Браун, Эрнест Уильям

Эрнест Уильям Браун
Ernest William Brown
Место смерти:	Нью-Хейвен (Коннектикут)
Научная сфера:	Астрономия
Место работы:	Йельский университет
Учёное звание:	профессор
Альма-матер:	Колледж Христа в Кембридже
Научный руководитель:	Дарвин, Джордж Говард
Известные ученики:	Экерт, Уоллас Джон Паулюс Винцович Славенас
Награды и премии:	Медаль Кэтрин Брюс Королевская медаль Золотая медаль Королевского астрономического общества

Эрнест Уильям Браун (англ. Ernest William Brown; 29 ноября 1866 — 22 июля 1938) — британский математик и астроном, на протяжении большей части карьеры работавший в США.

Работой его жизни стала теория движения Луны и подборка очень точных лунных таблиц. Так же он изучал движения планет и вычислял орбиты астероидов-троянцев.

Краткая биография

Браун родился в Кингстон-апон-Халл, Англия, был единственным сыном Уильяма и Эммы Браун (урожденной Мартин). Образование получил в родном городе и в Ист Райдин Колледже (East Riding College). После окончания школы он поступил в Колледж Христа — Christ’s College (один из колледжей в районе Кембриджа), который он закончил с красным дипломом по специальности «математика» в 1887 году. Он продолжил обучение в Кембридже и трудился под руководством Джоржа Говарда Дарвина. Летом 1888 года Дарвин предложил Брауну разобрать бумаги Джорджа Уильяма Хилла (George William Hill) касательно теории движения луны. Как оказалось, идея о подобном направлении исследований имела огромное влияние на дальнейшую жизнь Брауна.

Браун получил степень магистра в 1891 году. Затем он покинул Англию и занял место преподавателя математики Хавервордского Колледжа, шт. Пенсильвания. Быстро достиг позиции Профессора Математики в 1893 году. Браун никогда не был женат. Большую часть своей взрослой жизни он прожил со своей младшей, незамужней сестрой, Милдред, которая помогала ему по хозяйству. Он был способным пианистом и любителем музыки, так же отлично играл в шахматы. Он любил туризм и детективные истории.

Заядлый курильщик, он страдал от болезней бронхов большую часть жизни. Он был серьёзно болен в те 6 лет, что находился на пенсии. Умер в Нью Хэвен, шт. Коннектикут в 1938 году.

Работа над теорией движения Луны

Браун в начале работал над лунной теорией, изучая работы более ранних исследователей (таких как Хилл, Делонэ (Delaunay) и Ганзен). Его широкие познания в данной области продемонстрированы в публикации первой из его крупных работ «Вводное обучение лунной теории» (An Introductory Treatise on the Lunar Theory) в 1896 году, когда ему было ещё менее 30 лет. По мере того как работа Брауна продвигалась, он стал планировать создание совершенно новой лунной теории. Эти его работы были опубликованы в Мемуарах Королевского Астрономического общества в 1897—1908 годах.

В 1907 году Браун назначен профессором математики Йельского университета. Он согласился с Йелем о финансировании обширной задачи вычисления подробных таблиц движения луны, на основе его лунной теории. Потратив 12 лет и более $34,000, Браун опубликовал свой главный труд «Таблицы движения Луны» (Tables of the Motion of the Moon) в 1919 году.

Расхождение теории с наблюдениями

Целью Брауна было сделать точные эфемериды Луны, при помощи лишь теории гравитации. Для «основной задачи» — обращения системы Земля-Луна-Солнце, он вычислил эклиптические долготы и широты с погрешностью 0.001 секунды дуги. Он так же учел пертурбации от планет (в особенности Юпитера и Венеры). Ещё он решал более сложную проблему — влияния несферичности Земли и Луны.

Наблюдения показали, что таблицы Брауна действительно превосходили таковые от Ганзена, которые использовались с 1857 года. Но все ещё присутствовала необъясненная флуктуация по долготе порядка 10 секунды дуги. «Большой эмпирический член» амплитудой 10.71 секунды дуги и периодом 257 лет был добавлен для устранения расхождения с наблюдениями, насколько было возможно. Если учесть точность и скрупулёзность работ Брауна, то необходимость введения указанной дополнительной поправки вызывала недоумение.

Ещё Э. Галлеем двумя веками ранее замечено, что движение Луны представляется постепенно ускоряющимся. Данное ускорение не может быть объяснено только лишь гравитационной теорией, и С. Ньюкомом было предположено, что это происходит из-за постепенного замедления вращения Земли от приливного трения. Иными словами это не Луна ускорялась, а вращение Земли замедлялось (по нему в то время делались измерения времени).

Браун посвятил много сил изучению этой проблемы и пришел к выводу, что не только вращение Земли замедляется, но ещё имеют место случайные непредсказуемые флуктуации. К середине 20го века все подтвердилось, и астрономы стали различать всемирное время, которое основано на вращении Земли и Земное время (ранее Эфемеридное время), которое являлось идеализированным равномерным временем. Разница между этими двумя временами отражала замедление вращения Земли и известно как ΔT.

Развитие и уточнение теории

К 1923 году таблицы Брауна были приняты практически по всему миру для вычисления эфемерид Луны. Они продолжались использоваться с некоторыми изменениями до 1983 года.

С развитием компьютерной техники табулированные значения в выражениях Брауна стали заменяться непосредственным вычислением. Это добавило точности, так как таблицы включали небольшие приближения как компромисс между точностью и количеством ручных вычислений.

Дальнейшие уточнения теории делались на основе улучшенных данных наблюдений (в том числе с использованием лунных лазерных отражателей) с последующим уточнением значений коэффициентов, используемых в теории.

Другие работы

Браун так же интересовался движением планет вокруг Солнца. Совместно с К. Шуком он написал книгу «Планетарная теория». В книге помимо прочего содержалось детальное описание резонансов планетарных орбит и изучался частный случай астероидов-троянцев (астероиды на орбите Юпитера, в точке Лагранжа).

Награды

• Золотая медаль Королевского астрономического общества (1907)
• Королевская медаль (1914)
• Медаль Кэтрин Брюс (1920)
• Гиббсовская лекция (1927)
• Медаль Джеймса Крейга Уотсона (1936)

Кроме того, в честь Брауна назван кратер на Луне и астероид 1643.

Избранные работы

• Brown, E.W. [www.archive.org/details/introductorytrea025825mbp An Introductory Treatise on the Lunar Theory] Cambridge University Press, 1896 (republished by Dover, 1960).
• Brown, E.W. [www.archive.org/search.php?query=%22Tables%20of%20the%20Motion%20of%20the%20Moon%22 Tables of the Motion of the Moon] Yale University Press, New Haven CT, 1919.
• Brown, E.W. and Shook, C.A. Planetary Theory. Cambridge University Press, 1933 (republished by Dover, 1964).

Литература

• Колчинский И.Г., Корсунь А.А., Родригес М.Г. Астрономы: Биографический справочник. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Киев: Наукова думка, 1986. — 512 с.

Ссылки

• Джон Дж. О’Коннор и Эдмунд Ф. Робертсон. [www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Brown.html Браун, Эрнест Уильям] (англ.) — биография в архиве MacTutor.

Отрывок, характеризующий Браун, Эрнест Уильям

– Не хочу, – кричала Наташа, одной рукой придерживая распустившиеся волосы по потному лицу, другой надавливая ковры. – Да жми же, Петька, жми! Васильич, нажимай! – кричала она. Ковры нажались, и крышка закрылась. Наташа, хлопая в ладоши, завизжала от радости, и слезы брызнули у ней из глаз. Но это продолжалось секунду. Тотчас же она принялась за другое дело, и уже ей вполне верили, и граф не сердился, когда ему говорили, что Наталья Ильинишна отменила его приказанье, и дворовые приходили к Наташе спрашивать: увязывать или нет подводу и довольно ли она наложена? Дело спорилось благодаря распоряжениям Наташи: оставлялись ненужные вещи и укладывались самым тесным образом самые дорогие.
Но как ни хлопотали все люди, к поздней ночи еще не все могло быть уложено. Графиня заснула, и граф, отложив отъезд до утра, пошел спать.
Соня, Наташа спали, не раздеваясь, в диванной. В эту ночь еще нового раненого провозили через Поварскую, и Мавра Кузминишна, стоявшая у ворот, заворотила его к Ростовым. Раненый этот, по соображениям Мавры Кузминишны, был очень значительный человек. Его везли в коляске, совершенно закрытой фартуком и с спущенным верхом. На козлах вместе с извозчиком сидел старик, почтенный камердинер. Сзади в повозке ехали доктор и два солдата.
– Пожалуйте к нам, пожалуйте. Господа уезжают, весь дом пустой, – сказала старушка, обращаясь к старому слуге.
– Да что, – отвечал камердинер, вздыхая, – и довезти не чаем! У нас и свой дом в Москве, да далеко, да и не живет никто.
– К нам милости просим, у наших господ всего много, пожалуйте, – говорила Мавра Кузминишна. – А что, очень нездоровы? – прибавила она.
Камердинер махнул рукой.
– Не чаем довезти! У доктора спросить надо. – И камердинер сошел с козел и подошел к повозке.
– Хорошо, – сказал доктор.
Камердинер подошел опять к коляске, заглянул в нее, покачал головой, велел кучеру заворачивать на двор и остановился подле Мавры Кузминишны.
– Господи Иисусе Христе! – проговорила она.
Мавра Кузминишна предлагала внести раненого в дом.
– Господа ничего не скажут… – говорила она. Но надо было избежать подъема на лестницу, и потому раненого внесли во флигель и положили в бывшей комнате m me Schoss. Раненый этот был князь Андрей Болконский.


Наступил последний день Москвы. Была ясная веселая осенняя погода. Было воскресенье. Как и в обыкновенные воскресенья, благовестили к обедне во всех церквах. Никто, казалось, еще не мог понять того, что ожидает Москву.
Только два указателя состояния общества выражали то положение, в котором была Москва: чернь, то есть сословие бедных людей, и цены на предметы. Фабричные, дворовые и мужики огромной толпой, в которую замешались чиновники, семинаристы, дворяне, в этот день рано утром вышли на Три Горы. Постояв там и не дождавшись Растопчина и убедившись в том, что Москва будет сдана, эта толпа рассыпалась по Москве, по питейным домам и трактирам. Цены в этот день тоже указывали на положение дел. Цены на оружие, на золото, на телеги и лошадей всё шли возвышаясь, а цены на бумажки и на городские вещи всё шли уменьшаясь, так что в середине дня были случаи, что дорогие товары, как сукна, извозчики вывозили исполу, а за мужицкую лошадь платили пятьсот рублей; мебель же, зеркала, бронзы отдавали даром.
В степенном и старом доме Ростовых распадение прежних условий жизни выразилось очень слабо. В отношении людей было только то, что в ночь пропало три человека из огромной дворни; но ничего не было украдено; и в отношении цен вещей оказалось то, что тридцать подвод, пришедшие из деревень, были огромное богатство, которому многие завидовали и за которые Ростовым предлагали огромные деньги. Мало того, что за эти подводы предлагали огромные деньги, с вечера и рано утром 1 го сентября на двор к Ростовым приходили посланные денщики и слуги от раненых офицеров и притаскивались сами раненые, помещенные у Ростовых и в соседних домах, и умоляли людей Ростовых похлопотать о том, чтоб им дали подводы для выезда из Москвы. Дворецкий, к которому обращались с такими просьбами, хотя и жалел раненых, решительно отказывал, говоря, что он даже и не посмеет доложить о том графу. Как ни жалки были остающиеся раненые, было очевидно, что, отдай одну подводу, не было причины не отдать другую, все – отдать и свои экипажи. Тридцать подвод не могли спасти всех раненых, а в общем бедствии нельзя было не думать о себе и своей семье. Так думал дворецкий за своего барина.
Проснувшись утром 1 го числа, граф Илья Андреич потихоньку вышел из спальни, чтобы не разбудить к утру только заснувшую графиню, и в своем лиловом шелковом халате вышел на крыльцо. Подводы, увязанные, стояли на дворе. У крыльца стояли экипажи. Дворецкий стоял у подъезда, разговаривая с стариком денщиком и молодым, бледным офицером с подвязанной рукой. Дворецкий, увидав графа, сделал офицеру и денщику значительный и строгий знак, чтобы они удалились.
– Ну, что, все готово, Васильич? – сказал граф, потирая свою лысину и добродушно глядя на офицера и денщика и кивая им головой. (Граф любил новые лица.)
– Хоть сейчас запрягать, ваше сиятельство.
– Ну и славно, вот графиня проснется, и с богом! Вы что, господа? – обратился он к офицеру. – У меня в доме? – Офицер придвинулся ближе. Бледное лицо его вспыхнуло вдруг яркой краской.
– Граф, сделайте одолжение, позвольте мне… ради бога… где нибудь приютиться на ваших подводах. Здесь у меня ничего с собой нет… Мне на возу… все равно… – Еще не успел договорить офицер, как денщик с той же просьбой для своего господина обратился к графу.
– А! да, да, да, – поспешно заговорил граф. – Я очень, очень рад. Васильич, ты распорядись, ну там очистить одну или две телеги, ну там… что же… что нужно… – какими то неопределенными выражениями, что то приказывая, сказал граф. Но в то же мгновение горячее выражение благодарности офицера уже закрепило то, что он приказывал. Граф оглянулся вокруг себя: на дворе, в воротах, в окне флигеля виднелись раненые и денщики. Все они смотрели на графа и подвигались к крыльцу.
– Пожалуйте, ваше сиятельство, в галерею: там как прикажете насчет картин? – сказал дворецкий. И граф вместе с ним вошел в дом, повторяя свое приказание о том, чтобы не отказывать раненым, которые просятся ехать.
– Ну, что же, можно сложить что нибудь, – прибавил он тихим, таинственным голосом, как будто боясь, чтобы кто нибудь его не услышал.
В девять часов проснулась графиня, и Матрена Тимофеевна, бывшая ее горничная, исполнявшая в отношении графини должность шефа жандармов, пришла доложить своей бывшей барышне, что Марья Карловна очень обижены и что барышниным летним платьям нельзя остаться здесь. На расспросы графини, почему m me Schoss обижена, открылось, что ее сундук сняли с подводы и все подводы развязывают – добро снимают и набирают с собой раненых, которых граф, по своей простоте, приказал забирать с собой. Графиня велела попросить к себе мужа.
– Что это, мой друг, я слышу, вещи опять снимают?
– Знаешь, ma chere, я вот что хотел тебе сказать… ma chere графинюшка… ко мне приходил офицер, просят, чтобы дать несколько подвод под раненых. Ведь это все дело наживное; а каково им оставаться, подумай!.. Право, у нас на дворе, сами мы их зазвали, офицеры тут есть. Знаешь, думаю, право, ma chere, вот, ma chere… пускай их свезут… куда же торопиться?.. – Граф робко сказал это, как он всегда говорил, когда дело шло о деньгах. Графиня же привыкла уж к этому тону, всегда предшествовавшему делу, разорявшему детей, как какая нибудь постройка галереи, оранжереи, устройство домашнего театра или музыки, – и привыкла, и долгом считала всегда противоборствовать тому, что выражалось этим робким тоном.