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数学家传记

约翰·弗朗茨·恩克Johann Franz Encke

出生
1791年9月23日 德国汉堡
逝世
1865年8月26日 德国施潘道

约翰·弗朗茨·恩克 是一位德国天文学家。他从事彗星和小行星周期的计算,测量了地球到太阳的距离,并对土星进行了观测。

完整传记

约翰·弗朗茨·恩克的父亲是恩克Michael Encke(1749-1795),汉堡雅各比教堂(圣雅各教堂)的路德宗牧师。他的祖父格奥尔格Friedrich Encke也曾在不来梅附近的阿尔特卢讷贝格担任牧师。他的母亲玛丽·米斯勒(1755-1811)是公务员恩克戈特弗里德·米斯勒和Maria Schramm的女儿。玛丽和恩克Michael Encke共育有九个孩子,三个女儿和六个儿子(尽管一个儿子出生后不久便夭折)。本传记的主人公恩克是倒数第二小的。他最小的弟弟奥古斯特(1794-1860)后来成为普鲁士军队的中将和炮兵总监。

恩克的父亲在他还年幼时就去世了,当时刚被任命为会吏长不久。然而,多亏一位名叫Hipp的学校教师无偿资助他,他才得以继续学业。得益于这位教师的经济支持,恩克于1808年进入汉堡的约翰内乌姆著名学术学校就读中学[12]:-

在这所学校,当时由Johannes Gurlitt(1754-1827)担任校长,他因古典学问而享有盛誉,这位少年学生进步迅速,除了在拉丁文写作方面有相当的能力外,他的希腊文知识足以让他翻译并欣赏品达的抒情诗。

两年后他完成了课程,成为学校最优秀的学生之一。恩克的母亲Marie生病了,所以他最初想成为一名医生。不幸的是,他的母亲在他能进入大学之前就去世了,因此,在Hipp的建议下,恩克决定继续攻读数学。

1811年10月6日,他进入哥廷根大学,师从卡尔·弗里德里希·高斯卡尔·弗里德里希·高斯对恩克在天文观测方面的才能印象深刻,并试图让他到奥芬(布达的另一个名称,不是布达佩斯的一部分)的一个小天文台担任助手。然而,战争中断了恩克的学业,1813年3月,他入伍对抗拿破仑。他成为一名炮手,最终在汉萨军团中晋升为军士长。他参加了格尔德森林战役(1813年9月18日),此役以法军战败告终。恩克于1814年7月退伍并重返学业,但1816年3月拿破仑从厄尔巴岛逃脱时,他的学业再次中断。这一次,他作为普鲁士军队的炮兵中尉被派往荷兰,但他的部队从未参加滑铁卢战役。

当他回到哥廷根时,奥芬的职位已不再空缺,因此他转而于1816年7月在哥达附近的泽贝格天文台担任助手。卡尔·弗里德里希·高斯不仅支持他申请该职位,而且恩克在服兵役期间就已结识了天文台台长伯恩哈德·冯·林德瑙(1780-1854)。1817年2月,当冯·林德瑙重返政界时,他实际上已成为天文台的台长,尽管名义上不是。1822年,他获得了正式头衔。恩克将时间投入到天文观测以及彗星和小行星轨道的计算中。这为他赢得了一个奖项,也赢得了卡尔·弗里德里希·高斯弗里德里希·威廉·贝塞尔的认可。

在泽贝格期间,恩克利用1761年和1769年金星凌日的记录,以惊人的精度推导出了太阳视差。恩克在1835年给出的8.571"的值被接受了一些年,但到1860年,被接受的值变成了8.95"。事实上,现在的值是8.8"。他最著名的是以他的名字命名了恩克彗星。这颗彗星不是他自己发现的,而是由Jean-Louis Pons在1818年发现的。事实上,恩克总是称它为Pons彗星。恩克在1818年12月观测到了它,并在1819年1月计算了它的轨道。他发现它是椭圆形的,周期异常短,约为3.6年。恩克将这颗彗星与皮埃尔·梅尚(1786年)、卡罗琳·赫歇尔(1795年)和Pons(1805年)观测到的彗星认定为同一颗。他成功预测了它在1822年的回归。由于他对这颗彗星的研究,他于1824年从皇家天文学会获得了他的第一枚金质奖章(Pons也在同年获得了一枚银质奖章)。让我们注意到,查尔斯·巴贝奇也在1824年从皇家天文学会获得了一枚金质奖章。由于这颗彗星的周期很短,恩克能够多次观测到它。他注意到彗星的周期每次都会稳定减少约三个小时。为了解释这一现象,他提出了存在一种阻力介质——以太——充满行星际空间的理论。当Charles Pritchard撰写恩克的讣告[12]时,恩克对周期减少的错误解释仍然被接受。

1823年,他与Amalie Wilhelmine Becker(1787-1879)结婚,她是Gotha的一位书商、作家和出版商Rudolf Zacharias Becker(1759-1822)的女儿。他们有五个孩子,三个儿子和两个女儿,包括Bertha Henriette 恩克;Heinrich August Encke;Johann Hermann 恩克和Sophie Marie Blase。其中一个儿子后来成为了一名牧师,就像恩克的父亲和祖父一样。

1825年10月11日,在弗里德里希·威廉·贝塞尔的强烈推荐下,他成为了柏林天文台的台长。凭借柏林天文台的台长职位,他当选为柏林科学院的成员,并获得了柏林大学的荣誉博士学位。这很重要,因为战争使他无法在哥廷根毕业。考虑到柏林的天文台不够完善,恩克决定搬到一个新建筑,配备更好的仪器(包括一台大型Fraunhofer折射望远镜)。尽管恩克在就职时被承诺会有一个新的天文台,但如果不是Alexander von Humboldt在1828年向国王Frederick William III呼吁援助,这个承诺不会这么快实现。建设于1832年开始,三年后完成。这座建筑将一直使用到两代人之后,当雅各布·赫尔曼 Struve(1854-1920)在1913年将天文台迁至Babelsberg,距离市中心更远(25公里)。

恩克负责Astronomisches Jahrbuch(天文年历),该年历由其前任恩克 Elert Bode创办,他编辑了五十年。在Bode的领导下,它主要包含星历表,但也有文章和发现公告。恩克致力于改进该出版物:他删除了公告,保留了文章(其中许多是他自己写的),并彻底改进了星历表。在恩克的指导下,Astronomisches Jahrbuch被认为拥有欧洲最好的星历表,并引发了类似出版物如英国Nautical Almanac的许多改革。Royal Astronomical Society认可了恩克的努力,并于1830年授予他第二枚金质奖章。在颁奖仪式上,Royal Astronomical Society的主席Sir James South说:-

[《航海天文年历》应],像凤凰一样从灰烬中升起,比恩克的[《天文年历》]优越得多,正如恩克的现在比它优越一样。

这句话有点晦涩,因此我们也引用[12]中的内容,其中对此进行了澄清:-

就当今的天文学家而言,恩克可能因其对《柏林星历表》所做的巨大改进而受到最高评价。天文星历表的历史颇为多样和奇特;在皇家天文学会的《回忆录》第四卷中,当学会理事会通过其主席向恩克颁发金质奖章,以表彰他在改进《柏林星历表》中所起的作用时,可以找到对此的简要叙述。我们自己的《航海天文年历》,在当时,即1830年,已经落后或大大落后于天文学家的需求;但在谈到外国星历表的优点时,理事会的报告如下:“已投票授予恩克教授金质奖章,以表彰其卓越的《柏林星历表》。详述这部著名著作的优点将是多余的,它远远超越所有竞争对手,必须被视为唯一一部与当前科学需求相称的星历表。”在颁发奖章时,主席Sir James South补充说:“有了《柏林星历表》,天文台几乎不需要任何一本书;没有它,则需要每一本书。”然而,如果不补充说,刚刚关于1830年《柏林星历表》所说的话,同样可以真实地用于1834年至今的《航海天文年历》,那将是不忠实的,尽管在其他方面可能没有必要;尽管如此,最初的推动来自恩克和柏林。

恩克参与了海王星的发现。他最初反对使用望远镜搜索海王星,但最终允许他的两名学生恩克 Gottfried Galle和Heinrich d'Arrest进行搜索,使用恩克在1830年至1859年间印刷的夜空图。海王星在1846年恩克55岁生日前夕的午夜前被发现。恩克被从生日聚会上叫出来确认这一发现,成为第三个看到海王星的人,至少知道自己在看什么。作为台长,恩克将这一发现通报给了Astronomisches Nachrichten(天文新闻)。恩克在这份通知中没有提到d'Arrest,他后来在生活中为此感到后悔。

通过观测,他在 1837 年发现了土星外环中的 恩克 环缝(或 恩克 缝)。1838 年,他成为军事学院研究委员会的成员,并于 1844 年获得柏林大学天文学教授的称号。1846 年,他成为历法委员会的成员。多年来,他当选为许多外国科学院院士。恩克 还在 1851 年推导出一种计算小行星轨道摄动的方法,这比 卡尔·弗里德里希·高斯 以前的方法更为方便。

为了了解恩克的性格,我们引用[12]中的话:-

恩克在柏林担任教授的四十年代里,将自己的心智形态和倾向印刻在许多学生身上,这些学生为天文学知识的进步做出了卓越贡献。没有什么比学生对他赞誉有加、充满爱戴更能证明一位教师的真正价值了。他们既看到他的弱点,也看到他的长处。恩克的情况正是如此。他们一致而坚定地证明他极其坦率和真诚;他们说,他工作不懈,娱乐极少;他举止朴素,所有习惯都有节制。他对助手和协作者要求严格,但为自己树立了更严格的榜样。这样一个人,全神贯注于工作,与外界隔绝,有时可能说话唐突、简短,甚至不慎;这些言论,由于直率或真实,偶尔会冒犯他人,使恩克陷入麻烦。然而,随着年岁增长,他的举止变得更加温和,言辞更加柔和;在他了解和信任的人面前,这位老人有时会回顾自己的一生,并敦促他喜爱的学生从他的经验中吸取节制和自律的教训,无论是在评判他人的工作方面,还是在他们认为自己有责任要求自己完成的工作量方面。

1859年11月,他中风了。这次中风较轻,但在1863年2月第二次更严重的中风后,他决定退休。他与一个女儿和妻子搬到了柏林附近的施潘道。威廉·朱利叶斯·福斯特于1865年接替他担任天文台台长。恩克于同年去世,享年七十四岁。

关于查尔斯·普里查德为恩克所写讣告的版本[12],见THIS LINK

参考文献

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