James Bradley

James Bradley (maaliskuu 1693 – 13. heinäkuuta 1762) oli englantilainen tähtitieteilijä ja vuodesta 1742 lähtien Edmund Halleyn seuraajana Astronomer Royal. Hänet tunnetaan parhaiten kahdesta perustavan tärkeästä havainnosta, valon aberraatiosta (1725–1728) ja Maan akselin nutaatiosta (1728–1748). Näitä havaintoja tähti­tieteen histori­oitsija, matemaattinen tähti­tieteilijä ja Pariisin observa­torion johtaja Jean Baptiste Joseph Delambre sanoi vuonna 1821 ilmestyneessä teoksessaan ”vuosi­sadan loista­vim­miksi ja hyödylli­simmiksi”, koska ”näistä kahdesta Bradleyn havainnosta saamme kiittää nykyisen tähtitieteen eksaktisuudesta. ... Tämä kaksinkertainen palvelus varmistaa niiden havaitsi­jalle aivan erityisen aseman, Hippar­khoksen ja Keplerin jälkeen, kaikkien aikojen ja kaikkien maiden suurimpien tähti­tieteili­jöiden yläpuolella.”

Elämä 

Bradley syntyi maaliskuussa 1693 Sherbornessa lähellä Cheltenhamia, Gloucestershiressä. Hänen vanhempansa olivat William Bradley ja Jane Pound. Hän aloitti opintonsa Oxfordin yliopiston Balliol Collegessa 15. maalis­kuuta 1711 ja suoritti vuonna 1714 Bachelor of Arts- ja vuonna 1717 Master of Arts-tutkinnon. Varhaisimmat havaintonsa hän teki Wansteadissa, Essexissä enonsa James Poundin opastuksella, joka oli etevä tähti­tieteilijä. Bradley valittiin Royal Societyn jäseneksi 6. marras­kuuta 1718.

Bradley toimi vuodesta 1719 lähtien myös kirkko­herrana Bridstowissa, ja hänen ystävänsä Samuel Molyneux järjesti hänelle myös viran Walesissa. Hän luopui pappis­urastaan vuonna 1721, jolloin hänet nimitettiin tähti­tieteen professoriksi Oxfordin yliopistossa. Vuosina 1729–1760 hän piti myös 79 filosofian luento­kurssia Ashmolean Museumissa.

Vuonna 1722 Bradley mittasi Venuksen läpimitan suurella aeriaalisella tele­skoopilla, jonka objektiivin polttoväli oli 212 jalkaa (65 metriä).

Bradley havaitsi valon aberraation yrittäessään mitata tähtien parallaksia. Bradley työskenteli Samuel Molyneuxin kanssa tämän kuolemaan, vuoteen 1728 saakka yrittäen mitata erityisesti Gamma Draconis -tähden parallaksia.

Jos parallaksi ylipäänsä oli olemassa, sen olisi pitänyt ilmetä tähden näennäisen aseman pienenä vuotuisena ympyrä­liikkeenä. Bradley ja Molyneyx eivät kuitenkaan onnistuneet havaitsemaan parallaksia, mutta sen sijaan he löysivät toisen­laisen ja selittämättömän vuotuisen ympyräliikkeen. Pian Molyneuxin kuoleman jälkeen Bradley oivalsi, että tämän aiheutti nykyisin valon aberraatioksi kutsuttu ilmiö. Bradley kertoi uudesta havainnossaan ensin kirjeessään Edmond Halleylle. Bradleyn havaitsema aberraatio oli erotettavissa odotetusta parallaksin aiheuttamasta vuotuisesta liikkeestä siinä, että se esiintyi eri vuoden­aikoina eri tavalla kuin parallaksin olisi pitänyt.

Laskut osoittivat, että jos olisi esiintynyt mitään havaittavaa parallaksista johtuvaa liikettä, tähden olisi pitänyt olla eteläisimmässä näennäisessä asemassaan joulukuussa ja pohjoisimmassa kesäkuussa. Bradley sen sijaan havaitsi, että tähti oli eteläisimmässä asemassaan maaliskuussa ja pohjoisimmassa asemassaan syyskuussa, eikä tämän voitu selittää johtuvan parallaksista. Tämän­kaltaisen liikkeen syy olikin aluksi hämärän peitossa.

Usein on kerrottu, että Bradley oivalsi ongelman ratkaisun ollessaan purjelaivalla Thames-joella. Hän havaitsi, että kun alus kääntyi toiseen suuntaan, maston suunnassa oleva pieni lippu osoitti eri suuntaan, vaikka tuulen suunta ei muuttunut; ainoastaan aluksen suunta ja nopeus muuttuivat. Bradley pohti tarkoin, voisivatko Maan nopeus ja kulku­suunta ratansa eri kohdissa yhdessä tähdestä tulevan valon nopeuden kanssa saada aikaan hänen havaitsemansa muutokset tähtien näennäisessä asemassa. Hänen päätelmiensä tulos sopi hyvin yhteen hänen havaintojensa kanssa, ja samalla hän sai myös arvion valon­nopeudelle, ja hän osoitti, että tähtien parallaksi, jos sellaista ylipäänsä oli, oli aivan liian pieni mitattavaksi hänen aikanaan mahdollisen tarkkuuden (noin 2 kaarisekuntia) rajoissa. Parallaksin pienuus osoitti samalla, että tähdet olivat paljon kauempana Maasta kuin kukaan oli aikaisemmin uskonut.

Bradleyn havaitsemaa, myöhemmin aberraatioksi kutsuttua ilmiötä voitiin käytännössä myös pitää lopullisena ratkaisevana todisteena siitä, että Maa todella liikkuu, kuten Aristarkhos, Kopernikus ja Kepler olivat päätelleet. Siitä tiedotettiin Royal Societylle tammikuussa 1729 (Phil. Trans. xxxv. 637).

Ole Rømer oli jo aikaisemmin todistanut valon nopeuden olevan äärellinen, mutta aberraation teoria soi Bradleylle keinon määrittää se entistä tarkemmin.

Varhaisimmat havainnot, joihin aberraation löytö perustui, oli tehty Molyneux'n talossa Kew Greenissä, ja niitä jatkettiin Bradleyn enon James Poundin talossa Wansteadissa, Essexissä. Sen jälkeen kun aberraatiota koskevat tutkimus­tulokset oli julkaistu, Bradley ryhtyi havainnoimaan, kehittämään ja tarkistamaan toista suurta löytöään, Maan akselin nutaatiota, mutta sitä koskevat tulokset julkaistiin painettuina vasta 14. helmikuuta 1748 (Phil. Trans. xlv. I), sen jälkeen kun hän oli varmistanut ilmiön todellisuuden tekemällä hyvin tarkkoja havaintoja kokonaisen kuun noodien jakson ajan (18,6 vuotta).

Vuonna 1742 Bradley nimitettiin Edmund Halleyn seuraajaksi Astronomer Royalina; hänen kuuluisuutensa teki hänelle mahdolliseksi saada tarvittavat määrä­rahat yhteensä tuhat puntaa maksaneiden laitteiden hankkimiseksi. John Birdin vuonna 1750 valmiiksi rakentaman kvadrantin avulla hän keräsi Greenwichissä kymmenen vuoden ajan mittaamattoman arvokkaita havainto­tuloksia. Vuodesta 1752 lähtien hänelle myönnettiin 250 punnan vuotuinen apuraha.

Bradley lopetti tieteellisen uransa yhdeksän vuotta myöhemmin, kun hänen terveyden­tilansa oli heikentynyt, ja hän muutti Cotswoldin kylään Chalfordiin, Gloucestershireen, jossa hän kuoli Skiverallsin talossa 13. heinäkuuta 1762. Hänen havaintojensa julkaiseminen viivästyi, koska niiden omistus­oikeudesta kiisteltiin, mutta ne julkaisi lopulta Clarendon Press Oxfordissa kahtena niteenä, vuosina 1798 ja 1806. Kuitenkin vasta Friedrich Wilhelm Bessel teki ymmärrettäväksi niiden perustavan merkityksen.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Online-luettelo Bradleyn muistiinpanoista (osa Greenwichin kuninkaallisen observatorion arkistoa Cambridgen yliopiston kirjastossa)
 

Brittiläiset tähtitieteilijät
Copley-mitalin saajat
Brittiläiset papit
Vuonna 1693 syntyneet
Vuonna 1762 kuolleet