جيمس برادلي

كان جيمس برادلي (سبتمبر 1692 - 13 يوليو 1762) فلكيًا وكاهنًا إنجليزيًا شغل منصب الفلكي الملكي الثالث منذ عام 1742. وهو معروف باكتشافين أساسيين في علم الفلك، وهما انحراف الضوء (1725-1728) وتذبذب محور الأرض (1728-1748).

وصف جان بابتيست جوزيف ديلامبر ، مؤرخ علم الفلك وعالم الفلك الرياضي ومدير مرصد باريس ، هذين الاكتشافين بأنهما "الأكثر إشراقًا وفائدة في القرن". وذكر ديلامبر في كتابه " تاريخ علم الفلك في القرن الثامن عشر " (1821): ^{[ 1 ]}

"إن دقة علم الفلك الحديث تعود إلى هذين الاكتشافين اللذين حققهما برادلي. ...  وهذا الإسهام المزدوج يضمن لمكتشفهما مكانة مرموقة (بعد هيبارخوس وكبلر ) فوق أعظم علماء الفلك في جميع العصور والبلدان."

وُلد برادلي في شيربورن ، بالقرب من تشيلتنهام في غلوسترشير ، لوالديه ويليام برادلي وجين باوند في سبتمبر 1692. ^{[ أ ]} كان ابن أخيه جون فلكيًا أيضًا. ^{[ 4 ]} بعد التحاقه بمدرسة ويستوود النحوية ^{[ 5 ]} في نورثليتش في غلوسترشير، ^{[ 6 ]} التحق بكلية باليول، أكسفورد ، في 15 مارس 1711، وحصل على درجتي البكالوريوس والماجستير في الآداب عامي 1714 و1717 على التوالي. أجرى برادلي ملاحظاته الأولى في منزل قسيس وانستيد في إسكس ، تحت إشراف عمه جيمس باوند ، وهو فلكي بارع. انتُخب برادلي زميلًا في الجمعية الملكية في 6 نوفمبر 1718. ^{[ 7 ]}

تولى منصب قسيس في بريدستو بهيرفوردشير في العام التالي، كما رتب له صديقه صموئيل مولينو وظيفة شرفية صغيرة في ويلز . استقال من مناصبه الكنسية عام ١٧٢١، عندما عُيّن أستاذاً لعلم الفلك في جامعة أكسفورد . وبصفته محاضراً في الفلسفة التجريبية من عام ١٧٢٩ إلى عام ١٧٦٠، ألقى ٧٩ محاضرة في متحف أشموليان . ^{[ ٧ ]}

في عام 1742، عُيّن برادلي خلفًا لإدموند هالي في منصب الفلكي الملكي؛ ومكّنته سمعته من الحصول بنجاح على مجموعة من الأدوات الفلكية بقيمة 1000 جنيه إسترليني؛ ومع حصوله على ربع دائرة فلكية بطول 8 أقدام ، والتي أنجزها له جون بيرد عام 1750 ، جمع في غرينتش خلال عشر سنوات موادًا لا تُقدّر بثمن لإصلاح علم الفلك. وفي عام 1752، مُنح معاشًا تقاعديًا من التاج قدره 250 جنيهًا إسترلينيًا سنويًا. ^{[ 7 ]}

تقاعد برادلي بعد تسع سنوات وهو يعاني من اعتلال صحته، وانتقل إلى قرية تشالفورد في منطقة كوتسوولد بمقاطعة غلوسترشير. ^{[ 7 ]} تلقى الرعاية الطبية من طبيب محلي، ومن دانيال ليسونز من أكسفورد. توفي في منزل سكيفيرالز في 13 يوليو 1762، ودُفن في مقبرة كنيسة الثالوث المقدس في مينشينهامبتون بمقاطعة غلوسترشير. ^{[ 6 ] [ 8 ]} توفيت زوجته قبله عام 1757، وبقي له ابنة واحدة.

في عام 1722، قام برادلي بقياس القطر الزاوي لكوكب الزهرة باستخدام تلسكوب هوائي كبير ببعد بؤري موضوعي يبلغ 212 قدمًا (65 مترًا) . ^{[ 9 ]}  

تم اكتشاف برادلي لانحراف الضوء أثناء محاولته رصد اختلاف المنظر النجمي . ^{[ 10 ]} عمل برادلي مع صموئيل مولينو حتى وفاة مولينو في عام 1728، في محاولة لقياس اختلاف المنظر لنجم جاما دراكونيس .

كان من المفترض أن يظهر هذا التزيح النجمي، إن وُجد أصلاً، على شكل حركة دورية سنوية صغيرة للموقع الظاهري للنجم. مع ذلك، وبينما لم يجد برادلي ومولينو الحركة الظاهرية المتوقعة الناتجة عن التزيح، فقد وجدا بدلاً من ذلك حركة دورية سنوية مختلفة وغير مفسرة. بعد وفاة مولينو بفترة وجيزة، أدرك برادلي أن هذا ناتج عما يُعرف الآن بانحراف الضوء . ^{[ ب ] [ 10 ]} وكان الأساس الذي ميّز به برادلي الحركة السنوية المرصودة فعلياً عن الحركة المتوقعة الناتجة عن التزيح هو اختلاف جدولها الزمني السنوي.

أظهرت الحسابات أنه لو كان هناك أي حركة ملحوظة ناتجة عن اختلاف المنظر، لكان النجم قد بلغ أقصى موقع ظاهري له جنوبًا في ديسمبر، وأقصى موقع ظاهري له شمالًا في يونيو. لكن ما وجده برادلي بدلًا من ذلك هو حركة ظاهرية بلغت أقصى نقطة جنوبية لها في مارس، وأقصى نقطة شمالية لها في سبتمبر؛ وهو ما لا يمكن تفسيره باختلاف المنظر: كان سبب الحركة بهذا النمط المرئي غامضًا في البداية.

كثيراً ما تُروى قصة، ربما تكون غير موثقة، مفادها أن حل المشكلة خطر ببال برادلي بينما كان على متن قارب شراعي في نهر التايمز . لاحظ أنه عندما استدار القارب، غيّر علم صغير في أعلى الصاري (علامة دالة) اتجاهه، على الرغم من ثبات اتجاه الرياح؛ فالشيء الوحيد الذي تغيّر هو اتجاه القارب وسرعته. استنتج برادلي أن اتجاه الأرض وسرعتها في مدارها، بالإضافة إلى سرعة الضوء الثابتة القادمة من النجم، قد تُسبب التغيرات الظاهرية في موقع النجم التي لاحظها. وجد أن هذا يتوافق جيداً مع الملاحظات، كما قدّم تقديراً لسرعة الضوء، وأظهر أن اختلاف المنظر النجمي، إن وُجد، والذي يبلغ ذروته في يونيو وديسمبر، كان ضئيلاً جداً بحيث لا يمكن قياسه بالدقة المتاحة لبرادلي. (كما أظهر صغر أي اختلاف في المنظر، مقارنةً بالتوقعات، أن النجوم يجب أن تكون أبعد عن الأرض مرات عديدة مما كان يُعتقد سابقاً).

كان هذا الاكتشاف لما أصبح يُعرف باسم انحراف الضوء ^{[ 11 ]} ، من جميع النواحي الواقعية، دليلاً قاطعاً على حركة الأرض، وبالتالي على صحة نظريات أريستارخوس وكوبرنيكوس وكبلر ؛ وقد تم الإعلان عنه للجمعية الملكية في يناير 1729. ^{[ 12 ]}

أتاحت نظرية الانحراف لبرادلي وسيلةً لتحسين دقة التقدير السابق لسرعة الضوء ، والذي سبق تقديره من خلال أعمال أولي رومر وآخرين. ^{[ 10 ]} وكانت قيمة برادلي المنشورة لسرعة الضوء، والتي عُبِّر عنها بزمن قدره 8 دقائق و12 ثانية لقطع الضوء المسافة بين الأرض والشمس، أعلى بنسبة 1.3% فقط، وكانت أول تحديد دقيق لهذا الثابت الفيزيائي الأساسي.

أُجريت أولى الملاحظات التي بُني عليها اكتشاف الانحراف في منزل مولينو في كيو غرين ، واستمرت في منزل عم برادلي، جيمس باوند، في وانستيد ، إسكس. بعد نشر بحثه حول الانحراف، واصل برادلي مراقبة اكتشافه الرئيسي الثاني، وهو تذبذب محور الأرض، وتطويره والتحقق منه، لكنه لم يُعلن عنه منشورًا إلا في 14 فبراير 1748، عندما اختبر صحته من خلال ملاحظات دقيقة خلال دورة كاملة (18.6 سنة) لعقدتي القمر. ^{[ 13 ]}

تأخر نشر ملاحظات برادلي بسبب نزاعات حول ملكيتها، لكنها صدرت في النهاية عن دار نشر كلارندون في أكسفورد، في مجلدين كبيرين (1798، 1805). ومع ذلك، كانت بصيرة وجهود عالم الفلك الألماني فريدريك فيلهلم بيسل ضرورية لإبراز أهميتها الجوهرية. ^{[ 7 ] [ 14 ]}

• Online catalogue of Bradley's working papers (part of the Royal Greenwich Observatory Archives held at Cambridge University Library)