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內維爾·馬斯基林

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英國皇家天文學家 [1]  ，首個把時間精確到十分之一秒的人。
中文名
馬斯基林
外文名
Maskelyne,Nevil
國    籍
英國
出生日期
1732年10月6日
逝世日期
1811年2月9日
畢業院校
劍橋大學
職    業
天文學家。
出生地
倫敦

目錄

  1. 1 人物簡介
  2. 2 人物生平
  3. ▪ 早年經歷
  4. ▪ 大學時代
  1. ▪ 金星凌日
  2. ▪ 航海測試
  3. ▪ 天文觀測
  4. ▪ 稱量地球
  5. 3 其他研究
  1. 4 個人生活
  2. 5 蒙冤昭雪

內維爾·馬斯基林人物簡介

馬斯基林（Maskelyne,Nevil）英國天文學家。1732年10月6日生於倫敦；1811年2月9日卒於倫敦格林威治。 馬斯基林出生於一個上層家庭，1754年畢業於劍橋大學，1755被委任為牧師。但是他擅長於數學和科學，1748年他觀看了一次日食，這使他對天文學產生了永恆的興趣。 當時需要有人帶領一支遠征隊到聖赫勒拿去觀測1761年的金星凌日，佈雷德利推薦馬斯基林去。觀測金星凌日是測定金星距離---因而又可確定太陽系其它天體距離的一種方法，但是由於其它一些問題，這次凌日觀測失敗了。然而，馬斯基林在那裏研究了用觀測月球來測定經度的方法，這種方法可與使用哈里森發明的時計的方法相匹敵。 約翰·哈里森贏得了政府提供的獎金就退場了，但是馬斯基林卻繼續編制月球表和《航海曆書》，它在死後一個多世紀內，依然是航海的得力助手。1765年，他繼納撤尼爾·布利斯（Nathanie Bliss）而受命為第五任皇家天文學家。 馬斯基林是最先使時間測量精確到十分之一秒的人。

內維爾·馬斯基林人物生平

內維爾·馬斯基林早年經歷

馬斯基林的父親是一名執業律師，他住在英國威爾特郡的珀頓鎮。埃德蒙·馬斯凱琳於1724年2月4日與伊麗莎白·布斯結婚。他們有四個孩子。Nevil Maskelyne在1800年寫了自傳體筆記，在其中他提供了一些關於這個家庭起源的信息：“一個古老家族的最後一位男性繼承人長期定居在威爾特郡的珀頓，從名字上看，這個家族可能來自諾曼底，50年前那裏有一個叫馬斯基林的家族。”
四個孩子都出生在肯辛頓，但1736年，他們全家搬到了威斯敏斯特的託希爾街。這意味着兩個大男孩威廉和埃德蒙離他們上學的威斯敏斯特學校很近，他們的父親老埃德蒙離他的工作地點很近。1741年1月，尼維爾在威斯敏斯特學校開始接受教育。老埃德蒙於1744年3月去世，當時尼維爾12歲，家裏相當貧窮。1748年，尼維爾的母親伊麗莎白去世時，尼維爾仍在威斯敏斯特學校接受教育。此後，尼維爾在威斯敏斯特的文森特·伯恩家寄宿，繼續他的學校教育。就在他母親去世之前，他對天文學的興趣是在1748年7月25日看到日食後開始的。Maskelyne在寫他的學校教育時説：
“偉大的數學家從數學賦予他們的天文學成就的便利變成了天文學家；但在這裏，對天文學的熱愛是應用於數學的動機，沒有數學，我們的天文學家很快發現，他無法在他最喜歡的科學上取得他所希望的進步；幾個月後，在沒有任何幫助的情況下，他使自己掌握了幾何和代數的要素。在這些幫助下，他很快就閲讀了天文學和光學以及……力學、氣動學和流體靜力學。他在這些科學方面取得的巨大進步使他自然而然地進入了劍橋大學……” [3] 

內維爾·馬斯基林大學時代

Maskelyne於1749年11月進入劍橋聖凱瑟琳學院。第二年夏天，他搬到彭布羅克學院，1752年，他再次搬到三一學院，在那裏他學習數學三角法，並於1754年獲得學士學位。他在數學三項全能賽中排名第七。作為獲得獎學金的一部分，他於1755年被任命為牧師，成為赫特福德郡奇平巴內特的副牧師。1756年，他成為劍橋三一學院的研究員。此時，他與牛津大學Savilian天文學教授詹姆斯·布拉德利和皇家天文學家保持着密切聯繫。Maskelyne從與Bradley的合作中學到了很多東西，並幫助他製作了折射表。
1758年4月27日，在布拉德利的支持下，馬斯凱琳被倫敦皇家學會錄取，他的推薦信稱他為…一個精通數學學習和自然哲學的人…… [3] 

內維爾·馬斯基林金星凌日

1760年7月14日，英國皇家學會同意派遣馬斯凱琳前往聖赫勒拿島，觀察1761年6月6日發生的金星凌日。Maskelyne早些時候提出，同樣的探險隊應該嘗試測量天狼星的視差。
這次金星凌日非常重要，因為準確的測量可以準確地測量地球到太陽的距離，並確定太陽系的規模。1761年1月18日，他乘坐亨利王子號啓航。在航行中，他嘗試了使用托比亞斯·梅爾製作的月球表來確定經度的月球位置方法。1761年4月6日，他在充足的時間內抵達聖赫勒拿島，找到了一個良好的觀測地點並安裝了儀器。遺憾的是，6月6日多雲，他無法測量過境點。他在聖赫勒拿島花了幾個月的時間試圖計算天狼星的視差，但最終發現他的儀器有問題。1762年2月，馬斯凱琳失望地乘坐沃裏克號輪船駛向英國。5月15日抵達普利茅斯後，他回到Chipping Barnet，在那裏擔任副牧師，並出版了一本書。他在《英國水手指南》（1763年）中發表了確定經度的月球距離方法，其中還包括托比亞斯·梅爾的表格。 [7] 

內維爾·馬斯基林航海測試

H4航海表 H4航海表 [2]
1763年，他前往巴巴多斯，對約翰·哈里森的H4時計儀器進行試驗。Maskelyne雖然不是正在評估經度計算方法的經度委員會成員，但他被認為是一位合適的決策者，因為他可以使用木星的衞星準確地計算巴巴多斯的經度，並將這一準確結果與Harrison的H4和他的月球距離法得出的結果進行比較。9月23日，馬斯凱琳乘坐英國皇家海軍路易莎公主號，11月7日，該船牧師抵達巴巴多斯布里奇敦。約翰·哈里森的兒子威廉·哈里森於1764年5月13日攜H4航海表抵達。他反對馬斯凱琳參與H4試驗，因為馬斯凱琳支持自己的月球距離方法。他們就誰進行測量和試驗達成了妥協。哈里森的H4以約10英里的誤差表現最好，而月球距離法的誤差約為30英里。回到英國後，他於1764年12月20日向英國皇家學會提交了研究結果。1765年2月9日，經度委員會同時批准了哈里森的H4和月球距離法。
1765年2月26日，他回國後不久，被任命為皇家天文學家，接替納撒尼爾·布利斯，後者在1764年9月去世時僅擔任該職位兩年。在馬斯凱琳擔任皇家天文學家之前，這四個人都是以最低工資作為獨立收入者。另一方面，Maskelyne獲得了一份薪水，使該職位成為他的主要職業（每年350英鎊）。這樣做的效果是使他的意見成為公共財產，而該職位的早期持有者則將他們的意見視為私人財產。1766年12月，他出版了《航海年鑑（The British Mariner's Guide）》的第一卷，並一直致力於這一項目，直到他去世。最初的目的是提供表格，以便通過月球距離法計算經度。《航海年鑑》的主要特點是一張全年（1767年）以三小時為間隔計算出的標稱精度為1“的月球距離表，並輔以Maskelyne自己編制的其他必要表格、解釋、説明和示例。因此，困難減少到計算相當於找到方位角的當地時間，以及針對折射和視差的影響校正觀測到的月球距離（通過年鑑中描述的兩種方法中的任何一種）。 [9] 

內維爾·馬斯基林天文觀測

Mary·Croarken描述了Maskelyne作為皇家天文學家在格林威治天文台所做的工作：格林威治的主要工作是觀測太陽、月亮、行星和恆星的位置，並公佈這些數據。這是一項相當大的任務，因為不僅需要經常在夜間進行觀測，而且還需要減少校正折射、視差、儀器誤差等，並且必須製作一份公平的副本。為了履行大部分職責，Maskelyne僱傭了一名助理。Maskelyne和他的許多同時代科學界人士一樣，是英國國教的牧師，每年都會訪問他在威爾特郡的教區，並定期參加英國皇家學會和倫敦的其他會議，在那裏他是科學界的一員。在實踐中，這意味着他的助手應該承擔大部分的觀察任務，儘管公平地説，觀察書顯示Maskelyne在居住時也會定期觀察。
此外，有一個有趣的描述馬斯凱琳對他的助手所需的技能，由他在1787年制定：
“理解算術、幾何、代數、平面和球面三角以及對數；有一雙好眼睛和一雙好耳朵，長得好，體質好，使他能夠在一天中花幾個小時進行計算，並在深夜進行觀測。寫一手好字，做一台準備好的、穩定的算術計算機。如果他對天文學有所瞭解，並能進行機械操作，那就更好了。保持清醒和勤奮，能夠忍受禁閉。年齡從20歲到40歲。”
當然，馬斯基林被任命為皇家天文學家對約翰·哈里森來説是一個打擊，他認為馬斯基林是經度獎的主要競爭對手。成為皇家天文學家意味着Maskelyne成為了經度委員會的成員：……由此產生的關於H4的報告完全是負面的。Maskelyne似乎在“準確性”的含義上搪塞，譴責哈里森的H4。在這個時代，所有的時鐘都以一定的速率獲得或丟失時間，但只要這個速率是恆定的和已知的，就可以推導出準確的時間。Maskelyne拒絕接受這些更正。
哈里森於1776年去世，他最終認為馬斯凱琳對H4的判斷有偏見。 [8] 

內維爾·馬斯基林稱量地球

Maskelyne於1772年向英國皇家學會提出了一項利用鉛垂線測定地球密度的實驗。他不是第一個提出這種實驗的人。Bouguer和La Condamine在30多年前就嘗試過這樣的實驗。英國皇家學會成立了山脈引力委員會，該委員會派出多名科學家在英格蘭和蘇格蘭尋找合適的山脈，這些山脈必須：“……有足夠的高度，與其他山丘相當分離，從東到西比從北到南大得多。”
1774年，Maskelyne在徵得喬治二世國王的許可後，在蘇格蘭珀斯郡的Schiehallion山上進行了這項榭赫倫實驗。Schiehallion之所以被山脈吸引力委員會選中，是因為它的形狀出奇地規則和圓錐形的山體，因此可以準確地確定其體積。他在山的南側建立了一個天文台，標出了一條子午線，建立了一條與望遠鏡相連的鉛垂線，並在39顆恆星穿過子午線時進行了169次觀測，每顆恆星離“天頂”的角距離（如鉛垂線所示）都被非常小心地記錄下來。
在進行了這些觀測後，他在山的北側建立了一個天文台，並進行了一系列類似的觀測。Maskelyne根據他的觀測結果（必須對摺射、進動、像差、偏差和章動進行校正）計算出鉛垂線被山的引力拉了11.7英寸。從中他推斷出地球的密度大約是水的4.5倍。1775年，他因此被英國皇家學會授予科普利獎章。 [7] 

內維爾·馬斯基林其他研究

光學是他非常感興趣和相關的話題，1761年，他發表了“由於球面圖形的缺陷，通過透鏡折射的光線的像差定理”。儘管他沒有訪問北美，但Maskelyne在1765-68年期間非常參與了Charles Mason和Jeremiah Dixon在賓夕法尼亞州進行的天文和測量。
瑞利勳爵於1883年發現了夜間近視，即在黑暗中往往近視。然而，正如John Levene在中指出的那樣，這是Maskelyne發現的，並發表在他的論文《試圖解釋視覺理論中的困難，取決於1789年光的不同折射率（An attempt to explain a Difficulty in the Theory of Vision, depending on the Different Refrangibility of Light of 1789.）》中。雖然他對原始的數學思想不太感興趣，但他確實證明了一些新的幾何定理。例如，1808年，他發表了一篇論文，給出了以下定理的證明：將一個圓分為三道彼此相連的弧A、B、C，則圓的半徑的平方乘以三個弧A、B、C的切線之和，等於切線相乘的乘積。 [6] 

內維爾·馬斯基林個人生活

Maskelyne於1755年被任命為牧師。1768年，他被劍橋大學授予神學學士學位，1775年，他在什羅普郡的什拉瓦丁生活。他的兄弟威廉於1772年去世，此時馬斯凱琳繼承了威爾特郡珀頓斯托克的龐德農場。1777年，他被劍橋大學授予神學博士學位，1782年，三一學院授予他諾福克北倫克頓的生活權。1784年8月21日，他在霍爾本的聖安德魯斯與北安普敦郡科特斯托克的約翰·佩特·羅斯的次女索菲亞·羅斯（1752-1821）結婚。他們育有一女瑪格麗特（1785年6月27日生於格林尼治）。結婚後，Maskelynes夫婦將Pond’s Farm作為鄉村度假勝地。 [5] 

內維爾·馬斯基林蒙冤昭雪

倖存下來的大量信件中的證據證明，儘管馬斯凱琳在一些人看來可能有些浮誇和無聊，但他幾乎受到了同時代人的普遍喜愛和欽佩，也許除了一些計時器製造商及其家人。在20世紀一些流行的馬斯凱琳的書中，他是一個邪惡的天才，出於個人怨恨，因為他自己參與了競爭對手的月球距離經度測量方法，試圖剝奪這位貧窮的文盲木匠的正當報酬，這種名聲在他自己的時代肯定不是普遍存在的，現代研究也無法證明這一點：他是經度委員會的成員，由議會任命，就大筆公共資金的獎勵提供建議；沒有任何證據表明他在任何時候濫用了公務員的職位，更不用説自掏腰包了。
Maskelyne因其貢獻而受到世界各地許多社會和學院的表彰。他被選入美國藝術與科學院、巴黎科學院、漢諾威科學院以及俄羅斯和波蘭的學院。 [4] 
參考資料