Cassini, Gian Domenico (Jean-Dominique) (Cassini I)

(Født Perinaldo, Imperia, Italia, 8. juni 1625; Død Paris, Frankrike, 14.September 1712),

astronomi, geodesi.

Cassini Var den første av en familie av astronomer som bosatte Seg I Frankrike og var fremtredende i å lede aktivitetene til den franske astronomiske skolen frem til Revolusjonen, Og Var sønn Av Jacopo Cassini, En Toskansk, Og Julia Crovesi. Han ble oppdratt av en onkel på morssiden og studerte Ved Vallebone og Deretter Ved Jesuittkollegiet I Genova og ved klosteret San Fructuoso. Han viste stor intellektuell nysgjerrighet og var spesielt interessert i poesi, matematikk og astronomi. Han ble tiltrukket først av astrologiske spekulasjoner, men å lese pico della Mirandolas pamflett Disputationes Joannis Pici Mirandolae adversus astrologiam divinatricem overtalte Ham om lettsindighet av at pseudovitenskap. Likevel, paradoksalt nok, begynnelsen av sin vitenskapelige karriere dratt nytte av rykte han ervervet for sin kunnskap om astrologi. Marquis Cornelio Malvasia, en rik amatørastronom og senator Fra Bologna som beregnet ephemerides for astrologiske formål, inviterte ham til å komme på jobb i sitt observatorium I Panzano, nær Bologna.

Ved å akseptere denne stillingen Innledet Cassini den første delen av sin karriere, som varte til han dro til frankrike i februar 1669. Takket være markisens hjelp, benyttet han fra 1648 flere instrumenter som tillot ham å begynne sin første forskning. Han var også i stand til å fullføre sin utdannelse under ledelse av To utmerkede forskere, Bolognese Jesuittene Giovan Battista Riccioli – som da var ferdig med Sin store avhandling, Almagestum novum (1651) – Og Francesco Maria Grimaldi, som senere ble kjent for sin oppdagelse av fenomenet diffraksjon, publisert I hans posthumt arbeid De lumine (1665). Selv om Man ikke nøyaktig kan bestemme deres innflytelse på Den unge Cassini, ser det ut til at de overbeviste ham om viktigheten av presis og systematisk observasjon og nødvendigheten av en parallell forbedring av instrumenter og metoder. De bidro sannsynligvis også, mindre lykkelig, til å gjøre ham skeptisk til De nye teoriene—spesielt Om Copernicus’ system—og å forsterke i ham de konservative tendensene som han viste gjennom hele sitt liv.

Med Sine første verker Vant Cassini aktelsen av sine medborgere i en slik grad at i 1650 senatet I Bologna, på anbefaling av sin beskytter, utpekte ham til å okkupere rektor stolen av astronomi ved universitetet, som hadde vært ledig Siden Bonaventura Cavalieri død I 1647. Cassini var aktivt interessert i planetarisk astronomi og skrev i 1653 til Pierre Gassendi og ba om nøyaktige observasjoner om de overlegne planeter. I 1652-1653 tiltrukket passasjen av en komet sin oppmerksomhet. I beretningen om hans observasjoner aksepterte han at jorden er i sentrum av universet, at månen har en atmosfære, og at kometene, som ligger utenfor Saturn, dannes som et resultat av utstrålinger som stammer fra jorden og planetene. Men han bekreftet senere at sammenligning med andre observasjoner snart førte ham til å avvise Den Siste teorien Om Aristotelisk inspirasjon, Og å adoptere Den Av Apollonius Av Myndos; dermed betraktet han nå kometene som himmellegemer analoge med planetene, men beskriver baner av meget stor eksentrisitet.

en lykkelig omstendighet tillot ham å avsløre sine praktiske evner. Siden bestemmelsen av visse essensielle astronomiske data er knyttet til solens bevegelse (solverv, skråhet av ekliptikken osv.) og dermed krever daglig observasjon av kroppens høyde på tidspunktet for passasjen til meridianen, hadde astronomer i lang tid forsøkt å øke presisjonen av disse observasjonene ved å bruke høye strukturer—spesielt kirker— som støtter for store solur, kalt meridianer. Slik var tilfellet Ved kirken San Petronio I Bologna, hvor en viktig meridian hadde blitt bygget i 1575 av en forgjenger Av Cassini i stolen for astronomi ved universitetet, Egnatio Danti. Dessverre hadde strukturelle modifikasjoner som var nødvendig ved utvidelsen av kirken nylig gjort denne meridianen ubrukelig ved å blokkere åpningen gjennom hvilken solstrålene kom inn. I 1653 skisserte Cassini, som ønsket å bruke et slikt instrument, en plan for en ny og større meridian, men en som ville være vanskelig å bygge. Hans beregninger var presise; konstruksjonen lyktes perfekt; Og suksessen gjorde Cassini til et strålende rykte.

I løpet Av de følgende årene Gjorde Cassini med denne meridianen mange observasjoner på ekliptikkens skråhet, på den nøyaktige posisjonen til solvervene og equinoxene, på hastigheten til solens tilsynelatende bevegelse og variasjonen av dens diameter, og til og med på atmosfærisk brytning; for alle disse fenomenene ga Han stadig mer presise målinger. Hans hovedobservasjoner, publisert I Specimen observationum Bononiensium… (1656), er dedikert Til Dronning Christina Av Sverige, da i eksil I Italia. I senere publikasjoner trakk han på andre av målingene han gjorde ved hjelp Av meridianen Til San Petronio.

Aktiviteter av mer teknisk art skulle imidlertid tvinge Cassini til å forlate astronomisk forskning til en viss grad. Som en offisiell ekspert delegert Av Bolognese myndigheter, deltok han i 1657 i oppgjør, ledet Av Pave Alexander VII, av en tvist mellom Byene Bologna og Ferrara om løpet Av Reno River. Ved denne anledningen komponerte han flere memoarer om oversvømmelsen Av Po-Elven og på måten å unngå den; dessuten utførte han også eksperimenter i anvendt hydraulikk. I løpet av de følgende årene ble han belastet med ulike videre oppdrag og viktige tekniske funksjoner. I 1663 ble Han utnevnt til superintendent of fortifications og i 1665 inspektør For Perugia.

I 1663 forsvarte Cassini synspunktene til de pavelige myndighetene før storhertugen Av Toscana på tidspunktet for kontroversene om regularisering av Vannet I Chiana-Elven. Han kom tilbake Til Toscana i 1665 for samme formål, med tittelen superintendent av de kirkelige staters farvann. Etter anmodning fra paven om å ta imot hellige ordener, nektet han å gjøre det og forsøkte å forene utøvelsen av sine funksjoner ved det pavelige hoff med sin undervisning ved Universitetet I Bologna. Han ble besluttet å ikke gi opp sin rent vitenskapelige aktivitet, og han benyttet seg av sine mange turer for å delta i visse møter I Accademia del Cimento I Firenze, for å gjøre observasjoner om insekter og å utføre eksperimenter på blodtransfusjon i Bologna.

Astronomi forble imidlertid hans opptatthet. I 1659 presenterte Han en modell av planetsystemet som var i samsvar Med Hypotesen Til Tycho Brahe; i 1661 utviklet han en metode, inspirert Av Keplers arbeid, med å kartlegge suksessive faser av solformørkelser; og i 1662 publiserte han nye tabeller over solen, basert på hans observasjoner Ved San Petronio. Han utarbeidet også den første store teorien om atmosfærisk refraksjon basert på sinusloven. Selv om hans modell av atmosfæren var feil, ble tabellene han laget i 1662 senere vellykket ansatt i konstruksjonen av ephemerides, før de ble korrigert i samsvar Med observasjonene Fra Jean Richer In Cayenne i 1672. I 1664 Publiserte Cassini en observasjon av en solformørkelse gjort På Ferrara. Studien av kometer fortsatte imidlertid å holde sin spesielle interesse. I 1664-1665 observerte han En Av Dem i Nærvær Av Dronning Christina og formulerte ved denne anledningen en ny teori (i samsvar med Tychonian-systemet) der kometens bane er en stor sirkel hvis senter ligger i Retning Av Sirius og hvis perigee ligger utenfor Saturns bane.

En ny og fruktbar retning åpnet nå For Cassinis observasjoner. Gjennom sitt vennskap med de berømte Romerske lensmakers Giuseppe Campani Og Eustachio Divini, Cassini, som begynte i 1664, var I stand til å skaffe seg kraftige himmelske teleskoper med stor brennvidde. Han brukte disse instrumentene— veldig delikat og ekstremt nøyaktig for tiden-med stor dyktighet, og gjorde innen flere år en bemerkelsesverdig serie observasjoner på planetens overflater, noe som førte ham til viktige funn. I juli 1664 oppdaget han skyggen av visse satellitter på Jupiters overflate og var dermed i stand til å studere satellittens revolusjon og demonstrere planetens; perioden han tilskrev sistnevnte, 9h 56m, er nær den nåværende aksepterte verdien. Samtidig beskrev han hele gruppen av planetens band, så vel som dens flekker, og observerte flattningen. Denne oppdagelsen involverte ham i polemikk som, langt fra å redusere sin aktivitet, oppmuntret ham til å forfølge sin forskning og sine observasjoner. I begynnelsen av 1666 observerte han flekkene På Mars og undersøkte rotasjonen av den planeten, hvis periode han beregnet på 24h 40m (tre minutter mindre enn verdien som for tiden er akseptert). Han gjorde de samme observasjonene om Venus i 1667, men i en mindre presis form.

Cassini jobbet også med å etablere tabeller over bevegelser av satellittene Til Jupiter, en oppgave Som Galileo først og Fremst hadde utført for å få en løsning på problemet med bestemmelse av lengdegrader. Mens Galileo Var ute av stand til å utvikle disse tabellene på grunn av mangel på tilstrekkelig presise og fullstendige observasjoner, Og mens Hans direkte etterfølger, Vincenzo Renieri, tilsvarende mislyktes, Cassini lyktes i denne virksomheten og publisert i 1668 Sin Ephemerides Bononienses mediceorem siderum. Disse ephemerides var ansatt i flere tiår av astronomer og navigatører, til De ble erstattet av De mer presise tabellene Som Cassini publiserte I Paris i 1693; spesielt ble De brukt Av Olaus Rö i sin demonstrasjon, i 1675, at lyset har en endelig hastighet.

berømmelsen som disse tabellene, samt hans viktige oppdagelser om planetene, brakte Til Cassini, var å forandre sin skjebne og åpne opp for Ham en ny og strålende karriere I Paris, på Den nylig grunnla Acadé Royale des Sciences. Colbert ønsket å øke Akademiets prestisje, og forsøkte å tiltrekke Seg Frankrike flere kjente for eign-forskere. Således, etter å ha rekruttert Christian Huygens før Akademiet faktisk åpnet, tilbød Han Cassini medlemskap som vanlig korrespondent i 1667.

Cassini akseptert, Og I 1668 Colbert foreslo at Han kommer Til Paris for en begrenset periode, under attraktive økonomiske forhold, for å bidra til å sette opp observatoriet, byggingen av som hadde nettopp begynt. Flere personer deltok i denne forhandlingen, inkludert astronomen Adrien Auzout; vilkårene som ble avgjort var en årlig pensjon på 9000 livres (Huygens selv mottok bare 6000 livres), gratis innkvartering og en reisegodtgjørelse på 1000 é. Etter en annen diplomatisk diskusjon, godkjente Senatet I Bologna Og paven Cassini på slutten av 1668 å akseptere invitasjonen, samtidig som han beholdt både de forskjellige titlene han hadde kjøpt I Italia og deres tilsvarende godtgjørelser. Hans avgang fra Bologna den 25. februar 1669 markerte ikke begynnelsen på en lang utenriksstasjon, men slutten på hans italienske karriere.

Cassini ankom Paris den 4. April og ble svært hjertelig mottatt av kongen fem dager senere. Han begynte umiddelbart å delta i Akademiets aktiviteter, og tok en aktiv rolle i bedriftene som allerede var i gang. Siden Han hadde en spesiell interesse for byggingen av observatoriet, forsøkte han forgjeves å endre planene, som Hadde blitt oppfattet Av Claude Perrault og godkjent av Akademiet. Cassini trodde å forbli I Frankrike for bare kort tid arrangert og deretter å gjenoppta sine tidligere plikter og livsstil; derfor gjorde han først liten innsats for å vane seg til fransk liv. Dessuten snakket han bare fransk haltende, og hans ganske autoritære karakter og privilegerte situasjon, på grunn Av kronens gunst, fremprovoserte betydelig fiendtlighet fra det øyeblikket han kom.

han ble imidlertid gradvis vant til å snakke fransk. Han var glad for de leve-og arbeidsvilkårene som var gitt for ham. Ambisjonen om å organisere Og lede det viktige forskningsprogrammet Til Akademiet styrket sin beslutning. Med alt dette lyktes Cassini i å overvinne mye av opposisjonen han hadde møtt og i å vinne viktig samarbeid. I September 1671 flyttet han inn i leiligheten forberedt spesielt for ham i det nye observatoriet, hvor arbeidet nå begynte. Selv om denne etableringen i teorien hadde blitt plassert under den kollektive responsibiliteten til Astronomene I Akademiet, antok Cassini den effektive retningen av Den. Han bestemte seg da for å bosette Seg I Frankrike, og den 14. juli 1673 fikk han fordelene av fransk statsborgerskap. I 1674 giftet Han Seg Med Geneviè De Laistre, datter av generalløytnant for comté Av Clermont, hvis medgift av verdifulle landeiendommer inkluderte Châ Av Thury I Oise, som ble familiens sommerbolig. Fra dette ekteskapet Hadde Cassini to sønner; Den yngste, Jacques, etterfulgte Ham som astronom og geodesist Under Navnet Cassini II.

Det viktige arbeidet Som Cassini oppnådde I Frankrike omfattet ganske forskjellige aspekter. Noen var knyttet til fortsettelsen av hans italienske prosjekter og til utnyttelsen av de nye banene han hadde åpnet; andre pekte mot nye retninger brakt frem i lyset av diskusjoner blant Akademikere og av mulighetene som tilbys av det nye observatoriet.

Mens Han fortsatt var trofast mot visse tradisjonelle metoder (han hadde en gnomon konstruert i observatoriets store hall), forsøkte Cassini å følge den raske utviklingen av teknologi og å utnytte nyere oppfinnelser og forbedringer: linser med høy brennvidde, mikrometer og festing av okularer til måleinstrumenter. En stor økonomisk støtte tillot kjøp av nye instrumenter som dermed ble ansatt for observasjoner som regelmessig ble gjort ved observatoriet, samt ved å forberede ephemerides, forbedre det himmelske kartet og i ulike undersøkelser: de ble videre brukt i løpet av de mange geografiske, geodetiske og astronomiske ekspedisjoner utført under observatoriet. Disse instrumentene inkluderte kvadranter, oktanter, ekvatorialer, teleskoper og azimutkompasser og slike originale innretninger som en hovedmast og et tretårn 120 meter høyt reist på toppen av observatoriet for å tillate bruk av de kraftigste linsene.

Cassini fortsatte observasjonsarbeidet som ble påbegynt I Italia ved hjelp Av en linse laget Av Campani med en brennvidde på sytten fot som han hadde brakt fra Italia, så vel som andre enda kraftigere (opp til en brennvidde på 136 fot), bestilt fra Enten Campani eller Divini, eller fra franske lensmakers. I September 1671 oppdaget Han En annen satellitt Av Saturn, Iapetus (VIII), og forklarte at variasjonene i lysstyrken skyldtes at den alltid vendte det samme ansiktet mot Saturn. I 1672 observerte Han En tredje satellitt, Rhea (V), og den 21.Mars 1684, To andre, TETHYS (III) og Dione (V). Dessuten tillot hans bemerkelsesverdige evner som observatør ham å skille et band på overflaten av planeten og i 1675 oppdage at ringen er delt inn i to deler, skilt av Et smalt band (Cassinis divisjon). Han foreslo at de to delene er sammensatt av aggregering av et meget stort antall kroppslegemer, som hver er usynlig og oppfører seg som en liten satellitt; denne hypotesen har blitt verifisert av spektroskopi. Mellom 1671 og 1679 observerte han egenskapene til månens overflate og skisserte et atlas som gjorde ham i stand til å tegne et stort kart over månen, som han presenterte For Akademiet i 1679. I 1683 observerte Han, Etter Kepler, zodiakallyset og hadde verdien av å vurdere dette fenomenet som en kosmisk, ikke en meteorologisk, orden. Det er imidlertid sant at han delvis koblet det til en helt falsk teori om solstrukturen.

i 1680 førte Utseendet Til en spesielt spektakulær komet Cassini tilbake til et av hans favorittfag. Men Mens Newton trakk avgjørende argumenter fra denne anledningen for sin gravitasjonsteori, Cassini så i det bekreftelse på cogency av hans metode for å studere kometbaner og hans teori begrense disse banene til et band av himmelsk hvelv, cometary zodiac.

tabellene over formørkelsene Til jupiters måner Som Cassini hadde publisert i 1666, ble benyttet for å bestemme lengdegrader i løpet av en rekke verdensomspennende ekspedisjoner utført av franske astronomer (I Danmark, kysten Av Frankrike, Cayenne, Egypt, Kapp Verde-Øyene og Antillene, blant andre steder). Som initiativtaker til den nye metoden gjorde Cassini observasjonene i Paris for å fungere som kontroller og koordinert resultatene på en stor planisfære. Utover sine geografiske implikasjoner hadde Richers ekspedisjon Til Cayenne i 1672-1673 flere astronomiske mål, hvorav Det viktigste var bestemmelsen Av parallaksen Til Mars under motstanden i 1672; det ble oppnådd gjennom samtidige observasjoner gjort av Richer På Cayenne og Av Cassini Og Jean Picard i Paris. Resultatet som ble oppnådd, 25, gjorde det mulig for dem å fikse solens parallax på 9, 5 (i stedet for 8, 8) og å beregne for første gang med en rimelig tilnærming gjennomsnittlig jord-solavstand og dimensjonene til planetens baner. Medlemmene av denne ekspedisjonen var også i stand til å studere atmosfærisk brytning nær ekvator og å korrigere tabellene Som Tidligere ble publisert Av Cassini. Til Slutt observerte Richer at lengden på en pendel med en frekvens på en gang i sekundet er mindre Ved Cayenne enn I Paris, et uventet faktum hvis tolkning provoserte glødende polemikk i to tredjedeler av et århundre. Mens Richer trodde dette fenomenet kunne forklares ved flatering av jorden, og Mens Huygens— raskt etterfulgt Av Newton, men gjennom en annen tilnærming—kom til samme konklusjon, Trodde Cassini på jordens sfæriskhet og forsøkte å forklare fenomenet ved temperaturforskjeller. Oppgjør av debatten krevde bedre målinger av buer av meridian enn De som Ble tatt Av Picard mellom Paris Og Amiens fra 1668 til 1670. I 1683 Fikk Cassini en avtale Fra Colbert og kongen om å utvide den tidligere målingen (en bue på ca. 1°21) til en bue på 8°30 Mellom Frankrikes nordlige og sørlige grenser. Assistert av flere samarbeidspartnere, han umiddelbart forpliktet seg til å utvide meridianen Av Paris mot sør, Mens Philippe de la Hire utført den samme operasjonen mot nord. Men I 1684 avbrøt colberts død og den vanskelige situasjonen for statskassen disse aktivitetene på en tid Da Cassini bare hadde nådd Nærheten Av Bourges. Det var ikke før 1700 at kongen bestemte seg for å gjenoppta prosjektet. Med hjelp fra flere samarbeidspartnere, blant annet hans sønn Jacques Og hans nevø Giacomo Filippo Maraldi, målte Cassini meridianbuen fra Paris til Perpignan, og i tillegg gjennomførte Han ulike tilknyttede geodetiske og astronomiske operasjoner, som Han rapporterte videre Til Akademiet. Resultatet av Denne siste store ekspedisjonen ledet Av Cassini førte ham til å vedta hypotesen om forlengelsen av den jordiske sfæroiden, som Ble sett gunstig av Karteserne. Hans direkte etterfølgere var dessuten å forsvare denne hypotesen med en viss obstinacy.

Cassinis posisjon i denne kontroversen er karakteristisk for de fleste av Hans teoretiske oppfatninger. Mens det ser ut til at han i 1675 snevert gikk foran Rö i å formulere hypotesen om den endelige lysets hastighet for å forklare visse uregelmessigheter i De tilsynelatende bevegelsene Til Jupiters satellitter, avviste han snart denne forklaringen og, som en resolutt Kartesisk, bekjempet rö teori, som hadde støtte Fra Huygens. På Samme måte Var Cassini en bestemt motstander av teorien om universell gravitasjon. Dessuten, mens Han synes å ha gitt Avkall På Tycho Brahes planetsystem, forble Hans Kopernikanisme svært begrenset, særlig ettersom Han foreslo å erstatte keplerske ellipser med kurver av fjerde grad (ovaler Av Cassini), et punktpunkt hvor produktet av avstandene til to faste punkter er konstant.

I begynnelsen av Det attende århundre falt Cassinis aktiviteter raskt, og hans sønn Jacques erstattet ham gradvis i hans ulike funksjoner. Hans siste to år var trist av det totale tapet av hans syn.

Dommer På Cassinis arbeid varierer sterkt. Mens mange historikere, etter Jean-Baptiste Delambre, anklager Ham for å ha funnet sine beste ideer i sine forgjengers skrifter og for å ha orientert fransk astronomi i en autoritær og retrograd retning, insisterer andre på betydningen av hans arbeid som observatør og arrangør av forskningen ved Observatoriet. Selv Om Cassinis kontroll begrenset Observatoriets studier, og selv om Han kjempet mot de fleste av de nye teoriene, virker hans oppførsel ikke så ensartet tyrannisk og baleful som Delambre beskrev den. Han var ikke teoretiker; han var imidlertid en begavet observatør og hans udiskutable oppdagelser er tilstrekkelig til å vinne ham en høy posisjon blant astronomene i pre-Newtonske generasjon.

BIBLIOGRAFI

I. Originale Verk. De fleste Av Cassinis publikasjoner og memoarer er oppført I Den Generelle Katalogen over trykte bøker I Bibliothè Nationale, XXIV (Paris, 1905), cols. 678-682, eller I Tabellen g ③né modnes fortsetter i Historien og i dans Les M@moires de l ‘ acadé Royal des Sciences, I-III (Paris, 1729-1734). Nesten fullstendige lister er gitt I A. Fabroni, Vitae Italorum doctrina excellentium, IV (Pisa, 1779), 313-335, Og V. Riccardi, Biblioteca matematica italiana, I (Bologna, 1887), cols. 275-285; sistnevnte, som har blitt repr. I faksimile (Milano, 1952), siterer ikke artiklene i Tidsskriftet des Savants eller I Philosophical Transactions.

En stor del Av cassinis publikasjoner etter hans ankomst Til Frankrike er samlet i Kompendium av observasjoner gjort i flere reiser etter ordre Fra S. M. til perfekt astronomi og geografi med ulike astronomiske avhandlinger Av Herrer Av Acadé Royale des Sciences (Paris, 1693), og I Mé Royale des Sciences depuis 1666 jusqu ‘ en 1699 (Paris, 1730), vol. VIII («Oeuvres dykkere»). Mange MSER av Cassini eller initiert av Ham er bevart I Arkivene Til Observatoire De Paris og På Bibliothè de L ‘ Institut.

II. Sekundær Litteratur. Om Cassini eller hans verk, se F. Arago, Biographical Notes, III (Paris, 1855), 315-318; F. S. Bailly, Histoire de l ‘ astronomie moderne, II 111 (Paris, 1779); J. B. Biot, I Biographie universelle, VII (Paris. 1813), 297-301, og i ny utg., VII (Paris, 1844), 133-136; J. D. Cassini IV, M@moires pour servir ④oire l ‘histoire des sciences og à celle De L’ Observatoire De Paris… (Paris, 1810); J. de Laland, 2.utg., 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 tabell, I, LXVII-LXIX: A. Fabroni, I Vitae Italorum docirina excellentium, IV (Pisa, 1779), 197-325, B. Fontenelle, «Lovtale Av J. D. Cassini,» I Histoire del ‘ Acad-biennalen des Sciences 1712 (Paris, 1714), og ibid., 84-106; F. Hoefer, I Nouvelle biografiske géé, IX (Paris, 1835), cols. 38-51; C. G. Jö, I allgemeines gelehrten Leksikon, III (Leipzig, 1750), cols. 1732-1733; J. F. Montucla, histoire des mathé, 11 (Paris, år VII), 559-567; Og J. P. Nic@ron. i M ④moires hell servir à historiske bevis…, VII (Paris, 1729), 287-322.

RenÉ Taton