекомендует автор доклада «Северное сияние и телеграф». ^[13]

Сочинения

Список публикаций Лумиса см. на страницах i – xxii «Американского журнала науки» (1890, том 39, номер 234). ^[14] Среди них можно выделить следующие:

Недавний прогресс астрономии; особенно в США (1850 г.)
Элементы аналитической геометрии, дифференциального и интегрального исчисления (1851 г.)
Элементы геологии, адаптированные для использования в школах и колледжах (1852 г.)
Элементы натуральной философии, предназначенные для академий и средних школ (1858 г.)
Введение в практическую астрономию с коллекцией астрономических таблиц (1860 г.)
Элементы геометрии и конических сечений (1861 г.)
Элементы плоской и сферической тригонометрии (1862 г.)
Таблицы логарифмов чисел, синусов и тангенсов (1862 г.)
Трактат по алгебре (1868 г.)
Трактат по метеорологии: со сборником метеорологических таблиц (1868 г.)

Копия 1877 г. «Трактат по метеорологии: со сборником метеорологических таблиц».
Титульный лист экземпляра «Трактата по метеорологии: с собранием метеорологических таблиц» 1877 года.
Первая страница «Трактата по метеорологии: со сборником метеорологических таблиц».
Рисунок из «Трактата о метеорологии: со сборником метеорологических таблиц».

Внешние ссылки