Σάιμον Νιούκομπ

Τα πρώτα του χρόνια

Ο Σάιμον Νιούκομπ γεννήθηκε στην κωμόπολη Γουάλας της Νέας Σκωτίας. Οι γονείς του ήταν οι Έμιλυ Πρινς (Emily Prince), κόρη δικαστή, και ο δάσκαλος Τζων Μπάρτον Νιούκομπ (John Burton Newcomb). Ο Τζων δίδασκε σε διάφορα μέρη του Καναδά και ιδιαίτερα σε χωριά της Νέας Σκωτίας. Ο μικρός Σάιμον φαίνεται ότι εκπαιδεύτηκε κυρίως από τον πατέρα του στο σπίτι και από μία σύντομη μαθητεία κοντά σε κάποιον «δρα. Φόσεϊ» (Foshay), ένα πρακτικό γιατρό στο Νιου Μπράνσγουικ, το 1851. Παρόλα αυτά, ο πατέρας του έδωσε στον Σάιμον θαυμάσιες βάσεις για μελλοντικές σπουδές. Η μαθητεία κοντά στον Φόσεϊ πραγματοποιήθηκε μετά από συμφωνία ότι ο Φόσεϊ θα τον μάθαινε επί πενταετία να χρησιμοποιεί βότανα για να γιατρεύει τους ανθρώπους. Αλλά μετά από δύο χρόνια ο έφηβος Σάιμον απογοητεύθηκε από τη μαθητεία του και από την καθόλου επιστημονική προσέγγιση του Φόσεϊ στο επάγγελμά του, αντιλαμβανόμενος ότι ο άνθρωπος ήταν ένας κομπογιαννίτης. Αποφάσισε λοιπόν να φύγει μακριά του, τερματίζοντας έτσι τη συμφωνία. Περπάτησε τα 190 χιλιόμετρα ως το λιμάνι του Καλαί στο Μέιν των ΗΠΑ, όπου ο καπετάνιος ενός πλοίου συμφώνησε να τον πάρει ως το Σάλεμ της Μασαχουσέτης, όπου βρισκόταν ο πατέρας του, όπως και έγινε. Στη συνέχεια, ταξίδεψαν μαζί και εγκαταστάθηκαν στο Μέριλαντ.
Εκεί ο Σάιμον Νιούκομπ μελέτησε μια ποικιλία θεμάτων, όπως Πολιτική Οικονομία και Θεολογία, ενώ δίδασκε παιδιά του δημοτικού για βιοποριστικούς λόγους. Οι βαθύτερες μελέτες του πάντως με τον καιρό επικεντρώθηκαν στα Μαθηματικά και την Αστρονομία. Συγκεκριμένα, διάβασε το έργο Principia Mathematica του Νεύτωνα. Το 1856 διορίσθηκε ως ιδιωτικός εκπαιδευτικός κοντά στην Ουάσινγκτον και συχνά μετέβαινε στην πρωτεύουσα των ΗΠΑ για να μελετήσει Μαθηματικά στις εκεί βιβλιοθήκες.
Μετά από ένα ακόμα έτος, το 1857, ο Νιούκομπ προσλήφθηκε ως «ανθρώπινος υπολογιστής» στο Γραφείο του Ναυτικού Αλμανάκ, στη Μασαχουσέτη. Τότε εγγράφηκε στη Σχολή Επιστημών Λώρενς (Lawrence Scientific School) του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, από όπου αποφοίτησε το 1858 με πτυχίο Φυσικών Επιστημών.

Αστρονομία

Πριν ξεσπάσει ο Αμερικανικός Εμφύλιος Πόλεμος, πολλοί «συμπαθούντες» των Νοτίων υπέβαλαν την παραίτησή τους από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, οπότε το 1861 ο Νιούκομπ επωφελήθηκε από τις κενώσεις θέσεων και προσλήφθηκε ως καθηγητής πλέον των Μαθηματικών και αστρονόμος στο Ναυτικό Αστεροσκοπείο των ΗΠΑ, στην πρωτεύουσα Ουάσινγκτον. Ο Νιούκομπ άρχισε να εκτελεί ακριβείς μετρήσεις των θέσεων των πλανητών ως βοήθημα στη ναυσιπλοΐα, με αποτέλεσμα να αυξηθεί πολύ το ενδιαφέρον του για τις θεωρίες των πλανητικών κινήσεων.
Κατάλαβε ότι ο πίνακας σεληνιακών θέσεων του Πέτρου Ανδρέα Χάνσεν έσφαλλε και, όταν επισκέφθηκε το Παρίσι το 1870, ανακάλυψε ότι, εκτός από τα δεδομένα της περιόδου 1750 ως 1838 που είχε χρησιμοποιήσει ο Χάνσεν, υπήρχαν και άλλα, που πήγαιναν πίσω μέχρι το 1672. Δεν είχε, ωστόσο, την απαιτούμενη ηρεμία για επιστημονική δουλειά, καθώς τότε έλαβε χώρα η ήττα του Γάλλου αυτοκράτορα Ναπολέοντα Γ΄ στον Γαλλοπρωσικό Πόλεμο και την επακόλουθη αλλαγή καθεστώτος στη Γαλλία. Ο Νιούκομπ κατάφερε να διαφύγει από την πόλη έχοντας πάρει τα πρόσθετα στοιχεία, τα οποία του επέτρεψαν να αναθεωρήσει τους πίνακες του Χάνσεν.
Το 1875 του προσφέρθηκε η θέση του διευθυντή του Αστεροσκοπείου του Χάρβαρντ, αλλά ο Νιούκομπ την αρνήθηκε, έχοντας πια κατασταλάξει ότι τα ενδιαφέροντά του βρίσκονταν στη Μαθηματική και όχι στην Παρατηρησιακή Αστρονομία.

Διευθυντής του Γραφείου του Ναυτικού Αλμανάκ

Το 1877 ο Νιούκομπ έγινε διευθυντής του Γραφείου του Ναυτικού Αλμανάκ, όπου με την επαρκή βοήθεια του Τζωρτζ Γουίλιαμ Χιλ εγκαινίασε ένα πρόγραμμα επανυπολογισμού όλων των σημαντικών αστρονομικών σταθερών. Παρά το γεγονός ότι επιφορτίσθηκε με επιπλέον απαιτητικά καθήκοντα ως καθηγητής των Μαθηματικών και της Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς από το 1884, συνέλαβε με τον Ντάουνινγκ (A.M.W. Downing) ένα σχέδιο για να πάψει η διεθνής σύγχυση που επικρατούσε τότε στο θέμα αυτό. Τον Μάιο 1896, όταν παρακολούθησε ένα σχετικό συνέδριο στο Παρίσι, υπήρχε πια διεθνής ομοφωνία πως όλες οι αστρονομικές εφημερίδες και τα αλμανάκ θα έπρεπε να βασίζονται στους υπολογισμούς του Σάιμον Νιούκομπ. Μέχρι και το 1950 ένα συνέδριο επιβεβαίωσε τις σταθερές του Νιούκομπ ως το διεθνές στάνταρντ.

Η ταχύτητα του φωτός

Το 1878 ο Νιούκομπ είχε αρχίσει να σχεδιάζει μια νέα και ακριβέστερη μέτρηση της ταχύτητας του φωτός που χρειαζόταν για τις ακριβείς τιμές πολλών αστρονομικών σταθερών. Είχε ήδη αρχίσει να αναπτύσσει μια βελτίωση της μεθόδου του Λεόν Φουκώ όταν έλαβε ένα γράμμα από τον νεαρό αξιωματικό του πολεμικού ναυτικού και φυσικό Άλμπερτ Άμπραχαμ Μάικελσον, ο οποίος σχεδίαζε επίσης μία τέτοια μέτρηση: άρχισε έτσι μία μακρά σχέση συνεργασίας και φιλίας. Το 1880 ο Μάικελσον βοήθησε στην πρώτη μέτρηση που έκανε ο Νιούκομπ, στο Φορτ Μάγιερ και το Ναυτικό Αστεροσκοπείο, που τότε βρισκόταν στον ποταμό Ποτόμακ. Η δεύτερη ομάδα μετρήσεων, μεταξύ του αστεροσκοπείου και του Μνημείου Ουάσινγκτον, έγινε χωρίς τον Μάικελσον, που είχε εγκαινιάσει το δικό του πρόγραμμα μετρήσεων της ταχύτητας του φωτός, για τις οποίες έγινε αργότερα διάσημος. Οι μετρήσεις των δύο επιστημόνων είχαν σημαντική διαφορά μεταξύ τους. Το 1883 ο Μάικελσον αναθεώρησε τη δική του μέτρηση προς μία τιμή εγγύτερα προς αυτή του Νιούκομπ.

Νόμος του Benford

Το 1881 ο Νιούκομπ συνέβαλε στην ανακάλυψη της στατιστικής αρχής που είναι σήμερα γνωστή ως «Νόμος του Benford», όταν είδε ότι οι πρώτες σελίδες των πινάκων λογαρίθμων, που χρησιμοποιούνταν τότε για την εκτέλεση υπολογισμών, ήταν πολύ πιο φθαρμένες από τη χρήση από ό,τι οι τελευταίες. Αυτό τον οδήγησε στο να διατυπώσει την αρχή ότι σε οποιονδήποτε κατάλογο αριθμών λαμβανόμενων από ένα τυχαίο σύνολο δεδομένων, περισσότεροι αριθμοί αρχίζουν από το ψηφίο 1 παρά από οποιοδήποτε άλλο.

Λίκνιση Chandler

Το 1891, λίγο μόλις καιρό μετά την ανακάλυψη από τον Σηθ Κάρλο Τσάντλερ της ελαφράς διακυμάνσεως του γεωγραφικού πλάτους ανά 14 μήνες, που αναφέρεται σήμερα ως Λίκνιση Chandler, ο Νιούκομπ ερμήνευσε τη φαινομενική ασυμφωνία ανάμεσα στην παρατηρούμενη κίνηση και την προβλεπόμενη περίοδο για τη λίκνιση: η αρχική θεωρία βασιζόταν στην παραδοχή ότι η γη είναι ανένδοτο στερεό σώμα, ενώ στην πραγματικότητα έχει μία ελαστικότητα. Ο Νιούκομπ χρησιμοποίησε τη διακύμανση του πλάτους για να εκτιμήσει την ελαστικότητα της Γης και τη βρήκε λίγο σκληρότερη από το ατσάλι.

Συμβολή στις άλλες επιστήμες

Ο Νιούκομπ ήταν ουσιαστικά ένας αυτοδίδακτος πολυμαθής. Συνέγραψε άρθρα οικονομικών και το βιβλίο του Principles of political economy (Αρχές Πολιτικής Οικονομίας, 1885) χαρακτηρίσθηκε από τον Τζων Κέυνς ως «ένα από εκείνα τα πρωτότυπα έργα που μπορεί να δίνει από καιρού σε καιρό κάποιος νέος επιστημονικός νους, που δεν έχει διαστραφεί από την ανάγνωση υπερβολικά μεγάλων ποσοτήτων των ορθόδοξων κειμένων ενός υπό διαμόρφωση ακόμα πεδίου όπως τα οικονομικά». Ο Νιούκομπ μιλούσε γαλλικά, γερμανικά, ιταλικά και σουηδικά, ήταν ορειβάτης και συγγραφέας εκλαϊκευμένων επιστημονικών βιβλίων και ενός μυθιστορήματος επιστημονικής φαντασίας (His Wisdom the Defender, 1900).

Προσωπική ζωή

Η κόρη του Νιούκομπ παντρεύτηκε τον Γενικό Αντεισαγγελέα των ΗΠΑ Έντουαρντ Χουίτνυ (Edward Baldwin Whitney), που ήταν γιος του καθηγητή Γουίλιαμ Χουίτνυ και έγινε παππούς του μαθηματικού Χάσλερ Χουΐτνυ.
Ο Νιούκομπ πέθανε στην Ουάσινγκτον από καρκίνο της ουροδόχου κύστεως και τάφηκε με στρατιωτικές τιμές στο Εθνικό Κοιμητήριο Άρλινγκτον. Στην κηδεία του ήταν παρών ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Γουίλιαμ Ταφτ.

Η άποψή του για την αεροπορία

Αναφέρεται συχνά ότι ο Νιούκομπ πίστευε ότι ήταν αδύνατη η κατασκευή μιας «πτητικής μηχανής». Αυτό δεν είναι ακριβές. Στο φύλλο της 22ης Οκτωβρίου 1903 της εφημερίδας The Independent, ο Νιούκομπ έγραψε ότι ακόμα και αν ένας άνθρωπος πετούσε, δεν θα μπορούσε να σταματήσει: «Μόλις κόψει ταχύτητα, θα αρχίσει να πέφτει. Μόλις σταματήσει, θα πέσει όπως μία αδρανής μάζα.» Εκτός αυτού, δεν είχε στο μυαλό του την έννοια της αεροδυναμικής πτέρυγας. Το αεροπλάνο γι' αυτόν ήταν μία λεπτή επίπεδη σανίδα υπό κλίση. Επομένως έβγαζε το συμπέρασμα ότι ποτέ δεν θα μπορούσε να μεταφέρει το βάρος ενός ανθρώπου. Ο Νιούκομπ απέρριπτε ιδιαίτερα τις απόψεις του Σάμιουελ Λάνγκλεϋ (Samuel Pierpont Langley), ο οποίος ισχυριζόταν ότι θα μπορούσε να κατασκευάσει μία πτητική συσκευή κινούμενη με ατμομηχανή και του οποίου οι πρώτες προσπάθειες ήταν δημόσιες αποτυχίες. Ωστόσο, ο Νιούκομπ έγραφε στη συνέχεια: «Πολύ πιθανά ο εικοστός αιώνας θα δει τις φυσικές πηγές δυνάμεως που θα μας καταστήσουν ικανούς να πετάμε από ήπειρο σε ήπειρο με ταχύτητα πολύ μεγαλύτερη από εκείνη ενός πουλιού. Αλλά όταν ρωτάμε αν η πτήση είναι δυνατή με το σημερινό επίπεδο γνώσεων, αν με τα σημερινά υλικά μπορεί να γίνει ένας συνδυασμός χάλυβα, υφάσματος και σύρματος, ο οποίος, κινούμενος με τη δύναμη του ηλεκτρισμού ή του ατμού, θα αποτελέσει μία επιτυχή πτητική συσκευή, η πρόγνωση ίσως είναι τελείως διαφορετική.» Ο Νιούκομπ αγνοούσε προφανώς τις προσπάθειες των αδελφών Ράιτ στην ίδια του τη χώρα, των οποίων η δουλειά δεν φωτιζόταν αρχικά από τους προβολείς της δημοσιότητας. Ο Νιούκομπ έκλινε προς την ανάπτυξη περιστρεφόμενης πτέρυγας (ελικόπτερο) και αερόπλοιων («ζέπελιν»), όπως και έγινε.