جون برات (رئيس شمامسة كلكتا)

كان جون هنري برات، زميل الجمعية الملكية (4 يونيو 1809 - 28 ديسمبر 1871)، رجل دين وعالم فلك ورياضيات بريطانيًا. انضم إلى شركة الهند الشرقية البريطانية عام 1838 كقسيس، وكان أحد رسل كامبريدج ، ثم أصبح رئيس شمامسة كلكتا . ورغم ترشيحه لمنصب أسقف كلكتا، إلا أن القرار أُلغي في اللحظة الأخيرة، وعُيّن جورج كوتون في المنصب. وبصفته عالم رياضيات موهوبًا، عمل على مسائل في الجيوديسيا وعلوم الأرض، وقد تواصل معه مدير عام المساحة في الهند لدراسة الأخطاء في المسوحات الناتجة عن انجذاب خط الشاقول إلى كتلة جبال الهيمالايا. قاده ذلك إلى تطوير نظرية قائمة على توازن القشرة الأرضية، والتي أصبحت أساسًا لمبدأ التوازن الأرضي . توفي في الهند بمرض الكوليرا أثناء زيارة إلى غازيبور .

كان برات الابن الثاني لجوسيا برات وإليزابيث (ني جويت). تاريخ ميلاده الدقيق محل جدل، ويُعتقد أنه وُلد في لندن حيث عُمِّد في 30 يونيو 1809 في كنيسة سانت ماري وولنوث . تلقى تعليمه الابتدائي في مدرسة أوكهام تحت إشراف الدكتور دونكاستر. ثم التحق بكلية كايوس في كامبريدج، حيث تتلمذ على يد ويليام هوبكنز . ^{[ 1 ]} تخرج برات بشهادة البكالوريوس، وحصل على المركز الثالث (بعد ألكسندر إليس وجوزيف بوستيد) في امتحان الرياضيات الثلاثي عام 1833، وانتُخب زميلًا، ثم نال درجة الماجستير عام 1836. ^{[ 2 ]} مكث برات في كامبريدج لفترة من الزمن، وقدم دروسًا خصوصية. كان من بين طلابه هارفي جودوين ، الذي أصبح لاحقًا أسقف كارلايل . ^{[ 3 ]} أثناء وجوده في كامبريدج، ألّف كتابًا بعنوان "المبادئ الرياضية للفلسفة الميكانيكية" (1836، الطبعة الثانية 1845)، والذي وصف فيه التطبيقات الرياضية في فيزياء الجاذبية. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

عُيّن برات قسيسًا لشركة الهند الشرقية عام 1838 بفضل نفوذ والده على الأسقف دانيال ويلسون. وأصبح قسيسًا خاصًا به، وفي عام 1850 عُيّن رئيسًا لشمامسة كلكتا. أتاح له وقت الفراغ الذي أتيحت له خلال فترة عمله في الهند فرصةً لدراسة الرياضيات ^{[ 4 ]} ، مع أنه أشار إلى صعوبة العمل بمفرده، مما أدى إلى نقاشات مطولة في مجلات الجمعيات العلمية في بريطانيا. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} وعندما توفي الأسقف ويلسون عام 1858، رُشّح برات لمنصب الأسقف. وحظي بالموافقة بفضل نفوذ اللورد شافتسبري على اللورد بالمرستون، ولكن بعد فترة وجيزة، وفي أعقاب انتفاضة عام 1857، تقرر عدم تعيين أي شخص معروف بأعماله التبشيرية. فوقع الاختيار على الأسقف كوتون . وكانا يكنّان لبعضهما احترامًا كبيرًا. وفي عام 1864، أصدر وزير الدولة في الهند أمرًا بإحالة القساوسة إلى التقاعد بعد خمسة وعشرين عامًا (بعد أن كانت مدة خدمتهم غير محدودة سابقًا). استُثني برات من ذلك، ومُدِّدت فترة عمله من أكتوبر 1867 إلى مارس 1869 بناءً على طلب من الأسقف كوتون. وعندما رغب برات في الاستقالة عام 1869، مدد وزير الدولة خدمته حتى أكتوبر 1872. بعد وفاة الأسقف كوتون عام 1866، أنشأ برات صندوقًا وقفيًا لترشيح مدارس التلال لدعم مشروع الأسقف كوتون لإنشاء مدارس في مناخ التلال المعتدل، لصالح أبناء المقيمين الإنجليز الفقراء في الهند الذين لم يكن بمقدورهم تحمل تكاليف التعليم في إنجلترا. تزوج برات من هانا ماريا براون، ابنة جورج فرانسيس براون ، وهو موظف مدني في البنغال، في بهاجالبور في 6 مارس 1854. وانتُخب زميلًا في الجمعية الملكية عام 1866. ^{[ 2 ]} شغل برات منصب رئيس جمعية كلكتا لمنع القسوة على الحيوانات التي أسسها كولزورثي غرانت عام 1861. وتوفي بمرض الكوليرا أثناء زيارته لغازيبور في الهند في 28 ديسمبر 1871. وبتحريض من الأسقف روبرت ميلمان ، أُقيم نصب تذكاري لبرات في كاتدرائية القديس بولس في كلكتا . ^{[ 5 ] [ 10 ]}

كان برات مؤلف كتاب "المبادئ الرياضية للفلسفة الميكانيكية" (1836)، والذي تم توسيعه لاحقًا وإعادة تسميته إلى "حول الجاذبية، ودوال لابلاس، وشكل الأرض" (1860، 1861، و1865). الطبعة الأخيرة عبارة عن رسالة تضم حوالي 162 صفحة. الهدف الأساسي من هذا الكتاب هو الإجابة على سؤال ما إذا كانت الأرض قد اكتسبت شكلها الحالي من كونها في الأصل في حالة سائلة. ^{[ 11 ]} ينقسم الكتاب إلى جزأين، ينطلق الأول من قانون نيوتن للجاذبية الكونية ، ويحسب القوة الناتجة التي تؤثر على نقطة ما بواسطة كتلة كلية بأشكال تتراوح من الكرة إلى الشكل الإهليلجي، ثم إلى كتلة غير منتظمة تتكون من طبقات شبه كروية تقترب أكثر فأكثر من حالة الأرض. أما الجزء الثاني فيُعنى بحساب شكل الأرض بناءً على فرضية كونها سائلة، ثم بناءً على المبادئ الجيوديسية . استُخدم جزء من عمله حرفيًا على نطاق واسع من قبل إسحاق تودنتر في كتابه "رسالة في علم السكون التحليلي " (1853). ^{[ 12 ]}

حتى أثناء رحلته إلى الهند عام 1838 على متن سفينة دوق بوكلو، أجرى برات تجارب لدراسة التيارات في المحيط وقاس درجات الحرارة على أعماق مختلفة. ^{[ 13 ]} وخلال وجوده في الهند، تواصل معه أندرو سكوت وو ، مدير المساحة العامة للهند الذي خلف جورج إيفرست ، لدراسة الشذوذ الجاذبي الناتج عن جبال الهيمالايا على خط الشاقول، والذي تسبب في أخطاء في المسح المثلثي العظيم . قدّر برات الانحراف المتوقع لخط الشاقول بناءً على كتلة الجبال (استنادًا إلى الكثافة المقدرة عام 1772 في جبل شيهاليون في اسكتلندا)، لكن الانحرافات المرصودة كانت أقل بكثير. ^{[ 14 ]} طرح برات نظرية مفادها أن كثافة الجبال أقل من كثافة الطبقة التحتية. كما لوحظ أن انحرافات خط الشاقول كانت أكبر عند سفح الجبل وتقل كلما ابتعدنا عنه. ^{[ 15 ]} وقدّم جورج إيري تفسيرًا مفاده أن جذور الجبل تمتد عميقًا في الأرض. قارنها بكومة من جذوع الأشجار في الماء، واقترح أنه عندما يبرز جذع شجرة أعلى من سطح الماء، يجب أن يكون جزء أكبر منه مغمورًا. من جهة أخرى، اقترح برات أن الكثافة تحت الجبال الواقعة تحت مستوى سطح البحر أقل (وهو ما تم تطويره لاحقًا وأُطلق عليه عمق التعويض)، وأن هذا يُعوض بالكتلة الموجودة فوق مستوى سطح البحر. يفترض تفسير برات تباينًا في الكثافة، بينما يفترض آيري كثافة قشرية ثابتة. ^{[ 16 ] [ 17 ]} انتقد برات فكرة آيري لأنها افترضت قشرة أرضية أرق (10 أميال) من تلك التي قدّرها ويليام هوبكنز (من 800 إلى 1000 ميل)، وأيضًا أن القشرة أخف وزنًا. قال برات إن القشرة تبرد من باطنها الصلب، وبالتالي يجب أن تكون أكثر كثافة. لم يدافع آيري عن رأيه، لكن صموئيل هوتون استغل النقاش ليؤكد أن الرياضيات أداة عديمة الفائدة للتكهنات. ^{[ 18 ]} اقترح برات أن القشرة الأرضية ستكون منخفضة في المناطق الباردة من العالم، وأشار إلى أن انحراف العمود الرأسي ناتج عن كثافة عالية غير طبيعية في المحيطات جنوب جبال الهيمالايا. ^{[ 10 ] [ 19 ]} كما وظّف برات معرفته بالفيزياء والرياضيات في عدد من التطبيقات في الهند، حيث استشاره المهندسون. ^{[ 20 ]} وقد درس الأقواس، ^{[ 21 ]}الفيزياء التي تنطوي عليها الحركة المفاجئة لكتلة من الماء كما حدث في فيضانات نهر السند عام 1858 وفي مضيق نهر هوغلي ، ^{[ 22 ]} وحساب كمية الحديد المطلوبة للجسور الكابولية . ^{[ 23 ]}

أبدى برات اهتمامًا كبيرًا بعلم الفلك الهندوسي، ودعم ترجمة كتاب "سيدانتا شيروماني" ، وساهم في نشره على يد المؤلفين لانسلوت ويلكنسون وبانديت بابو ديفا شاستري عام 1863. ^{[ 24 ]} ردًا على سؤال من البروفيسور إدوارد بايلز كويل حول كيفية تحديد إتش تي كولبروك لعمر الفيدا ، أجرى برات حسابات استنادًا إلى مراجع فلكية، ووجد بعض الأخطاء في كتابات كولبروك، واقترح أن يكون تاريخها إما حوالي 1181 أو 1229 قبل الميلاد. ^{[ 25 ]} مع ذلك، رأى برات أن علم الفلك الهندي والعربي قد فشلا في بناء إطار رياضي أو فيزيائي، وأن إنجازهما الرئيسي الوحيد اقتصر على التنبؤ بالكسوف، وحتى هذه التنبؤات اعتبرها غير دقيقة. ^{[ 26 ]}

في عام ١٨٤٩، كتب برات وشقيقه مذكرات عن والدهما. ^{[ ٢٧ ]} وفي عام ١٨٥٦، نشر برات كتابًا بعنوان "الكتاب المقدس والعلم لا يتعارضان" ، والذي صدرت منه طبعات عديدة؛ كُتب في البداية للرد على تصريح عالم الرياضيات بادن باول (والد رائد الكشافة) بأن "كل علم الجيولوجيا يتعارض مع الكتاب المقدس"، ثم تناول الكتاب نظريات علمية أخرى، بما في ذلك نظرية التطور ، التي اعتُقد أنها تتعارض مع الكتاب المقدس. ^{[ ٢٨ ]} وفي عام ١٨٦٥، قام بتحرير مخطوطة والده " ملاحظات انتقائية، أو ملاحظات نقاش حول مواضيع دينية في اجتماعات الجمعية الانتقائية ، لندن، خلال الفترة ١٧٩٨-١٨١٤" . كما نشر أيضًا " شرحًا لرؤيا يوحنا" (١٨٦٢). ^{[ ٢٩ ]}

تأسست مدرسة برات للبنات تخليداً لذكراه في كلكتا عام 1876 على يد الأسقف ميلمان. ^{[ 30 ]} تقع هذه المدرسة في شارع إيه جيه سي بوس، كلكتا ، وتُعرف الآن باسم مدرسة برات التذكارية.

• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "جون برات (رئيس شمامسة كلكتا)" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز