François Arago

Delice Bette | 31 tammikuun, 2023

Yhteenveto

Dominique François Jean Arago (katalaani: Francesc Aragó, IPA: ; 26. helmikuuta 1786 – 2. lokakuuta 1853) oli ranskalainen matemaatikko, fyysikko, tähtitieteilijä, vapaamuurari, Carbonarin vallankumouksellisten kannattaja ja poliitikko.

Arago syntyi Estagelissa, pienessä 3 000 asukkaan kylässä lähellä Perpignania Pyrénées-Orientalesin departementissa Ranskassa, jossa hänen isänsä toimi rahapajan rahastonhoitajana. Hänen vanhempansa olivat François Bonaventure Arago (1754-1814) ja Marie Arago (1755-1845).

Arago oli vanhin neljästä veljeksestä. Jean (1788-1836) muutti Pohjois-Amerikkaan ja hänestä tuli Meksikon armeijan kenraali. Jacques Étienne Victor (1799-1855) osallistui Louis de Freycinet”n Uranien tutkimusmatkalle vuosina 1817-1821 ja palattuaan Ranskaan omistautui journalismille ja draamalle. Neljännen veljen, Étienne Vincentin (1802-1892), kerrotaan tehneen yhteistyötä Honoré de Balzacin kanssa teoksessa Biraguen perijätär, ja vuosina 1822-1847 hän kirjoitti suuren määrän kevyitä draamallisia teoksia, enimmäkseen yhteistyössä.

François Arago, jolla oli vakaasti sotilaallisia mieltymyksiä, lähetettiin Perpignanin kunnalliseen opistoon, jossa hän alkoi opiskella matematiikkaa valmistautuakseen École Polytechniquen pääsykokeisiin. Kahdessa ja puolessa vuodessa hän hallitsi kaikki tutkintoon vaadittavat aineet ja paljon muutakin, ja Toulousessa järjestetyssä kokeessa hän hämmästytti tenttijänsä J. L. Lagrangen tuntemuksellaan.

Vuoden 1803 loppupuolella Arago siirtyi Pariisissa sijaitsevaan École Polytechniqueen, mutta ilmeisesti koki, etteivät sen professorit kyenneet välittämään tietoa tai pitämään kuria yllä. Hän pyrki tykistöpalvelukseen, ja vuonna 1804 hän sai Siméon Poissonin neuvojen ja suositusten ansiosta nimityksen Pariisin observatorion sihteeriksi. Nyt hän tutustui Pierre-Simon Laplaceen ja sai tämän vaikutuksesta yhdessä Jean-Baptiste Biot”n kanssa toimeksiannon saattaa päätökseen J. B. J. Delambren aloittamat meridiaanikaaren mittaukset, jotka olivat keskeytyneet P. F. A. Méchainin kuoleman jälkeen vuonna 1804 (Delambren ja Méchainin meridiaanikaari). Arago ja Biot lähtivät Pariisista vuonna 1806 ja aloittivat työnsä Espanjan vuoristossa. Biot palasi Pariisiin sen jälkeen, kun he olivat määritelleet Formenteran leveyspiirin, joka oli eteläisin piste, jonne heidän oli määrä viedä mittaus. Arago jatkoi työtä vuoteen 1809 asti, ja hänen tarkoituksenaan oli mitata pituuspiirin kaari metrin tarkan pituuden määrittämiseksi.

Biot”n lähdön jälkeen ranskalaisten Espanjaan tulon aiheuttama poliittinen kuohunta levisi Baleaareille, ja väestö epäili Aragon liikkeitä ja hänen sytyttämiään nuotioita Galatzó-vuoren huipulla (katalaaniksi Mola de l”Esclop) hyökkäävän armeijan vakoojan toiminnaksi. Heidän reaktionsa oli sellainen, että Aragon oli pakko antautua vangittavaksi Bellverin linnoitukseen kesäkuussa 1808. Heinäkuun 28. päivänä hän pakeni saarelta kalastusaluksella, ja seikkailullisen matkan jälkeen hän saapui Algeriin elokuun 3. päivänä. Sieltä hän pääsi Marseilleen matkalla olleeseen alukseen, mutta 16. elokuuta, juuri kun alus oli lähestymässä Marseillea, se joutui espanjalaisen korsaarin käsiin. Miehistön muiden jäsenten kanssa Arago vietiin Rosesiin ja vangittiin ensin tuulimyllyyn ja sen jälkeen linnoitukseen, kunnes kaupunki joutui ranskalaisten käsiin, jolloin vangit siirrettiin Palamosiin.

Kolmen kuukauden vankeuden jälkeen Arago ja muut vapautettiin Algerin deyn vaatimuksesta, ja he lähtivät jälleen 28. marraskuuta kohti Marseillea, mutta kun he olivat jo lähellä satamaa, pohjoistuuli ajoi heidät takaisin Afrikan rannikolla sijaitsevaan Bougieen. Kuljetus Algeriin meriteitse tästä paikasta olisi viivästynyt kolme kuukautta, joten Arago lähti muslimipapin opastamana maitse ja saapui sinne joulupäivänä. Oltuaan kuusi kuukautta Algerissa hän lähti jälleen 21. kesäkuuta 1809 Marseilleen, jossa hän joutui kärsimään yksitoikkoisen ja inhorealistisen karanteenin lazarettossa, ennen kuin hänen vaikeutensa olivat ohi. Ensimmäinen kirje, jonka hän sai lazarettossa ollessaan, oli Alexander von Humboldtilta, ja tästä alkoi yhteys, joka Aragon sanoin ”kesti yli neljäkymmentä vuotta ilman, että yksikään pilvi olisi koskaan häirinnyt sitä”.

Arago oli onnistunut säilyttämään mittaustulokset, ja hänen ensimmäinen tekonsa kotiin palattuaan oli tallettaa ne Pariisin pituusasteiden toimistoon. Palkinnoksi seikkailunhaluisesta toiminnasta tieteen hyväksi hänet valittiin Ranskan tiedeakatemian jäseneksi huomattavan varhaisessa 23 vuoden iässä, ja ennen vuoden 1809 loppua École Polytechniquen neuvosto valitsi hänet Gaspard Mongen seuraajaksi analyyttisen geometrian oppituoliin. Samaan aikaan keisari nimitti hänet yhdeksi Pariisin observatorion tähtitieteilijöistä, ja hän asui siellä kuolemaansa saakka. Tässä ominaisuudessa hän piti huomattavan menestyksekkään sarjan suosittuja tähtitieteen luentoja, joita jatkettiin vuodesta 1812 vuoteen 1845.

Vuonna 1818 tai 1819 hän lähti yhdessä Biot”n kanssa suorittamaan geodeettisia tehtäviä Ranskan, Englannin ja Skotlannin rannikoilla. He mittasivat sekuntiheilurin pituuden Leithissä Skotlannissa ja Shetlandinsaarilla, ja näiden havaintojen tulokset julkaistiin vuonna 1821 yhdessä Espanjassa tehtyjen havaintojen kanssa. Arago valittiin heti tämän jälkeen pituusasteiden toimiston jäseneksi, ja hän kirjoitti noin kahdenkymmenenkahden vuoden ajan jokaiseen toimiston vuosikirjaan tärkeitä tieteellisiä tiedonantoja tähtitieteestä ja meteorologiasta ja toisinaan myös rakennustekniikasta sekä mielenkiintoisia muistelmia akatemian jäsenistä.

Aragon varhaisimmat fysikaaliset tutkimukset koskivat höyryn painetta eri lämpötiloissa ja äänen nopeutta vuosina 1818-1822. Hänen magneettisia havaintojaan tehtiin pääasiassa vuosina 1823-1826. Hän löysi rotaatiomagnetismin, jota on kutsuttu Aragon rotaatioiksi, ja sen, että useimmat kappaleet voitiin magnetoida; näitä löytöjä täydensi ja selitti Michael Faraday.

Arago tuki lämpimästi Augustin-Jean Fresnelin optisia teorioita ja auttoi vahvistamaan Fresnelin valon aaltoteorian havainnoimalla sen, mikä nykyään tunnetaan Aragon pisteenä. Nämä kaksi filosofia tekivät yhdessä ne valon polarisaatiota koskevat kokeet, jotka johtivat siihen päätelmään, että valoa tuottavan eetterin värähtelyt olivat poikittaisia liikesuuntaan nähden ja että polarisaatio koostui suoraviivaisen etenemisen hajottamisesta toisiinsa nähden kohtisuorassa kulmassa oleviin komponentteihin. Myöhemmin keksitty polariskooppi ja kiertopolarisaation löytäminen ovat Aragon ansiota. Hän keksi ensimmäisen polarisaatiosuodattimen vuonna 1812. Hän suoritti ensimmäisenä komeetan polarimetrisen havainnon, kun hän havaitsi vuoden 1819 suuren komeetan pyrstöstä polarisoituneen valon.

Arago ehdotti vuonna 1838 yleistä ajatusta valon nopeuden kokeellisesta määrittämisestä Hippolyte Fizeaun ja Léon Foucault”n myöhemmin toteuttamalla tavalla, mutta hänen heikkenevä näkönsä esti häntä järjestämästä yksityiskohtia tai tekemästä kokeita.

Aragon maine kokeilijana ja löytäjänä perustuu pääasiassa hänen panokseensa magnetismiin, kun hän yhdessä Léon Foucault”n kanssa löysi pyörrevirrat, ja vielä enemmän hänen panokseensa optiikkaan. Hän osoitti, että magneettineula, joka on saatettu värähtelemään ei-rautapintojen, kuten veden, lasin, kuparin jne. päällä, laskee nopeammin värähtelynsä laajuudessa sitä mukaa kuin se lähestyy pintaa enemmän tai vähemmän. Tätä havaintoa, josta hän sai Royal Societyn Copley-mitalin vuonna 1825, seurasi toinen, jonka mukaan pyörivä kuparilevy pyrkii välittämään liikkeensä sen yläpuolelle ripustettuun magneettineulaan. Hän kutsui tätä havaintoa ”pyörimismagnetismiksi”, mutta (Faradayn vuonna 1832 antaman selityksen (1832: 283 ) jälkeen) se tunnetaan nykyään pyörrevirtana. Aragon voidaan myös melko oikeutetusti katsoa todistaneen pitkään epäillyn yhteyden revontulien ja magneettisten elementtien vaihteluiden välillä. Vuonna 1827 hänet valittiin Alankomaiden kuninkaallisen instituutin liitännäisjäseneksi, ja kun tästä instituutista tuli vuonna 1851 Alankomaiden kuninkaallinen taide- ja tiedeakatemia, hänestä tuli ulkomaanjäsen. Vuonna 1828 hänet valittiin Ruotsin kuninkaallisen tiedeakatemian ulkomaiseksi jäseneksi.

Optiikan alalla Arago teki itse merkittäviä optisia keksintöjä, ja hänen katsotaan stimuloineen Jean-Augustin Fresnelin neroutta, jonka sekä Étienne-Louis Malus”n ja Thomas Youngin historian kanssa tämä osa hänen elämästään kietoutuu tiiviisti yhteen.

Pian 1800-luvun alun jälkeen ainakin kolmen filosofin ponnistelut muovasivat valon aalto- eli aaltoteoriaa. Fresnelin argumentit tämän teorian puolesta eivät saaneet juuri vastakaikua päästöteorian kannattajilta Laplacelta, Poissonilta ja Biot”lta, mutta Humboldt ja Arago, jonka Akatemia oli nimittänyt laatimaan raportin, kannattivat niitä kiihkeästi. Tämä oli perusta Aragon ja Fresnelin väliselle läheiselle ystävyydelle ja päättäväisyydelle jatkaa yhdessä valon polarisaation peruslakien tuntemusta niiden avulla. Tämän työn tuloksena Arago rakensi polariskoopin, jota hän käytti eräisiin mielenkiintoisiin havaintoihin taivaan valon polarisaatiosta. Hän havaitsi myös kvartsin osoittaman rotaatiopolarisaation voiman.

Aragon monien aaltohypoteesin tukemiseen tähtäävien panosten joukossa on experimentum crucis, jonka hän ehdotti toteutettavaksi valon nopeuden mittaamiseksi suoraan ilmassa, vedessä ja lasissa. Emissioteorian mukaan nopeuden pitäisi kiihtyä väliaineen tiheyden kasvaessa; aaltoteorian mukaan sen pitäisi hidastua. Vuonna 1838 hän ilmoitti Akatemialle yksityiskohdat laitteestaan, jossa käytettiin Charles Wheatstonen vuonna 1835 käyttämiä relepeilejä sähköpurkauksen nopeuden mittaamiseen; mutta koska hankkeen toteuttaminen vaati suurta huolellisuutta ja koska vuoden 1848 vallankumous keskeytti hänen työnsä, hän oli vasta keväällä 1850 valmis kokeilemaan ideaansa, ja silloin hänen näkökykynsä heikkeni äkillisesti. Ennen hänen kuolemaansa H. L. Fizeaun ja B. L. Foucault”n kokeet osoittivat kuitenkin valon hidastumisen tiheämmässä väliaineessa, ja ne perustuivat hänen ehdottamaansa suunnitelmaan yksityiskohtia parantamalla.

Vuonna 1830 Arago, joka oli aina tunnustanut vapaamielisiä ja tasavaltaisia mielipiteitä, valittiin Pyrénées-Orientalesin departementin edustajainhuoneen jäseneksi, ja hän käytti kaunopuheisuuttaan ja tieteellistä tietämystään kaikissa kysymyksissä, jotka liittyivät yleissivistykseen, keksijöiden palkitsemiseen sekä mekaanisten ja käytännöllisten tieteiden edistämiseen. Monet tämän ajanjakson ansiokkaimmista kansallisista hankkeista ovat hänen ansiotaan, kuten Louis Daguerren palkitseminen valokuvauksen keksimisestä, Fermat”n ja Laplacen teosten julkaisemiseen myönnetty apuraha, Clunyn museon hankkiminen, rautateiden ja sähköteleografien kehittäminen sekä reneilen parantaminen. Vuonna 1839 Arago kertoi valokuvauksen keksinnöstä ällistyneille kuulijoille taide- ja tiedeakatemioiden yhteiskokouksessa.

Vuonna 1830 Arago nimitettiin myös observatorion johtajaksi, ja edustajainhuoneen jäsenenä hän pystyi saamaan avustuksia observatorion osittaiseen uudelleenrakentamiseen ja upeiden instrumenttien lisäämiseen. Samana vuonna hänet valittiin myös Tiedeakatemian ikuiseksi sihteeriksi Joseph Fourierin paikalle. Arago heittäytyi akatemian palvelukseen, ja ystävystymiskykynsä ansiosta hän saavutti heti akatemialle ja itselleen maailmanlaajuisen maineen. Ikuisena sihteerinä hänen velvollisuutenaan oli lausua historiallisia ylistyspuheita edesmenneistä jäsenistä, ja tähän tehtävään hänen nopea ja helppo ajattelukykynsä, hänen ilahduttavan pirteä tyylinsä ja hänen laaja tietämyksensä sopivat hänelle erityisen hyvin. Hänet valittiin Amerikan taide- ja tiedeakatemian ulkomaiseksi kunniajäseneksi vuonna 1832.

Vuonna 1834 Arago vieraili jälleen Skotlannissa osallistuakseen brittiläisen yhdistyksen kokoukseen Edinburghissa. Tästä ajasta vuoteen 1848 asti hän vietti suhteellisen hiljaista elämää – vaikka hän jatkoi työtään Akatemiassa ja observatoriossa ja tuotti lukuisia artikkeleita kaikille fysiikan aloille – mutta Louis-Philippe-kaatumisen jälkeen hän jätti laboratorionsa liittyäkseen väliaikaiseen hallitukseen (24. helmikuuta 1848). Hänelle annettiin kaksi tärkeää tehtävää, joita ei ollut koskaan aikaisemmin annettu yhdelle henkilölle, nimittäin meri- ja siirtomaaministeriö (edellisessä tehtävässä hän paransi laivaston ruokailua ja poisti ruoskimisen. Hän myös poisti kaikenlaiset poliittiset valat ja onnistui rahanahneiden eturyhmiä vastaan saamaan aikaan orjuuden lakkauttamisen Ranskan siirtomaissa.

Arago valittiin 10. toukokuuta 1848 Ranskan tasavallan hallintoelimen, toimeenpanevan vallan komission, jäseneksi. Hänestä tuli toimeenpanevan vallan komission puheenjohtaja (11. toukokuuta 1848), ja hän toimi tässä ominaisuudessa väliaikaisena valtionpäämiehenä 24. kesäkuuta 1848 asti, jolloin komission kollektiivinen eroilmoitus jätettiin perustuslailliselle kansalliskokoukselle. Toukokuun alussa 1852, kun Ludvig Napoleonin hallitus vaati kaikilta toimihenkilöiltään uskollisuudenvalaa, Arago kieltäytyi siitä jyrkästi ja lähetti eronpyyntönsä Bureau des Longituden tähtitieteilijän virasta. Presidenttiprinssi kieltäytyi kuitenkin hyväksymästä tätä ja teki ”poikkeuksen sellaisen oppineen hyväksi, jonka työt olivat loistaneet Ranskaa ja jonka olemassaoloa hallitus ei haluaisi katkeroittaa”.

Kapteeni Cook nimesi Cape Gregoryn Oregonissa 12. maaliskuuta 1778 tuon päivän pyhimyksen Saint Gregoryn mukaan; Cape Arago nimettiin uudelleen François Aragon mukaan.

Arago pysyi loppuun asti johdonmukaisena tasavaltalaisena, ja vuoden 1852 vallankaappauksen jälkeen hän erosi tähtitieteilijän virastaan mieluummin kuin vannoi uskollisuudenvalan, vaikka hän kärsi ensin diabeteksesta ja sitten Brightin taudista, johon liittyi vesipöhö. Napoleon III määräsi, että vanhaa miestä ei saisi häiritä millään tavoin ja että hänen olisi annettava sanoa ja tehdä, mitä hän haluaa. Kesällä 1853 lääkärit kehottivat Aragoa kokeilemaan kotimaansa ilman vaikutusta, ja hän lähti itäisille Pyreneille, mutta tämä ei tuottanut tulosta, ja hän kuoli Pariisissa. Hänen hautansa on kuuluisalla Père Lachaise -hautausmaalla Pariisissa. Arago oli ateisti.

Aragon teokset julkaistiin hänen kuolemansa jälkeen J. A. Barralin johdolla 17 volyymina, 8vo, 1854-1862; myös erikseen hänen Astronomie populaire, 4 volyymia; Notices biographiques, 3 volyymia; Indices scientifiques, 5 volyymia; Voyages scientifiques, 1 volyymi; Grimoires scientifiques, 2 volyymia; Mélanges, 1 volyymi ja Tables analytiques et documents importants (muotokuvineen), 1 volyymi.

Seuraavista Aragon teoksista on ilmestynyt englanninkielisiä käännöksiä:

lähteet

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. 1,0 1,1 1,2 Εθνική Βιβλιοθήκη της Γερμανίας, Κρατική Βιβλιοθήκη του Βερολίνου, Βαυαρική Κρατική Βιβλιοθήκη, Εθνική Βιβλιοθήκη της Αυστρίας: (Γερμανικά, Αγγλικά) Gemeinsame Normdatei. Ανακτήθηκε στις 26  Απριλίου 2014.
6. 3,0 3,1 3,2 MacTutor History of Mathematics archive. Ανακτήθηκε στις 22  Αυγούστου 2017.
7. 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13 4,14 «Pouvoirs et société» Publications de l”olivier. 2011.
8. 5,0 5,1 (Ιταλικά) www.accademiadellescienze.it. jean-francois-dominique. Ανακτήθηκε στις 1  Δεκεμβρίου 2020.
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.
12. «Planetary Names: Crater, craters: Arago on Mars». planetarynames.wr.usgs.gov (en inglés). Consultado el 20 de enero de 2017.