Cassini, Gian Domenico(Cassini I)

(f. Perinaldo, Imperia, Italien, 8. juni 1625; D.Paris, Frankrig, 14. September 1712),

astronomi, geodæsi.

den første af en familie af astronomer, der bosatte sig i Frankrig og var fremtrædende i at lede aktiviteterne i den franske astronomiskole indtil revolutionen, Cassini var søn af Jacopo Cassini, en toscansk, og Julia Crovesi. Opdraget af en morbror studerede han på Vallebone og derefter på Jesuit college i Genova og ved klosteret San Fructuoso. Han viste stor intellektuel nysgerrighed og var især interesseret i poesi, matematik og astronomi. Han blev først tiltrukket af astrologiske spekulationer, men læsning af Pico della Mirandolas pjece Disputationes Joannis Pici Mirandolae adversus astrologiam divinatricem overtalte ham om den useriøse pseudovidenskab. Endnu, paradoksalt nok, begyndelsen af hans videnskabelige karriere nydt godt af det ry, han erhvervede for sin viden om astrologi. Markisen Cornelio Malvasia, en rig amatørastronom og senator i Bologna, der beregnede efemerider til astrologiske formål, inviterede ham til at komme på arbejde i sit observatorium i Pansano, nær Bologna.

ved at acceptere denne stilling indledte Cassini den første del af sin karriere, som varede indtil hans afgang til Frankrig i Februar 1669. Takket være markisens hjælp brugte han således fra 1648 flere instrumenter, der gjorde det muligt for ham at begynde sine første undersøgelser. Han var også i stand til at afslutte sin uddannelse under vejledning af to fremragende forskere, Bolognese jesuitterne Giovan Battista Riccioli—som derefter afsluttede sin store afhandling, Almagestum novum (1651)— og Francesco Maria Grimaldi, som senere blev berømt for sin opdagelse af fænomenet diffraktion, offentliggjort i hans postume arbejde de lumine (1665). Selvom man ikke nøjagtigt kan bestemme deres indflydelse på den unge Cassini, ser det ud til, at de overbeviste ham om vigtigheden af præcis og systematisk observation og om nødvendigheden af en parallel forbedring af instrumenter og metoder. De bidrog sandsynligvis også, mindre lykkeligt, til at gøre ham forsigtig med de nye teorier—især om Copernicus’ system—og til at styrke i ham de konservative tendenser, som han viste gennem hele sit liv.

med sine første værker vandt Cassini sine medborgeres agtelse i en sådan grad, at Senatet i Bologna på anbefaling af sin protektor udpegede ham til at besætte hovedstolen for astronomi ved universitetet, som havde været ledig siden Bonaventura Cavalieris død i 1647. Cassini var aktivt interesseret i planetarisk astronomi og skrev i 1653 til Pierre Gassendi og anmodede om præcise observationer vedrørende de overlegne planeter. I 1652-1653 tiltrak passagen af en komet hans opmærksomhed. I beretningen om hans observationer accepterede han, at jorden er i centrum af universet, at månen besidder en atmosfære, og at kometerne, der ligger uden for Saturn, dannes som et resultat af udstrålinger, der stammer fra jorden og planeterne. Men han bekræftede senere, at sammenligning med andre observationer snart førte til, at han afviste sidstnævnte teori om aristotelisk inspiration og vedtog Apollonius fra Myndos; således betragtede han nu kometerne som himmellegemer, der var analoge med planeterne, men beskrev baner med meget stor ekscentricitet.

en glad omstændighed tillod ham at afsløre sine praktiske evner. Da bestemmelsen af visse væsentlige astronomiske data er bundet til solens bevægelse (solhverv, skævhed af ekliptikken osv.) Og således kræver den daglige observation af kroppens højde på tidspunktet for dens passage til meridianen, havde astronomer i lang tid forsøgt at øge præcisionen af disse observationer ved at anvende høje strukturer—især kirker— som understøtninger til store solur, kaldet meridianer. Sådan var tilfældet i kirken San Petronio i Bologna, hvor en vigtig meridian var blevet bygget i 1575 af en forgænger for Cassini i formanden for astronomi ved universitetet, Egnatio Danti. Desværre havde strukturelle ændringer, der var nødvendige ved udvidelsen af kirken, for nylig gjort denne meridian ubrugelig ved at blokere åbningen, gennem hvilken solstrålerne kom ind. I 1653 skitserede Cassini, der ønskede at anvende et sådant instrument, en plan for en ny og større meridian, men en, der ville være vanskelig at bygge. Hans beregninger var præcise; konstruktionen lykkedes perfekt; og dens succes gjorde Cassini til et strålende ry.

i løbet af de følgende år lavede Cassini med denne meridian Adskillige observationer af ekliptikens skråhed, den nøjagtige placering af Solstice og jævndøgn, på hastigheden af Solens tilsyneladende bevægelse og variationen i dens diameter og endda på atmosfærisk brydning; for alle disse fænomener leverede han stadig mere præcise målinger. Hans vigtigste observationer, offentliggjort i prøve observationum Bononiensium … (1656), er dedikeret til dronning Christina af Sverige, derefter i eksil i Italien. I senere publikationer trak han på andre af de målinger, han foretog ved hjælp af meridianen i San Petronio.

aktiviteter af mere teknisk karakter skulle imidlertid forpligte Cassini til at opgive astronomisk forskning til en vis grad. Som officiel ekspert delegeret af Bolognese-myndighederne deltog han i 1657 i forliget, instrueret af pave Aleksander VII, af en tvist mellem byerne Bologna og Ferrara om forløbet af Reno-floden. Ved denne lejlighed komponerede han flere erindringer om oversvømmelsen af Po-floden og om midlerne til at undgå den; desuden udførte han også eksperimenter inden for anvendt hydraulik. I løbet af de følgende år blev han anklaget for forskellige yderligere missioner og vigtige tekniske funktioner. I 1663 blev han udnævnt til forstander for befæstninger og i 1665 inspektør for Perugia.

i 1663 forsvarede Cassini de pavelige myndigheders synspunkter før Storhertugen af Toscana på tidspunktet for kontroverserne om regulering af vandet i Chiana-floden. Han vendte tilbage til Toscana i 1665 med samme formål med titlen superintendent for de kirkelige staters farvande. Anmodet af paven om at tage hellige ordrer nægtede han at gøre det og bestræbte sig på at forene udøvelsen af sine funktioner ved pavelig domstol med sin undervisning ved Universitetet i Bologna. Han var besluttet på ikke at opgive sin rent videnskabelige aktivitet, og han udnyttede derfor sine mange ture til at deltage i visse møder i Accademia del Cimento i Florence, at foretage observationer om insekter og udføre eksperimenter med blodtransfusion i Bologna.

astronomi forblev dog hans bekymring. I 1659 præsenterede han en model af det planetariske system, der var i overensstemmelse med hypotesen om Tycho Brahe; i 1661 udviklede han en metode, inspireret af Keplers arbejde, til kortlægning af successive faser af solformørkelser; og i 1662 offentliggjorde han nye solens tabeller baseret på hans observationer kl San Petronio. Han uddybede også den første store teori om atmosfærisk brydning baseret på sinusloven. Selvom hans model af atmosfæren var forkert, blev tabellerne, som han lavede i 1662, senere med succes anvendt i konstruktionen af efemeriderne, før de blev korrigeret i overensstemmelse med observationer foretaget af Jean Richer i Cayenne i 1672. I 1664 Cassini offentliggjort en observation af en solformørkelse foretaget på Ferrara. Undersøgelsen af kometer fortsatte dog med at have sin særlige interesse. I 1664-1665 observerede han en af dem i nærværelse af dronning Christina og formulerede ved denne lejlighed en ny teori (i overensstemmelse med det Tychoniske system), hvor kometens bane er en stor cirkel, hvis centrum ligger i retning af Sirius, og hvis perigee ligger uden for Saturns bane.

en ny og frugtbar retning åbnede nu for Cassinis observationer. Gennem hans venskab med de berømte romerske linseproducenter Giuseppe Campani og Eustachio Divini, Cassini, der begyndte i 1664, var i stand til at få fra dem kraftige himmelteleskoper med stor brændvidde. Han brugte disse instrumenter-meget sarte og ekstremt nøjagtige for tiden— med stor dygtighed og gjorde inden for flere år en bemærkelsesværdig række observationer på planetoverfladerne, hvilket førte ham til vigtige opdagelser. I Juli 1664 opdagede han skyggen af visse satellitter på Jupiters overflade og var således i stand til at studere satelliternes revolution og demonstrere planetens; den periode, som han tilskrev sidstnævnte, 9h 56m, er tæt på den aktuelt accepterede værdi. Samtidig beskrev han hele gruppen af planetens bands såvel som dens pletter og observerede dens udfladning. Denne opdagelse involverede ham i polemik, som langt fra mindskede hans aktivitet tilskyndede ham til at forfølge sin forskning og sine observationer. I begyndelsen af 1666 observerede han pletterne på Mars og undersøgte rotationen af den planet, hvis periode hanberegnet ved 24h 40m (tre minutter mindre end den værdi, der i øjeblikket accepteres). Han gjorde de samme observationer vedrørende Venus i 1667, men i en mindre præcis form.

Cassini arbejdede ligeledes med at etablere tabeller over bevægelser af Jupiters satellitter, en opgave, som Galileo primært havde påtaget sig for at få en løsning på problemet med bestemmelse af længdegrader. Mens Galileo ikke var i stand til fuldt ud at udvikle disse tabeller på grund af mangel på tilstrækkeligt præcise og komplette observationer, og mens hans direkte efterfølger, Vincenso Renieri, på samme måde mislykkedes, lykkedes Cassini i denne virksomhed og offentliggjorde i 1668 sin Ephemerides Bononienses mediceorem siderum. Disse ephemerider blev anvendt i flere årtier af astronomer og navigatører, indtil de blev erstattet af de mere præcise tabeller, som Cassini offentliggjorde i Paris i 1693; især blev de brugt af Olaus r Purpur i sin demonstration, i 1675, at lyset har en endelig hastighed.

den berømmelse, som disse tabeller, såvel som hans vigtige opdagelser vedrørende planeterne, bragte til Cassini, var at ændre sin skæbne og åbne for ham en ny og strålende karriere i Paris, på den nyligt grundlagde Acadic Prismic Royale des Sciences. Ønsker at øge akademiets prestige, Colbert bestræbte sig på at tiltrække Frankrig flere berømte for udenlandske forskere. Efter at have rekrutteret Christian Huygens inden Akademiet faktisk åbnede, i 1667, tilbød han Cassini medlemskab som regelmæssig korrespondent.

Cassini accepterede, og i 1668 foreslog Colbert, at han kom til Paris i en begrænset periode under attraktive økonomiske forhold for at hjælpe med at oprette observatoriet, hvis opførelse lige var begyndt. Flere personer deltog i denne forhandling, herunder astronomen Adrien; betingelserne, der blev afgjort, var en årlig pension på 9.000 livres (Huygens selv modtog kun 6.000 livres), gratis logi og en rejsegodtgørelse på 1.000 kr. Efter en anden diplomatisk diskussion bemyndigede Senatet i Bologna og paven Cassini i slutningen af 1668 til at acceptere invitationen, samtidig med at han opretholdt både de forskellige titler, han havde erhvervet i Italien, og deres tilsvarende vederlag. Faktisk markerede hans afgang fra Bologna den 25.februar 1669 ikke begyndelsen på en lang udenlandsk mission, men afslutningen på hans italienske karriere.

Cassini ankom til Paris den 4.April og blev meget hjerteligt modtaget af kongen fem dage senere. Han begyndte straks at deltage i akademiets aktiviteter og tog en aktiv rolle i de virksomheder, der allerede var i gang. Da han havde en særlig interesse i opførelsen af observatoriet, stræbte han forgæves efter at ændre planerne, som var blevet udtænkt af Claude Perrault og godkendt af Akademiet. Cassini troede kun at forblive i Frankrig i den korte tid, der var arrangeret, og derefter genoptage sine tidligere pligter og livsstil; derfor gjorde han først en lille indsats for at vænne sig til det franske liv. Desuden talte han kun fransk stoppet; og hans ret autoritære karakter og privilegerede situation på grund af kronens fordel fremkaldte betydelig fjendtlighed fra det øjeblik, han ankom.

han blev dog gradvist vant til at tale fransk. Han var glad for de leve-og arbejdsvilkår, der var fastsat for ham. Ambitionen om at organisere og lede Akademiets vigtige forskningsprogram befæstede hans beslutsomhed. Med alt dette lykkedes det Cassini at overvinde meget af den opposition, han havde stødt på, og vinde vigtigt samarbejde. I September 1671 flyttede han ind i lejligheden forberedt specielt til ham i det nye observatorium, hvor arbejdet Nu begyndte. Selvom dette etablissement i teorien var blevet placeret under akademiets astronomers kollektive ansvar, antog Cassini den effektive retning af det. Han besluttede derefter at bosætte sig i Frankrig, og den 14.juli 1673 opnåede han fordelene ved fransk statsborgerskab. I 1674 giftede han sig med Genevi, der var datter af generalløjtnant for COMT, hvis medgift af værdifulde jordbesiddelser omfattede ch. K. af Thury i Oise, som blev familiens sommerbolig. Fra dette ægteskab havde Cassini to sønner; den yngre, jacks, efterfulgte ham som astronom og geodesist under navnet Cassini II.

det vigtige arbejde, som Cassini udførte i Frankrig, omfattede ganske forskellige aspekter. Nogle var relateret til fortsættelsen af hans italienske projekter og til udnyttelsen af de nye stier, som han havde åbnet; andre pegede på nye retninger, der blev bragt frem af diskussioner blandt akademikerne og af mulighederne i det nye observatorium.

mens han forblev tro mod visse traditionelle metoder (han havde en gnomon konstrueret i observatoriets store sal), stræbte Cassini efter at følge den hurtige udvikling inden for teknologi og udnytte nylige opfindelser og forbedringer: linser med høj brændvidde, mikrometeret og fastgørelse af okularer til måleinstrumenter. En stor af ficial tilskud tillod køb af nye instrumenter, som således blev anvendt til observationer regelmæssigt foretaget på observatoriet samt i forberedelsen af efemeriderne, til forbedring af himmelkortet og i forskellige undersøgelser: de blev yderligere brugt i løbet af de mange geografiske, geodesiske og astronomiske ekspeditioner udført under observatoriets protektion. Disse instrumenter omfattede kvadranter, oktanter, ækvatorialer, teleskoper og sådanne originale konstruktioner som en hovedmast og et trætårn 120 fod højt rejst oven på observatoriet for at tillade brugen af de mest kraftfulde linser.

Cassini fortsatte observationsarbejdet påbegyndt i Italien ved hjælp af en linse lavet af Campani med en brændvidde på sytten fod, som han havde bragt fra Italien, såvel som andre endnu mere magtfulde (op til en brændvidde på 136 fod), bestilt fra enten Campani eller Divini eller fra franske linseproducenter. I September 1671 opdagede han en anden satellit af Saturn, Iapetus (VIII), og forklarede, at variationerne i dens lysstyrke skyldtes, at den altid vendte det samme ansigt mod Saturn. I 1672 observerede han en tredje satellit, Rhea (V), og den 21.marts 1684 to andre, Tethys (III) og Dione (V). Desuden tillod hans bemærkelsesværdige evner som observatør ham at skelne et band på overfladen af planeten og i 1675 opdage, at dets ring er opdelt i to dele, adskilt af et smalt bånd (Cassinis division). Han foreslog, at de to dele udgøres af aggregeringen af et meget stort antal legemer, som hver især er usynlige og opfører sig som en lille satellit; denne hypotese er blevet verificeret ved spektroskopi. Mellem 1671 og 1679 observerede han funktionerne på månens overflade og skitserede et atlas, der gjorde det muligt for ham at tegne et stort kort over månen, som han præsenterede for Akademiet i 1679. I 1683 observerede han, efter Kepler, stjernetegnets lys og havde den fortjeneste at betragte dette fænomen som værende af en kosmisk, ikke en meteorologisk orden. Det er dog sandt, at han delvist forbandt det med en helt falsk teori om solstrukturen.

i 1680 førte udseendet af en særlig spektakulær komet Cassini tilbage til et af hans yndlingsfag. Men mens han trak afgørende argumenter fra denne lejlighed for sin gravitationsteori, så Cassini i det bekræftelsen af kraften i hans metode til at studere kometære baner og af hans teori, der begrænsede disse baner til et bånd af himmelhvelvet, den kometære stjernetegn.

tabellerne over formørkelserne af Jupiters satellitter, som Cassini havde offentliggjort i 1666, blev brugt til bestemmelse af længdegrader i løbet af adskillige verdensomspændende ekspeditioner foretaget af franske astronomer (blandt andet i Danmark, Frankrigs kyst, Cayenne, Egypten, Kap Verde-øerne og Antillerne). Som initiativtager til den nye metode foretog Cassini observationerne i Paris for at tjene som kontrol og koordinerede resultaterne på en stor planisfære. Ud over dets geografiske implikationer havde Richers ekspedition til Cayenne i 1672-1673 flere astronomiske mål, hvoraf det vigtigste var bestemmelsen af parallakse af Mars under dens modstand fra 1672; det blev opnået gennem de samtidige observationer foretaget af Richer ved Cayenne og af Cassini og Jean Picard i Paris. Det opnåede resultat, 25, gjorde det muligt for dem at fastsætte solens parallaks på 9,5 (i stedet for 8,8) og for første gang med en rimelig tilnærmelse beregne den gennemsnitlige jord-solafstand og dimensionerne af planetbanerne. Medlemmerne af denne ekspedition var også i stand til at studere atmosfærisk brydning nær ækvator og korrigere de tabeller, der tidligere blev offentliggjort af Cassini. Endelig observerede Richer, at længden af et pendul med en frekvens på en gang i sekundet er mindre ved Cayenne end i Paris, en uventet kendsgerning, hvis fortolkning provokerede glødende polemik i to tredjedele af et århundrede. Mens Richer troede, at dette fænomen kunne forklares ved jordens udfladning, og mens Huygens— hurtigt efterfulgt af Nyton, men gennem en anden tilgang—ankom til den samme konklusion, troede Cassini på jordens sfæricitet og forsøgte at forklare fænomenet ved temperaturforskelle. Afvikling af debatten krævede bedre målinger af buer af meridian end dem, der blev taget af Picard mellem Paris og Amiens fra 1668 til 1670. I 1683 opnåede Cassini en aftale fra Colbert og Kongen om at udvide den tidligere måling (en bue på cirka 1 liter 21) til en bue på 8 liter 30 mellem Frankrigs nordlige og sydlige grænser. Assisteret af flere samarbejdspartnere forpligtede han sig straks til at udvide meridianen i Paris mod syd, mens Philippe de la Hire udførte den samme operation mod nord. Men i 1684 afbrød Colberts død og den vanskelige situation for den offentlige statskasse disse aktiviteter på et tidspunkt, hvor Cassini kun havde nået nærheden af Bourges. Det var først i 1700, at kongen besluttede at genoptage projektet. Ved hjælp af flere samarbejdspartnere, herunder hans søn Jacks og hans nevø Giacomo Filippo Maraldi, Cassini målte meridianbuen fra Paris til Perpignan og gennemførte desuden forskellige tilknyttede geodesiske og astronomiske operationer, som han rapporterede videre til Akademiet. Resultatet af denne sidste store ekspedition instrueret af Cassini førte ham til at vedtage hypotesen om forlængelsen af den jordiske sfæroid, som blev betragtet positivt af karteserne. Hans direkte efterfølgere skulle desuden forsvare denne hypotese med en vis stædighed.

den traditionelle karakter, der vises af Cassinis position i denne kontrovers, er karakteristisk for størstedelen af hans teoretiske forestillinger. Selv om det ser ud til, at han i 1675 snævert gik forud for R-Kurtmer i formuleringen af hypotesen om den endelige lyshastighed for at forklare visse uregelmæssigheder i Jupiters satellitters tilsyneladende bevægelser, afviste han snart denne forklaring og bekæmpede som en beslutsom Karteser r-Kurters teori, som havde støtte fra Huygens. Ligeledes var Cassini en bestemt modstander af teorien om universel gravitation. Mens han ser ud til at have givet afkald på Tycho Brahes planetariske system, forblev hans Kopernikanisme meget begrænset, især da han foreslog at erstatte de Kepleriske ellipser med kurver i fjerde grad (ovaler af Cassini), et sted med punkter, hvor produktet af afstandene til to faste punkter er konstant.

i begyndelsen af det attende århundrede faldt Cassinis aktiviteter hurtigt, og hans søn jacks erstattede ham gradvist i sine forskellige funktioner. Hans sidste to år var bedrøvet over det totale tab af synet.

domme om Cassinis arbejde varierer meget. Mens mange historikere, der følger Jean-Baptiste Delambre, beskylder ham for at have fundet sine bedste ideer i sine forgængers skrifter og for at have orienteret fransk astronomi i en autoritær og retrograd retning, insisterer andre på vigtigheden af hans arbejde som observatør og arrangør af forskningen ved observatoriet. Selvom Cassinis kontrol begrænsede observatoriets undersøgelser, og selvom han kæmpede mod de fleste af de nye teorier, synes hans opførsel ikke så ensartet tyrannisk og baleful som Delambre beskrev det. Han var ikke en teoretiker; han var dog en begavet observatør, og hans ubestridelige opdagelser er tilstrækkelige til at vinde ham en høj position blandt astronomerne i den pre-Nytonske generation.

bibliografi

I. originale værker. De fleste af Cassinis publikationer og erindringer er opført i det generelle katalog over trykte bøger i Biblioth nationale, fem (Paris, 1905), cols. 678-682, eller i tabellen g, der er ældre, fortsætter i L ‘Histoire et dans les M, L’ Acad, I-III (Paris, 1729-1734). Næsten komplette lister er angivet i A. Fabroni, Vitae Italorum doctrina fremragende, IV (Pisa, 1779), 313-335 og V. Riccardi, Biblioteca matematica italiana, i (Bologna, 1887), cols. 275-285; sidstnævnte, som er blevet repr. i faksimile (Milano, 1952) citerer ikke artiklerne i tidsskriftet des Savants eller i de filosofiske transaktioner.

en stor del af Cassinis publikationer efter hans ankomst til Frankrig er samlet i kompendium af observationer foretaget i flere rejser efter ordre fra S. M. til perfekt astronomi og geografi med forskellige astronomiske afhandlinger af herrer fra Acad ‘s Acad-Akademi (Paris, 1693), og I m-Kursmoires de l’ Acad-Kursmie Royale des Sciences depuis 1666 Juska 1699 (Paris, 1730), vol. VIII (“oeuvres dykkere”). Mange MSS af Cassini eller initieret af ham er bevaret i arkiverne i Observatoire de Paris og på Biblioth de l ‘ Institut.

II. sekundær litteratur. Om Cassini eller hans arbejde, Se F. Arago, biografiske noter, III (Paris, 1855), 315-318; F. S. Bailly, Histoire de l ‘ astronomie moderne, II 111 (Paris, 1779); J. B. Biot, i Biografie universelle, VII (Paris. 1813), 297-301, og i ny udgave., VII (Paris, 1844), 133-136; J. D. Cassini IV, M… (Paris, 1810); J. de Laland, 2. udgave., Jeg (Paris, 1771). 217-220 og astronomisk bibliografi (Paris, 1802); J. B. J. Delambre, i Histoire de l ‘ astronomie moderne. II (Paris. 1821), 686-804, og tabel, i, A. Fabroni, i Vitae Italorum docirina fremragende, IV (Pisa, 1779), 197-325, B. Fontenelle, “lovprisning af J. D. Cassini,” i Histoire del ‘ Acad, Kristian biennale des Sciences 1712 (Paris, 1714), og ibid., 84-106; F. Hoefer, i Nouvelle biographical g Larsen, i Paris, 1835, cols. 38-51; C. G. J. Kurscher, i Allgemeines gelehrten leksikon, III (Leipsig, 1750), cols. 1732-1733; J. F. Montucla, Histoire des Math, 11 (Paris, år VII), 559-567; og J. P. Nicolitron. I m er der masser af billeder af l ‘ histoire des hommes…, VII (Paris,1729), 287-322.

Ren Kristian Taton