Simon Newtcomb nešel na vysokou školu v tradičním slova smyslu. Neseděl na přednáškách ani nezískal titul roky zdvořilé docházky. Místo toho jeho vzdělání pocházelo z ukradených hodin z washingtonských knihoven a nezdolné, téměř kruté zvědavosti na čísla.
Newtcombe se narodil v roce 1835 v Novém Skotsku a byl aritmetický zázrak. Jeho otec, učitel, který cestoval ze školy do školy, ho přiměl ve čtyřech letech počítat. Ve věku pěti let trávil Newtcomb hodiny nácvikem sčítání a násobení. Ve svých sedmi letech si zcela osvojil učebnici aritmetiky, včetně odmocňování krychle. Tento náskok předurčil život zasvěcený výpočtu pohybu planet.
Jeho cesta nebyla ani zdaleka přímočará. V šestnácti se vyučil u šarlatánského bylinkáře v New Brunswicku. Vydržel několik let, než utekl, aby našel svého vdovského otce v Marylandu. Tam, v knihovnách hlavního města, našel své pravé povolání. Vystudoval různé technické obory, ale ustálil se na matematice. Zejména se začal zajímat o americkou Ephemeris a Nautical Almanach. Tento každoroční průvodce předpovídal polohy nebeských těles. Byla to hádanka. Chtěl to vyřešit.
Ucházel se o práci u American Bureau of Nautical Ephemeris v Cambridge ve státě Massachusetts. Dostal to. V roce 1857 začal pracovat jako počítač (člověk, který provádí výpočty) a ručně drtil čísla. Navštěvoval také Lawrence School of Science na Harvardově univerzitě, kterou absolvoval v roce 1858. O dva roky později vstoupil do US Navy Mathematics Teaching Corps. Tento úkol ho přivedl na námořní observatoř Spojených států ve Washingtonu.
Zůstal tam více než deset let. K určení polohy nebeských objektů používal meridiánové přístroje a tehdy nový 26palcový refrakční teleskopický systém. Byla to pečlivá, precizní práce. Ale bylo to nutné. Pozice hvězd a planet nebyla jen akademická cvičení; tvořily základ navigace.
V roce 1877 vedl Newtcomb Americký úřad pro námořní efemeridy ve Washingtonu. Téměř okamžitě začal s prací, která bude dominovat zbytku jeho života: vypočítal pohyb všech těles ve sluneční soustavě. Nebyl to rychlý projekt. Jednalo se o masivní podnik, který vyžadoval roky, ne-li desetiletí, osamocených počítačů.
V roce 1897 dosáhl povinného důchodového věku pro kapitány námořnictva. Rozdíl? Odešel v hodnosti viceadmirála. Nestandardní titul pro matematika.
Jeho akademická kariéra probíhala souběžně s vojenskou službou. V letech 1884 až 1893 byl profesorem matematiky a astronomie na Johns Hopkins University v Baltimoru, i když nadále žil ve Washingtonu. Dlouhou dobu sloužil jako redaktor American Journal of Mathematics. Byl také jedním ze zakladatelů Americké astronomické společnosti, sloužil jako její první prezident od roku 1899 do roku 1905.
Sbíral čestné tituly a nejvyšší vědecká ocenění své doby. V roce 1869 byl zvolen do Národní akademie věd. Působil jako tajemník (1881–1883), viceprezident (1883–1889) a ministr zahraničí (od roku 1903 až do své smrti v roce 1909).
Jeho odkaz ale není jen v titulech. Je to v tabulkách.
Newtcombův nejvýznamnější příspěvek se objevil v sérii “Astronomické články připravené k použití americkým efemerickým a námořním almanachem.” Sérii založil v roce 1879 s jasným cílem: systematicky určovat astronomické konstanty pomocí nejlepších dostupných dat. Chtěl znovu prozkoumat teorie nebeského pohybu. Chtěl vytvořit tabulky, vzorce a pravidla pro konstrukci efemerid.
Výsledkem bylo 36 článků v devíti svazcích, celkem přibližně 4 500 stran ve formátu quorto. Newtcomb byl jediným nebo primárním autorem 25 z nich. Ty zahrnovaly jeho tabulky pro Slunce, Merkur, Venuši, Mars, Uran a Neptun. Tabulky pro Jupiter a Saturn vytvořil George W. Hill, další americký astronom.
Přesnost těchto tabulek byla tak vysoká, že byly používány po celém světě k výpočtu denních poloh nebeských objektů v letech 1901 až 1959.
I po roce 1959 zůstaly v provozu jeho výpočty pro Slunce, Merkur, Venuši a Mars. Tato řada se vyznačuje stálou kvalitou. Téměř nic na nich se neukázalo špatně. V polovině 20. století byly stále zajímavé pro každého studenta nebeských pohybů.
Newtcomb zemřel ve Washingtonu v roce 1909. Nemapoval nebesa dalekohledem, ale tužkou a kalkulačkou. Obloha, kterou po sobě zanechal, byla přesná. Bylo to spolehlivé. Bylo to jeho.
Globální standard pro hvězdné mapy
Rozpaky byly skutečné. Po celá desetiletí se astronomové v různých zemích dívali na stejnou oblohu, ale používali úplně jiná čísla. Newcombe a A. M. W. Downing, superintendent British Nautical Almanacs Bureau, považovali tuto rozmanitost základních dat za kritický nedostatek. Nebyla to jen malá nepříjemnost. To byla systémová chyba, která ohrožovala přesnost přesné astronomie.
Prosazovali jednotný systém. Toto úsilí nezměnilo jen některá čísla; položilo základ pro mezinárodní spolupráci mezi hlavními světovými kompilátory almanachů. Tato síť přežila dvě světové války. S každým konfliktem byla silnější.
Hledání jednotných astronomických konstant vyvrcholilo důležitým setkáním. V květnu 1896 se v Paříži sešli ředitelé národních efemerid Spojených států, Velké Británie, Francie a Německa. Cíl byl jasný. Fragmentace se musela zastavit.
Rozhodující byl výsledek. Počínaje rokem 1901 budou všechny zúčastněné efemeridy používat specifickou sadu konstant. To byly v podstatě Newcombovy hodnoty. Dohoda byla tak bezpečná, že zahrnovala Newcombovu práci, která ještě ani nebyla dokončena. Přijali jeho budoucí data, než byla plně realizována.
O desítky let později byla testována platnost této volby. Podobná konference se sešla v Paříži v roce 1950. Verdikt byl jednomyslný. Systém přijatý v roce 1896 zůstal preferovanou možností pro praktické použití. Žádný jiný systém jej nepřekonal.
“Zmatek, který pronikl celým systémem přesné astronomie… vyplývající z rozmanitosti základních dat”
Tato standardizace přinesla více než jen odstranění matematických nepřesností. Vytvořila společný jazyk pro nebeskou navigaci. Když British Nautical Almanacs Bureau a jeho mezinárodní protějšky začali mluvit stejným číselným jazykem, přesnost globální přepravy a mapování se zlepšila. Stabilita systému nebyla prokázána jedním článkem, ale jeho přežitím. Přežila politické otřesy i světové války.
Potvrzení z roku 1950 nebylo jen kývnutím na tradici. Bylo to uznání, že Newcombova klíčová práce, dohodnutá v Paříži před více než padesáti lety, stále poskytovala nejlepší kombinaci přesnosti a užitečnosti. Byly navrženy další systémy. Byli srovnáni. Ty se ukázaly jako nedostatečné.
Odkaz tohoto rozhodnutí z roku 1896 je vidět na každé moderní hvězdné mapě, která se opírá o standardizovaná data. Rozpaky byly odstraněny. Obloha se stala jedinou, dohodnutou mapou. Nebo alespoň tak blízko, jak jen to půjde.
