Ernest William Brown FRS (29 de noviembre de 1866 - 22 de julio de 1938) fue un matemático y astrónomo inglés , que pasó la mayor parte de su carrera trabajando en los Estados Unidos y se convirtió en ciudadano estadounidense naturalizado en 1923. [1] [2]
Su principal actividad fue el estudio del movimiento de la Luna ( teoría lunar ) y la elaboración de tablas lunares extremadamente precisas. También estudió el movimiento de los planetas y calculó las órbitas de los asteroides troyanos .
Brown nació en Hull , Inglaterra , el segundo de los cuatro hijos de William y Emma Brown (de soltera Martin). Su padre era originalmente un granjero y más tarde se convirtió en comerciante de madera. Su madre y su hermano menor murieron de escarlatina en 1870, cuando Brown tenía apenas 4 años. Él y sus dos hermanas fueron cuidados por una tía soltera, hasta que su padre se volvió a casar cinco años después. [1] [3]
Brown estudió en la Totteridge Park School, Hertfordshire (ahora parte de la Dorset House School ) y en el Hull and East Riding College. Después de dejar la escuela, ingresó en el Christ's College , Cambridge , donde se graduó con honores de primera clase como sexto Wrangler en matemáticas en 1887. [4] [5] Continuó con estudios de posgrado en Cambridge y trabajó bajo la dirección de George Howard Darwin . En el verano de 1888, Darwin le sugirió que estudiara los artículos de George William Hill sobre la teoría lunar . Como resultó, esta idea para una línea de investigación tendría un gran impacto en el resto de la vida de Brown.
Brown fue nombrado miembro del Christ's College en 1889 y fue elegido miembro de la Royal Astronomical Society ese mismo año. Recibió su maestría en 1891 y luego dejó Cambridge para ocupar un puesto como profesor de matemáticas en el Haverford College , Pensilvania . Allí, ascendió rápidamente al puesto de profesor de matemáticas en 1893. Sin embargo, continuó volviendo la mayoría de los años a Cambridge durante el verano, a menudo quedándose con su antiguo tutor, Darwin. [6]
En Haverford, Brown continuó con sus estudios de la teoría lunar e hizo una revisión exhaustiva del trabajo de investigadores anteriores, como Hill, de Pontécoulant , Delaunay y Hansen . Su dominio del campo quedó demostrado con la publicación de su primera gran obra, An Introductory Treatise on the Lunar Theory , [7] en 1896, cuando Brown todavía tenía menos de 30 años. Al año siguiente, fue elegido miembro de la Royal Society . [6]
A medida que avanzaba su trabajo, Brown fue desarrollando un plan para crear una teoría lunar completamente nueva, que finalmente se publicó como una serie de artículos en las Memorias de la Royal Astronomical Society entre 1897 y 1908. En 1907, fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Yale , con la que consiguió un acuerdo para financiar la enorme tarea de calcular tablas detalladas del movimiento de la Luna, basándose en su teoría lunar. Después de un período de 12 años y un coste de más de 34.000 dólares, la obra maestra de Brown , Tablas del movimiento de la Luna , se publicó en 1919.
El objetivo de Brown había sido producir una efeméride precisa de la Luna, basándose exclusivamente en la teoría gravitacional. Para el "problema principal" del sistema Tierra-Luna-Sol, calculó los términos en longitud y latitud con una incertidumbre de 0,001 segundos de arco . También incluyó perturbaciones debidas a los otros planetas (principalmente Júpiter y Venus ) y también tuvo en cuenta el problema más difícil de la naturaleza no esférica de la Tierra y la Luna.
Las observaciones demostraron que las tablas de Brown eran, en efecto, superiores a las de Hansen, que se utilizaban desde 1857, pero todavía había una gran fluctuación inexplicable en la longitud media de la Luna, del orden de 10 segundos de arco. Se introdujo un "gran término empírico", de magnitud 10,71 segundos de arco y período de 257 años, para eliminar esto en la medida de lo posible. Dada la precisión de los cálculos de Brown, debe haber sido una gran decepción tener que introducir este ajuste arbitrario.
Dos siglos antes, Edmond Halley había descubierto que el movimiento de la Luna parecía acelerarse gradualmente. Esta "aceleración secular" no podía explicarse únicamente con la teoría gravitacional, y Simon Newcomb había sugerido que, de hecho, se debía a una desaceleración gradual de la velocidad de rotación de la Tierra , debido a la fricción generada por las mareas . La implicación de esto era que no era la Luna la que aceleraba, sino el tiempo (medido en términos de los días cada vez más largos de la Tierra) el que parecía desacelerarse.
Brown dedicó mucho estudio a este problema y propuso que debería ser atacado observacionalmente, usando ocultaciones lunares para mapear la trayectoria de la Luna con mayor precisión. También razonó que, si las discrepancias eran causadas por variaciones en la rotación de la Tierra, implicaba que las observaciones de otros objetos se verían afectadas de manera similar. Esto fue parcialmente verificado por observaciones de tránsitos de Mercurio , pero Brown inicialmente no estaba convencido. Sin embargo, finalmente concluyó que Newcomb tenía razón, y no solo se estaba desacelerando la velocidad de rotación de la Tierra, sino que también había fluctuaciones aleatorias e impredecibles, y publicó estos hallazgos en un artículo en 1926. [4] [6] [8] Trabajos posteriores han demostrado que esto es cierto, y los astrónomos ahora hacen una distinción entre el Tiempo Universal , que se basa en la rotación de la Tierra, y el Tiempo Terrestre (anteriormente tiempo de Efemérides ), que es una medida uniforme del paso del tiempo (ver también ΔT ).
Brown fue un miembro activo de la Sociedad Matemática Americana y se desempeñó como su presidente entre 1915 y 1916. [9]
Mantuvo su cátedra en Yale hasta su jubilación en 1932. Además de continuar su trabajo sobre la Luna, también trabajó en el movimiento de los planetas alrededor del Sol . En 1933, publicó el libro Planetary Theory , en coautoría con Clarence Shook, que contenía una exposición detallada de la resonancia en las órbitas planetarias y examinaba el caso especial de los asteroides troyanos . En 1937, recibió la Medalla Watson de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos .
Uno de los alumnos de posgrado de Brown fue Wallace John Eckert , que se convirtió en profesor en la Universidad de Columbia mientras terminaba su doctorado. Eckert mejoraría el ritmo de los cálculos astronómicos automatizándolos con computadoras digitales. [10]
Brown nunca se casó y durante la mayor parte de su vida adulta vivió con su hermana menor, Mildred, que era soltera y se encargaba de su casa. Se encargó de protegerlo de "preocupaciones y perturbaciones" y consiguió "malcriarlo por completo". [1] En su juventud, fue un entusiasta remero y montañero. Era un pianista competente y siguió tocando hasta unos años antes de su muerte. Siguió siendo aficionado a la música y durante un tiempo fue el director de la New Haven Oratorio Society. Brown también jugaba al ajedrez con gran nivel y le encantaban las historias de detectives.
Le gustaba viajar y cruzaba frecuentemente el Atlántico entre Estados Unidos y Gran Bretaña. Junto con varios colegas profesionales, también participó con entusiasmo en la extensa visita de la Asociación Británica a Sudáfrica y otras partes del sur y este de África entre julio y octubre de 1905. [11] [12]
Su rutina diaria era inusual y se describía de la siguiente manera: [1]
Tenía la costumbre de acostarse temprano, por lo que se despertaba entre las tres y las cinco de la mañana. Después de haberse fortalecido con un café fuerte de un termo, se ponía a trabajar sin moverse de la cama, fumando numerosos cigarrillos. De este modo, su trabajo científico serio quedaba terminado antes de levantarse para desayunar a las nueve de la mañana.
Brown, un fumador empedernido, sufrió problemas bronquiales durante gran parte de su vida. Su salud se vio afectada durante la mayor parte de los seis años que estuvo jubilado y murió en New Haven (Connecticut) en 1938. Su hermana, Mildred, había muerto unos años antes que él y su único familiar cercano que sobrevivió fue su hermana mayor viuda, Ella Yorke, que había emigrado con su marido a Nueva Zelanda en la década de 1890. [1]
Las Tablas de Brown fueron adoptadas por casi todas las efemérides nacionales en 1923 para sus cálculos de la posición de la Luna, y continuaron siendo utilizadas con algunas modificaciones hasta 1983. Con la llegada de las computadoras digitales , las expresiones trigonométricas originales de Brown, dadas en la introducción a sus tablas de 1919 (y de las cuales se habían compilado las tablas), comenzaron a usarse para el cálculo directo en lugar de las propias tablas. Esto también generó cierta mejora en la precisión, ya que las tablas habían incorporado algunas aproximaciones menores, en un equilibrio entre la precisión y la cantidad de trabajo necesario para los cálculos en aquellos días de cálculo manual. [13]
A mediados del siglo XX, se reconoció y evaluó la diferencia entre el Tiempo Universal y el Tiempo de Efemérides, y se eliminaron los términos empíricos problemáticos. [13] Luego se realizaron más ajustes a la teoría de Brown, que surgieron de valores observacionales mejorados de las constantes astronómicas fundamentales utilizadas en la teoría, y de la reelaboración de las expansiones analíticas originales de Brown para obtener versiones más precisas de los coeficientes utilizados en la teoría. [14]
Finalmente, en 1984, el trabajo de Brown fue reemplazado por resultados obtenidos a partir de datos de observación más modernos (incluidos datos de medición láser lunar ) y métodos computacionales completamente nuevos para calcular las efemérides de la Luna. [15]
{{citation}}: Mantenimiento CS1: año ( enlace ){{citation}}: Mantenimiento CS1: año ( enlace )