Csillagdák építésétől a napparallaxis meghatározásáig – Hell Miksa pályája

Hell (eredeti nevén Höll) Miksa 1720. május 15-én született Selmecbányán. Apja bányamérnök volt, fontos találmányokkal segítette a bánya fejlődését. Miksa 22 testvére közt is volt két kitűnő bányászati szakember. A technika története mindhármukat számon tartja.

Csillagdák építője

Miksa 1738-ban belépett a jezsuita rendbe. A rendi képzés idején latinra fordított s kibővítve kiadott egy olasz matematikai munkát; teológusi évei alatt pedig társai használatára írt egy történeti kisenciklopédia-féleséget (Adiumentum memoriae manuale chronologico-genealogico-historicum), amely különböző országokban többször is megjelent. 1751-ben szentelték pappá, s Besztercebányára helyezték. Innen irányította a nagyszombati, majd kolozsvári tanárként az ottani csillagda építését. Később több csillagda, így pl. az egri, a budai létrehozásában is részt vett.

Ő tervezte az egri líceum csillagásztornyában ma is működő idegenforgalmi látványosságot, a periszkópot;

ő gondoskodott az egri csillagda részére a szükséges műszerek, könyvek beszerzéséről és a szakemberek képzéséről is.

Hell Miksa Forrás: Wikimedia Commons

A már ismert nevű jezsuitára az említett „kisenciklopédia” felhívta az uralkodónő figyelmét. Mária Terézia 1755-ben kinevezte udvari csillagásznak, s ettől kezdve Hell Bécsben dolgozott. Sok feladatát (csillagászati észlelések, tanítás, a felszerelés karbantartása és fejlesztése, előadások és bemutatók tartása a nagyközönségnek stb.), köztük a nemzetközi hírnévnek örvendő csillagászati évkönyv (Ephemerides astronomicae ad meridianum Vindoboniensem) szerkesztését és kiadását élete végéig mindig nagyon pontosan és lelkiismeretesen végezte. Több, elsősorban matematikai, fizikai és csillagászati tárgyú könyvet is kiadott. Érdekes köztük például a Dissertetio de satellite Veneris… (Értekezés a Vénusz holdjáról…) című, 1765-ben megjelent könyvecske, melyben leírja, hogy sok csillagász vélte felfedezni a Vénusz holdját, pedig ilyen hold nem létezik, az összes felsorolt észlelés optikai csalódás. Sőt az említett észlelések leírásából azt is meghatározta, milyen műszert használtak az észlelők, s hogyan jöttek létre bennük a tükröződések, melyek a csillagászokat félrevezették.

Nevét 1760-ban változtatta Hellre (hell = ’világos’), nyilván a Höll-Hölle, azaz ’pokol’ asszociáció miatt. Erről szól egy rendtársa, Paintner epigrammája, mely magyar fordításban kb. így hangzik:

Höll volt rég, de midőn Bécsből észlelte az égbolt
csillagait, méltán lett ragyogóbb neve Hell.
Így föld mélyéből, éjszínü sötét üregekből
nemzetsége nevét égbe ragadta fel ő.

Az udvari csillagász

Legfontosabb és legismertebb eredménye a napparallaxis meghatározása volt – ami azonban inkább csak vitákat és kellemetlenségeket hozott számára, mintsem elismerést.

Mint Halley korábban megmutatta: ha a Földnek legalább két helyéről pontosan észlelik a Vénusz Nap előtti átvonulását, az eredményekből kiszámítható a Nap parallaxisa (a szög, melyben a Nap középpontjából a Föld sugara látszanék), azaz lényegében a Nap–Föld-távolság. 1761. június 6-án ezért sok csillagász figyelte a Vénusz-átvonulást. Köztük volt Bécsben Hell is, aki 1764-ben az Ephemerides Astronomicaeben részletesen beszámolt tapasztalatairól. Eszerint a megfigyelést két jelenség is megzavarta, bizonytalanná téve az érintkezés pillanatát. Egyrészt a Nap elé lépő Vénusz sötét korongját fényes kör vette körül, a Vénusz légkörének fénytörése (tehát bebizonyosodott, hogy a bolygónak van légköre). A másik jelenség még váratlanabb volt: amikor a Nap és a Vénusz korongja belülről csaknem érinti egymást, köztük sötét folt, az ún. „fekete csepp” jelenik meg.

A mérést nagy pontossággal kellett volna végrehajtani, de az eredmények csalódást keltettek. Ezért az 1769. június 3-i következő átvonulás megfigyelését még nagyobb gonddal és körültekintéssel igyekeztek megszervezni. Bécsben, Hell munkahelyén ez az átvonulás nem volt látható, az udvari csillagász tehát lemondott a jelenség megfigyeléséről. Azt tervezte, hogy a számításokat elvégzi majd a mások által mért adatokból. 1767-ben azonban VII. Keresztély dán király meghívta Hellt, utazzék Vardø szigetére, s onnan figyelje meg az átvonulást. Vardø több szempontból is kiváló megfigyelőhelynek ígérkezett: ott május végétől augusztusig a Nap sosem nyugszik le, tehát a jelenség idején sem; másrészt magasan északon fekszik, ami a parallaxismérés szempontjából különösképpen előnyös. Igaz, a hely megközelítése nem volt sem könnyű, sem veszélytelen; a vidék gyéren lakott, zord, időjárása sem valami kedvező. Hell már ötvenedik évében járt, mégis vállalta a kalandosnak ígérkező expedíciót, természetesen azzal a feltétellel, ha mind uralkodója, mind rendi elöljárói engedélyezik utazását. Az engedélyeket megkapta; a csillagászt és útitársát Mária Terézia is fogadta, útjuk iránt szeretettel érdeklődött, s azt bőkezűen támogatta. Hell rendtársával, Sajnovics Jánossal 1768. április 28-án indult útnak.

Számítania kellett rá, hogy a zord északi időjárás, a gyakran borult ég meghiúsítja az észlelést. Hogy a sok költség és fáradság kárba ne vesszen, Hell nagyszabású tudományos programot dolgozott ki és végzett is el, melyben többek között meteorológiai, földrajzi, geofizikai, botanikai, zoológiai és néprajzi megfigyelések is szerepeltek. Hogy csak egyetlen eredményét emeljük ki: Norvégia partjainak minden pontján, ahol kikötöttek, gondos csillagászati helymeghatározást végzett – ez volt a térség első precíz földrajzi felmérése. Ezt természetesen Vardøben is megtette, sőt elkészítette a sziget pontos térképét is. Közben kipróbálta a földrajzi szélesség (tulajdonképpen a sarkmagasság) mérésére feltalált igen fontos és pontos módszerét; ez ma Horrebow–Talcott-eljárás néven ismeretes.

A napparalaxis kiszámítása

Az okkultáció megfigyelését körültekintően előkészítette társaival, Sajnoviccsal és egy Borgrewing nevű dánnal. A várva várt napon az ég felhős volt, de a jelenség kezdetére mégis kisütött a Nap. Miután a Vénusz kívülről érintette a Nap korongját (1. kontaktus), majd belülről is (2. kontaktus), ismét beborult az ég. Ez komoly aggodalmat keltett, mert Hell jól tudta, hogy e két kontaktus adatai a számításokhoz nem elegendők. A bolygó Nap előtti elhaladását, ami több órát vett igénybe, csillagászaink nem láthatták. Már remélni sem merték, de a Vénusz kilépése előtt ismét kiderült az ég, és a belső, majd a külső érintést (3. és 4. kontaktus) zavartalanul, a lehető legpontosabban sikerült megfigyelniük – mint később megtudták, Európában egyedül. Ezzel elérték expedíciójuk fő célját.

Ugyanekkor a Föld déli félgömbjén James Cook kapitány kutatóútja, amelyet részint szintén épp a Vénusz-átvonulás megfigyelése céljára szerveztek (s amelynek során számos földrajzi fölfedezés született, így pl. Ausztráliáé, Új-Zélandé és Tahitié), szintén sikerrel járt. Cook hajója, az Endeavour művészeket és tudósokat is szállított, köztük több csillagászt. A bolygóátvonulást a frissen fölfedezett Tahiti szigetén észlelték, és följegyzéseik szerint váratlanul érte őket a „fekete csepp” megjelenése. (A megfigyelés idején ott igen meleg volt, ami tovább nehezítette a mérést. A kutatók egészségét is megviselte, olyannyira, hogy az egyik csillagász, Charles Green, belebetegedett és meghalt.) Ez a megfigyelés elengedhetetlenül szükséges volt a napparallaxis kiszámításához, hiszen az csak úgy lehetséges, ha a Föld legalább két, lehetőleg távoli pontján sikerül adatokat gyűjteni.

Hell az expedícióról hazatérve és eredményeit a Cook-féle expedíció méréseivel egybevetve elvégezte a számításokat, és a napparallaxis értékére 8,70”-et kapott (mai ismereteink szerint kb. 8,80”).

Ezt 1770-ben megjelent könyvében (Observatio transitus Veneris ante discum Solis die 3. Junii anno 1769. Wardoehusii etc.) közölte, amelyben a megfigyelés előzményeit, pontos leírását is megtaláljuk.

A kötet megjelenése elég sok időbe telt, mert a tudósnak meg kellett várnia a Cook-féle eredményeket, majd elvégezve a számításokat, könyvét a dán király elé kellett terjesztenie jóváhagyás végett, s csak ezután nyomathatta ki. Sajnos az utazás teljes tudományos leírása, amit Expeditio litteraria címen tervezett, nem készült el. Megvan azonban a mű részletes vázlata; ezt olvasva csak sajnálhatjuk, hogy e nagyszerű terv, Hell sok más tervével együtt, a jezsuita rend feloszlatása miatt nem valósulhatott meg.

Kalandozás az összehasonlító nyelvészetbe

Az expedíció során Hellnek föltűnt, hogy a lappok beszéde, kiejtése hasonlít a magyarhoz. (Egy levelében így írt: „…titok terhe alatt közlöm, hogy az egész északon egészen Ázsiáig elterjedt jeles lapp nemzetségnek fölfedeztük egy népét. Jó Isten, ki hitte volna, hogy mi ugyanazon ősatyától való testvéreket fogunk találni a lapp népben! Magyarok, testvéreink, a mi magyar nyelvünket beszélik, a mi magyar ruhánkat hordják, a mi régi magyar atyáink szokásai szerint élnek, egyszóval, testvéreink…”) Ennek jelentőségét azonnal fölismerte, s fölkérte Sajnovicsot, kutassa tovább a dolgot. Sajnovics nekifogott, ám a munkát nehézsége miatt többször abbahagyta. Hell mindannyiszor segítette, buzdította társát, míg végre megszületett az összehasonlító nyelvészet egyik alapvető műve, a Demonstratio idioma Ungarorum et Lapponum idem esse. Maga Sajnovics írja, hogy a művet ugyan ő maga vetette papírra, de elkészülte voltaképpen Hell érdeme. A Demonstratio lényege a magyar és a lapp nyelv közeli rokonságának bizonyítása. Mint úttörő munka, nem mentes a túlzásoktól, sőt tévedésektől sem, de értékét ez aligha csökkentheti.

Támadások és kései igazolás

A Vénusz-átvonulásról szóló könyv „késése” miatt Hellt sok támadás érte. Először a nagy francia csillagász, Jérôme Lalande támadta meg, kétségbe vonva nemcsak eredményeit, hanem Hell tudományos tisztességét is. Ezt Hell az Ephemerides 1773-as kötetében visszautasította, mire Lalande elismerte, hogy tévedett. Sajnos ezzel nem volt vége a támadásoknak, amelyek Hell halála (1792) után lángoltak föl igazán. A bécsi csillagda későbbi igazgatója, Karl Littrow (aki – a budai csillagvizsgáló igazgatójaként szerzett tapasztalatai alapján némi joggal – nem kedvelte a magyarokat), kéziratban vizsgálta meg Hell írásait, és bizonygatta, hogy Hell csalt, a kézirat tele van vakarásokkal, javításokkal és utólag más színű tintával készült átírásokkal. Szerinte szerzőnk, miután megkapta a Cook-féle adatokat, módosította az eredményeit, hogy magát a valóságosnál sokkal jobb észlelő színében tüntesse föl. Littrownak sokan hittek; Hellt tudományos csalás elkövetőjének hitték, s a napparallaxis értékére Johann Franz Encke német csillagász Hell eredményénél sokkal pontatlanabb adatait fogadták el.

Csaknem 100 év telt el, míg egy elfogulatlan kutató, az amerikai Simon Newcomb utánanézett, mi igaz Littrow vádjaiból. 1883-ban Bécsben járva (egy új műszert akart kipróbálni, de hetekig borult volt az idő) unalmában megnézte Hell kéziratát, melyről ő is úgy vélekedett, mint korábban Littrow. Ám az alapos vizsgálat meggyőzte, hogy a naplóban látható korrekciók (vakarás egyáltalán nincs!) egyszerű tollhibák javításai, amelyek hol erősebben, hol gyengébben fogó tollal, de többnyire közvetlenül a hiba elkövetése után történtek. A tinta sem más színű, hanem Littrow volt színtévesztő!

Newcomb igazolta, hogy a Hellre szórt vádak alaptalanok voltak.

A jezsuita rend 1773-as eltörlésével megszűnt a rend által Hellnek nyújtott támogatás. Ekkor Hell a világi papság kötelékébe lépett, reménykedve rendje újjáéledésében – amit azonban nem érhetett meg. Ha nem is zavartalanul, de folytatta sokoldalú tudományos munkáját – a csillagászat mellett többek között a néprajz, földrajz, történelem, fizika, teológia tárgyköreiben. 1774-ben a naptár ügyében nyújtott be egy tervezetet a bécsi udvarhoz; ennek eredményeképpen kiadhatott egy 1776-os csillagászati naptárt.

Élete vége felé Hell sokat panaszkodott arról, hogy egyes „bécsi firkászok” támadják, rágalmazzák, úgyhogy már alig tud dolgozni és aludni. E „firkászok” alatt Born Ignác lovag értendő, aki valóban goromba támadásokat intézett a csillagász ellen. Pedig amúgy érdemdús férfiú volt: neve mineralógusként vált ismertté – mellesleg róla mintázták Mozart A varázsfuvolájában Sarastro alakját. De miért támadta Hellt? Csak azért, mert fiatalkorában maga is jezsuita volt, ám kilépett a rendből, s attól fogva minden alkalmat megragadott, hogy gyalázza. Hell megtámadása is csak ennek egyik részlete volt.

E támadások, valamint az egymagában, segítők nélkül végzett, mégis egyre szaporodó munka aláásta Hell egyébként sem szilárd egészségét. 1792 tavaszán meghűlt, s lázas, hurutos betegségéből már sohasem gyógyult fel. 1792. április 18-án, 72 éves korában hunyt el.

Még életében több külföldi akadémia (többek között a párizsi) választotta tagjának. Újabban egy kisbolygót (3727 Maxhell), valamint a Holdon egy krátert neveztek el róla.

Vénusz-átvonulást hazánkból legutóbb 2004. június 8-án, majd 2012. június 6-án láthattunk (az előbbit teljesen, az utóbbinak csak az elejét). A jelenség teljes egészében tőlünk legközelebb 2247-ben lesz megfigyelhető.