جون كوتش آدامز

جون كوتش آدامز ( يُلفظ / kuːtʃ / كوتش ؛ 5 يونيو 1819 - 21 يناير 1892) كان عالم رياضيات وفلك بريطاني . وُلد في لانيست ، بالقرب من لونسيستون ، كورنوال ، وتوفي في كامبريدج .

كان إنجازه الأشهر هو التنبؤ بوجود نبتون وموقعه باستخدام الرياضيات فقط. أُجريت الحسابات لتفسير التناقضات مع مدار أورانوس وقوانين كبلر ونيوتن . في الوقت نفسه، ودون علم أحدهما بالآخر، أجرى أوربان لو فيرييه الحسابات نفسها . أرسل لو فيرييه إحداثياته ​​إلى عالم الفلك يوهان غوتفريد غال من مرصد برلين ، الذي أكد وجود الكوكب في 23 سبتمبر 1846، حيث وجده ضمن درجة واحدة من الموقع الذي تنبأ به لو فيرييه. (كان هناك، ولا يزال إلى حد ما، جدل حول تحديد من يستحق الفضل في هذا الاكتشاف؛ انظر اكتشاف نبتون ). لاحقًا، شرح آدامز أصل زخات الشهب ، وهو تفسير لا يزال قائمًا حتى يومنا هذا. ^{[ 2 ]}

كان آدمز أستاذاً في جامعة كامبريدج من عام 1859 حتى وفاته. وقد فاز بالميدالية الذهبية للجمعية الفلكية الملكية عام 1866. وفي عام 1884، حضر مؤتمر خط الزوال الدولي كمندوب عن بريطانيا .

سُميت فوهة بركانية على سطح القمر باسمه، إلى جانب اسمي والتر سيدني آدامز وتشارلز هيتشكوك آدامز . كما سُميت الحلقة الخارجية المعروفة لكوكب نبتون والكويكب 1996 آدامز باسمه . وتُمنح جائزة آدامز ، التي تقدمها جامعة كامبريدج، تخليدًا لذكراه وتنبؤه بموقع نبتون. وتوجد مكتبته الشخصية في مكتبة جامعة كامبريدج .

وُلد جون آدامز في ليدكوت، وهي مزرعة في لينيست ، ^{[ 1 ]} بالقرب من لونسيستون، كورنوال ، وكان أكبر إخوته السبعة. كان والداه توماس آدامز (1788-1859)، وهو مزارع مستأجر فقير ، وزوجته تابيثا نيل غريلز (1796-1866). كانت العائلة من أتباع المذهب الميثودي المتدينين الذين يستمتعون بالموسيقى، ومن بين إخوة جون، أصبح توماس مبشرًا، وجورج مزارعًا، وويليام غريلز آدامز أستاذًا للفلسفة الطبيعية وعلم الفلك في كلية كينغز كوليدج لندن . كانت تابيثا ابنة مزارع، لكنها تلقت تعليمًا أساسيًا من عمها جون كوتش، الذي ورثت مكتبته الصغيرة. كان جون مفتونًا بكتب علم الفلك منذ صغره. ^{[ 3 ]}

التحق جون بمدرسة قرية لينيست حيث تعلم بعض اليونانية والجبر . ومن هناك، انتقل في الثانية عشرة من عمره إلى ديفونبورت ، حيث كان ابن عم والدته، القس جون كوتش غريلز، يدير مدرسة خاصة. ^{[ 1 ]} هناك، درس الأدب الكلاسيكي ، لكنه كان يعتمد بشكل كبير على نفسه في تعلم الرياضيات ، حيث درس في مكتبة معهد ديفونبورت للميكانيكا وقرأ موسوعة ريس وكتاب التدفقات لصموئيل فينس . رصد مذنب هالي عام 1835 من لاندولف ، وفي العام التالي بدأ بإجراء حساباته الفلكية الخاصة، وتوقعاته، وملاحظاته، وانخرط في دروس خصوصية لتمويل أنشطته. ^{[ 3 ]}

في عام 1836، ورثت والدته عقارًا صغيرًا في بادهارليك، وشجعه تفوقه في الرياضيات على إرساله إلى جامعة كامبريدج . ^{[ 3 ]} في أكتوبر 1839، التحق بكلية سانت جون كطالب متفوق ، وتخرج منها عام 1843 حائزًا على درجة البكالوريوس في الآداب، وكان أول فائز بجائزة سميث في دفعته. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

في عام 1821، نشر ألكسيس بوفارد جداول فلكية لمدار أورانوس ، متوقعًا مواقعه المستقبلية استنادًا إلى قوانين نيوتن للحركة والجاذبية . ^{[ 5 ]} كشفت الملاحظات اللاحقة عن انحرافات كبيرة عن الجداول، مما دفع بوفارد إلى افتراض وجود جسم مُؤثر. ^{[ 6 ]} علم آدمز بهذه الانحرافات أثناء دراسته الجامعية ، واقتنع بنظرية "الاضطراب". اعتقد آدمز، رغم كل ما جُرِّب سابقًا، أنه يستطيع استخدام البيانات المرصودة لأورانوس، وبالاعتماد فقط على قانون نيوتن للجاذبية، استنتاج كتلة الجسم المُؤثر وموقعه ومداره. في 3 يوليو 1841، أعلن نيته العمل على هذه المسألة. ^{[ 3 ]}

بعد امتحاناته النهائية عام 1843، انتُخب آدامز زميلًا في كليته، وقضى عطلة الصيف في كورنوال يُجري أولى التكرارات الست. وبينما كان يعمل على المسألة في كامبريدج، كان يُدرّس طلاب المرحلة الجامعية، ويرسل المال إلى أهله لتعليم إخوته، بل وعلم صانع أسرّته القراءة. ^{[ 3 ]}

يبدو أن آدامز قد أبلغ جيمس تشاليس ، مدير مرصد كامبريدج ، بعمله في منتصف سبتمبر 1845، ولكن ثمة جدل حول كيفية ذلك. ففي 21 أكتوبر 1845، عاد آدامز من إجازة في كورنوال، ودون موعد مسبق، زار الفلكي الملكي جورج بيدل إيري في غرينتش مرتين . ولما لم يجده في منزله، يُقال إن آدامز ترك مخطوطة لحله، مرة أخرى دون الحسابات التفصيلية. رد إيري برسالة إلى آدامز يطلب فيها بعض التوضيحات. ^{[ 7 ]} يبدو أن آدامز لم يعتبر المسألة "تافهة"، كما يُزعم غالبًا، ولكنه لم يُكمل رده. وقد نُوقشت نظريات مختلفة حول سبب عدم رد آدامز، مثل توتره العام، ومماطلته، وعدم تنظيمه. ^{[ 7 ]}

في غضون ذلك، قدّم أوربان لو فيرييه ، في 10 نوفمبر 1845، إلى أكاديمية العلوم في باريس مذكرةً حول أورانوس، مُبيّنًا أن النظرية السائدة آنذاك عجزت عن تفسير حركته. ^{[ 1 ]} عند قراءة مذكرة لو فيرييه، أُعجب إيري بهذا التزامن، وبدأ سباقًا محمومًا لنيل الأسبقية الإنجليزية في اكتشاف الكوكب. ^{[ 8 ]} بدأ البحث بطريقة شاقة في 29 يوليو. ^{[ 3 ]} لم يتضح إلا بعد الإعلان عن اكتشاف نبتون في 23 سبتمبر 1846 في باريس، أنه رُصد في 8 و12 أغسطس، ولكن نظرًا لافتقار تشاليس إلى خريطة نجمية حديثة، لم يُعترف به ككوكب. ^{[ 1 ]}

نشأ جدل حاد في فرنسا وإنجلترا حول جدارة الفلكيين. ومع اتضاح الحقائق، ساد اعتراف واسع النطاق بأن كليهما قد حلّ مشكلة أورانوس بشكل مستقل، ونُسبت لكل منهما أهمية متساوية. ^{[ 1 ] [ 3 ]} ومع ذلك، ظهرت لاحقًا مزاعم بأن "البريطانيين سرقوا نبتون" وأن معاصري آدامز البريطانيين قد منحوه، بأثر رجعي، فضلًا أكبر مما يستحق. ^{[ 7 ]} ولكن من الجدير بالذكر أيضًا (وهو أمر لم يُذكر في بعض مراجع المناقشة السابقة) أن آدامز نفسه أقرّ علنًا بأسبقية لو فيرييه وفضله (دون أن يغفل ذكر دور غالي) في الورقة التي قدمها بعنوان "حول اضطرابات أورانوس" إلى الجمعية الفلكية الملكية في نوفمبر 1846: ^{[ 9 ]}

أذكر هذه التواريخ فقط لأوضح أن نتائجي تم التوصل إليها بشكل مستقل، وقبل نشر نتائج السيد لو فيرييه، وليس بقصد التدخل في استحقاقاته المشروعة لشرف الاكتشاف؛ لأنه لا شك في أن أبحاثه نُشرت أولاً للعالم، وأدت إلى الاكتشاف الفعلي للكوكب بواسطة الدكتور جال، لذلك لا يمكن للحقائق المذكورة أعلاه أن تنتقص، ولو بدرجة ضئيلة، من الفضل المستحق للسيد لو فيرييه.

لم يكن لدى آدمز أي مرارة تجاه تشاليس أو إيري ^{[ 3 ]} واعترف بفشله في إقناع العالم الفلكي: ^{[ 7 ]}

لكني لم أكن أتوقع أن يشعر علماء الفلك العمليون، الذين كانوا مشغولين بالفعل بأعمال مهمة، بنفس القدر من الثقة في نتائج تحقيقاتي، كما شعرت أنا بنفسي.

انتهت زمالته العلمانية في كلية سانت جون عام ١٨٥٢، ولم تسمح له القوانين السارية آنذاك بإعادة انتخابه. إلا أن كلية بيمبروك ، التي كانت تتمتع بحرية أكبر، انتخبته في العام التالي لزمالة علمانية شغلها حتى وفاته. وعلى الرغم من شهرة عمله على نبتون، فقد أنجز آدامز أيضًا أعمالًا مهمة في علم الفلك الجاذبي والمغناطيسية الأرضية. ^{[ ١ ]} كان بارعًا بشكل خاص في الحسابات العددية الدقيقة، وكثيرًا ما كان يُجري تنقيحات جوهرية على إسهامات أسلافه. مع ذلك، كان "غير تنافسي على الإطلاق، مترددًا في نشر أعمال غير مكتملة لإثارة النقاش أو ادعاء الأسبقية، نافرًا من المراسلة بشأنها، ونسيًا في الأمور العملية". ^{[ 3 ]} وقد أشير إلى أن هذه أعراض لمتلازمة أسبرجر، والتي تتوافق أيضًا مع "السلوكيات المتكررة والاهتمامات المحدودة" اللازمة لإجراء حسابات نبتون، بالإضافة إلى صعوباته في التفاعل الشخصي مع تشاليس وآيري. ^{[ 10 ]}

في عام 1852، نشر جداول جديدة ودقيقة لاختلاف المنظر للقمر ، والتي حلت محل جداول يوهان كارل بوركهارت ، وقدم تصحيحات لنظريات ماري شارل داموازو ، وجيوفاني أنطونيو أميديو بلانا ، وفيليب غوستاف دولسيه . ^{[ 1 ]}

كان يأمل أن يُمكّنه هذا العمل من الحصول على المنصب الشاغر كمشرف على مكتب التقويم البحري لجلالة الملكة، ولكن تم تفضيل جون راسل هيند ، حيث كان آدامز يفتقر إلى القدرة اللازمة كمنظم وإداري. ^{[ 3 ]}

منذ القدم، اعتُبر متوسط ​​سرعة حركة القمر بالنسبة للنجوم ثابتًا، ولكن في عام 1695، اقترح إدموند هالي أن هذا المتوسط ​​يتزايد تدريجيًا. ^{[ 11 ]} لاحقًا، خلال القرن الثامن عشر، قدّر ريتشارد دنثورن المعدل بـ +10 ثانية قوسية/قرن² ^بدلالة الفرق الناتج في خط طول القمر، ^{[ 12 ]} وهو تأثير عُرف بالتسارع العلماني للقمر . وقدّم بيير سيمون لابلاس تفسيرًا في عام 1787 من حيث التغيرات في انحراف مدار الأرض . وقد أخذ في الاعتبار فقط قوة الجاذبية الشعاعية المؤثرة على القمر من الشمس والأرض، ولكنه توصل إلى توافق كبير مع السجل التاريخي للملاحظات. ^{[ 13 ]}

في عام 1820، وبإصرار من أكاديمية العلوم ، أعاد داموازو وبلانا وفرانشيسكو كارليني النظر في عمل لابلاس، وبحثوا في الحدود التربيعية والحدود المضطربة ذات الرتب الأعلى، وحصلوا على نتائج مماثلة، مع التركيز مرة أخرى على قوة الجاذبية القطرية فقط، وإهمال قوة الجاذبية المماسية المؤثرة على القمر. وحصل هانسن على نتائج مماثلة في عامي 1842 و1847. ^{[ 14 ]}

في عام 1853، نشر آدامز بحثًا ^{[ 15 ]} يُبين أنه بينما تتلاشى الحدود المماسية في نظرية لابلاس من الدرجة الأولى، فإنها تصبح جوهرية عند إدخال الحدود التربيعية. وتُحدث الحدود الصغيرة المُكاملة زمنيًا تأثيرات كبيرة، وخلص آدامز إلى أن بلانا قد بالغ في تقدير التسارع العلماني بحوالي 1.66 ثانية قوسية لكل قرن. ^{[ 14 ]}

في البداية، رفض لو فيرييه نتائج آدامز. ^{[ 16 ]} وفي عام 1856، أقر بلانا باستنتاجات آدامز، مدعيًا أنه راجع تحليله الخاص وتوصل إلى النتائج نفسها. ومع ذلك، سرعان ما تراجع عن رأيه، ونشر نتيجة ثالثة مختلفة عن نتائج آدامز وبلانا السابقة. وفي عام 1859، حسب دولوناي الحد من الدرجة الرابعة وكرر نتيجة آدامز، مما دفع آدامز إلى نشر حساباته الخاصة للحدود من الدرجات الخامسة والسادسة والسابعة. وحسب آدامز الآن أن 5.7 ثانية فقط من الـ 11 ثانية المرصودة تُعزى إلى تأثيرات الجاذبية. ^{[ 14 ]} في وقت لاحق من ذلك العام، نشر فيليب غوستاف دولسيه، كونت بونتيكولان، ادعاءً مفاده أن القوة المماسية لا يمكن أن يكون لها أي تأثير، على الرغم من أن بيتر أندرياس هانسن ، الذي يبدو أنه نصب نفسه في دور المُحكِّم ، أعلن أن عبء الإثبات يقع على عاتق بونتيكولان، معربًا عن أسفه للحاجة إلى اكتشاف تأثير آخر لتفسير التوازن. تركز جزء كبير من الجدل حول تقارب متسلسلة القوى المستخدمة، وفي عام 1860، كرر آدامز نتائجه دون استخدام متسلسلة قوى. كما كرر السير جون لوبوك نتائج آدامز، ووافق بلانا في النهاية. تم قبول وجهة نظر آدامز في نهاية المطاف وتطويرها بشكل أكبر، مما أكسبه الميدالية الذهبية للجمعية الفلكية الملكية في عام 1866. ^{[ 1 ] [ 14 ] [ 16 ]} من المعروف الآن أن الانجراف غير المفسر ناتج عن تسارع المد والجزر . ^{[ 3 ]}

في عام 1858، أصبح آدامز أستاذاً للرياضيات في جامعة سانت أندروز ، لكنه لم يُلقِ محاضرات إلا لفصل دراسي واحد، قبل أن يعود إلى كامبريدج ليتولى منصب أستاذ لوندين في علم الفلك والهندسة. وبعد عامين، خلف تشاليس في منصب مدير مرصد كامبريدج ، وهو المنصب الذي شغله آدامز حتى وفاته. ^{[ 1 ]}

لفت وابل الشهب العظيم في نوفمبر 1866 انتباهه إلى شهب الأسديات ، التي سبق أن ناقش هوبرت أنسون نيوتن مسارها المحتمل وفترتها وتنبأ بها في عام 1864. ^{[ 1 ]} وقد أكد نيوتن أن خط طول العقدة الصاعدة ، الذي يحدد مكان حدوث الوابل، كان يتزايد، وقد اجتذبت مشكلة تفسير هذا التغير بعضًا من أبرز علماء الفلك في أوروبا. ^{[ 3 ]}

باستخدام تحليل دقيق ومفصل، توصل آدمز إلى أن هذه المجموعة من الشهب، التي تنتمي إلى المجموعة الشمسية ، تقطع مسارًا بيضاويًا ممدودًا في 33.25 سنة، وتخضع لتأثيرات واضحة من الكواكب الأكبر حجمًا، المشتري وزحل وأورانوس. نُشرت هذه النتائج عام 1867. ^{[ 1 ]} يعتبر بعض الخبراء هذا الإنجاز الأهم لآدمز. ^{[ 17 ]} تطابق مداره المحدد لشهب الأسديات مع مدار المذنب 55P /Tempel-Tuttle ، مما يشير إلى العلاقة الوثيقة بين المذنبات والشهب، والتي أصبحت فيما بعد مقبولة على نطاق واسع. ^{[ 3 ]}

بعد عشر سنوات، وصف جورج ويليام هيل طريقة جديدة وأنيقة لمعالجة مشكلة حركة القمر. وأعلن آدامز بإيجاز عن عمله غير المنشور في نفس المجال، والذي، باتباع مسار موازٍ، أكد وأكمل عمل هيل. ^{[ 1 ]}

على مدى أربعين عامًا، تناول بشكل دوري مسألة تحديد الثوابت في نظرية كارل فريدريش غاوس للمغناطيسية الأرضية . وكما هو الحال دائمًا، تطلبت هذه الحسابات جهدًا كبيرًا، ولم تُنشر خلال حياته. قام شقيقه، ويليام غريلز آدامز ، بتحريرها ، وهي موجودة في المجلد الثاني من مجموعة أوراقه العلمية . يمكن وصف هذا النوع من الحسابات العددية بأنه هوايته المفضلة. ^{[ 1 ]} وقد حسب ثابت أويلر-ماسكيروني ، ربما بطريقة غير مألوفة بعض الشيء، بدقة تصل إلى 236 منزلة عشرية ^{[ 3 ]} ، وقام بتقييم أعداد برنولي حتى العدد 62. ^{[ 1 ]}

كان لدى آدامز إعجابٌ لا حدود له بنيوتن وكتاباته، وتحمل العديد من أوراقه بصمات فكر نيوتن. ^{[ 1 ]} في عام 1872، تبرع إسحاق نيوتن والوب ، إيرل بورتسموث الخامس، بمجموعته الخاصة من أوراق نيوتن إلى جامعة كامبريدج . وتولى آدامز وجي جي ستوكس مهمة ترتيب المواد، ونشرا فهرسًا لها في عام 1888. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

عُرض عليه منصب الفلكي الملكي عام 1881، لكنه فضّل مواصلة التدريس والبحث في كامبريدج. وكان المندوب البريطاني في مؤتمر خط الزوال الدولي في واشنطن عام 1884، حيث حضر أيضاً اجتماعات الجمعية البريطانية في مونتريال والجمعية الأمريكية في فيلادلفيا . ^{[ 1 ]}

• 1847 ويُقال إنه عُرض عليه لقب فارس خلال زيارة الملكة فيكتوريا إلى كامبريدج عام 1847، لكنه رفض، إما بدافع التواضع، أو خوفًا من العواقب المالية لمثل هذا التمييز الاجتماعي؛ ^{[ 3 ]}
• 1847 عضو فخري أجنبي في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ؛ ^{[ 20 ]}
• ميدالية كوبلي لعام 1848 من الجمعية الملكية ؛ ^{[ 1 ]}
• جائزة آدمز لعام 1848 ، التي أسسها أعضاء كلية سانت جون، تُمنح كل سنتين لأفضل أطروحة في موضوع رياضي؛ ^{[ 1 ]}
• 1849 انتُخب زميلاً في الجمعية الملكية في لندن وزميلاً فخرياً في الجمعية الملكية في إدنبرة ؛
• رئيس الجمعية الفلكية الملكية في عامي 1851 و1874 (1851-1853 و1874-1876). ^{[ 1 ]}

بعد صراع طويل مع المرض، توفي آدامز في كامبريدج في 21 يناير 1892، ودُفن بالقرب من منزله في مقبرة سانت جايلز، التي تُعرف الآن باسم مقبرة أبرشية الصعود في كامبريدج. ^{[ 21 ]} في عام 1863، تزوج من الآنسة إليزا بروس (1827-1919) من دبلن ، والتي عاشت بعد وفاته ودُفنت بجانبه. ^{[ 1 ]} بلغت ثروته عند وفاته 32,434 جنيهًا إسترلينيًا (2.6 مليون جنيه إسترليني بأسعار عام 2003). ^{[ 3 ] [ 22 ]}

• نصب تذكاري في دير وستمنستر مع ميدالية صورة، من تصميم ألبرت بروس جوي ؛ ^{[ 23 ]}
• تمثال نصفي، من تصميم جوي في قاعة كلية سانت جون، كامبريدج؛ ^{[ 1 ]}
• تمثال نصفي آخر لشاب ينتمي إلى الجمعية الفلكية الملكية؛ ^{[ 1 ]}
• صور شخصية من:
  • هوبرت فون هيركومر في كلية بيمبروك؛ ^{[ 1 ]}
  • بول رافائيل مونتورد في قاعة الاجتماعات في سانت جون؛ ^{[ 1 ]}
• لوحة تذكارية، عليها نقش من قبل رئيس الأساقفة بنسون ، في كاتدرائية ترورو ؛ ^{[ 1 ]}
• أقام باسبور إدواردز معهدًا عامًا تكريمًا له في لونسيستون، بالقرب من مسقط رأسه؛ ^{[ 1 ]}
• تم تسمية نوناتاك آدامز ، وهو نوناتاك يقع على نهر نبتون الجليدي في جزيرة ألكسندر في القارة القطبية الجنوبية، على اسمه.
• تمثال للفنانة جوي في ساحة ألبرت، مانشستر .

• مؤامرات في الجمعية الفلكية الملكية ومرصد كامبريدج من سيرة ريتشارد كريستوفر كارينجتون

• أعمال جون كوتش آدامز أو أعمال تتناوله على ويكي مصدر
• السيرة الذاتية في قاعدة بيانات سانت أندروز
• فايستين، إريك وولفغانغ (محرر). "آدامز، جون كوتش (1819–1892)" . عالم العلوم .
• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "جون كوتش آدامز" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز
• "آدامز، جون كوتش"  . الموسوعة الدولية الجديدة . 1905.
• "آدامز، جون كوتش"  . موسوعة أمريكانا . 1920.
• دافور كراينوفيتش، جون كوتش آدامز: عالم فلك رياضي، وصديق جورج غابرييل ستوكس في الجامعة، ومروج للنساء في علم الفلك