Джон Хэдли¶

Джон Хэдли (John Hadley; 16 апреля 1682, Блумсбери — 14 февраля 1744, Лондон) — английский математик, механик и изобретатель, наиболее известный созданием первого практически пригодного секстанта и усовершенствованием конструкции телескопа-рефлектора. Член Лондонского королевского общества (с 1717 года).

¶Биография

Джон Хэдли родился 16 апреля 1682 года в Блумсбери, графство Мидлсекс, в семье зажиточного землевладельца. О его раннем образовании и юности известно немного. В 1717 году он был избран членом Лондонского королевского общества (аналог академии наук в Великобритании), что свидетельствует о его признании в научных кругах. В 1729 году Хэдли занял пост вице-президента Общества.

Основная деятельность Хэдли была связана с практической механикой и оптикой. Он не был профессиональным астрономом или моряком, но обладал выдающимися инженерными способностями и глубоким пониманием законов геометрической оптики. Умер 14 февраля 1744 года в Лондоне.

¶Изобретение секстанта

¶Предпосылки создания

В начале XVIII века проблема точного определения долготы в открытом море оставалась одной из самых острых в навигации. Существовавшие инструменты — астролябия, квадрант, градшток (посох Якова) — имели существенные недостатки. Градшток, например, требовал от наблюдателя смотреть одновременно на два объекта (Солнце и горизонт), что было крайне неудобно на качающейся палубе. Квадрант, измерявший высоту светила над горизонтом, также был подвержен ошибкам из-за качки и не позволял точно фиксировать момент измерения.

¶Принцип действия секстанта Хэдли

В 1730 году Джон Хэдли представил Королевскому обществу описание инструмента, который он назвал «октантом» (из-за дуги в 1/8 окружности, то есть 45°). Позднее, с увеличением дуги до 60° (1/6 окружности), инструмент стали называть секстантом.

Основная инновация Хэдли заключалась в использовании принципа двойного отражения света. В его приборе имелись:

Неподвижное зеркало (горизонт-зеркало): половина его была прозрачной, половина — посеребрённой. Через прозрачную часть наблюдатель видел линию горизонта.
Подвижное зеркало (азимут-зеркало): крепилось на вращающейся алидаде (линейке с указателем) и отражало свет от небесного тела на неподвижное зеркало.

Наблюдатель, глядя в окуляр, совмещал отражённое изображение светила (например, Солнца) с линией горизонта, видимой напрямую. Угол между ними, измеряемый по шкале алидады, благодаря двойному отражению оказывался вдвое меньше фактического угла поворота зеркала. Это позволяло:

Измерять углы до 120° (при дуге в 60°).
Значительно повысить точность измерений (до 1 угловой минуты).
Работать с инструментом одной рукой, не требуя от наблюдателя сложных поз.

¶Публикация и признание

Хэдли опубликовал описание своего октанта в 1731 году в журнале «Philosophical Transactions». В 1732 году он провёл серию успешных испытаний на Темзе, а затем в открытом море. Инструмент был признан Королевским обществом и Адмиралтейством. Важно отметить, что практически одновременно (в 1731 году) аналогичный прибор — отражательный квадрант — независимо изобрёл американский оптоволоконщик Томас Годфри. Однако приоритет Хэдли был подтверждён Королевским обществом, и именно его конструкция стала стандартом.

Секстант Хэдли быстро вытеснил все предыдущие навигационные инструменты. Он оставался основным средством определения координат в море до середины XX века, когда его начали заменять радионавигационные системы и спутниковая навигация (GPS).

¶Усовершенствование телескопа-рефлектора

¶Работы над телескопом Ньютона

В 1720-е годы Хэдли занялся совершенствованием телескопа-рефлектора, изобретённого Исааком Ньютоном в 1668 году. Ньютоновская конструкция страдала от двух основных недостатков: низкого качества зеркал (металлические, легко тускнеющие) и сложности юстировки (настройки оптической оси). Хэдли, будучи искусным механиком, разработал новые методы шлифовки и полировки металлических зеркал (из сплава меди и олова — «металл-спекул»), а также создал более совершенную оправу для их крепления.

¶Создание 6-футового рефлектора

В 1721 году Хэдли построил для Лондонского королевского общества телескоп-рефлектор с фокусным расстоянием 6 футов (около 1,83 м) и диаметром зеркала 6 дюймов (15,24 см). Этот инструмент был признан одним из лучших для своего времени. Он позволял наблюдать спутники Юпитера, кольца Сатурна и детали лунной поверхности с чёткостью, превосходившей многие современные ему рефракторы. В 1723 году Хэдли продемонстрировал телескоп Ньютону, который высоко оценил качество изготовления.

¶Значение работ

Хэдли фактически возродил интерес к телескопам-рефлекторам в Великобритании. Его методы обработки зеркал стали основой для последующих поколений оптиков-любителей и профессионалов. Хотя он не внёс фундаментальных теоретических открытий, его вклад в практическую оптику был огромен. Он также конструировал микрометры для телескопов и другие точные измерительные приборы.

¶Другие изобретения и вклад в науку

Помимо секстанта и телескопа, Хэдли известен работами в области гидравлики и механики. Он спроектировал и построил несколько водяных насосов для осушения шахт, а также участвовал в разработке паровой машины Ньюкомена, предложив усовершенствования её клапанной системы. В 1735 году он изобрёл «октант Хэдли» — инструмент для измерения углов в геодезии, который был предшественником теодолита.

¶Память

Имя Джона Хэдли увековечено в названиях:

Кратера Хэдли на видимой стороне Луны (диаметр 25 км).
Борозды Хэдли (Rima Hadley) — извилистой долины на Луне, в районе которой совершил посадку лунный модуль «Аполлон-15».
Горы Хэдли (Mons Hadley) — горного массива на Луне.

¶Источники

_The Dictionary of National Biography_. London: Smith, Elder & Co., 1885–1900.
_Philosophical Transactions of the Royal Society of London_, 1731, vol. 37, pp. 147–157.
_The History of the Telescope_ by Henry C. King. Dover Publications, 2003.
_The Sextant: A History of Navigation_ by John B. Hattendorf. University of Chicago Press, 2010.