Simon Newtcomb nie studiował w tradycyjnym tego słowa znaczeniu. Nie przesiadywał na wykładach ani nie zdobył dyplomu przez lata uprzejmej obecności na zajęciach. Zamiast tego jego edukacja wzięła się ze skradzionych zegarów z bibliotek waszyngtońskich i nieposkromionej, niemal okrutnej ciekawości liczb.
Urodzony w 1835 roku w Nowej Szkocji Newtcombe był geniuszem arytmetyki. Jego ojciec, nauczyciel, który podróżował ze szkoły do szkoły, kazał mu liczyć w wieku czterech lat. W wieku pięciu lat Newtcomb godzinami ćwiczył dodawanie i mnożenie. W wieku siedmiu lat całkowicie opanował podręcznik do arytmetyki, w tym obliczanie pierwiastków sześciennych. Ten przewagę zadecydował o życiu poświęconym obliczaniu ruchu planet.
Jego droga nie była prosta. W wieku szesnastu lat odbył praktykę u szarlatana zielarza w Nowym Brunszwiku. Wytrzymał kilka lat, zanim uciekł, aby odnaleźć swojego ojca-wdowca w Maryland. Tam, w bibliotekach stolicy, odnalazł swoje prawdziwe powołanie. Studiował różne kierunki techniczne, ale zdecydował się na matematykę. W szczególności zainteresował się amerykańskimi efemerydami i almanachem żeglarskim. W tym corocznym przewodniku przewidywano pozycje ciał niebieskich. To była zagadka. Chciał to rozwiązać.
Złożył podanie o pracę w American Bureau of Nautical Ephemeris w Cambridge w stanie Massachusetts. Zrozumiał. W 1857 roku rozpoczął pracę jako komputer (osoba wykonująca obliczenia), ręcznie przetwarzając liczby. Uczęszczał także do Lawrence School of Science na Uniwersytecie Harvarda, którą ukończył w 1858 roku. Dwa lata później wstąpił do Korpusu Nauczania Matematyki Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. To zadanie sprowadziło go do Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w Waszyngtonie.
Pozostał tam przez ponad dekadę. Do określenia pozycji ciał niebieskich użył instrumentów południkowych i wówczas nowego 26-calowego refrakcyjnego systemu teleskopowego. Była to żmudna i precyzyjna praca. Ale to było konieczne. Pozycje gwiazd i planet nie były jedynie ćwiczeniami akademickimi; stanowiły podstawę nawigacji.
W 1877 Newtcomb stał na czele Amerykańskiego Biura Efemeryd Morskich w Waszyngtonie. Niemal natychmiast rozpoczął pracę, która zdominowała resztę jego życia: obliczanie ruchu wszystkich ciał Układu Słonecznego. To nie był szybki projekt. Było to ogromne przedsięwzięcie, które wymagało lat, jeśli nie dekad, pracy w samotności.
W 1897 roku osiągnął obowiązkowy wiek emerytalny dla kapitanów marynarki wojennej. Różnica? Odszedł na emeryturę w stopniu wiceadmirała. Niestandardowy tytuł dla matematyka.
Jego kariera akademicka przebiegała równolegle ze służbą wojskową. Od 1884 do 1893 był profesorem matematyki i astronomii na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa w Baltimore, chociaż nadal mieszkał w Waszyngtonie. Przez długi czas był redaktorem American Journal of Mathematics. Był także jednym z założycieli Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, którego pierwszym prezesem był w latach 1899–1905.
Zdobywał stopnie honorowe i najwyższe nagrody naukowe swojej epoki. W 1869 r. został wybrany do Narodowej Akademii Nauk. Pełnił funkcję sekretarza (1881–1883), wiceprezydenta (1883–1889) i ministra spraw zagranicznych (od 1903 r. do śmierci w 1909 r.).
Ale jego dziedzictwo to nie tylko tytuły. Jest w tabelach.
Najbardziej znaczący wkład Newtcomba pojawił się w serii „Astronomical Papers przygotowane do użycia przez American Ephemeris and Nautical Almanac”. Założył serię w 1879 roku z jasnym celem: systematyczne wyznaczanie stałych astronomicznych przy użyciu najlepszych dostępnych danych. Chciał ponownie zbadać teorie ruchu ciał niebieskich. Chciał tworzyć tabele, formuły i zasady konstruowania efemeryd.
W rezultacie powstało 36 artykułów w dziewięciu tomach, łącznie około 4500 stron w formacie quorto. Newtcomb był jedynym lub głównym autorem 25 z nich. Należą do nich jego tablice dotyczące Słońca, Merkurego, Wenus, Marsa, Urana i Neptuna. Tablice Jowisza i Saturna stworzył George W. Hill, inny amerykański astronom.
Dokładność tych tabel była tak wysoka, że w latach 1901–1959 używano ich na całym świecie do obliczania dziennych pozycji ciał niebieskich.
Nawet po 1959 roku jego obliczenia dotyczące Słońca, Merkurego, Wenus i Marsa pozostawały w użyciu. Seria ta wyróżnia się stałą jakością. Prawie nic w nich nie okazało się błędne. W połowie XX wieku nadal budziły zainteresowanie każdego badacza ruchów niebieskich.
Newtcomb zmarł w Waszyngtonie w 1909 roku. Niebiosa sporządził mapę nie za pomocą teleskopu, ale ołówka i kalkulatora. Niebo, które pozostawił, było dokładne. To było niezawodne. To było jego.
Globalny standard map gwiazd
Wstyd był prawdziwy. Przez dziesięciolecia astronomowie w różnych krajach patrzyli na to samo niebo, ale posługiwali się zupełnie innymi liczbami. Newcombe i A. M. W. Downing, nadzorca Brytyjskiego Biura Almanachów Morskich, uznali tę różnorodność podstawowych danych za krytyczny brak. To nie była tylko drobna niedogodność. Był to błąd systemowy, który zagrażał dokładności astronomii precyzyjnej.
Opowiadali się za jednolitym systemem. Ten wysiłek nie tylko zmienił niektóre liczby; położył podwaliny pod współpracę międzynarodową między głównymi twórcami almanachów na świecie. Sieć ta przetrwała dwie wojny światowe. Z każdym konfliktem stawała się silniejsza.
Poszukiwania jednolitych stałych astronomicznych zakończyły się ważnym spotkaniem. W maju 1896 roku w Paryżu spotkali się dyrektorzy efemeryd narodowych Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Francji i Niemiec. Cel był jasny. Fragmentacja musiała się zakończyć.
Wynik był decydujący. Począwszy od 1901 roku, wszystkie uczestniczące efemerydy będą używać określonego zestawu stałych. Takie były w zasadzie wartości Newcomba. Umowa była na tyle bezpieczna, że obejmowała dzieło Newcomba, które nie zostało jeszcze nawet ukończone. Zaakceptowali jego przyszłe dane, zanim zostały w pełni zrealizowane.
Kilkadziesiąt lat później sprawdzono zasadność tego wyboru. Podobna konferencja odbyła się w Paryżu w 1950 r. Werdykt był jednomyślny. System przyjęty w 1896 r. pozostał preferowaną opcją do praktycznego zastosowania. Żaden inny system tego nie przewyższył.
„Zamieszanie, które przeniknęło cały system astronomii precyzyjnej… wynikające z różnorodności podstawowych danych”
Ta standaryzacja nie tylko wyeliminowała nieścisłości matematyczne. Stworzyła wspólny język dla nawigacji niebieskiej. Kiedy Brytyjskie Biuro Almanachów Morskich i jego międzynarodowe odpowiedniki zaczęły mówić tym samym językiem liczbowym, poprawiła się dokładność globalnych żeglugi i pomiarów. O stabilności systemu nie świadczył jeden artykuł, ale jego przetrwanie. Przeżyła wstrząsy polityczne i wojny światowe.
Bierzmowanie z 1950 r. nie było jedynie ukłonem w stronę tradycji. Było to uznanie, że przełomowe dzieło Newcomba, uzgodnione w Paryżu ponad pięćdziesiąt lat wcześniej, nadal zapewnia najlepsze połączenie dokładności i użyteczności. Zaproponowano inne systemy. Porównano je. Okazały się niewystarczające.
Spuścizna tej decyzji z 1896 roku jest widoczna na każdej współczesnej mapie gwiazd, która opiera się na standardowych danych. Wstyd został usunięty. Niebo stało się jedną, uzgodnioną mapą. Albo przynajmniej tak blisko, jak to tylko możliwe.
