Internal Structure of the Earth
From the study of magnetic compass variations, Halley by 1683 had reached the quite original conclusion that the Earth possessed four magnetic poles (11). He described in the Philosophical transactions of that year how two of these poles were located in the “Southern ocean” and the two northern ones were in the Bering Strait and Spitzbergen (12). However he could not account for the existence of multiple poles, nor their gradual displacement with time, acknowledging that the latter depended on “secrets as yet utterly unknown to Mankind” (13).
Various attempts had been made to account for the gradual motion of the lines of magnetic declination by a few minutes of arc each year, as this had great relevance to navigation.(14) Descartes for example had suggested that such motion was due to physical accretion and movement of iron ore deposits (15), but Halley realized during his 1676 voyage to St Helena that no theory depending on surface deposits of iron could explain the compass variations. Henry Bond claimed to be able to predict secular changes in terrestrial magnetism, and in 1674 the King set up a committee to investigate this claim (16). Robert Hooke, who was a member of the committee, proposed in 1674 that the magnetic poles were moving in a circular path at 10° from the geographic poles, possibly rotating once in 370 years (17).
Halley had gathered much data on the subject from his voyage to St Helena, as he also had from the unpublished manuscripts of Peter Perkins. Perkins had been researching this topic and addressed the Royal Society on the subject in 1680 some months before his death. Halley purchased Perkins’s papers on the variation of geomagnetism immediately following the latter’s demise (18).While it is true that Halley never acknowledged this, it is equally true that nothing has substantiated Flamsteed’s allegation that components of Halley’s theory derived from Perkins. Perkins was developing a theory of his own to account for the variation, as was indicated in his address to the Royal Society, but it is hard to discern any resemblance to that developed by Halley (19). The first part of Halley’s 1692 essay commented on the inadequacy of existing theories, concluding that something deep below Earth’s surface must be causing the phenomenon.
Halley had been much involved with the production of the Principia, and it now seemed to provide him with a key. Its estimate of the Earth/Moon mass ratio suggested to him that the Earth was hollow. How else could that ratio be explained? The germ of the idea may have dawned upon him while reading Burnet’s Sacred theory of the Earth which had appeared (in Latin) in 1681. This assigned hollow cavities to the Earth, catacombs and subterranean grottoes, but did so in a traditional mode in accord with classic myth and lore (20). The tenor of Burnet’s vision was, as Schaffer has observed (21), in stark contrast to that of Halley.
With this assumption, Halley could gain a physical explanation for the existence of his four magnetic poles, and also their motions. Within the Earth, concentric to its hollow shell and rotating coaxially, he discerned another sphere, whose existence had hitherto been unsuspected. Possibly there were further spheres hidden within that one. Both spheres had magnetic poles embedded within them at a distance from their common axis of rotation. A very gradual differential rotation between the two spheres accounted for the drift of the magnetic poles with time. One pair of magnetic poles was stationary, being embedded in the outer shell, while the other pair drifted westwards, because the inner sphere was revolving at a slower rate. Of the two northern poles, Halley opined that the pole due north of Land’s End was the moving one, while the other lying on a meridian through California, at some 15° from the pole, was static. Of the two southern poles, that south of America was the moving one.
Halley’s Earth was composed of an outer shell 500 miles thick, with an air gap of the same distance between it and the inner sphere. To the objection that the latter might collide with the outer shell, and thereby damage it, he explained that it was held at the centre by the force of gravity. Halley was confident his readers would perceive the necessity of this: “should these globes be adjusted once to the same common centre, the Gravity of the parts of the Concave would press towards the centre of the inner ball ... it follows that the Nucleus being once fixt in the common centre, must always here remain (22). Halley pointed out that “the Ring environing the Globe of Saturn”, which remained coaxial to the planet, was held there by gravity. (No-one then knew that Saturn’s rings were rotating. The Principia had not discussed the matter.) By analogy, could not gravity also hold a globe concentric inside the hollow Earth?
Happily, Halley’s argument was in accord with “Almighty Wisdom”, which would not have arranged all the matter of Earth “barely to support its surface”. Rather, the matter had been distributed “to yield as great a Surface for the use of living Creatures as can consist with the conveniency and security of the whole”. Halley acknowledged that there might be objections to his new theory: for example, might not the oceans leak away if an earthquake opened up a crack beneath them, leading to flooding of the lower regions? His answer was that within the ground there existed “saline and Vitriolick Particles as may contribute to petrefaction”. Water flowing down would soon find its path blocked by these petrifying particles.
“I have adventured to make these Subterranean orbs capable of being inhabited”, Halley added, in words for which science fiction writers of futurity would be grateful (23). His reason for this was, that all nature teemed with life. The argument was teleological. His under-world would be occupied, as the planets too were doubtless inhabited, and so some illumination was therefore needed: “The concave arches may in several places shine with such a substance as invests the surface of the Sun.” Halley conceded that he was here using a “final cause” in asserting that the luminosity of the upper atmospheres of his under-world was provided for its denizens.
It has been argued by David Kubrin that Halley took over Robert Hooke’s view of the Earth as “a series of concentric shells, one of which contained the magnetic poles”, and that Halley’s model of internal terrestrial structure was “rather similar to Hooke’s (24). David Oldroyd has likewise claimed that “... Hooke’s theory was thought sufficiently adequate to furnish a model for the structure of the Earth by Halley in 1692, in his explanation of the Earth’s magnetic poles (25). There are however objections to this view.
Hooke’s model of the Earth’s interior was layered like an onion, and hardly resembled that developed by Halley (26). There is indeed no single feature which the two views shared in common. Hooke’s model lacked any air-gaps between its strata, or subterranean spheres, or principle of differential rotation, or multiple magnetic poles; nor had it any mechanism for a rotation of magnetic poles around the geographic poles. Only, in Hooke’s view, in the Earth’s pristine condition may it once have had spherical concentric shells of matter, but earthquakes had long since disrupted that ideal scheme. Hooke did not locate the Earth’s magnetic power in a specific shell as Kubrin claimed, but rather left it diffusely spread through the “magnetical core or Magnetical Globe of the Earth (27). These views appeared in Hooke’s posthumously published essay “On earthquakes”. In 1674 Hooke gave his opinion to the Royal Society that the Earth’s magnetic poles were rotating around the Earth’s axis, but this was accompanied by no suggestion as to how such an effect could be produced: he never theorized, as did Halley, as to what might produce a periodic rotation of the magnetic poles. For Hooke, earthquakes were an instrument for the transformative processes that he envisaged through the Earth’s geological history, whereas on Halley’s model they presented a difficulty which required accounting for. It therefore appears that not one of the highly distinctive characteristics of Halley’s model came from Hooke. Halley’s theory was original, and derived not from the lectures of Hooke but rather from the error in lunar mass of Newton’s Principia.
โครงสร้างภายในของโลกจากการศึกษารูปแบบของเข็มทิศแม่เหล็ก ฮัล โดยปี 1683 ได้ถึงข้อสรุปค่อนข้างเดิมว่า โลกต้องมีสี่เสาแม่เหล็ก (11) เขาอธิบายไว้ในธุรกรรมปรัชญาปีวิธีสองเสาเหล่านี้มีอยู่ใน "ทะเลใต้" และทั้งสองภาคเหนือที่อยู่ในช่องแคบเบริงและ Spitzbergen (12) อย่างไรก็ตาม เขาอาจไม่บัญชีสำหรับการดำรงอยู่ของหลายเสา หรือแทนความสมดุลกับเวลา ยอมรับว่า หลังขึ้นอยู่กับ "ความลับเป็นยังไม่รู้จักเพราะมนุษย์" (13)ความพยายามต่าง ๆ ได้ถูกทำให้เคลื่อนไหวสมดุลของเส้นสนามแม่เหล็กปฏิเสธ โดยส่วนโค้งกี่นาทีของแต่ละปี นี้มีความเกี่ยวข้องที่ดีเพื่อนำ (14) Descartes เช่นแนะนำว่า เคลื่อนไหวดังกล่าวเกิดจาก accretion ทางกายภาพและการเคลื่อนไหวของเงินฝากแร่เหล็ก (15), แต่ฮัลรับรู้ในระหว่างเดินทางไปเซนต์เฮเลนา 1676 ของเขาว่า ทฤษฎีไม่ขึ้นอยู่กับเงินฝากที่ผิวของเหล็กสามารถอธิบายรูปแบบพาส เฮนรีพันธบัตรอ้างว่า สามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กภาคพื้นทางโลก และใน 1674 พระตั้งคณะกรรมการเพื่อตรวจสอบข้อเรียกร้องนี้ (16) โรเบิร์ต Hooke ผู้เป็นสมาชิกของคณะกรรมการ เสนอใน 1674 ว่า สนามแม่เหล็กหมุนเคลื่อนที่ในเส้นทางวงกลมที่ 10° จากเสาทางภูมิศาสตร์ อาจหมุนครั้งใน 370 ปี (17)ฮัลได้รวบรวมข้อมูลมากในเรื่องจากเขาเดินทางไปเซนต์เฮเลนา ตามที่เขาได้จากเป็นประกาศของปีเตอร์ระบุวัน ระบุวันที่มีการวิจัยหัวข้อนี้ และส่งราชสมาคมแห่งลอนดอนในเรื่องในค.ศ. 1680 ที่นี่บางเดือนก่อนตาย ฮัลซื้อกระดาษของระบุวันในรูปแบบของ geomagnetism ต่อหลังของลูก (18) จริงอยู่ว่า ฮัลไม่เคยยอมรับนี้ มันเป็นความจริงเท่า ๆ กันไม่มี substantiated ว่า ส่วนประกอบของทฤษฎีของฮัลมาจากระบุวันในกรณีของเฟลมสตีด ระบุวันได้พัฒนาทฤษฎีของเขาเองการบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลง ตามที่ได้ระบุในที่อยู่ของเขาสังคมรอยัล แต่ก็ยากที่จะแยกแยะรูปใด ๆ ที่พัฒนา โดยฮัล (19) ส่วนแรกของเรียงความของฮัล 1692 ความเห็นเกี่ยวกับ inadequacy ของทฤษฎีที่มีอยู่ สรุปที่อะไรลึกใต้พื้นผิวโลกต้องเกิดปรากฏการณ์ฮัลได้มากเกี่ยวข้องกับการผลิตของ Principia และตอนนี้เหมือนจะให้เขา มีคีย์ การประเมินอัตราส่วนมวลของโลก/พระจันทร์แนะนำเขาว่า โลกไม่กลวง สามารถอธิบายอัตราส่วนนั้นอย่างไรบ้าง จมูกของความคิดอาจได้เริ่มขึ้นเมื่อเขาขณะอ่านของ Burnet ทฤษฎีศักดิ์สิทธิ์ของโลกซึ่งมีปรากฏในภาษาละติน) ใน 1681 นี้ผุกลวงให้โลก สุสาน และถ้ำผาหยุใต้พื้นดิน แต่ไม่ให้ในโหมดดั้งเดิมในสอดคล้องกับตำนานคลาสสิกและตำนาน (20) เทเนอร์ของวิสัยทัศน์ของ Burnet ได้ เป็น Schaffer ได้สังเกต (21), ในทางตรงข้ามสิ้นเชิงกับฮัลด้วยอัสสัมชัญนี้ ฮัลสามารถได้รับคำอธิบายทางกายภาพการดำรงอยู่ของสนามแม่เหล็กหมุนสี่ของเขา และการเคลื่อนไหว ภายในแผ่นดิน concentric ของเปลือกกลวงและหมุน coaxially เขาเข้าใจทรงกลมอื่น ซึ่งดำรงอยู่มาจนบัดได้ unsuspected อาจจะมีรัฐบาลท้องถิ่นเพิ่มเติมที่ซ่อนอยู่ภายในนั้น ทรงกลมทั้งสองสนามแม่เหล็กหมุนที่ฝังตัวอยู่ในที่ห่างจากแกนหมุนของพวกเขาทั่วไปได้ การหมุนเวียนแตกต่างมากขึ้นระหว่างท้องถิ่นสองบัญชีสำหรับของสนามแม่เหล็กหมุนด้วยเวลา เครื่องเขียน ถูกฝังอยู่ในเปลือกนอก ในขณะที่คู่อื่น ๆ ลอย westwards เนื่องจากทรงกลมภายในมีหมุนเวียนในอัตราช้าคู่หนึ่งของสนามแม่เหล็กหมุนได้ ของภาคเหนือเสาสอง ฮัล opined ที่ขั้วโลกเนื่องจากจุดสิ้นสุดของแผ่นดินหนึ่งย้าย ในขณะอื่น ๆ อยู่บนเมอริเดียนผ่านแคลิฟอร์เนีย ที่บาง 15 °จากขั้ว คง ของภาคใต้เสาสอง ที่ภาคใต้ของอเมริกาได้ย้ายโลกของฮัลที่ประกอบเป็นเปลือกนอกหนา มีกระแสเดียวกันระยะห่างระหว่างมันและทรงกลมภายใน 500 ไมล์ การที่คัดค้านว่า หลังอาจชนกับเปลือกนอก และทำความเสียหาย เขาอธิบายว่า มันถูกจัดขึ้นที่ศูนย์ โดยแรงโน้มถ่วง ฮัลเป็นความมั่นใจของท่านผู้อ่านจะสังเกตสิ่งนี้: "ควรลูกโลกเหล่านี้จะปรับปรุงเมื่อศูนย์ทั่วไปเดียวกัน แรงโน้มถ่วงของชิ้นส่วนของอาหารคอนเคฟจะกดต่อศูนย์กลางของลูกบอลภายใน...ก็ตามที่นิวเคลียสถูกเมื่อ fixt ในทั่วไป ต้องเสมอที่นี่อยู่ (22) ฮัลชี้ให้เห็นว่า "แหวน environing โลกของดาวเสาร์" ซึ่งยังคง coaxial เพื่อโลก จัดขึ้นมี โดยแรงโน้มถ่วง (ไม่มีใครแล้วรู้ว่า วงแหวนของดาวเสาร์ก็หมุน Principia ที่มีไม่พูดถึงเรื่องนี้) โดยการเปรียบเทียบ อาจไม่แรงโน้มถ่วงยังค้างโลก concentric ภายในโลกกลวงอย่างมีความสุข อาร์กิวเมนต์ของฮัลเป็นพ้อง "ผู้ทรงอำนาจปัญญา" จะไม่มีการจัดเรียงเรื่องทั้งหมดของโลก "แทบจะสนับสนุนของผิว" ค่อนข้าง เรื่องมีการกระจาย "ให้ผลเป็นดีพื้นผิวสำหรับการใช้ชีวิตสิ่งมีชีวิตสามารถประกอบกับ conveniency และความปลอดภัยของทั้งหมด" ฮัลยอมรับว่า อาจมีการคัดค้านทฤษฎีของเขาใหม่: ตัวอย่าง อาจไม่โอเชี่ยนส์รั่วไหลออกไปถ้าแผ่นดินไหวเปิดรอยแตกพวก นำไปสู่พื้นที่ต่ำน้ำท่วม คำตอบของเขาคือการที่ภายในบริเวณมีอยู่ " saline และ Vitriolick อนุภาคอาจนำไปสู่ petrefaction " น้ำไหลลงจะพบเส้นทางของบล็อก ด้วยอนุภาคเหล่านี้ petrifying"ฉันมี adventured ต้องการ orbs ใต้พื้นดินเหล่านี้สามารถอาศัยอยู่ได้" ฮัลเพิ่ม คำพูดในนิยายวิทยาศาสตร์ที่เขียนแบบอนาคตจะขอบคุณ (23) เหตุผลของเขาได้ ว่า ธรรมชาติทั้งหมดเหมาะกับชีวิต อาร์กิวเมนต์เป็นทฤษฎี โลกของเขาน้อยจะได้ครอบครอง ดาวเคราะห์ไปได้อย่างไม่ต้องสงสัยอาศัยอยู่ และดัง นั้นจึงต้องการแสงสว่างบาง: "อาร์เชสเว้าอาจในหลายสถานฉาย ด้วยเช่นสารกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์ลงทุนได้" ฮัล conceded ที่ เขาที่นี่ใช้ "สาเหตุสุดท้าย" ในกรรมสิทธิ์ที่ ให้ความสว่างของบรรยากาศบนโลกเขาน้อยสำหรับ denizens ของมันมีการโต้เถียง โดย David Kubrin ว่า ฮัลเอาวิวโรเบิร์ต Hooke โลกเป็น "ชุดของเชลล์ concentric ที่ประกอบด้วยสนามแม่เหล็กหมุน" และรูปแบบโครงสร้างภายในภาคพื้นที่ฮัลเป็น "ค่อนข้างคล้ายกับ Hooke ของ (24) David Oldroyd ได้ทำนองเดียวกันอ้างว่า ที่ "... ทฤษฎีของ Hooke ไม่คิดพอเพียงพอเพื่อให้แบบจำลองโครงสร้างของโลก โดยฮัลใน 1692 ในคำอธิบายของเขาของสนามแม่เหล็กหมุนของโลก (25) อย่างไรก็ตามมีการคัดค้านมุมมองนี้Hooke’s model of the Earth’s interior was layered like an onion, and hardly resembled that developed by Halley (26). There is indeed no single feature which the two views shared in common. Hooke’s model lacked any air-gaps between its strata, or subterranean spheres, or principle of differential rotation, or multiple magnetic poles; nor had it any mechanism for a rotation of magnetic poles around the geographic poles. Only, in Hooke’s view, in the Earth’s pristine condition may it once have had spherical concentric shells of matter, but earthquakes had long since disrupted that ideal scheme. Hooke did not locate the Earth’s magnetic power in a specific shell as Kubrin claimed, but rather left it diffusely spread through the “magnetical core or Magnetical Globe of the Earth (27). These views appeared in Hooke’s posthumously published essay “On earthquakes”. In 1674 Hooke gave his opinion to the Royal Society that the Earth’s magnetic poles were rotating around the Earth’s axis, but this was accompanied by no suggestion as to how such an effect could be produced: he never theorized, as did Halley, as to what might produce a periodic rotation of the magnetic poles. For Hooke, earthquakes were an instrument for the transformative processes that he envisaged through the Earth’s geological history, whereas on Halley’s model they presented a difficulty which required accounting for. It therefore appears that not one of the highly distinctive characteristics of Halley’s model came from Hooke. Halley’s theory was original, and derived not from the lectures of Hooke but rather from the error in lunar mass of Newton’s Principia.
การแปล กรุณารอสักครู่..
