François Arago

Mary Stone | 31 října, 2022

Souhrn

Dominique François Jean Arago (katalánsky Francesc Aragó, IPA: ; 26. února 1786 – 2. října 1853), byl francouzský matematik, fyzik, astronom, svobodný zednář, stoupenec karbonářských revolucionářů a politik.

Arago se narodil v Estagelu, malé třítisícové vesnici poblíž Perpignanu ve francouzském departementu Pyrénées-Orientales, kde jeho otec zastával funkci pokladníka mincovny. Jeho rodiče byli François Bonaventure Arago (1754-1814) a Marie Arago (1755-1845).

Arago byl nejstarší ze čtyř bratrů. Jean (1788-1836) emigroval do Severní Ameriky a stal se generálem mexické armády. Jacques Étienne Victor (1799-1855) se v letech 1817-1821 zúčastnil průzkumné plavby Louise de Freycineta v Uranii a po návratu do Francie se věnoval žurnalistice a dramatu. Čtvrtý bratr, Étienne Vincent (1802-1892), údajně spolupracoval s Honoré de Balzacem na Dědičce z Birague a v letech 1822-1847 napsal velké množství lehkých dramatických děl, většinou ve spolupráci.

François Arago projevoval rozhodné vojenské sklony a byl poslán na městskou školu v Perpignanu, kde začal studovat matematiku v rámci přípravy na přijímací zkoušky na École Polytechnique. Během dvou a půl roku zvládl všechny předměty předepsané pro zkoušku a ještě mnohem více, a když se dostavil ke zkoušce v Toulouse, ohromil svého zkoušejícího svými znalostmi J. L. Lagrange.

Koncem roku 1803 Arago nastoupil na pařížskou École Polytechnique, ale tamní profesoři mu zřejmě nebyli schopni předat znalosti ani udržet disciplínu. Jeho ambicí byla dělostřelecká služba a v roce 1804 na radu a doporučení Siméona Poissona získal místo tajemníka pařížské observatoře. Nyní se seznámil s Pierrem-Simonem Laplacem a díky jeho vlivu byl spolu s Jeanem-Baptistem Biotem pověřen dokončením měření poledníkového oblouku, které započal J. B. J. Delambre a které bylo přerušeno po smrti P. F. A. Méchaina v roce 1804 (Delambrův a Méchainův poledníkový oblouk). Arago a Biot opustili Paříž v roce 1806 a zahájili činnost podél španělských hor. Biot se vrátil do Paříže poté, co určili zeměpisnou šířku Formentery, nejjižnějšího bodu, kam měli provést měření. Arago pokračoval v práci až do roku 1809, přičemž jeho cílem bylo změřit poledníkový oblouk, aby mohl určit přesnou délku metru.

Po Biotově odchodu se politický kvas způsobený vstupem Francouzů do Španělska rozšířil i na Baleárské ostrovy a obyvatelstvo podezřívalo Aragův pohyb a jeho zapalování ohňů na vrcholu hory Galatzó (katalánsky Mola de l“Esclop) z činnosti špiona invazní armády. Jejich reakce byla taková, že se musel v červnu 1808 vzdát a nechat se uvěznit v pevnosti Bellver. Dne 28. července uprchl z ostrova na rybářském člunu a po dobrodružné plavbě dorazil 3. srpna do Alžíru. Odtud se dostal na loď směřující do Marseille, ale 16. srpna, právě když se loď blížila k Marseille, padla do rukou španělského korzára. Spolu se zbytkem posádky byl Arago převezen do Roses a uvězněn nejprve ve větrném mlýně a poté v pevnosti, dokud město nepadlo do rukou Francouzů, načež byli zajatci převezeni do Palamosu.

Po třech měsících věznění byli Arago a ostatní na žádost alžírského dóžete propuštěni a 28. listopadu opět vypluli do Marseille, ale na dohled od přístavu je severní vítr zahnal zpět do Bougie na pobřeží Afriky. Doprava do Alžíru po moři z tohoto místa by znamenala únavné tříměsíční zdržení; Arago se proto vydal na cestu po souši pod vedením muslimského kněze a dorazil tam na Štědrý den. Po šesti měsících pobytu v Alžíru opět 21. června 1809 odplul do Marseille, kde musel podstoupit monotónní a nehostinnou karanténu v lazaretu, než jeho potíže skončily. První dopis, který obdržel během pobytu v lazaretu, byl od Alexandra von Humboldta, a to byl počátek spojení, které podle Aragonových slov „trvalo přes čtyřicet let, aniž by ho kdy zkrušil jediný mráček“.

Aragovi se podařilo uchovat záznamy o svém průzkumu a jeho prvním krokem po návratu domů bylo jejich uložení v pařížském Bureau des Longitudes. Odměnou za jeho dobrodružné chování ve prospěch vědy bylo zvolení členem Francouzské akademie věd v pozoruhodně mladém věku třiadvaceti let a před koncem roku 1809 byl radou École Polytechnique zvolen za nástupce Gasparda Mongeho na katedře analytické geometrie. Současně byl císařem jmenován jedním z astronomů pařížské observatoře, která se podle toho stala jeho sídlem až do jeho smrti. Právě v této funkci přednášel svůj pozoruhodně úspěšný cyklus populárních přednášek z astronomie, který pokračoval v letech 1812 až 1845.

V roce 1818 nebo 1819 se spolu s Biotem vydal na geodetické práce na pobřeží Francie, Anglie a Skotska. Ve skotském Leithu a na Shetlandských ostrovech měřili délku sekundového kyvadla a výsledky těchto pozorování byly zveřejněny v roce 1821 spolu s výsledky pozorování provedených ve Španělsku. Hned poté byl Arago zvolen členem Bureau des Longitudes a po dobu asi dvaadvaceti let přispíval do každé jeho ročenky důležitými vědeckými sděleními z astronomie a meteorologie a příležitostně i z oblasti stavebního inženýrství, jakož i zajímavými vzpomínkami členů Akademie.

Arago se ve svých prvních fyzikálních výzkumech zabýval tlakem páry při různých teplotách a rychlostí zvuku (1818 až 1822). Jeho magnetická pozorování probíhala převážně v letech 1823 až 1826. Objevil rotační magnetismus, který byl nazván Aragova rotace, a skutečnost, že většinu těles lze zmagnetovat; tyto objevy doplnil a vysvětlil Michael Faraday.

Arago vřele podporoval optické teorie Augustina-Jeana Fresnela a pomohl potvrdit Fresnelovu vlnovou teorii světla pozorováním takzvané Aragonovy skvrny. Oba filosofové společně prováděli pokusy s polarizací světla, které vedly k závěru, že kmitání světelného éteru je příčné ke směru pohybu a že polarizace spočívá v rozdělení přímočarého šíření na složky navzájem kolmé. Následný vynález polariskopu a objev rotační polarizace jsou zásluhou Araga. První polarizační filtr vynalezl v roce 1812. Jako první provedl polarimetrické pozorování komety, když objevil polarizované světlo z ohonu Velké komety v roce 1819.

Obecnou myšlenku experimentálního určení rychlosti světla způsobem, který později provedli Hippolyte Fizeau a Léon Foucault, navrhl Arago v roce 1838, ale jeho slabý zrak mu nedovolil uspořádat podrobnosti nebo provést pokusy.

Aragův věhlas jako experimentátora a objevitele spočívá především v jeho přínosu k magnetismu, když společně s Léonem Foucaultem objevil vířivé proudy, a dále v optice. Ukázal, že magnetická jehla, která kmitá nad neželeznými povrchy, jako je voda, sklo, měď atd., klesá rychleji v rozsahu svých kmitů podle toho, jak se více či méně přibližuje k povrchu. Na tento objev, za který získal v roce 1825 Copleyho medaili Královské společnosti, navázal dalším, že rotující měděná deska má tendenci sdělovat svůj pohyb magnetické jehle zavěšené nad ní, což nazval „magnetismus rotace“, ale (podle Faradayova vysvětlení z roku 1832: 283 ) je nyní známý jako vířivý proud. Arago je také oprávněně považován za toho, kdo dokázal dlouho předpokládanou souvislost mezi polární září a kolísáním magnetických prvků. V roce 1827 byl zvolen přidruženým členem Nizozemského královského institutu, když se tento institut v roce 1851 stal Nizozemskou královskou akademií věd a umění, stal se zahraničním členem. V roce 1828 byl zvolen zahraničním členem Královské švédské akademie věd.

V optice Arago nejenže sám učinil významné optické objevy, ale zasloužil se i o podnícení génia Jeana-Augustina Fresnela, s jehož historií, stejně jako s historií Étienna-Louise Maluse a Thomase Younga, je tato část jeho života úzce spjata.

Krátce po začátku 19. století se na učení o vlnové teorii světla podíleli nejméně tři filozofové. Fresnelovy argumenty ve prospěch této teorie nenašly u Laplace, Poissona a Biota, zastánců emisní teorie, příliš velké pochopení, ale Humboldt a Arago, který byl Akademií pověřen vypracováním zprávy o tomto dokumentu, je horlivě podporovali. To byl základ důvěrného přátelství mezi Aragem a Fresnelem a odhodlání pokračovat společně v dalších základních zákonech polarizace světla, které byly známy jejich prostřednictvím. Výsledkem této práce bylo, že Arago sestrojil polariskop, který použil k několika zajímavým pozorováním polarizace světla oblohy. Objevil také schopnost rotační polarizace, kterou vykazuje křemen.

K mnoha Aragonovým příspěvkům na podporu vlnovkové hypotézy patří experimentum crucis, který navrhl k přímému měření rychlosti světla ve vzduchu, ve vodě a ve skle. Podle emisní teorie by se rychlost měla zrychlovat při zvyšování hustoty prostředí, podle vlnové teorie by se měla zpomalovat. V roce 1838 sdělil Akademii podrobnosti o svém přístroji, který využíval reléová zrcadla použitá Charlesem Wheatstonem v roce 1835 k měření rychlosti elektrického výboje; ale vzhledem k velké pečlivosti, kterou vyžadovala realizace projektu, a k přerušení jeho práce způsobenému revolucí v roce 1848, byl připraven vyzkoušet svůj nápad až na jaře 1850; tehdy mu náhle selhal zrak. Ještě před jeho smrtí však bylo zpomalení světla v hustších prostředích prokázáno experimenty H. L. Fizeaua a B. L. Foucaulta, které s vylepšením detailů vycházely z jím navrženého plánu.

V roce 1830 byl Arago, který vždy vyznával liberální názory republikánského typu, zvolen poslancem poslanecké sněmovny za departement Pyrénées-Orientales a uplatnil svůj výřečný talent a vědecké znalosti ve všech otázkách spojených s veřejným vzděláváním, odměňováním vynálezců a podporou mechanických a praktických věd. Mnohé z nejvýznamnějších národních podniků, které se datují do tohoto období, jsou jeho zásluhou – například odměna Louisi Daguerrovi za vynález fotografie, grant na vydání Fermatových a Laplaceových prací, pořízení muzea v Cluny, rozvoj železnic a elektrických telegrafů, zdokonalení renovace. V roce 1839 Arago informoval o vynálezu fotografie ohromené posluchače společného zasedání akademií věd a umění.

V roce 1830 byl Arago také jmenován ředitelem hvězdárny a jako člen poslanecké sněmovny dokázal získat finanční dotace na její částečnou přestavbu a na doplnění velkolepých přístrojů. V témže roce byl také zvolen věčným tajemníkem Akademie věd, na místo Josepha Fouriera. Arago se vrhl do jejích služeb a díky své schopnosti navazovat přátelství získal ihned pro ni i pro sebe světovou proslulost. Jako stálý tajemník měl za povinnost pronášet historické chvalozpěvy na zesnulé členy; k této povinnosti ho mimořádně uzpůsobila jeho rychlost a rychlost myšlení, šťastná pikantnost stylu a rozsáhlé znalosti. V roce 1832 byl zvolen zahraničním čestným členem Americké akademie věd a umění.

V roce 1834 Arago opět navštívil Skotsko, aby se zúčastnil zasedání Britské asociace v Edinburghu. Od této doby až do roku 1848 vedl poměrně klidný život – ačkoli v rámci Akademie a observatoře nadále pracoval a vytvořil množství příspěvků pro všechna odvětví fyzikálních věd -, ale po pádu Ludvíka Filipa opustil svou laboratoř a připojil se k prozatímní vládě (24. února 1848). Byly mu svěřeny dvě důležité funkce, které nikdy předtím nebyly svěřeny jedné osobě, a to ministerstvo námořnictva a kolonií (v první funkci zlepšil příděly v námořnictvu a zrušil bičování. Rovněž zrušil politické přísahy všeho druhu a proti řadě peněžních zájmů se mu podařilo prosadit zrušení otroctví ve francouzských koloniích.

10. května 1848 byl Arago zvolen členem komise výkonné moci, řídícího orgánu Francouzské republiky. Stal se předsedou Komise výkonné moci (11. května 1848) a v této funkci působil jako prozatímní hlava státu až do 24. června 1848, kdy byla Národnímu ústavodárnému shromáždění předložena kolektivní rezignace komise. Když počátkem května 1852 vláda Ludvíka Napoleona požadovala od všech svých funkcionářů přísahu věrnosti, Arago ji rezolutně odmítl a zaslal rezignaci na svou funkci astronoma v Bureau des Longitudes. Tu však princ prezident odmítl přijmout a učinil „výjimku ve prospěch znalce, jehož práce vrhaly lesk na Francii a jehož existenci by vláda nerada zkalovala“.

Mys Gregory v Oregonu pojmenoval kapitán Cook 12. března 1778 po tehdejším světci svatém Gregorovi; po Françoisi Aragovi byl přejmenován na mys Arago.

Arago zůstal až do konce důsledným republikánem a po státním převratu v roce 1852, ačkoli trpěl nejprve cukrovkou a poté Brightovou chorobou, komplikovanou vodnatelností, raději rezignoval na funkci astronoma, než aby složil přísahu věrnosti. Napoleon III. vydal pokyn, aby starý muž nebyl nijak rušen a aby mu byla ponechána svoboda říkat a dělat, co se mu zlíbí. V létě 1853 doporučili lékaři Aragovi, aby vyzkoušel účinek rodného vzduchu, a proto se vydal do východních Pyrenejí, což však bylo neúčinné a v Paříži zemřel. Jeho hrob se nachází na slavném pařížském hřbitově Père Lachaise. Arago byl ateista.

Aragova díla vyšla po jeho smrti pod vedením J. A. Barrala v 17 svazcích, 8vo, 1854-1862; samostatně také jeho Astronomie populaire, ve 4 svazcích; Notices biographiques, ve 3 svazcích; Indices scientifiques, v 5 svazcích; Voyages scientifiques, v 1 svazku; Grimoires scientifiques, ve 2 svazcích; Mélanges, v 1 svazku; a Tables analytiques et documents importants (s portrétem), v 1 svazku.

Vyšly anglické překlady následujících částí Aragova díla:

Zdroje

1. François Arago
2. François Arago
3. ^ Victor SCHOELCHER Républicain et franc-maçon, Anne GIROLLET, ed. Maçonnique Française, p. 26
4. ^ Dictionnaire universel de la Franc-Maçonnerie By Monique Cara, Jean-Marc Cara, Marc Jode
5. ^ „Francois Arago“. The Canadian Journal. 2: 159. 1854. Retrieved 3 May 2013.
6. ^ a b c d e f g h i j  One or more of the preceding sentences incorporates text from a publication now in the public domain: Chisholm, Hugh, ed. (1911). „Arago, Dominique François Jean“. Encyclopædia Britannica. Vol. 2 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 312–313.
7. ^ a b c F. Arago (1859), The history of my youth, Boston: Ticknor and Fields, doi:10.5962/BHL.TITLE.19132, Wikidata Q51427133
8. 1,0 1,1 1,2 Εθνική Βιβλιοθήκη της Γερμανίας, Κρατική Βιβλιοθήκη του Βερολίνου, Βαυαρική Κρατική Βιβλιοθήκη, Εθνική Βιβλιοθήκη της Αυστρίας: Gemeinsame Normdatei. Ανακτήθηκε στις 26  Απριλίου 2014.
9. ^ Jean Francois Dominique ARAGO, su accademiadellescienze.it. URL consultato il 16 luglio 2020.
10. Su familia era catalanohablante, pues su zona de nacimiento, el Rosellón, fue parte integrante de Cataluña hasta 1659, cuando por el tratado de los Pirineos España lo entregó a Francia.
11. Estrada, H. Ruiz, J. Triana, J. El origen del metro y la confianza en la matemática, 2011, págs. 89-101 [1] Archivado el 17 de enero de 2017 en Wayback Machine.