Bagaimana Simon Newcomb Membangun Tulang Punggung Matematika Astronomi Modern

17

Dia adalah seorang anak yang melakukan akar pangkat tiga sebelum dia belajar mengikat sepatunya.

Lahir di Wallace, Nova Scotia, pada tahun 1835, Simon Newcomb tidak hanya menyukai angka. Dia tinggal di dalamnya. Pada usia empat tahun, ayah guru sekolah kelilingnya menyuruhnya menghitung. Pada usia lima tahun, dia menghabiskan waktu berjam-jam untuk latihan penjumlahan dan perkalian. Pada usia tujuh tahun, dia telah menyelesaikan semua buku aritmatika di rumah, termasuk urusan buruk mengekstraksi akar pangkat tiga.

Ini bukan hanya kedewasaan sebelum waktunya. Itu adalah masalah kabel.

Newcomb hampir tidak memiliki sekolah formal. Pada usia 16 tahun, dia magang di dokter dukun herbal di New Brunswick. Dia membencinya. Dia melarikan diri untuk bergabung dengan ayahnya yang janda di Maryland. Di sana, dia menemukan sesuatu yang lebih baik daripada tumbuhan. Dia menemukan perpustakaan.

Secara khusus, perpustakaan di Washington, D.C.

Dia melahap teks-teks teknis sampai dia menyadari otaknya dibangun untuk satu hal: matematika. Dia menjadi terobsesi dengan American Ephemeris dan Nautical Almanac. Buku pegangan tahunan ini meramalkan letak benda langit di langit. Bagi Newcomb, ini bukan sekadar jadwal. Itu adalah teka-teki yang menunggu untuk dipecahkan dengan tepat.

Dia melamar pekerjaan. Dia mendapatkannya pada tahun 1857, dimulai sebagai komputer di American Nautical Almanac Office di Cambridge, Massachusetts. Dia juga mendaftar di Lawrence Scientific School di Harvard, mendapatkan gelar pada tahun 1858.

Pada tahun 1861, Angkatan Laut memperhatikannya. Dia ditugaskan ke dalam korps profesor matematika dan ditugaskan ke Observatorium Angkatan Laut Amerika Serikat di Washington. Selama lebih dari satu dekade, ia menentukan posisi benda-benda langit. Pertama dengan instrumen meridian. Kemudian, selama dua tahun, dengan teleskop refraktor 26 inci yang baru.

Pekerjaan itu mengubah segalanya.

Pada tahun 1877, Newcomb mengambil alih Kantor Almanak Nautika Amerika. Dia punya proyek besar di kepalanya. Dia akan menghitung pergerakan setiap benda di tata surya. Itu akan menempati sisa hidupnya.

Pada tahun 1897, ia mencapai usia pensiun wajib bagi kapten. Angkatan Laut menjadikannya pengecualian. Ia pensiun dengan pangkat laksamana muda. Perbedaan yang langka.

Dia juga mengajar. Dari tahun 1884 hingga 1893, dia menjadi profesor matematika dan astronomi di Universitas Johns Hopkins di Baltimore. Dia tinggal di Washington. Dia mengedit Jurnal Matematika Amerika. Ia mendirikan American Astronomical Society dan menjabat sebagai presiden pertamanya dari tahun 1899 hingga 1905.

Namun warisan sebenarnya bukanlah gelarnya. Itu adalah datanya.

Karya terpentingnya muncul di Makalah Astronomi yang Disiapkan untuk Penggunaan Ephemeris Amerika dan Almanak Nautical. Dia memulai seri ini pada tahun 1879. Tujuannya sederhana namun brutal: menggunakan data terbaik yang ada untuk menentukan konstanta astronomi secara sistematis. Dia ingin menyelidiki kembali teori gerak langit. Dia menginginkan tabel, formula, dan aturan untuk membangun ephemerides.

Hasilnya adalah 36 artikel. Sekitar 4.500 halaman kuarto. Sembilan volume pertama.

Newcomb adalah satu-satunya atau penulis utama dari 25 di antaranya.

Dia membuat tabel untuk Matahari, Merkurius, Venus, Mars, Uranus, dan Neptunus. George W. Hill, astronom Amerika lainnya, merancang tabel untuk Jupiter dan Saturnus. Bersama-sama, hal ini menjadi standar global.

Siapa yang menggunakannya?

Setiap astronom di Bumi.

Tabel-tabel ini menghitung posisi harian benda-benda langit dari tahun 1901 hingga 1959. Dan kegunaannya terus berlanjut hingga saat itu. Bagi Matahari, Merkurius, Venus, dan Mars, hal-hal tersebut tetap relevan lama setelahnya.

Kualitasnya dipertahankan dan tinggi. Hampir tidak ada apa pun dalam makalah tersebut yang terbukti salah. Pada pertengahan abad ke-20, mereka masih layak mendapat perhatian dari setiap pelajar yang serius mempelajari gerakan langit.

Newcomb meninggal di Washington, D.C., pada tahun 1909. Ia terpilih menjadi anggota National Academy of Sciences pada tahun 1869. Ia menjabat sebagai Menteri Dalam Negeri, Wakil Presiden, dan Menteri Luar Negeri hingga akhir.

Ia memperoleh banyak gelar kehormatan. Dia memenangkan hadiah ilmiah tertinggi pada zamannya.

Tapi lihatlah langit malam ini. Lihatlah di mana planet-planet itu berada.

Anda sedang melihat hasil dari seorang pria yang melarikan diri dari seorang dukun dan memutuskan bahwa angka adalah satu-satunya hal yang patut dipercaya.

Dorongan untuk standar astronomi universal

Warisan Newcomb yang paling bertahan lama bukan sekadar angka. Itu adalah sebuah sistem. Bersama A.M.W. Downing, pengawas Kantor Almanak Nautika Inggris, dia memaksa bidang yang terfragmentasi ke dalam barisan. Sebelumnya, astronomi eksakta masih berantakan. Para astronom di berbagai negara menggunakan data fundamental yang berbeda. Kebingungannya total. Institusi menghitung posisi berdasarkan konstanta apa pun yang mereka sukai.

Kurangnya kesatuan membuat koordinasi global hampir mustahil dilakukan. Newcomb dan Downing melihat masalahnya dengan jelas. Mereka membutuhkan satu set nilai. Sesuatu yang disetujui semua orang, di mana pun.

Bagaimana Konferensi Paris tahun 1896 mengubah segalanya

Solusinya dicapai pada bulan Mei 1896. Para direktur dari ephemerides nasional Amerika Serikat, Inggris Raya, Prancis, dan Jerman bertemu di Paris. Mereka tidak hanya berbicara. Mereka bertindak. Konferensi tersebut memutuskan untuk mengadopsi serangkaian konstanta tertentu mulai tahun 1901. Pilihannya? Secara substansial merupakan karya Newcomb.

Itu adalah langkah yang berani. Beberapa perhitungan Newcomb bahkan belum selesai. Panitia cukup mempercayainya untuk mengimplementasikan data yang belum selesai. Mereka lebih percaya pada keakuratan daripada garis waktu saat ini.

Keputusan ini tidak hanya sekedar membakukan angka. Ini meluncurkan skema kolaborasi internasional. Itu adalah hal yang ambisius. Untuk itu diperlukan kepercayaan antar pesaing. Dan itu bertahan. Sistem ini selamat dari dua Perang Dunia. Negara ini semakin kuat seiring dengan terjadinya konflik, bukan melemah.

Mengapa konstanta tahun 1896 bertahan selama beberapa dekade

Apakah kolaborasi ini hanya sekedar kenyamanan masa perang? Tidak. Itu struktural. Pada tahun 1950, konferensi lain diadakan di Paris. Mereka meninjau sistemnya. Keputusannya bulat. Konstanta yang diadopsi pada tahun 1896 masih lebih disukai daripada alternatif baru apa pun untuk penggunaan praktis.

Mengapa mereka bertahan begitu lama? Karena data Newcomb kuat. Itu berhasil. Kebingungan awal dari beragam data asing digantikan oleh satu suara yang bersatu. Sistem konstanta astronomi terpadu ini menjadi tulang punggung navigasi angkasa.

Dampaknya langsung terasa. Navigator kapal dapat mengandalkan tabel yang konsisten lintas batas negara. Pilot dapat mempercayai koordinat yang tidak berubah berdasarkan kebangsaan. Langit, yang dulunya merupakan sumber kesalahan perhitungan, menjadi grid yang tetap.

Newcomb tidak hanya memberi kita nilai baru mengenai presesi ekuinoks. Dia memberi kami protokol. Sebuah cara bagi dunia untuk melihat dan melihat bintang-bintang yang sama, dihitung dengan matematika yang sama. Standardisasi semacam itu tidak hanya membantu para ilmuwan. Itu membuat dunia terus bergerak.