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에드먼드 핼리

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목차

1. 개요

에드먼드 핼리는 영국의 천문학자, 측지학자, 지구물리학자, 수학자, 기상학자이며, 핼리 혜성으로 가장 잘 알려져 있다. 그는 런던에서 태어나 옥스퍼드 대학교에서 수학했으며, 남반구의 별을 연구하고 《남천성표》를 출판했다. 핼리는 무역풍과 몬순에 대한 연구를 수행하고, 잠수종을 고안했으며, 지자기 관측을 통해 지도를 제작했다. 그는 핼리 혜성의 주기를 예측했으며, 뉴턴의 《프린키피아》 출판을 지원했다. 핼리는 또한 연금에 대한 연구를 통해 보험수리학 발전에 기여했으며, 그리니치 천문대 대장으로 재직했다.

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에드먼드 핼리 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
에드먼드 핼리 초상화 (1690년경)
에드먼드 핼리 초상화 (1690년경)
이름에드먼드 핼리
본명Edmond Halley
출생1656년 10월 29일
출생 장소잉글랜드 왕국 미들섹스 해거스턴
사망1742년 1월 14일 (85세)
사망 장소잉글랜드 왕국 켄트주 그리니치
안장 장소세인트 마가렛 교회, 리, 남런던
국적잉글랜드 왕국
에드먼드 핼리 서명
에드먼드 핼리 서명
학문 분야
분야천문학, 수학, 물리학, 지도학
연구 기관옥스퍼드 대학교, 그리니치 천문대
학력퀸스 칼리지, 옥스퍼드 대학교
경력
직업천문학자
수상
가족
배우자1682년 메리 투크와 결혼
자녀3명
기타
기념물핼리 혜성

2. 생애

핼리는 런던 해거스턴(구 미들섹스 주, 현재의 해크니구 쇼디치)에서 부유한 비누 제조업자의 아들로 태어났다. 세인트폴 학교를 거쳐 1673년 옥스퍼드 대학교 퀸스 칼리지(en)에 입학하여 재학 중 태양계와 태양 흑점에 관한 논문을 발표했다.[52]

1676년 옥스퍼드를 졸업하고 남반구 항성 연구를 위해 남아메리카 대서양 세인트헬레나섬을 방문, 1678년 11월까지 관측했다. 1679년 영국으로 돌아와 남반구에서 보이는 341개 항성을 상세히 기록한 『남천성표』(''Catalogus Stellarum Australium'')를 발표, 티코 브라헤에 필적하는 업적으로 평가받았다. 옥스퍼드 대학교에서 석사 학위를 취득하고 왕립 학회 펠로우로 추천되었다.[52]

1682년 결혼하여 런던 북쪽 이즐링턴에 정착, 달 관측과 중력 문제에 관심을 가졌다. 1684년 8월 케임브리지 대학교에서 아이작 뉴턴을 만나 케플러의 행성 운동 법칙 증명 문제를 논의했다. 뉴턴이 이미 증명했으나 발표하지 않았음을 알게 된 핼리는 뉴턴을 설득, 『자연철학의 수학적 원리』(프린키피아) 출판을 이끌었다. 핼리는 출판 비용을 자비로 부담했다.[57]

1686년 무역풍과 몬순에 관한 논문과 지도를 발표, 태양열이 대기 운동의 원인임을 밝히고 기압과 해발 고도 관계를 처음 제시했다.

1693년 종신 연금에 관한 논문에서 폴란드 브로츠와프 기록을 바탕으로 사망 연령을 통계 분석, 보험수리학 발전에 기여했다.

1690년 잠수종을 고안했다.

1698년 영국 해군 파라모어호 함장으로 임명되어 지자기 관측을 수행, 1701년 ''General Chart of the Variation of the Compass''를 발표했다. 이는 최초의 지자기 지도이자 등편각선(핼리 선)이 그려진 해도였다.

1703년 11월 옥스퍼드 대학교 새빌 기하학 교수직에 지명, 1710년 명예 법학 박사 학위를 받았다. 1705년 고천문학을 이용, 핼리 혜성 예측을 담은 ''Synopsis Astronomia Cometicae''(『혜성 천문학 개론』)를 발표했다. 1456년, 1531년, 1607년, 1682년 혜성이 동일 천체이며 1758년 회귀할 것이라 예언했다. 1742년 사망했으나, 1758년 혜성 발견으로 핼리 혜성으로 명명되었다.

1716년 금성 일면 통과를 이용, 지구-태양 간 거리(천문 단위) 정밀 측정법을 제안했다.

1718년 항성 고유 운동을 발견했다.

1720년 존 플램스티드 후임 그리니치 천문대 대장(왕실 천문관)에 임명되어 사망 시까지 재직했다. 런던 남동부 리 성 마가렛 교회에 안장되었다.

2. 1. 출생과 유년 시절

1722년 즈음의 초상화


핼리는 영국 쇼어디치 해걸스톤 지방에서 삼형제 중 장남으로 태어났다. 그의 아버지는 영국 중부의 더비셔 출신으로, 런던에서 비누 제조업을 하는 부유한 상인이었다.[55] 핼리의 아버지는 1666년 런던 대화재로 큰 손해를 보았지만, 아들의 과학적 흥미를 평생 지원할 만큼 부유했다. 핼리는 어렸을 때 집에서 개인 교습을 받으며 수학에 큰 흥미를 보였다. 그는 세인트 폴 학교에서 공부했고,[7] 1671년에는 학교 대표로 선출되었다. 1672년에 핼리의 어머니 앤(아마도 로빈슨)이 사망했다.[1] 1673년부터 옥스퍼드 대학교 퀸스 칼리지에서 공부했다.[7] 핼리는 아버지의 지원을 받아 망원경을 가져갔다. 그는 학부생 때 태양계와 흑점에 관한 논문을 발표했다.[29] 1675년 3월, 초대 영국 왕립 천문대장 존 플램스티드에게 편지를 써서 목성과 토성 위치에 대한 주요 발표된 표와 티코 브라헤의 일부 별 위치가 부정확하다고 알렸다.

2. 2. 초기 연구 활동

핼리는 1675년에 그리니치 천문대의 왕립 천문학자였던 존 플램스티드의 조수가 되었다. 그는 1676년 옥스퍼드를 떠나 남대서양에 있는 세인트헬레나섬을 방문하여 망원 조준기를 가진 커다란 육분의를 이용하여 관측을 한 후, 남반구의 별들을 목록화하였다.[55] 세인트헬레나섬에 있는 동안, 핼리는 수성의 태양면 통과를 관측하였고, 금성의 태양면 통과를 이용하면 태양계의 확실한 크기를 결정할 수 있음을 깨달았다. 1678년 5월, 그는 영국으로 돌아왔다. 그 다음 해 그는 폴란드의 그단스크로 가서 분쟁을 해결하기 위해 왕립학회를 지지하였다. 천문학자 요하네스 헤벨리우스가 망원경을 사용하지 않은 채 열린 시야에서 별들을 관측하여, 로버트 훅이 그의 관측 결과에 의문을 가지며 분쟁이 생겨난 것이다. 핼리는 헤벨리우스와 함께 지내며 헤벨리우스의 관측 결과의 질을 관찰하고 입증하였다. 같은 해, 핼리는 세인트헬레나섬에서 관측했던 결과를 341개 남반구 별들의 정보를 포함한 《남반구 천체 목록》을 출판하였다. 그는 국왕의 권고로 옥스퍼드 대학교의 석사 학위를 받았고, 왕립 학회의 특별 회원으로 선출되었다. 이것은 최초의 남쪽 하늘의 별들에 대한 정확한 목록이었고, 또한 최초의 망원경을 이용한 별 측량이었다. 존 플램스티드는 핼리를 ‘남쪽의 티코’라고 불렀다.[56]

1686년, 핼리는 세인트헬레나섬에서의 관측을 바탕으로 무역풍과 폭풍우에 관한 표들을 정리하여 논문으로 출판하였다. 이 논문에서, 그는 태양열 난방이 대기의 움직임 때문이라는 것을 인지하였다. 그는 기압과 해수면의 높이 사이의 관계 또한 설립하였다. 핼리의 표들은 정보 시각화 분야에 많은 기여를 하였다. 그는 짧게 끊어진 선들로 바람을 표시하였고, 각각의 선들은 방향을 표시하기 위해 두꺼운 머리와 꼬리를 가지고 있었다. 또 핼리는 높이와 기압 사이의 관계를 수식화하였다.

1693년에 그는 종신 연금에 관한 논문을 발표하고, 이 안에서 주민의 사망 기록을 상세하게 남기는 것으로 알려진 폴란드의 브로츠와프의 기록을 바탕으로 사망 연령의 통계적 분석을 진행했다. 이를 통해 영국 정부는 구매자의 연령에 맞는 적절한 가격으로 연금 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 핼리의 이 연구는 보험수리학의 발전에 강한 영향을 미쳤다. 핼리에 의한 이 브레슬라우의 생명표 작성을 존 그래운트의 선구적인 연구에 이은 것이었지만, 오늘날에는 인구 통계학의 역사에서 중요한 사건으로 여겨지고 있다.

2. 3. 뉴턴과의 관계와 프린키피아 출판

핼리와 아이작 뉴턴의 우정은 1684년 행성 운동에 대한 뉴턴의 견해를 논의하기 위해 핼리가 케임브리지 대학교를 방문하면서 시작되었다. 핼리의 가장 중요한 과학적 공헌은 뉴턴과 함께 태양으로부터 혜성까지 거리의 제곱이 만유인력에 반비례할 때 혜성 궤도의 모양을 알아내는 것에서 시작되었다. 뉴턴은 혜성 궤도의 모양이 "타원형"이라고 생각했다. 뉴턴은 핼리에게 20년 전에 이것을 알아냈지만 출판하지 않았다고 말했다. 뉴턴이 출판을 꺼린 이유는 과거 로버트 훅이 뉴턴의 빛에 대한 이론을 비판했기 때문이다. 핼리는 뉴턴을 설득하여 그의 가장 훌륭한 업적인 자연철학의 수학적 원리(프린키피아)를 쓰도록 했고, 자신이 직원 겸 편집자로 있던 왕립학회를 통해 출판하도록 했다. 왕립학회가 재정적으로 어려움을 겪자, 핼리는 사비를 들여 책 출판에 필요한 돈을 지불했다. 왕립 학회는 "핼리가 프린키피아 사업에 착수하여 그의 돈으로 그것을 출판했다"고 밝혔다.[57] 그는 뉴턴과 상의하여 뉴턴과 훅 사이의 우선권 논쟁을 재치있게 해결했고, 프린키피아를 수정, 저자에게 존경을 표하는 라틴어 서문을 쓰고 교정하여 1687년 책을 출판하였다.

2. 4. 지자기 연구와 탐험

핼리는 지구 전역의 지자기를 연구하였다. 핼리는 벤저민 미들턴과 함께 지자기를 연구하여 해군 본부에 항해 여건 개선을 위한 연구를 제안했고, 벤저민 미들턴은 왕립학회의 특별 회원이었다. 메리 2세의 허락으로 배 건조가 시작되었으나, 건조가 지연되는 동안 핼리는 아이작 뉴턴과 혜성 연구를 시작했다. 벤저민 미들턴과 메리 2세가 사망하는 등 여러 이유로 항해가 지연되었지만, 윌리엄 3세의 지원을 받아 핼리는 파라모어호를 타고 남대서양에서 지자기 연구를 진행했다. 항해 도중 조선술을 배우는 학생 표트르를 만나 파라모어호의 경비 반을 잃기도 했다. 에드워드 해리슨을 부관으로 하여 남아메리카 끝자락에서 지자기를 관찰하고 연구를 마쳤다. 이후 핼리는 파라모어 호를 다시 타고 영국 해협의 조류를 조사하는 임무를 수행했는데, 이는 앤 여왕의 정탐 임무로 추정된다.[59]

1701년, 핼리는 대서양과 태평양 일부 지역의 나침반 편차를 나타내는 최초의 자기 표를 발표했다. 이 표는 항해와 바다에서 경도를 정하는 데 도움이 되었지만, 나침반 편차의 정확성 문제와 시간 경과에 따른 변화로 인해 널리 적용되지는 못했다.

핼리의 1701년 지도, 대서양의 동일 등각선을 보여줌


1698년, 윌리엄 3세의 명으로 핼리는 파라모어호(길이 약 15.85m의 핑크선)의 지휘를 맡아 남대서양에서 나침반 편각을 조사하고, 아메리카 대륙의 영국 식민지의 좌표를 수정했다. 1698년 11월, 영국 해군 선박의 최초의 순수 과학 항해에 나섰으나, 불복종 문제로 1699년 7월 영국으로 돌아와 장교들을 고소했다. 그 후 핼리는 왕립 해군에서 임시 대령으로 임명되었고, 1699년 9월에 다시 항해하여 육지 자기의 상태에 대한 광범위한 관측을 했다. 그는 1700년 9월 6일까지 북위 52도에서 남위 52도까지 확장된 두 번째 대서양 항해에서 이 임무를 완수했다. 그 결과는 ''나침반 편각 일반 도표''(1701)에 게재되었다.[7] 이것은 최초의 그러한 도표였으며 등각선, 즉 핼리선이 나타난 최초의 도표였다.[29][30] 이러한 선의 사용은 알렉산더 폰 훔볼트가 그의 지도에서 등온선을 사용하는 것과 같은 이후의 아이디어에 영감을 주었다.[31] 1701년, 핼리는 영국 해협의 조수를 연구하기 위해 ''Paramour''호를 타고 세 번째이자 마지막 항해를 했다. 1702년, 그는 앤 여왕에 의해 다른 유럽 지도자들에게 외교 사절로 파견되었다.

Awnsham과 John Churchill의 항해 및 여행 모음집(1704)의 서문은 존 로크 또는 핼리가 쓴 것으로 추정되며, 이러한 탐험을 통해 유럽의 세계 지식이 크게 확장되었다고 평가했다.

2. 5. 핼리 혜성의 예측

핼리 혜성


《혜성 천문학 총론》(A Synopsis of the Astronomy of Comets, 1705)은 1682년부터 1705년까지 핼리가 뉴턴의 운동법칙을 모든 가능한 혜성의 자료에 적용하여 출판한 책이다. 핼리는 이 책에서 1337년부터 1698년까지 관측된 24개 혜성의 포물선 모양 궤도를 설명하였다.

핼리는 《혜성 천문학 총론》에서 1456년, 1531년, 1607년, 1682년에 나타났던 혜성이 모두 같은 혜성이라는 주장을 하였고, 이 혜성이 75~76년의 주기를 가지며, 1758년 다시 나타날 것이라고 예측하였다. 핼리는 1682년 출현한 대혜성을 관찰하고 그것을 1531년과 1607년에도 출현했었던 혜성의 회귀라고 주장하였다. 그는 뉴턴의 역학을 적용하여 혜성의 궤도를 계산하였다.[58]

이후 이 예측이 사실로 밝혀지면서 이 혜성을 핼리 혜성이라고 부르게 되었다. 핼리는 혜성이 나타났던 1758년 12월 25일보다 15년이나 먼저 죽었지만, 그가 죽은 후에도 지속적인 명성을 얻었다. 이 날짜는 실제로 핼리가 예상했던 것보다 단지 며칠 후였다. 이것은 혜성이 지금까지 믿어져 왔던 것처럼 기상 현상이 아닌 천체라는 확정적인 증거가 되었다.

2. 6. 왕립 천문대장 재직과 사망

1720년에 핼리는 존 플램스티드의 뒤를 이어 그리니치 천문대 대장(왕실 천문관)이 되었고, 1742년 85세의 나이로 사망할 때까지 그 직에 있었다.[8] 그는 런던 남동부의 리에 있는 성 마가렛 교회에 묻혔다.[39] 그는 왕립 천문학자 존 폰드와 같은 무덤에 묻혔고, 나다니엘 블리스 왕립 천문학자의 표시가 없는 무덤이 근처에 있다.[40] 그의 원래 묘비는 원래 리 교회가 철거되고 재건축될 때 해군성에 의해 옮겨졌으며, 오늘날 그리니치 왕립 천문대의 카메라 옵스큐라 남쪽 벽에서 볼 수 있다. 그의 표시된 무덤은 세인트 마가렛 교회에서 볼 수 있다.[41][42]

핼리의 묘

3. 주요 연구 업적

핼리는 다방면으로 중요한 연구 업적을 남겼다.

핼리는 1693년 브로츠와프의 사망 기록을 바탕으로 사망 연령을 통계적으로 분석하여 종신 연금에 관한 논문을 발표했다. 이는 보험수리학 발전에 큰 영향을 미쳤으며, 인구 통계학의 역사에서 중요한 사건으로 평가받는다.[52]

1690년에는 잠수종을 고안하여 사람이 물속에서 더 오랜 시간 동안 활동할 수 있게 했다. 이 잠수종에는 수중 탐사를 위한 창문이 설치되었고, 공기는 추를 단 통에 넣어 수상에서 보내는 방식이었다.

1698년 핼리는 영국 해군 파라모어호 함장으로 임명되어 지자기 관측을 수행했다. 2년에 걸쳐 대서양을 항해하며 관측한 결과는 1701년 ''General Chart of the Variation of the Compass''로 발표되었다. 이는 최초로 출판된 지자기 지도였으며, 편각선(핼리 선, Halleyan lines)이 처음 그려진 해도였다.

1703년 11월, 핼리는 옥스퍼드 대학교 새빌 기하학 교수직에 지명되었고, 1710년에는 명예 법학 박사 학위를 받았다.[52]

3. 1. 천문학

핼리는 1676년 옥스퍼드 대학교를 졸업하고 남반구의 항성을 연구하기 위해 남아메리카 대서양의 세인트헬레나섬을 방문하여 1678년 11월까지 관측을 수행했다.[55] 세인트헬레나섬에 있는 동안, 핼리는 수성의 태양면 통과를 관측하였고, 금성의 태양면 통과를 이용하면 태양계의 확실한 크기를 결정할 수 있음을 깨달았다.[56] 1678년 5월, 그는 영국으로 돌아왔다. 그 다음 해 그는 폴란드의 그단스크로 가서 분쟁을 해결하기 위해 왕립학회를 지지하였다. 천문학자 요하네스 헤벨리우스가 망원경을 사용하지 않은 채 열린 시야에서 별들을 관측하여, 로버트 훅이 그의 관측 결과에 의문을 가지며 분쟁이 생겨난 것이다. 핼리는 헤벨리우스와 함께 지내며 헤벨리우스의 관측 결과의 질을 관찰하고 입증하였다. 같은 해, 핼리는 세인트헬레나섬에서 관측했던 결과를 341개 남반구 별들의 정보를 포함한 《남반구 천체 목록》을 출판하였다. 그는 국왕의 권고로 옥스퍼드 대학교의 석사 학위를 받았고, 왕립 학회의 특별 회원으로 선출되었다.[56] 이것은 최초의 남쪽 하늘의 별들에 대한 정확한 목록이었고, 또한 최초의 망원경을 이용한 별 측량이었다. 존 플램스티드는 핼리를 ‘남쪽의 티코’라고 불렀다.[56]

1686년, 핼리는 세인트헬레나섬에서의 관측을 바탕으로 무역풍과 폭풍우에 관한 표들을 정리하여 논문으로 출판하였다. 이 논문에서, 그는 태양열 난방이 대기의 움직임 때문이라는 것을 인지하였다. 그는 기압과 해수면의 높이 사이의 관계 또한 설립하였다.[56] 핼리의 표들은 정보 시각화 분야에 많은 기여를 하였다. 그는 짧게 끊어진 선들로 바람을 표시하였고, 각각의 선들은 방향을 표시하기 위해 두꺼운 머리와 꼬리를 가지고 있었다. 또 핼리는 높이와 기압 사이의 관계를 수식화하였다.

핼리는 1682년 출현한 대혜성을 관찰하고 그것을 1531년과 1607년에도 출현했었던 혜성의 회귀라고 주장하였다. 이 혜성은 지금 핼리 혜성이라 불린다. 그는 뉴턴의 역학을 적용하여 혜성의 궤도를 계산하여 《혜성 천문학 총론》을 출판하였다. 《혜성 천문학 총론》(A Synopsis of the Astronomy of Comets, 1705)는 1682년부터 1705년까지 핼리가 뉴턴의 운동법칙을 모든 가능한 혜성의 자료에 적용하여 출판한 책이다. 핼리는 《혜성 천문학 총론》에서 1705년, 1337년부터 1698년까지 관측된 24개 혜성의 포물선 모양 궤도를 설명하였다.

《혜성 천문학 총론》에서 핼리는 1456년, 1531년, 1607년, 1682년에 나타났던 혜성이 모두 같은 혜성이라는 주장을 하였고, 이 혜성이 75~76년의 주기를 가지며, 1758년 다시 나타날 것이라고 예측하였다. 후에 이 예측이 사실로 밝혀지면서 이 혜성을 핼리 혜성이라고 부르게 되었다. 그는 혜성이 나타났던 1758년 12월 25일보다 15년이나 먼저 죽었지만, 그가 죽은 후에도 지속적인 명성을 얻었다. 이 날짜는 실제로 핼리가 예상했던 것보다 단지 며칠 후였다. 이것은 혜성이 지금까지 믿어져 왔던 것처럼 기상 현상이 아닌 천체라는 확정적인 증거가 되었다.

금성의 태양면 통과


핼리는 태양까지의 거리를 측정하는데 있어 주목할 만한 발견을 하였다. 행성계의 크기나 별들까지의 거리가 정확한 값으로 결정되기 위해서는 지구에서부터 태양까지의 거리를 정확하게 아는 것이 필요했다. 핼리는 1663년 제임스 그레고리에 의해서 처음 고안된 생각으로 태양을 가로지르는 수성의 통과를 관측하였다. 수성이 태양을 가로지르기 위해 들어가는 순간과 나오는 순간의 시간을 기록하고 다른 위도에 있는 관측소에서의 결과를 비교한 후 수성이 간 거리가 구해졌다. 그 뒤 요하네스 케플러의 제 3법칙 조화의 법칙을 이용하여 지구로부터 태양까지의 거리가 구해질 수 있었다. 핼리는 곧 금성의 태양면 통과를 관측하면 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있음을 알아냈다. 금성은 수성보다 지구에서 2배로 가까운 곳에 위치해 있었기 때문에 태양면을 통과하는데 걸리는 시간 측정에서 비롯된 오차를 줄일 수 있을 것이라 생각했다.

금성의 태양면 통과 현상은 매우 드물게 일어나지만 예측가능했다. 핼리가 금성의 태양면 통과를 예측한 방법은 삼각측량과 시차 기법이었다. 핼리는 이 두 가지 방법을 이용해 태양까지의 거리를 측정하였고 이를 통해 금성의 태양면 통과 날짜를 예측할 수 있었다. 핼리가 예측한 금성의 태양면 통과 연도는 1761년과 1769년이였다.[59]

그 시기가 되면 그는 분명 살아 있지 않을 것이었지만 핼리는 금성의 태양면 통과를 관측하는 방법과 계산을 하는 과정을 아주 자세하게 설명해 Philosophical Transaction에 출판했다. 1761년의 통과를 관측하기로 한 조세프 들릴은 1724년에 런던으로 왔고 그 주제에 대해 핼리와 의논했다. 그리고 들릴은 영국 천문학자들에게 관측소를 세우도록 하였고 핼리가 제안한 방법을 약간 변경하여 총 63개의 관측소에서 관측을 하였다. 1769년 통과에서도 63개의 관측소에서 관측한 자료가 보내져 태양으로부터 지구까지의 거리로 950만 마일이라는 값이 구해졌다. 후에 930만 마일로 고쳐졌다. 이것은 현재의 값인 928만 7천 마일과 비교했을 때 매우 훌륭한 결과였던 것으로 보인다.[57]

별의 고유 운동


핼리는 존 플램스티드의 옛 자료들을 이용하여 천문 연구를 하였다. 핼리는 존 플램스티드의 관측 자료를 고대 그리스인들이 관측한 자료와 비교했는데, 고대 그리스의 천문학자인 프톨레마이오스의 《알마게스트》(Almagest)의 기록과 존 플램스티드의 관측 자료가 다른 점을 발견했다. 시리우스와 아크투루스(대각성)의 위치가 주변 별들에 대하여 움직였던 것이다. 이것은 현재 천문학자들이 고유 운동이라도 부르는 현상이었다. 고대 그리스인들의 측정 오차를 고려하더라도 존 플램스티드와 고대 그리스인들의 관측 결과는 많이 달랐다. 아주 밝은 별들의 위치 조차도 상당히 다르게 측정되어 있었다. 핼리는 이것을 바탕으로 별들이 움직였다는 결론을 내리게 되었다. 이것은 수정구에 별들이 박혀 있다고 주장했던 천동설에 완전히 반대되는 생각이었다. 이렇게 핼리는 별들이 독자적으로 움직일 수 있다는 사실을 밝혀내게된다.[59]

1720년, 핼리는 그리니치 천문대의 왕립천문학자로 존 플램스티드를 계승했고 19년 동안의 달의 주기 관측을 끝마쳤으며 달의 자오선 통과 시기를 관측하여 바다의 경도를 결정하는 데 도움을 주는 등 많은 관측을 하였다. 그 때 그의 나이는 63세였다.[57]

3. 2. 지구과학

핼리는 지구과학 분야에 중요한 기여를 했다. 1686년에는 세인트헬레나섬에서의 관측을 바탕으로 무역풍과 폭풍우에 관한 표들을 정리하여 논문으로 출판했다. 이 논문에서 그는 태양열 난방이 대기의 움직임 때문이라는 것을 인지하였고, 기압과 해수면의 높이 사이의 관계 또한 설립하였다. 핼리의 표들은 정보 시각화 분야에 많은 기여를 하였다.[56] 그는 바람을 짧게 끊어진 선들로 표시하고, 각 선에 방향을 나타내는 두꺼운 머리와 꼬리를 추가했다. 또한, 높이와 기압 사이의 관계를 수식화했다.

1691년에는 잠수종을 만들어 사람이 물 속 깊이 내려갈 수 있게 했다. 같은 해 왕립학회 모임에서 자기 나침반의 운동 모형을 소개했다. 그는 고대사에도 관심을 보여 월식 등으로부터 얻은 증거로 율리우스 시저가 영국에 도착한 날짜와 장소에 관한 논문을 출판하기도 했다.[57]

1692년, 핼리는 지구가 800 km 두께의 껍질, 두 개의 내부 껍질과 가장 안쪽의 핵으로 이루어진 텅 빈 구조라는 아이디어를 제시했다. 그는 대기가 이 껍질들을 분리시키고, 각각의 껍질들이 각자의 자극을 갖고 있으며, 각각의 구가 서로 다른 속도로 회전하고 있다고 주장하였다. 핼리는 이례적인 나침반 자료를 설명하기 위해 이 도식을 제안하였다. 그는 각각의 안쪽 영역이 대기를 갖고 있으며 빛을 낸다고 예상하였고, 탈출한 가스들이 북극광을 일으킨다고 추측하였다.

1693년에는 인간의 사망률표를 만들어 발표했다. 이는 생명보험회사들이 과학적 토대를 갖춘 보험료를 산출하는 데 기초가 되었고, 인구 통계학의 시초가 되었다.

1695년 그는 몇 년 전에 영국의 상인이 그곳의 황폐함을 묘사한 적이 있었던 팔미라야자의 고대 시리아 도시에 관해 출판을 했는데, 이 논문은 18세기 영국의 고고학자들로 하여금 많은 연구를 하게 할 만큼 흥미로운 것이었다.[57]

핼리는 지구 전역의 지자기에 대해 연구하였다. 벤저민 미들턴과 함께 지자기를 연구하여 항해 여건을 개선하고자 했고, 해군 본부의 허락을 받아 메리 2세가 지원하는 배를 타고 연구를 진행했다. 파라모어라는 배를 타고 남대서양 멀리까지 항해하며 연구를 수행했다.[59]

1701년 그는 대서양과 태평양 일부에 대해 나침반의 편차가 같은 위치를 선으로 이은 최초의 자기 표를 발표하였다. 이 표는 항해와 바다에서 경도를 정하는 데에 도움이 되었지만, 나침반의 편차를 정확하게 결정하는 것은 어려운 일이었고, 시간이 흐름에 따라 나침반의 편차는 변할 수 있다는 것이 발견됨에 따라 핼리의 경도를 찾는 방법은 널리 적용되지 않았다.

3. 3. 기타

핼리는 아이작 뉴턴의 친구로서 뉴턴-라이프니츠 논쟁에 참여하였다. 또한, 존 해리슨의 시계 제작에 도움을 주었다.[18] 데이비드 그레고리와 함께 아폴로니우스의 conics 번역에 참여하였으며, 1678년부터 1743년까지 왕실 학회 회원, 1685년부터 1692년까지 철학적 거래 관리 위원회, 1729년부터 1743년까지 파리 과학 아카데미(The Académie des Sciences at Paris) 회원으로 활동하였다.

세인트헬레나 섬의 핼리 천문대 부지

4. 종교

핼리는 성공회 신자였다. 핼리는 성서를 문자 그대로 받아들여야 한다고 생각하지 않았으며 성서의 보편적인 권위에 의문을 가졌다. 그 예로, 핼리는 대홍수에 대한 그의 유명한 논문과 해수의 염분에서 지구의 나이를 계산한 자료들이 있었는데, 이 자료들은 널리 인정된 성서의 연대기를 넘어서는 지구의 나이를 도출해내었다.[58]

5. 유산 및 평가

핼리는 과학의 현실적인 적용에 관심을 가졌으며, 이는 과학이 인간을 구원하는 데 쓰여야 한다고 주장한 프랜시스 베이컨의 영향을 보여준다. 핼리는 폭넓은 흥미를 통해 과학적 전문화의 전조가 된 고도의 전문적인 능숙함을 보여주었다. 특히, 아이작 뉴턴의 업적에 대한 핼리의 현명한 평가는 서양 사상의 출현에 중요한 역할을 하였다.

1757년, 프랑스의 수학자 알렉시스 클레로와 천문학자 제롬 랑랄드는 핼리 혜성의 귀환 예측을 개선했다. 프랑스의 수학자이자 천문학자인 Nicole-Reine Hortense Lepaute는 목성과 토성이 혜성에 미치는 중력의 영향을 계산하여 혜성의 정확한 귀환 시간을 결정했다. 그녀는 6개월 동안 밤낮으로 계산에 매달린 결과, 토성의 중력은 혜성의 이동을 100일, 목성의 중력은 518일 지연시킨다는 것을 알아냈다. 이들은 핼리의 계산 실수를 발견했지만, 혜성이 돌아올 것이라는 핼리의 예상은 옳았음을 증명했다. 그들은 혜성이 1759년 4월 13일에 근일점에 올 것이라고 예측했지만, 실제로는 1759년 3월 13일에 근일점에 도달하여 한 달의 차이가 있었다. 제롬 랑랄드는 Lepaute에게 모든 영예를 돌렸지만, 알렉시스 클레로는 Lepaute의 공헌을 공식적으로 인정하지 않았다.

1986년 3월 14일, 유럽 우주 기구의 우주탐사기 지오토는 핼리 혜성이 근일점에 접근했을 때 혜성의 핵을 탐사했다. 지오토는 화가 Giotto Ambrogio di Bondone이 그린 ‘동방박사의 예배’에 핼리 혜성으로 추정되는 혜성을 그린 것에서 유래했다. 지오토는 2000장이 넘는 사진을 통해 혜성의 핵이 길이 약 14.97km, 넓이 약 9.66km의 칠흑색 감자 모양이며 언덕과 골짜기를 가지고 있다는 것을 보여주었다. 가스와 먼지로 이루어진 두 개의 밝은 꼬리는 각각 길이 약 14.48km로 핵으로부터 뻗어 나왔다. 지오토는 혜성이 매 시간마다 30톤의 물과 5톤의 먼지를 잃으며 결국 산산조각 날 것이라는 것을 알아냈다.

핼리가 그린 1715년 5월 3일 일식 경로 지도(잉글랜드)


핼리의 이름을 딴 것들은 다음과 같다.

이름설명
핼리 혜성공전 주기 약 75년
핼리 (달 분화구)달 분화구
핼리 (화성 분화구)화성 분화구
핼리 연구 기지남극
핼리 방법방정식의 수치해법
핼리 가오스트레일리아 빅토리아 주 블랙번
에드먼드 핼리 로드옥스퍼드 과학 공원, 옥스퍼드, OX4 4DQ, 영국
에드먼드 핼리 드라이브미국 버지니아 주 레스턴
에드먼드 핼리 웨이런던 그리니치 반도
핼리 산세인트헬레나 (높이 680m)
핼리 드라이브미국 뉴저지 주 해켄색 해켄색 고등학교 부지, 코메츠(Comets)의 고향, 코멧 웨이(Comet Way)와 교차
에드먼드 핼리 가아비뇽, 프랑스
핼리 아카데미잉글랜드 런던 소재 학교
핼리 하우스 스쿨런던, 해크니 (2015년)
핼리 가든런던, 블랙히스


참조

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[58] 웹사이트 http://galileo.rice.[...]
[59] 서적 사람이 알아야 할 모든 것, 과학 들녘


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