Eyjólfur Jónsson: Fyrsti íslenski stjörnufræðingurinn

Upplýsingarmaðurinn Eyjólfur Jónsson verður að teljast fyrsti eiginlegi stjörnufræðingur Íslendinga. Hann lauk guðfræðiprófi frá Hafnarháskóla í árslok 1766 og var síðan aðstoðarstjörnumeistari í stjörnuathugunarstöðinni í Sívalaturni í nokkur ár. Þar hlaut hann þjálfun í notkun mælitækja og margvíslegum stjarnfræðilegum útreikningum. Vorið 1770 sneri hann aftur til Íslands sem ritari landsnefndarinnar fyrri og jafnframt var honum ætlað að framkvæma stjarnfræðilegar athuganir og mælingar. Eyjólfur var svo skipaður konunglegur stjörnumeistari á Íslandi 1772, en bar hann þann titil aðeins í þrjú ár, því hann dó úr berklum fertugur að aldri sumarið 1775.

Í erindisbréfum Eyjólfs er tekið fram, hvers konar verkefnum honum var ætlað að sinna hér á landi, en vegna skorts á heimildum er þó lítið um það vitað, hvernig til tókst. Til skamms tíma var talið, að hið sama ætti við um störf hans í Kaupmannahöfn að prófi loknu. Á undanförnum árum hefur leit að frekari gögnum um Eyjólf hins vegar leitt ýmisleg fróðlegt í ljós og að hluta lyft hulunni af mælingum hans í Sívalaturni. Í þessari færslu verður meðal annars fjallað um þessar nýju upplýsingar.

Að lokum verður rætt stuttlega um fimm síðustu árin í lífi Eyjólfs og tilraunir hans til að stunda stjörnuathuganir hér á landi.

Námsárin í Kaupmannahöfn

Eyjólfur hóf nám við Háskólann í ársbyrjun 1763 og lauk skömmu síðar öðru lærdómsprófi (examen philosophicum) með miklum ágætum. Hann hlaut svo lárviðargráðu i heimspeki (baccalaureus philosophiae) í júlí 1765. Að því loknu tók guðfræðin við, sem lauk með embættisprófi í árslok 1766.

Helstu kennarar Eyjólfs í náttúrufræði (þ.e. eðlisfræði og efnafræði) og stærðfræðilegum lærdómslistum (þar á meðal stjörnufræði) voru allir undir mjög sterkum áhrifum frá hugmyndafræði Christians Wolff. Þeir voru Christian Gottlieb Kratzenstein, Christen Hee og Christian Horrebow.  Kratzenstein kenndi náttúrufræðina og hluta af hagnýttri stærðfræði samkvæmt kennslubók Wolffs (um Wolff og kennslubækur hans í stærðfræði má lesa hér, og hérna er fjallað er um Kratzenstein og kennslu hans í náttúrufræði). Hee kenndi hreina stærðfræði ásamt Horrebow, sem einnig kenndi stjörnufræðina.

Á þessum tíma voru ýmsir þekktir Íslendingar við nám eða störf í Kaupmannahöfn, svo sem Hannes Finnsson, Skúli Thorlacius, Stefán Björnsson og Jón Ólafsson Svefneyingur. Þeir þrír síðastnefndu stóðu þá, ásamt Eyjólfi og ýmsum öðrum Íslendingum, að hinu þekkta bræðralagi, Sökum, þar sem Eyjólfur var um tíma öldungur (aðalmaður). Þessi ágæti félagsskapur lagðist endanlega af, þegar Hið íslenska lærdómslistafélag var stofnað árið 1779, enda var hann aldrei mjög umsvifamikill á menningarsviðinu.

Eyjólfur Jónsson var í miklum metum hjá löndum sínum í Höfn og eins heima á Íslandi. Sem dæmi má nefna, að hann var ekki búinn að vera lengi í Háskólanum, þegar Magnús Gíslason amtmaður og fyrrum yfirmaður hans við byggingu Bessastaðastofu og Nesstofu, gerði tilraun til að tryggja honum styrk til náms við námuskólann á Kóngsbergi. Í bréfi, sem Magnús sendi konungi vorið 1764, segir meðal annars, að við Háskólann sé mjög gáfaður og efnilegur námsmaður, Eyjólfur Jónsson, sem mikils megi af vænta. Leggur hann til, að Eyjólfur verði sendur til Noregs og segist þess fullviss, að hann muni síðar meir finna og uppgötva margt nýtt og nytsamlegt á Íslandi.

Otto Rantzaus stiftamtmaður tekur undir þetta í bréfi, sem skrifað var skömmu síðar. Hann leggur einnig til, að Eyjólfur verði sendur til Kóngsbergs til að nema námufræði hjá Michael Heltzen námustjóra og fái til þess árlegan styrk. Þeim peningum væri vel varið, því Eyjólfur sé afburðamaður („af et stort Genie“).

Af ástæðum, sem mér eru ekki kunnar, varð ekkert úr þessum ráðagerðum og rúmlega hálfu ári eftir guðfræðiprófið var Eyjólfur orðinn aðstoðarstjörnumeistari í Sívalaturni.

Á turni með Horrebow

Ekki er vitað með vissu, hvenær Eyjólfur hóf fyrst störf í Sívalaturni. Ef til vill hefur hann unnið þar með námi, því efnilegir námsmenn við Hafnarháskóla gátu fengið þar þjálfun í notkun mælitækja og jafnframt aðstoðað við athuganir gegn vægri þóknun.

Yfirstjörnumeistari í Sívalaturni í tíð Eyjólfs var Christian Horrebow prófessor. Hann tók við starfinu af föður sínum, Peder N. Horrebow, árið 1753 en hafði áður verið aðstoðarmaður hans frá 1738. Árið 1753 varð hann einnig staðgengill hans sem prófessor í stjörnufræði og stærðfræði við háskólann. Það var þó fyrst við lát föðursins árið 1764, sem Christian var formlega gerður að prófessor. Með einni mikilvægri undantekningu voru rannsóknir hans að miklu leyti framhald af rannsóknum föðursins, sem aftur hafði að mestu haldið sig við svipuð rannsóknarverkefni og lærifaðir hans og forveri í embætti, Ole Rømer.

Árið 1761 var gerð úttekt á starfseminni í Sívalaturni og í kjölfarið spunnust miklar umræður meðal ráðamanna um aðstæðurnar þar, mannafla og tækjakost, sem menn voru sammála um að þyrfti að endurnýja. Það var þó ekki fyrr en í september 1766, sem stjórnin tók af skarið og veitti myndarlega fjárveitingu til kaupa á nýjum og betri sjónaukum og vandaðri pendúlklukkum, en þær gömlu höfðu lengi verið til vandræða. Að auki var séð til þess, að hægt væri að ráða fleiri starfsmenn og í leiðinni komið á nýju fyrirkomulagi í mannahaldi.

Tveir aðstoðarmenn sem unnið höfðu með Christian Horrebow í nokkur ár voru gerðir að aðstoðarstjörnumeisturum (første og anden obsevator). Sá fyrri var bróðir Christians, Peder yngri Horrebrow. Hinn var Peder Roedkiær (d. 1767).

Til viðbótar þessu var Christian Horrebow gert kleift að taka að sér fjóra nema til þjálfunar og láta þá jafnframt aðstoða við mælingar og annað sem til þurfti. Ekki er ólíklegt, að Eyjólfur Jónsson hafi verið ráðinn sem einn af þessum fjórum strax haustið 1766. Hans er allavega getið fremst í stjarnmælingabók turnsins fyrir árið 1767. Sérstakur þjónn var einnig fenginn til að aðstoða stjörnuskoðarana. Fleiri virðast hafa komið við sögu, því í bókum athugunastöðvarinnar er getið um 11 starfsmenn árið 1767.

Í ágúst 1767 var Eyjólfur gerður að aðstoðarstjörnumeistara (anden observator) í stað Roedkiærs, sem dáið hafði skömmu áður. Slíkan titil fengu þeir einir, sem öðlast höfðu umtalsverða reynslu af stjörnuathugunum. Þessu starfi sinnti Eyjólfur til vors 1770, en þá sigldi hann til Íslands sem ritari landsnefndarinnar fyrri, eins og áður er getið. Við starfi hans í Sívalaturni tók Rasmus Jansen.

Hin reglubundna starfsemi í Sívalaturni í tíð Eyjólfs snerist um hið sama og í öðrum stjörnuathugunarstöðvum á þeim tíma. Náið var fylgst með göngu himintungla, einkum til þess að ákvarða tímann og útbúa sem nákvæmastar töflur til nota við hnattstöðumælingar á sjó og landi. Þetta kostaði meðal annars nákvæmnismælingar á hágöngu sólar, tungls og fastastjarna. Einnig var fylgst af athygli með tunglmyrkvum, sólmyrkvum og stjörnumyrkvum sem og myrkvum Júpíterstungla. Reikistjörnurnar voru undir stöðugu eftirliti, ekki síst Venus, og þegar halastjörnur komu í heimsókn var fylgst með þeim eins lengi og unnt var.

Á þessum tíma var það einnig á verksviði athugunarstöðvarinnar að skrásetja veðurfar og framkvæma nákvæmar mælingar á lofthita, loftþrýstingi, vindhraða, úrkomu og rakastigi. Þetta var einskonar vísir að veðurstofu, en eitt af markmiðunum með mælingunum var þó jafnframt að kanna áhrif veðufars, sérstaklega þó lofthita, á pendúlklukkur og stjarnmælingatæki. Á starfstíma Eyjólfs á turni hafði Peder Horrebow yfirumsjón með þessum hluta starfseminnar.

Þessu til viðbótar skipulagði Christian Horrebow sérstök rannsóknarverkefni, sem stjörnufræðingarnir unnu að þegar tækifæri gafst. Þar má til dæmis nefna tilraunir til að finna árlega hliðrun fastastjarna, verkefni sem danskir stjörnufræðingar höfðu glímt við án árangurs allt frá dögum Tychos Brahe. Eins og forverar hans, varð Horrebow að lokum að játa sig sigraðan.

Helsta langtímaverkefni Horrebows voru rannsóknir á sólblettum. Þar tókst mun betur til en við hliðrunarmælingarnar og niðurstöður hans um fjölda sólbletta eru nú vel þekktar á alþjóðavettvangi. Eyjólfur Jónsson kom að sólblettarannsóknunum á meðan hann starfaði í Sívalaturni og hann var einnig viðriðin rannsóknir á hinu dularfulla draugatungli Venusar árið 1768. Þá tók hann þátt í myrkvamælingum, sem tengdust þvergöngu Venusar í júní 1769.

Sólblettarannsóknir í Sívalaturni

Eins og þegar hefur komið fram, voru sólblettarannsóknir eitt helsta viðfangsefni Christians Horrebow á starfstíma Eyjólfs í Sívalaturni. Eyjólfur tók fullan þátt í því verkefni, eins og sjá má í stjarnmælingabókum athugunarstöðvarinnar frá þeim tíma.

Horrebow skrifaði vandaða grein um rannsóknirnar og birti árið 1770 í riti Danska vísindafélagsins, Skrifterne (bls. 469-536). Hún var því miður á dönsku og vakti því enga athygli í alþjóðasamfélagi stjörnufræðinga á þeim tíma. Hið sama á við um aðrar sólblettaniðurstöður Horrebows. Þær voru allar birtar á dönsku í dönskum ritum.

Um hinar mikilvægu og áhugaverðu sólblettarannsóknir Horrebows og þátttöku Eyjólfs í þeim er fjallað í meiri smáatriðum í sérstakri færslu.

Draugatunglið

Mánudaginn 4. janúar 1768 komu þrír stjörnufræðingar í Sívalaturni, þeir Christian Horrebow, Ole N. Bützow og Eyjólfur Jónsson, auga á lítinn ljósdepil rétt neðan við Venus á hvelfingunni. Í dagbókarfærslu þeirra, sem sýnd er á myndunum hér fyrir neðan, kemur fram að þeir grandskoðuðu depilinn með tíu feta löngum Dollond-sjónauka og urðu sammála um, að hann væri of ólíkur fastastjörnunum í sjónsviði sjónaukans til að vera ein þeirra.

Sýndarfjarlægð depilsins frá móðurhnettinum var um ein Venusarbreidd (efri teikningin til hægri). Stuttu síðar sáu þeir depilinn einnig í tólf feta löngum Delisle-sjónauka (neðri teikningin til hægri). Rétt er að benda á, að þótt depillinn sé sigðlaga á teikningunum snýr hann eins á þeim öllum og ekkert er minnst á lögun hans í dagbókinni.

Um það bil klukkustund síðar var depillinn kominn lengra til hægri frá Venusi í Dollond-sjónaukanum og lengra til vinstri í Deslie-sjónaukanum (teikningarnar tvær fyrir neðan miðju). Að lokum er það sérstaklega tekið fram í dagbókinni að allir þrír stjörnufræðingarnir séu þess fullvissir, að ljósdepillinn sé hvorki fastastjarna né sjónvilla. Þeir telji því líklegt, að þarna sé um að ræða fylgihnött Venusar.

Mælingar þeirra Horrebows, Bützows og Eyjólfs á tungli Venusar í ársbyrjun 1768 voru ekki þær fyrstu í sögunni. Í raun voru þeir síðustu stjörnufræðingarinir, sem sáu þetta dularfulla fyrirbæri.

Áður höfðu meðal annars Francesco Fontana (1645 og 1646),  Giovanni Domenico Cassini (1672, 1686), James Short (1740), Andreas Mayer (1759) og Louis Lagrange (1761) talið sig hafa séð fylgihnöttinn, sumir oftar en einu sinni. Fáir af stjörnufræðingum samtímans lögðu þó trúnað á þessar frásagnir, enda reyndu margir árangurslaust að koma auga á tunglið á þessu tímabili. Meðal annars skyggndist fjöldi stjörnufræðinga eftir því, þegar Venus gekk fyrir sólina sumarið 1761. Engin merki sáust um fylgihnött.

Eins og svo margir aðrir, fylgdust stjörnufræðingarnir í Sívalaturni með þvergöngu Venusar í júní 1761. Þeir sáu tunglið ekki heldur. En nokkrum dögum seinna kom forveri Eyjólfs, Peder Roedkiær, hins vegar auga á það og svo aftur um haustið. Christian Horrebow virðist samt hafa haft sínar efasemdir og ekkert var birt um þessar athuganir (fyrr en 1882).

Vorið 1764 dró hins vegar til tíðinda. Roedkiær kom enn og aftur auga á tunglið og í þetta sinn tókst honum að fá Horrebow til að lesa upp greinargerð um mælingarnar á fundi Hins konunglega danska vísindafélags nokkrum dögum síðar (sjá Skrifterne 1765, bls. 394-95). Horrebow gaf einnig stutt yfirlit yfir þessar og aðrar athuganir á tungli Venusar (Skrifterne 1765, bls. 396-99). Það merkilega er, að á þessum tímapunkti hafði Horrebow sjálfur aldrei séð tunglið. Það breyttist þó tveimur dögum síðar, þegar hann kom loksins auga á það ásamt aðstoðarmönnum sínum. Í grein um þessa upplifun (Skrifterne 1765, bls. 400-03) segir hann meðal annars:

Aldrei áður hef ég séð fyrirbæri á himni, sem hefur haft meiri áhrif á mig. Ég taldi mig raunverulega sjá tungl Venusar og fann gleðitilfinningu í hjarta mínu, því ég sá nú að Skaparinn hafði séð íbúum Venusar, eins og okkur, fyrir fylgihnetti (bls. 401).

Þarna má sjá gott dæmi um þau áhrif, sem náttúruguðfræði og meðfylgjandi fullvissa um líf á öðrum hnöttum, hafði á heimsmynd stjörnufræðinga (og annarra) á þessum tíma.

Þrátt fyrir þessa stundarhrifningu, var Horrebow áfram tvístígandi, þegar tungl Venusar kom til umræðu. Hann sló úr og í, ekki síst eftir að hinn þekkti ungverski stjörnufræðingur, Maximilian Hell, skrifaði langan bækling árið 1765, þar sem hann reyndi að útskýra, hvað menn hefðu raunverulega séð. Hell hélt því fram, að hið svokallaða tungl væri ekkert annað en speglun hins bjarta Venusarljóss, bæði í linsum sjónaukanna og hornhimnu augans. Skömmu síðar komst fjölfræðingurinn Roger Boscovich að svipðaðri niðurstöðu, óháð Hell. Þess má einnig geta, að í skýrslu til danska Vísindafélagsins árið 1783 tók eftirmaður Horrebows, Thomas Bugge, undir með Hell.

Neikvæðar niðurstöður þeirra Hells og Boscovichs eru líklega helsta ástæða þess, að mælingar Horrebows, Eyjólfs og Bützows í ársbyrjun 1768 voru ekki birtar opinberlega (fyrr en 1882, 114 árum síðar).

Árið 1875 kom út bókin Das Venusmond eftir þýska stjörnuáhugamanninn F. Schorr, þar sem hinar gömlu athuganir voru rifjaðar upp. Hún varð meðal annars til þess, að árið 1882 gaf Hans Schjellerups út mæliniðurstöður stjörnufræðinganna í Sívalaturni, eins og áður er getið. Þetta varð til að endurvekja áhuga manna á draugatunglinu og í kjölfarið komu fram frekari tilgátur um það, hvað þarna hefði verið á ferðinni.

Stjörnufræðingurinn J.-C. Hozeau stakk uppá því árið 1884, að hið svokallaða tungl væri í raun lítil reikistjarna, sem gengi um sólina með 283 daga umferðartíma. Hún væri því í samstöðu við Venus á 1.080 daga fresti. Hozeau stakk upp á nafninu Neith fyrir þennan nýja meðlim sólkerfisins. Vart þarf að taka það fram, að enn hefur engin slík reikistjarna fundist.

Önnur skýring var sett fram 1887. Eftir umtalsverða og tímafreka útreikninga benti stjörnufræðingurinn Paul Stroobant á þá hugsanlegu skýringu, að þarna hefði verið um sólstjörnur að ræða. Til dæmis pössuðu mælingar Roedkiærs frá 1761 ágætlega við stjörnuna 62 Orionis. Mælingar Eyjólfs og félaga smellpössuðu hins vegar við stöðu stjörnunnar θ í Vogarmerki á umræddum tíma. Þótt Stroobant tækist ekki að útskýra allar mælingarnar með sömu nákvæmni, féllust flestir stjörnufræðingar á þessa tilgátu hans og fylgihnöttur Venusar féll smám saman í gleymsku.

Sumt af því, sem hér hefur verið sagt um draugatungl Venusar, er fengið úr ágætis yfirlitsgrein frá 2008 eftir Kurt M. Pedersen og Helge Kragh.  Aðalheimildin um þetta skemmtilega efni er þó bók eftir Helge Kragh frá svipuðum tíma.

Þverganga Venusar og sólmyrkvinn í júní 1769

Í þekktri grein frá 1716 stakk enski fjölfræðingurinn, Edmond Halley, upp á því að nota nákvæmar mælingar á þvergöngu Venusar til þess að ákvarða hliðrun sólar og þar með hina svokölluðu stjarnfræðieiningu (sjá stærðfræðilega umfjöllun hér). Út frá henni má svo finna allar aðrar fjarlægðir í sólkerfinu. Halley dó 1742, löngu áður en næsta þverganga átti sér stað, sumarið 1761, og sá því ekki draum sinn verða að veruleika.

Þvergöngur Venusar koma í pörum. Í hverju pari líða um 8 ár á milli þverganga og þær falla á sama árstíma. Á milli paranna líður svo aftur mun lengri tími, til skiptis 105,5 ár og 121,5 ár.

Í aðdraganda þvergöngunnar 1761 bundust margir evrópskir stjörnufræðingar samtökum um að vinna sameiginlega að gagnaöflun. Á fundi í Vísindafélaginu hvatti hinn kraftmikli Christian G. Kratzenstein Dani til að taka þátt í slíku samstarfi (sjá Skrifterne 1765, bls. 520-40) og gerði sjálfur út leiðangur til Þrándheims í Noregi af þessu tilefni. Árangur varð þó enginn vegna slæmra veðurskilyrða (um áhrif Kratzenstein á Íslendinga má lesa hér).

Í Sívalaturni fylgdist Christian Horrebow með þvergöngunni ásamt bróður sínum Peder. Mælingarnar gengu sæmilega, en þegar Christian sendi niðurstöðurnarnar til Parísar til frekari skoðunar, gleymdi hann að láta ákveðnar tímaleiðréttingar fylgja. Það varð ekki til þess að efla orðstír hans meðal evrópskra stjörnufræðinga. Þegar hann birti loks leiðréttar niðurstöður í Skrifterne 1765 (bls. 373-88) var það orðið allt of seint.

Þessi misheppnaða þátttaka Horrebows í evrópsku samstarfi árið 1761 varð til þess, að þegar aftur var blásið til samvinnu í tengslum við þvergönguna 1769, fengu dönsk stjórnvöld Maximilian Hell, sem nefndur var í síðasta kafla, til að vera fulltrúa Dana. Hann og samstarfsmenn hans voru sendir til eyjunnar Vardø, nyrst í Noregi, til að fylgjast með þvergöngunni 3. júní 1769.

Árið 1770 birti Hell bók um mælingar sínar. Hún var strax þýdd á dönsku og birt í Skrifterne 1770 (bls. 537-618).

Talsvert hefur verið skrifað um þátttöku Dana í mælingunum 1769 og frægðarför Hells til Vardø. Þessu áhugaverða efni verða ekki gerð frekari skil hér, en í staðinn er bent á stutta grein norska vísindasagnfræðingsins Pers P. Apaas um þvergöngurnar 1761 og 1769 og ýmislegt, sem þeim tengist (ef það nægir ekki, má benda mönnum á dotorsritgerð Apaas frá 2012).

Til þess að þvergöngumælingarnar í Vardø nýttust að fullu, var mikilvægt að þekkja staðsetningu athugunarstaðarins með sem mestri nákvæmni. Tiltölulega auðvelt var að mæla breiddina, en lengdarákvarðanir kröfðust meiri umsvifa. Til þess notaði Hell nokkrar aðferðir en sú eina, sem hér verður rædd, byggist á sólmyrkvaathugunum. Svo heppilega vildi til, að um það bil fimm stundum eftir þvergönguna varð sólmyrkvi, sem hægt var að fylgjast með, ekki aðeins frá Vardø, heldur einnig frá stjörnuathugunarstöðvunum í Greenwich, París, Kaupmannahöfn, Stokkhólmi, Pétursborg, Vínarborg og Ingolstadt. Áður en Hell lagði af stað til Vardø, hafði hann fengið vilyrði um mæliniðurstöður frá öllum þessum stöðum.

Þegar sólmyrkvinn brast á 4. júní, voru stjörnufræðingarnir í Sívalaturni með allt til reiðu.  Teikningin hér fyrir neðan er úr stjarnmælingabók turnsins og sýnir bæði upphaf og endi myrkvans á sólarkringlunni, auk sólbletta.

Mæliniðurstöðurnar frá Sívalaturni voru birtar í bók Hells og úr þeim unnið, ásamt niðurstöðum frá öðrum athugunarstöðvum. Hell taldi, að mælingar á lokum myrkvans væru í öllum tilvikum nákvæmari en upphafsmælingarnar og notaði þær því eingöngu í bók sinni.

Á leiðinni til Vardø komu Hell og samferðamenn hans við í Kaupmannahöfn til að ræða við ráðamenn og prófessora Háskólans. Christian Horrebow lánaði þeim ýmis tæki til mælinga, þar á meðal pendúlklukku, tíu feta Dollond-sjónauka og tvo kvaðranta, einn tveggja feta ferðakvaðrant og annan þriggja feta úr dönsku stáli á stæði. Þann síðarnefnda hafði Svíinn Johannes Ahl (1729-95) smíðað. Þegar leiðangursmenn komu aftur til Kaupmannahafnar í október 1769, var þessum mælitækjum skilað.

Samkvæmt upplýsingum í dagbókum Rasmusar Lievog var kvaðranturinn, sem Eyjólfur Jónsson kom með til landsins 1770, sá hinn sami og Maximilian Hell hafði notað í Vardø árið áður. Þetta gæti einnig átt við um hin tækin, en um það skortir heimildir.

Ritari og farandstjörnufræðingur

Eins og minnst var á í upphafi, sigldi Eyjólfur Jónsson til Íslands vorið 1770 sem ritari landsnefndarinnar fyrri. Hann ferðaðist um landið, ýmist einn eða með nefndarmönnum, en þegar þeir héldu aftur til Kaupmannahafnar, haustið 1771, varð hann eftir vegna veikinda.

Það var ekki bara landsnefndin sem slík, sem fékk erindisbréf frá stjórnvöldum, heldur fékk Eyjólfur að auki ítarlegt bréf með fyrirmælum, sem greinilega voru samin af meðlimum Vísindafélagsins danska. Samkvæmt bréfinu hafði hann sjálfur samþykkt að taka að sér verkefnin, sem þar eru talin upp.

Auk ritarastarfa, var honum ætlað að framkvæma margskonar athuganir og mælingar. Meðal annars skyldi hann ákvarða breidd sem flestra viðkomustaða og eftir aðstæðum gera tímamælingar, sem gætu hjálpað til við ávörðun lengdarinnar. Þá átti hann eftir megni að fylgjast með hágöngu sólar og stjarna, með það fyrir augum að ákvarða ljósbrotið í andrúmsloftinu. Til frekari undirbúnings að framtíðarkortlagningu landsins, var hann beðinn um að mæla horn milli sjónlína til miklvægra staða og setja niður nokkra stóra landmælingaþríhyrninga, ef þess væri nokkur kostur.

Jafnframt var Eyjólfi ætlað að kanna misvísun áttavita á sem flestum stöðum, mæla þar hitastig og þrýsting og ákvarða hæð fjalla með þrýstingsmælingum. Einnig að fylgjast með norðurljósum sem víðast og sömuleiðis sjávarföllum við ströndina.

Sérstaklega er tekið fram, að Eyjólfur verði að hafa þjón sér til aðstoðar við mælingar og flutninga á mælitækjum milli staða. Vísindafélagið muni bera þann kostnað.

Mikil áhersla er lögð á það í bréfinu, að Eyjólfur haldi ítarlega dagbók yfir allar sínar athuganir og afhendi hana Vísindafélaginu, þegar hann komi aftur til Kaupmannahafnar. Er honum lofað frekari frama, ef ferð hans verði „til Nytte for Astronomiens, Geographiens og de mathematiske Videnskabers Forfremmelse“.

Til er listi yfir mælitækin, sem Eyjólfur hafði með sér til landsins. Þar voru meðal annars: Kvaðrantur ásamt tjaldi yfir hann. Tíu feta Dollond-sjónauki, án skrúfumælis. Tvær einfaldar pendúlklukkur og þriggja feta sjónauki til tímaákvarðana. Áttavitar til misvísunarmælinga. Þrír loftþrýstingsmælar og þrír lofthitamælar.  Auk þess tók hann með sér ýmis handverkfæri, stjörnukort og stjörnualmanök Hells fyrir árin 1770 og 1771.

Í dag finnst hvorki tangur né tetur af dagbók(um) Eyjólfs. Ekki hef ég heldur séð neinar frásagnir af athugunum hans á ferðalögum. Þetta á bæði við um dvöl hans ásamt nefndarmönnum á Þingvöllum seinni partinn í júlí 1770 og eins á Hólum í Hjaltadal, þar sem hann dvaldi við athuganir frá byrjun ágúst og vel fram eftir hausti. Hópurinn hafði vetursetu á Arnarhóli í Reykjavík og vann þar úr aðsendum ritgerðum og bréfum Íslendinga fram á sumarið 1771. Vinnunni lauk með tillögugerð og nefndin hélt síðan úr landi með haustskipi. Eins og áður sagði, varð Eyjólfur eftir vegna veikinda.

Athugunarstöðin á Arnarhóli

Þegar landsnefndarmenn komu til Íslands snemmsumars 1770 reyndist húsnæðið, sem Almenna verslunarfélagið hafði útvegað þeim, algjörlega óíbúðarhæft. Ólafur Stephensen amtmaður kom þá hópnum fyrir í hinu nýbyggða tugthúsi á Arnarhóli, sem hafði ekki enn verið tekið í notkun. Þetta sættu þeir sig við, þrátt fyrir „den Fugtighed og onde Lugt, som følger med et nyt og af tykke Mure ledigstaaende Hus“. Þarna voru höfuðstöðvar nefndarinnar þann tíma, sem hún starfaði á Íslandi, og þarna bjó Eyjólfur Jónsson til dauðadags.

Svo virðist sem fljótlega eftir komuna til Íslands, hafi Eyjólfur látið reisa litla athugunarstöð nálægt tugthúsinu á kostnað ríkisins. Lauritz A. Thodal stiftamtmaður, sem Eyjólfur átti eftir að eiga mikil samskipti við næstu fimm árin, nefnir stöðina nokkrum sinnum í bréfum sínum. Það gerðist síðast í september 1776, rúmu ári eftir lát Eyjólfs, þegar leifar af húsinu voru seldar á opinberu uppboði.

Enginn veit nú, hvar á Arnarhóli athugunarstöð Eyjólfs stóð og upplýsingar um mælingar hans þar virðast týndar og tröllum gefnar. Með einni undantekningu þó. Frá henni verður sagt í næsta kafla.

Konunglegur stjörnumeistari á Íslandi

Að sögn Thodals var Eyjólfur veikur allan veturinn 1771-72 og þess vegna hafi honum orðið lítið úr verki.

Í maí 1772 kom hins vegar bréf með vorskipi frá Kaupmannahöfn þar sem tilkynnt var, að Eyjólfur væri skipaður stjörnumeistari á Íslandi. Jafnframt eigi hann að taka við af séra Jóni Magnússyni, þegar sá láti af störfum sóknarprests á Staðarstað á Snæfellsnesi, hvenær sem það nú verði. Þessu fylgdi sérstakt erindisbréf fyrir hinn nýja stjörnumeistara og annað bréf með fyrirmælum til Thodals.

Í erindisbréfinu segir, að stjörnumeistarinn skuli strax, í samvinnu við stiftamtmann, finna heppilegan stað fyrir athugunarstöð í landi Staðarstaðar og hefja byggingu hennar án tafar. Í húsinu skuli einnig vera vistarverur stjörnumeistara.

Þar eigi meistarinn að fylgjast daglega með loftþrýstingi, hitastigi, vindum og veðri og með hjálp stjörnuathugana tryggja, að pendúlklukkurnar gangi rétt. Einnig að fylgjast vel með nákvæmni annarra mælitækja. Höfuðáherslu beri að leggja á mælingar til að ákvarða lengd og breidd athugunarstaðarins. Ef einhverjir sérstakir viðburðir verði á himni, skuli fylgast grannt með þeim.

Þá skuli stjörnumeistarinn vera í nánu bréfasambandi við prófessorinn í stjörnufræði við Hafnarháskóla og aðra stærðfræðilega lærdómsmenn í Vísindafélaginu, og fara að fyrirmælum þeirra. Hann eigi að halda ítarlega og auðskilda dagbók um mælingar sínar og niðurstöður og senda Vísindafélaginu afrit af henni einu sinni á ári, eftir að stiftamtmaður hafi sannreynt og vottað afritið. Ef hann vanti bækur, mælitæki eða handverkfæri beri honum að snúa sér til yfirmanna sinna í Kaupmannahöfn.

Eyjólfi var ætlað að nota áfram þau mælitæki, sem hann hafði komið með til Íslands vorið 1770. Að auki segir í erindisbréfinu, að fleiri tæki hafi verðið send að utan og að hann skuli snúa sér til stiftamtmanns til að fá þau afhent.

Ekkert er nú vitað um mælitækin, sem Christian Horrebow á, samkvæmt bréfinu, að hafa sent Thodal vorið 1772.

Haustið 1772 kom Englendingurinn Sir Joseph Banks í sérstakan leiðangur hingað til lands ásamt fríðu föruneyti. Í því voru meðal annars sænski grasafræðingurinn Daniel Solander, skoski læknirinn og stjörnufræðingurinn James Lind og sænski guðfræðingurinn Uno von Troil.

Þótt Lind hafi verið stjörnufræðingurinn í hópnum, var það von Troil, sem fór í heimsókn til Eyjólfs Jónssonar í athugunarstöðina á Arnarhóli. Í verkinu Bref rörande en resa til Island, sem hann birti fimm árum síðar, segir Troil frá því, að Eyjólfur hafi sýnt sér sérsmíðaðan sjónauka, ætlaðan til athugana á sólinni og noti þá jafnan ljóssíur úr hrafntinnu (sjá nánar í þessari færslu). Er þetta eina heimildin, sem ég hef fundið um athuganir Eyjólfs á Arnarhóli.

Staður fyrir nýja stjörnuathugunarstöð

Thodal stiftamtmaður skrifaði ráðamönnum haustið 1772 og tjáði þeim, að ekki hafi verið hægt að hefja byggingu athugunarstöðvar á Staðarstað þá um sumarið. Ein af ástæðunum séu veikindi Eyjólfs. Þau séu reyndar svo alvarleg, að stjörnumeistarinn muni varla vera fær um að þjóna prestsembætti. Thodal leggur því til, að athugunarstöðin verði reist nærri Bessastöðum. Þar sé fólksfleira en á Staðarstað og auðveldara um allt eftirlit (fyrra atriðið mun vísa til þess, að þegar hér var komið sögu var Eyjólfur orðinn mjög þunglyndur).

Vorið 1773 barst svar frá Kaupmannahöfn, þar sem fallist var á tillögu stiftamtmanns og jafnframt gefin frekar loðin fyrirmæli um byggingu athugunarstöðvar á Bessastöðum. Eyjólfur brást fljótt við og teiknaði tiltölulega nákvæman uppdrátt að tveggja hæða turnhúsi með íbúð fyrir stjörnumeistara á neðri hæðinni og stjörnuathugunarstöð á þeirri efri. Teikninguna sendi hann síðan til Thodals á Bessastöðum, ásamt kostnaðaráætlun.

Thodal virðist ekki hafa verið fyllilega sáttur við þessar hugmyndir og haustið 1773 stakk hann upp á nýrri og sennilega ódýrari lausn. Hún var sú, að stjörnumeistarinn fengi smábýlið Lambhús á Bessastaðanesi til ókeypis búsetu og að stjörnuathugunarstöðin yrði á turni hinnar nýju Bessastaðakirkju, sem þá var nýbyrjað að reisa. Þótt slík lausn tæki væntanlega sinn tíma, þá ætti það ekki að valda vandræðum. Stjörnumeistarinn búi enn á Arnarhóli og noti athugunarstöðina þar til stjarnmælinga, þegar hann hafi heilsu og löngun til.

Eftr talsverðar umræður í Kaupmannahöfn, ákváðu yfirvöld að fallast á tillögu Thodals og sendu bréf þar að lútandi til Íslands vorið 1774. Vonarbréfið fyrir Staðarstað var jafnframt afturkallað. Þá var sérstaklega tekið fram, að dugi fjáröflun ekki fyrir byggingu kirkjuturns, verði að reisa viðeigandi athugunarstöð við Lambhús.

Það var ekki fyrr en sumarið 1775, sem endanlega varð ljóst, að ekki yrði hægt að reisa turn við Bessastaðakirkju að sinni (turnbyggingunni lauk ekki fyrr en 1823). Þá fyrst ákvað Thodal að láta reisa stjörnuathugunarstöð við Lambhús.

Byrjað var að grafa fyrir húsinu um miðjan júlí og þrátt fyrir veikindin var Eyjólfur stjörnumeistari þar við eftirlit tveimur dögum fyrir andlátið. Við fráfall hans, 21. júlí 1775, var hætt við verkið. Ekkert er um það vitað, hvernig þessi athugunarstöð átti að líta út eða hvernig stóð til að innrétta hana.

Persónuleg ummæli um Eyjólf má finna í meðmælabréfum og öðrum bréfum samferðamanna. Af þeim má ráða, að hann hafi verið í miklum metum og gæddur einstökum hæfileikum til margra verka. Sem dæmi má nefna bréf Bjarna Pálssonar landlæknis til Finns Jónsonar biskups nokkru eftir jarðarför Eyjólfs í ágúst 1775. Þar segir meðal annars:

Enginn veit hvað átt hefir fyrr en mist hefir! og svo mun margur sakna mannæru, hugvits, lærdóms og handa Jónssoníusar, sem allt var exstans supra vulgus!

Eyjólfur Moh og Rasmus Lievog

Christian Horrebow var mikið í mun, að stjörnuathugunum yrði haldið áfram á Íslandi eftir lát Eyjólfs. Í bréfi til stjórnvalda í mars 1776 segir hann, að miklu hafi verið til kostað nú þegar og það væri til skaða „om saa ypperlig en Indretning skulde undergaae, som baade sigter til videnskapernes framvægt, Islands opkomst, og Mathematiquens dyrkelse og anseelsi i Norden“. Hann hafi því fljótlega farið að svipast um eftir efni í nýjan íslenskan stjörnumeistara og að lokum fundið efnilegan ungan nema í úrsmíði, Eyjólf Moh (Jónsson), sem stundað hefði nám við Háskólann. Að sögn Horrebows tók Moh vel í það að taka við af nafna sínum á Íslandi. Hann hefði hins vegar í upphafi haft lítil sem engin kynni af stærðfræðilegum lærdómslistum eða notkun mælitækja.

Moh sótti tíma í stærðfræði og störnufræði hjá Horrebow veturinn 1775-76 með það góðum árangri, að prófessorinn vonaðist til að eftir frekara nám við Háskólann og þjálfun í Sívalaturni yrði hægt að senda hann sem stjörnumeistara til Íslands. Til þess þyrfti hann þó að fá frið frá brauðstriti. Horrebow lagði því til, að Moh fengi styrk til að ljúka námi, sem næmi launum stjörnumeistara í eitt ár. Á þetta féllust ráðamenn með bréfi í maí 1776. Með þessu lauk afskiptum Christians Horrebow af málinu, því hann lést nokkrum mánuðum síðar, 58 ára gamall.

Thomas Bugge tók við af Horrebow sem prófessor í stærðfræðilegum lærdómslistum árið 1777 og varð jafnframt yfirstjörnumeistari í Sívalaturni. Þótt áherslur hans í rannsóknum hafi verið aðrar en Horrebows (sjá nánar hér) þá lagði hann, eins og forveri hans, mikið upp úr rekstri lítilla athugunarstöðva vítt og breitt um Danaveldi.

Rót virðist hafa komið á Moh við dauða Horrebows. Vorið 1778 segir Bugge frá því, að allt frá því hann fékk styrkinn hafi Moh, þrátt fyrir áminningar, hvorki sótt fyrirlestra né mætt til stjörnuathugana í Sívalaturni. Ljóst sé „at han ingen alvorlig Lyst har til Astronomien“.

Jafnframt getur Bugge þess, að hann hafi fundið annan stúdent, Rasmus Lievog, sem sé bæði harðduglegur og vel að sér í stærðfræði og stjörnufræði. Hann hafi einnig fengið þjálfun í stjarnmælingum og geti gert við mælitækin, ef þörf krefji. Lievog sé reiðubúinn að halda til Íslands næsta ár og taka þar við starfi stjörnumeistara. Bugge leggur til, að styrkurinn, sem ætlaður sé verðandi stjörnumeistara (og Moh hafði áður), verði nú notaður til að styðja við bakið á Lievog og jafnframt til kaupa á nauðsynlegum bókum og töflum.

Á þetta var fallist sumarið 1778 og  í apríl árið eftir var Rasmus Lievog skipaður stjörnumeistari á Íslandi. Hann kom til landsins haustið 1779, rúmum fjórum árum eftir lát Eyjólfs Jónssonar. Þá var mannfjöldi á Íslandi innan við fimmtíu þúsund og aðeins tæp fjögur ár í Skaftárelda og Móðuharðindin.

Hér er fjallað um Rasmus Lievog og störf hans á Íslandi.