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数学家传记

雅克·卡西尼Jacques Cassini

出生
1677年2月8日 法国巴黎
逝世
1756年4月18日 法国蒂里

雅克·卡西尼或雅克·卡西尼二世是法国天文学家和测量员,继承了他父亲在大地测量学方面的工作。

完整传记

雅克·卡西尼是乔凡尼·多美尼科·卡西尼和Geneviève de Laistre的儿子。为避免与卡西尼家族的其他成员(他的乔凡尼·多美尼科·卡西尼塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·图里让-多米尼克·德·卡西尼)混淆,他有时被称为卡西尼 II。乔凡尼·多美尼科·卡西尼在1674年与Geneviève结婚时是巴黎天文台的负责人,并且在此两年前已成为法国公民,将名字从乔凡尼·多美尼科·卡西尼更改。Geneviève是Clermont伯爵领地的中将之女,他们拥有瓦兹省的塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·图里城堡,该城堡成为他们的夏季住所。卡西尼,他父母两个儿子中的第二个,出生在巴黎天文台的家中。这是一个富裕的家庭,卡西尼接受了尽可能最好的教育。

他家人居住的巴黎天文台为教育一个对科学充满热情的年轻男孩提供了极好的场所。这是卡西尼最早接受教育的地方,之后他在巴黎的马扎林学院学习。皮埃尔·伐里农于1688年被任命为马扎林学院的数学教授,并指导了卡西尼关于光学的学位论文。1691年8月,十四岁的卡西尼答辩了他的学位论文。一位早期传记作者[3]指出,他十五岁时,将一篇关于数学的学位论文献给勃艮第公爵。不清楚这两处对学位论文的提及是指同一作品还是两个不同的作品。

1694年,卡西尼被接纳进入Académie des Sciences,并开始在他父亲正在进行的项目中从事科学工作。次年,他与父亲一起在意大利旅行,他们进行了大量大地测量观测,并访问了博洛尼亚,在那里他们修复了卡西尼的父亲近三十年前设计的圣彼得罗尼奥教堂的日晷。卡西尼像他父亲一样,对进行天文观测和精确测量都感兴趣。意大利之行后,卡西尼在大约1698年访问了佛兰德斯,然后访问了英格兰。在英格兰期间,他会见了艾萨克·牛顿约翰·佛兰斯蒂德爱德蒙·哈雷,并当选为伦敦皇家学会会士。回到法国后,他发表了旅行中收集的天文和大地测量数据。

1700年,卡西尼的父亲承担了一个测量从巴黎到佩皮尼昂的子午线的项目,佩皮尼昂位于地中海海岸以西13公里处。卡西尼协助父亲进行这个项目,他们得到的结果错误地表明地球在两极是伸长的。1713年,他提出了一种利用月球遮掩恒星和行星来确定经度的新方法。应用这种方法,并使用1700年巴黎到佩皮尼昂的测量数据,他声称已经证明了[1]:-

……地球子午线的度数从赤道向两极逐渐变小。

不幸的是,卡西尼终生坚决坚持这一立场,尽管有提出的科学证据,他仍拒绝承认地球的扁平。这是否是由于一种错误的爱国主义感,认为他是在支持法国观点以对抗作为艾萨克·牛顿引力理论(卡西尼从未接受)结果的英国观点,还是由于一种错误的家庭忠诚感支持他父亲的观点,我们永远无法知道。也许两者都起了作用,而卡西尼并未完全意识到它们影响了他的科学判断,或者也许他如此确信1700年测量的结果是正确的,以至于他永远无法接受相反的结果。正如1733年Giovanni Poleni所指出的,测量数据的真正问题在于,卡西尼提出的伸长或其他提出的扁平都落在所用仪器的实验误差范围内。

卡西尼接受过一些法律培训,但不足以让人期望他在这一领域发挥重要作用,然而,除了科学工作外,他确实从事了第二项平行职业。他于1706年被任命到审计法院,这是一个财政法庭,具有与国王账目相关的行政和法律职责,特别是与王室拥有的土地有关。他在这个职位上因诚实而享有很高声誉,但有时因优柔寡断而受到批评。后来,在1716年,他是法院的辩护律师,并在1722年成为国务参事。

他的科学地位极为重要,在Académie des Sciences中发挥了重要作用,并从父亲手中接任巴黎天文台台长。约1709年,他父亲的健康开始衰退,卡西尼承担了越来越多的台长职责。值得注意的是,当时并没有正式的巴黎天文台台长职位,理论上天文台由Académie des Sciences管理,但卡西尼像他父亲之前一样实际上管理着它。次年1710年,他与来自沙尔穆瓦的Suzanne-Françoise Charpentier结婚。他们有三个儿子,Dominique-Jean、后来被称为卡西尼三世或塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·图里的César-François,以及Dominique-Joseph,还有两个女儿Suzanne-Françoise和Elisabeth-Germaine。长子Dominique-Jean跟随父亲进入审计法院,而最小的儿子则从军。

卡西尼继续他的天文和测量工作。1718年,他进行了巴黎子午线向北到敦刻尔克的测量。1722年,他在De la grandeur et de la figure de la terre(论地球的大小和形状)中发表了结果,这些结果再次支持了他关于两极伸长的错误理论。这部重要论著综述了此前五十年间测量地球所获得的结果。然而,像皮埃尔·莫佩尔蒂这样相信地球在两极扁平的人越来越强烈地反对卡西尼的理论,为了获得进一步支持自己观点的证据,卡西尼在1733年组织了另一个项目,这次是测量从圣马洛到斯特拉斯堡的子午线垂线。正如他年轻时曾陪同父亲一样,在这个测量项目中,卡西尼得到了自己儿子César-François 卡西尼(在本档案中以塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·图里之名出现)的协助。他们在1733-34年间收集的数据似乎支持伸长理论,但这只是鼓励了Académie中那些支持牛顿观点的成员,如皮埃尔·莫佩尔蒂,组织进一步的科学考察,试图使争论朝着有利于他们的方向解决。到1738年,皮埃尔·布格夏尔·马里·德·拉孔达米纳于1735年在秘鲁以及皮埃尔·莫佩尔蒂于1736年在拉普兰进行的测量子午线一度长度的大地测量,已经为两极扁平提供了非常有力的证据。尽管卡西尼从未偏离自己的信念,但他从1740年开始逐渐减少自己的科学工作。

至于他对天文学的贡献,卡西尼在Académie des Sciences的期刊上发表了许多论文,并在1740年出版了两部重要论著,即Elements of AstronomyAstronomical Tables of the Sun, Moon, Planets, Fixed Stars, and Satellites of Jupiter and Saturn。这些论著显示了他作为观测者的卓越能力,他在研究木星和土星的卫星以及研究土星环结构方面做出了令人印象深刻的贡献。他最著名的发现是1738年发现的恒星自行。在这里,古代关于恒星天球不变的信念第一次被直接测量证明是错误的。

卡西尼的工作并不局限于天文学和大地测量学。他撰写了关于数学应用的各种其他主题的论文,特别是关于电、气压计、枪炮后坐力和镜子。尽管1740年后他的科学活动减少了,但他确实协助儿子塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·图里进行了制作法国精确地图的项目。

最后让我们强调,卡西尼对他那个时代的主要科学辩论做出了极其重要的贡献。尽管他支持一个关于地球形状的错误假说,但他的贡献仍然极其重要。提出假说并加以检验是科学进步的本质。我们绝不应因为卡西尼在辩论中站在错误的一方而认为他的贡献不那么重要。

1756年4月15日,当他访问自己在图里的城堡时,马车翻倒,他于次日因这次事故去世。他被安葬在图里的教堂里。

参考文献

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