Læreårene

Læreårene i Paris.

Under sine studier i København i 1660’erne skulle også andre ting studeres, Rømer erhvervede sig en bred viden om både naturvidenskaberne og litteratur. Hovedfaget var astronomi, og gennem den interesse fik han et studenterjob på det nyopførte Rundetårn, hvor han, hos sin senere svigerfar Erasmus Bartholin, blev sat til at forberede Tycho Brahes stjernetabeller til trykning.
Den franske astronom Picard kom til Danmark i 1671, da han skulle måle Tychos observatoriested Uraniborgs længde i forhold til Paris, for at man der kunne bruge Tychos nøjagtige målinger; med sig fik han Rømer som assistent. En af måderne Uraniborgs beliggenhed blev fastslået på, var ved triangulation til Sjælland, det er nok den første ikke-astronomiske måling vi har kendskab til, at han har udført.
Picard lærte at sætte så stor pris på Rømers evner, at han inviterede ham med til Paris i 1672, da han skulle hjem. I Frankrig blev Rømer medlem af Det franske Akademi og fik omgang med tidens førende naturvidenskabsmænd. Ved Akademiets møder blev mange emner debaterede og alle bidrog til debatten. Der var dog grupperinger om forskellige specialer, Rømer fik mest at gøre med astronomerne: Auzout, Cassini, Picard og Richer; matematikkerne: Blondel, Carcavi, Galloys, Huygens og Roberval; samt fysikkerne: la Chambre, Mariotte og Perrault. Da Leibniz blev medlem i 1675, fik han meget at gøre med ham.
Udover sine astronomiske gøremål ved Pariser-observatoriet, kom han til at stå for den eksperimentelle del af undervisningen af Dauphinen (kronprinsen).

Himmelmaskiner.
Sammen med hofurmageren Thuret konstruerede Rømer maskiner1), til at illustrere himmelmekanikken med. Det drejede sig om en Jupiter-maskine, en indretning der viste planeten, og dens fire store måners gang om den, set fra Jorden. En Saturn-maskine, der på samme måde viste ringplaneten og dens måner. Og et hængeplanetarie (en model af solsystemet hvor planeterne hænger i snore under loftet), det blev styret med et håndsving og kunne indstilles på et valgt tidspunkt.
Maskinerne blev så populære, at Solkongen bestilte 5 sæt bestående af et mindre planetarie, indfattet i en kasse, samt en maskine til forudberegning af Sol- og Måneformørkelser, i en tilsvarende kasse. Solkongen ville bruge dem til gaver, for i Østen, at vise hvad europæisk teknologi kunne formå.
I forbindelse med sine gearkonstruktioner opfandt Rømer en ny tandform2) (epicykloide) til tandhjul, fordelen ved tænderne er, at man undgår gnidning i tandhjulsgrebet og dermed slid.

Ballistik.
For Akademiet forestod Rømer en større forsøgsrække, som skulle undersøge nøjagtigheden af kasteparablen3), formen af den kurve et legeme beskriver i Jordens tyngdefelt; den var udledt af Galilei og eksperimentelt undersøgt af hans elev Torricelli. Man havde undersøgt formen af vandstråler der udsendtes i forskellige vinkler, men da strålerne spredtes før nedslaget var målingerne ikke så præcise.
Rømer erstattede vandet med kviksølv og konstruerede et instrument, hvorfra strålerne kunne sendes afsted i forskellige vinkler.
Formen af kurven kunne studeres på baggrund af en sortmalet plade og nedslagsstedet blev bedre bestemt. Forsøgene viste nogenlunde, at kastelængden for hældningen 45 + v = kastelængden for hældningen 45 – v, som forudset af Galilei.
Langt senere i sit liv beskæftiger Rømer sig med den “indre” ballistik i sin notesbog4), han gennemgår forholdet mellem kanonrørs tykkelse, kuglens vægt og krudtmængden, samt giver normer for afprøvning af nye kanoner.

Versailles.
I forbindelse med Rømers bidrag til anlæggelsen af springvandene i Versailles (det var en del af Akademiets opgave at bistå med sligt), undersøgte han hvilken vægtykkelse vandrør skulle have ved forskellige vandtryk og rørdiametre5), der er ikke tale om en egentlig eksperimentel undersøgelse, og hans resultat er heller ikke korrekt.

Lyden.
Den sidste fysiske måling man har kendskab til, fra parisertiden, er Rømer, Picard og Cassinis måling af lydhastigheden; de målte tiden mellem glimtet og braget fra en kanon6), tiden de fandt var 7 sek., afstanden var 7680 pariserfod, det giver en lydhastighed på 357,2 m/s.

Lyset.
Udover det vi ved fra Akademiets historie samt fra et par små afhandlinger af Rømer stammer vor viden om hans aktiviteter i Paris fra hans brevveksling med Huygens7).
I 1676, da Rømer havde opdaget lysets tøven, havde Huygens forladt Paris og opholdt sig i Holland. Så snart han dér fik meddelelse om opdagelsen, bad han Rømer om yderligere detaljer; på det tidspunkt var Huygens i færd med at udvikle sin bølgeteori for lys, i den er der brug for en endelig lyshastighed, så Rømers opdagelse glædede ham meget.
Af brevvekslingen fremgår, at også Rømer beskæftigede sig med lysets natur. I et af brevene skriver Rømer, hvis jeg ved din mellemkomst kunne få to måneders orlov af Colbert (den franske finansminister), ville jeg straks efter at have gennemført den første observation af strålernes infleksion (aberration?) rejse over til dig. Det fremgår, at han kort efter sin opdagelse sandsynligvis var klar over en af konsekvenserne af den endelige lyshastighed, aberrationen; senere i sit liv målte han den faktisk, dog uden at være klar derover.
I et andet brev beskæftiger Rømer sig med brydningen, han skriver: Decartes har, fordi han har set, at en kugle, der drives skævt fra luften ned i vandet, brydes modsat lysets stråler ment, at lysstrålerne vanskeligere går gennem luft end gennem vand, hvorimod det forekommer mig, at man kan slutte det modsatte af selve det fænomen. Kuglen A brydes ved overfladen af en masse bestående af smålegemer og styrer i retning BC… men hvis kuglen, der kastes således ind, ikke trænger igennem, men dog opholder sig der og ligesom får en del af massens smålegemer til at ryste (hvilket er strålingens bevægelse), vil retningen af denne bevægelse være et eller andet sted indenfor ABE f.eks. langs BD.
Rømer er her tæt på de tanker, der førte til lysets bølgeteori, også dobbelbrydningen i kalkspat (opdaget af Erasmus Bartholin) forsøger han at forklare i brevet.
Udover lysets natur udveksler Rømer og Huygens tanker om sikkerheden af astronomiske observationer.

lys
1) Nærmere beskrivelse af maskinerne findes i “Dansk Astronomi i 400 År”, red. Claus Thykier.

2) Leibnitii et Bernoullii commercium philosophicum et mathematicum II, Lausanne og Genève 1745, brev 168.

3) L’art de jetter les bombes, Blondel, 1685, s. 496.

4) Ole Rømers Adversaria, Thyra Eibe og Kirstine Meyer, Videnskabernes Selskab 1910, s. 191-196. I det følgende refereres til Adv. når der menes denne bog.

5) De crassitie et viribus tuborum in aqvæductibus, O. Rømer, Mem. de l’Academi 1666-99, Paris 1730, s. 708.

6) Regiæ scientarum academiæ historia, Duhamel, Leipzig 1700, s. 161. Han udtrykker det som tiden mellem lysets og lydens opfattelse, det var i 1677 (23/6), året efter opdagelsen af lysets “tøven”.

7) Oeuvres complètes de Christiaan Huygens VIII, La Haye 1899. Om lysets natur, se brev afsendt d. 3/12-1677; om aberrationen se breve sendt d. 1/11 og 30/12-1677. Af Huygens breve fremgår også at Rømer har forbedret hans mikroskop, se brev sendt d. 21/10-1678.