Yfirlit um greinaflokkinn
Skagfirðingurinn Sturla Einarsson (1879-1974) var fyrsti Íslendingurinn sem hlaut formlega háskólagráðu í stjörnufræði. Hann lauk A.B.-prófi í greininni frá Minnesótaháskóla í Minneapólis árið 1905 og varði síðan doktorsritgerð (Ph.D.) í stjörnufræði við Kaliforníuháskóla í Berkeley 1913. Sturla starfaði aldrei á Íslandi, enda fluttist hann fjögurra ára gamall með foreldrum sínum til Vesturheims þar sem hann bjó til æviloka. Hann telst því vera Vestur-Íslendingur.
Sturla Einarsson stjörnufræðingur í kringum 1930. Mynd: Mary Lea Shane Archives of the Lick Observatory.
Hér verður fjallað stuttlega um Sturlu og verk hans. Upplýsingarnar um nám hans og störf tók ég að mestu saman fyrir langa löngu, eða á árunum 1993-94. Þær eru að verulegu leyti fengnar í gegnum bréfaskipti við bandarísku stjarnvísindamennina Donald E. Osterbrock (1924-2007), John G. Phillips (1917-2001) og Harold F. Weaver (1917-2017) sem og son Sturlu, Alfred W. Einarsson (1915-2009), sem á sínum tíma var prófessor í eðlisfræði við San José State University. Þessir heiðursmenn eru nú allir látnir, en þótt seint sé, þakka ég þeim kærlega fyrir hjálpina.
Auk annarra tilfallandi heimilda hef ég jafnframt stuðst við eftirfarandi minningargreinar og æviskrár:
Áður en lengra er haldið er við hæfi að hlusta á stutt viðtal sem Finnbogi Guðmundsson, þá kennari við Háskólann í Manitóba og síðar landsbókavörður, tók við Sturlu árið 1955.
Ættir Sturlu og uppvaxtarár í Skagafirði og Duluth
Sturla fæddist á Grófargili í Langholti í Skagafirði hinn 9. desember 1879. Faðir hans var Jóhann Einarsson (1853-1917), sonur hjónanna Einars Magnússonar bónda í Krossanesi og konu hans Eufemíu Gísladóttur sagnaritara Konráðssonar. Móðir Sturlu var Elín Benónísdóttir (1850-1930) bónda á Beinakeldu í Húnaþingi og konu hans Ingiríðar Árnadóttur.
Aðrir synir þeirra Einars og Eufemíu og bræður Jóhanns voru Indriði hagfræðingur og leikritaskáld og séra Gísli í Stafholti.
Eftir að Jóhann og Elín höfðu stundað búskap á Grófargili í fimm ár fluttust þau árið 1882 að Brekku hjá Víðimýri. Árið eftir sigldu þau svo til Vesturheims og gerðust bandarískir ríkisborgarar. Þá var Sturla fjögurra ára og að bandarískum sið var hann ekki lengur Jóhannsson heldur Einarsson.
Fyrsta árið í Bandaríkjunum vann Jóhann sem vinnumaður hjá ýmsum bændum í Norður-Dakóta, en 1884 fluttist fjölskyldan búferlum til borgarinnar Duluth í Minnesóta þar sem tvö börn bættust fljótlega í hópinn, þau Nanna (1884-1969) og Baldur (1886-1962). Nokkru eftir komuna til Duluth setti Jóhann þar upp lítið mjólkurbú, sem hann rak í hátt á annan áratug. Skömmu upp úr aldamótunum 1900 fór búið hins vegar á hausinn og eftir það vann Jóhann hjá vini sínum Kristjáni Jónssyni (Chris Johnson) sem hafði yfirumsjón með Forest Hill kirkjugarðinum í Duluth. Þegar Jóhann lést árið 1917 orti Stephan G. Stephansson eftir hann erfiljóð, sem lesa má hér.
Hluti borgarinnar Duluth í Minnesóta í kringum 1905. Mynd: Shorpy.com.
Sturla fór í barnaskóla sjö ára gamall, einu ári á eftir jafnöldrum sínum. Hann kunni þá ekkert í ensku, því á heimilinu var eingöngu töluð íslenska. Af þeim sökum þurfti hann að vera þrjú ár í fyrsta bekk. Eftir það gekk allt betur og árið 1901 útskrifaðist hann úr menntaskóla, tuttugu og eins árs að aldri. Með skólanum vann hann alla daga sem mjólkursendill hjá föður sínum og einnig í sumarfríum.
Strax að loknum menntaskóla hóf Sturla nám við viðskiptaskóla í Duluth, en átti þar stutta dvöl. Hugur hans stóð til háskólanáms og með góðri aðstoð áðurnefnds Kristjáns Jónssonar tókst honum að komast í raunvísindanám við Minnesótaháskóla í Minneapólis haustið 1901.
Sturla, ungur að árum. Ljósmyndari óþekktur.
Stjörnufræði í Bandaríkjunum á dögum Sturlu
Eins og önnur forn menningarsamfélög höfðu hinir fjölmörgu ættflokkar frumbyggja Norður-Ameríku sínar eigin hugmyndir um stjörnuhimininn og gang himintungla og studdust við þær með ýmsum hætti, meðal annars við akuryrkju og veiðar. Þekking á evrópskri stjörnufræði mun hins vegar hafa borist til Vesturheims með breskum landnemum á sextándu öld og á sautjándu öldinni var hún kennd í fyrstu skólum innflytjenda. Um svipað leyti var farið að gefa út almanök. Á seinni hluta átjándu aldar voru fyrstu litlu athugunarstöðvarnar reistar og fór þeim fjölgandi eftir því sem leið á nítjándu öldina. Vart er þó hægt að tala um kerfisbundnar rannsóknir í stjörnufræði fyrr en um og upp úr 1840, þegar W.C. Bond (1789-1859) kom upp fyrstu stjörnuathugunarstöð Harvardháskóla og Bandaríkjastjórn stofnaði sérstaka athugunarstöð sem rekin var af bandaríska flotanum í Washington D.C.
Ekkert er um það vitað hvað réði því að Sturla ákvað að leggja fyrir sig stjörnufræði. Hitt er ljóst, að á fyrstu áratugum ævi hans var mikill uppgangur í stjarnvísindum í Bandaríkjunum og á þeim tíma var lagður sá grunnur sem átti eftir að gera Bandaríkin að stórveldi á því sviði á fyrri hluta tuttugustu aldar. Sem kunnugt er hafa þau haldið þeirri stöðu alla tíð síðan.
Ein helsta ástæða þessarar hröðu þróunar var smíði sífellt stærri og betri sjónauka, sem komið var fyrir í nýjum og heppilega staðsettum athugunarstöðvum. Ólíkt því sem gerðist í Evrópu kom fjármagnið til framkvæmdanna að mestu frá auðugum einstaklingum, sem vildu halda nafni sínu og minningu á lofti. Þar fóru fremstir í flokki þeir J. Lick (1796-1876), P. Lowell (1855-1916), C. Yerkes (1837-1905), J.D. Hooker (1838-1911), J.D. Rockefeller (1839-1937) og A. Carnegie (1835-1919).
Að sjáfsögðu komu fjölmargir aðrir að þessari uppbyggingu, en sá sem hafði hvað mest áhrif á þróunina var stjarneðlisfræðingurinn G.E. Hale (1868-1938), sem ekki var aðeins framúrskarandi vísindamaður heldur ótrúlega laginn við sannfæra auðmenn um að leggja fram fjármagn til stjarnvísindarannsókna. Hinn mikli 200 þumlunga (5 m) sjónauki á Palomarfjalli er við hann kenndur.
- Krupp, E.C., 2016: Astronomy in Native North America.
- Holden, E.S., 1897: The Beginnings of American Astronomy.
- Anon, 1900: The Development of Astronomy in America.
- Rufus, W.C., 1921: Proposed Periods in the History of Astronomy in America I & II.
- Milham, W.I., 1938: Early American Observatories: Which Was the First Astronomical Observatory in America?
- Russell, H.N., 1947: America’s Role in the Development of Astronomy.
- Brush, S.G., 1979: Looking up: the Rise of Astronomy in America.
- Rothenberg, M., 1985: History of Astronomy.
- Marché, J.D., 2005: 'Popular' journals and community in American astronomy, 1882-1951.
Nám Sturlu við Minnesótaháskóla í Minneapólis 1901-1905
Lítið sem ekkert er vitað um dvöl Sturlu við Minnesótaháskóla, nema hvað námið gekk vel. Hann lagði fyrst og fremst stund á stjörnufræði með eðlisfræði og stærðfræði sem aukagreinar. Aðalkennari hans við stjörnufræðideildina var F.P. Leavenworth (1858-1928) og síðustu tvo veturna var Sturla aðstoðarmaður hans, samhliða náminu. Á sumrinn vann hann fyrir sér sem sendill fyrir slátrara í Duluth. Hann lauk A.B.-prófi vorið 1905 með góðum vitnisburði. Hann var þá 25 ára.
Minnesótaháskóli í Minneapólis eins og hann leit út á námsárum Sturlu. Kennsla í stjörnufræði, eðlisfræði og efnafræði mun hafa farið fram í Jones Hall, kassalaga húsinu lengst til vinstri á myndinni. Mynd: Gamalt póstkort.
Linsusjónauki athugunarstöðvarinnar, 10,5 þumlungaar að þvermáli.
Tvær myndir af hágöngukíki stöðvarinnar.
Sturla Einarsson nýútskrifaður frá Minnesótaháskóla vorið 1905. Ljósmyndari óþekktur.
Stjörnufræði við Kaliforníuháskóla í Berkeley
Góður árangur Sturlu í A.B.-náminu varð til þess að haustið 1905 komst hann að sem framhaldsnemi hjá prófessor Armin O. Leuschner (1868-1953) við stjörnufræðideild hins þekkta Kaliforníuháskóla í Berkeley. Deildin var þá til húsa í byggingum, sem gengu undir nafninu Stjörnuathugunarstöð stúdenta (The Students' Observatory, síðar Leuschner Observatory). Fyrstu tvö árin í Berkeley mun Sturla hafa fengið þar lítið herbergi til að búa í. Auk þess réði Leuschner hann strax sem aðstoðarmann (assistant), starf sem Sturla stundaði samhliða náminu. Launin og önnur fríðindi hafa eflaust skipt sköpum fyrir fjárhag hans og gert honum kleift að ljúka doktorsnáminu.
Aðalkennari Sturlu og leiðbeinandi í doktorsnámi, Armin O. Leuschner árið 1930. Teikning eftir P. Van Valkenburgh.
Upphaflega stjörnuathugunarstöðin í Berkeley (The Students' Observatory) árið 1905. Auk nokurra sjónauka og annars tækjabúnaðar var þarna fyrirlestrarsalur, herbergi til að vinna að gagnaúrvinnslu og úreikningum og skrifstofuaðstaða fyrir kennara. Fyrstu byggingarnar voru teknar í notkun árið 1887, en með árunum bættust fleiri við. Árið 1951 var nafninu breytt í Leuschner Observatory og fjórtán árum síðar var stöðin svo lögð niður í þáverandi mynd, flutt til Lafayette í Kaliforníu og rekstrarforminu breytt. Þar er stöðin enn. Frá 1959 hafa stjarnvísindamenn skólans hins vegar haft aðsetur í Campbell Hall. Mynd: Gamalt póstkort.
Rauða örin á kortinu sýnir staðsetningu stjörnuathugunarstöðvarinnar á háskólalóðinni í Berkeley árið 1911. Kortið er fengið að láni hjá þessari vefsíðu og færsluhöfundur býst ekki við að aðrir en þeir, sem þekkja til í Berkeley nútímans, hafi af því full not. Þar sem stöðin stóð er nú grænt svæði, Observatory Hill, ásamt minningarskildi sem sýndur er á myndinni fyrir neðan:
Í lok nítjándu aldar voru sjónaukar stöðvarinnar tveir. Annars vegar pólstilltur sex þumlunga (15 cm) linsusjónauki með 8,5 feta (2,6 m) brennivídd og hins vegar þriggja þumlunga (8 cm) hágöngukíkir af Davidson gerð. Einnig átti stöðin nokkra sextunga, klukkur af ýmsum gerðum, jarðskjálftmæla og rófsjá.
Árið áður en Sturla hóf nám við deildina hafði verið bætt þar við nýjum sjónaukum og byggt yfir þá, þar á meðal átta þumlunga (20 cm) Newtonssjónauka, smíðaður af Brashear, og 5 þumlunga (13 cm) linsusjónauka með 6,33 feta (1,9 m) brennivídd. Auk þess höfðu eldri byggingar verið endurnýjaðar og sumar stækkaðar. Mikilvægt er að hafa í huga að allir sjónaukarnir voru fyrst og fremst hugsaðir sem kennslusjónaukar.
Þennan átta þumlunga Newtonssjónauka frá Brashear fékk fékk Konunglega kanadíska stjarnvísindafélagið að gjöf árið 1904. Hann gæti verið svipaður að gerð og sá sem Berkeley-stöðin eignaðist sama ár. Því miður hef ég ekki enn fundið neinar myndir af tækjabúnaði stöðvarinnar sjálfrar.
Þegar hin nýja aðstaða var tekin í notkun 1904 hélt W.W. Campell (1862-1938), þáverandi stjórnandi Lick stjörnuathugunarstöðvarinnar, stutt ávarp og sagði þar meðal annars nokkur orð, sem eiga jafn vel við í dag og fyrir rúmri öld (bls. 66-67):
In these days of great things one frequently hears the opinion expressed that for useful investigational work in astronomy powerful telescopes are demanded. It is true that recent advances in our science have been due in large part to the possession of powerful and expensive equipment. But the directors of observatories possessing such equipment are wisely restricting their programmes of work to those problems which cannot be solved equally well with small instruments; and it would be a grievous mistake to assume that the small telescope in suitable hands is not able to render good account of itself.
Eins og áður sagði réði Leuschner Sturlu sem aðstoðarmann við stöðina strax eftir komuna þangað árið 1905. Við það fjölgaði starfsliðinu úr tveimur í þrjá, því 1903 hafði R.T. Crawford (1876-1958) verið ráðinn kennari við stjörnufræðideildina. Starfsmannafjöldinn óx síðan hægt og sígandi á næstu áratugum. Hvað Sturlu varðar má geta þess að hann hlaut framgang í starfsheitið fyrirlesari (instructor/lecturer) árið 1910, varð doktor (Ph.D.) 1913, lector (assistant professor) 1918, dósent (associate professor) 1920 og loks fullgildur prófessor árið 1928. Hann vann síðan samfellt við stjörnufræðideildina í Berkeley til starfsloka árið 1950.
Armin O. Leuschner
Leuschner, leiðbeinandi Sturlu í doktorsnámi, var einn þekktasti stjörnufræðingur síns tíma í Vesturheimi. Hann lagði grunnin að rannsóknum við stjörnufræðideildina í Berkeley og tókst að gera hana að bestu deild á því sviði í Bandaríkjunum. Það gerði hann meðal annars með því að koma á náinni samvinnu við Lick stjörnuathugunarstöðina á Hamiltonfjalli. Einnig má geta þess, að hann átti mikinn þátt í að leggja grunn að rannsóknum í eðlisfræði í Berkeley í byrjun tuttugustu aldar, líkt og stjarneðlisfræðingurinn G.E. Hale gerði við Throop verkfræðiskólann í Pasadena, sem síðar varð að Tækniháskóla Kaliforníu (Caltech).
Þótt Leuschner hafi komið víða við í rannsóknum sínum var sérsvið hans aflfræði himintungla, einkum kennilegar rannsóknir á brautum smáhnatta (halastjarna og smástirna) í sólkerfinu. Brautir þessara hnatta verða yfirleitt fyrir talsverðum þyngdartruflunum frá nálægum reikistjörnum (all ítarlega umfjöllum um þetta efni er að finna í færslunni um stjörnufræðingurinn Steinþór Sigurðsson [1904-1947]).
Þekktastur er Leuschner fyrir sérstaka aðferð (Leuschner’s Short Method) til að ákvarða grunnstærðir (orbital elements) fyrir svokallaða snertibraut (osculating orbit) hnattar, það er að segja bestu Keplersbrautina, sem fellur að niðurstöðum mælinga á stöðu hnattarins á þremur mismunandi tímum. Aðferð hans var veruleg einföldun á nálgunaraðferð, sem P.-S. Laplace (1749-1827) hafði sett fram árið 1799.
Á fyrstu áratugunum eftir að Leuschner kynnti þessa nýju aðferð var hún mikið notuð af bandarískum stjörnufræðingum, ekki síst í Kaliforníu. Sem dæmi má nefna að Sturla Einarsson notaði hana í svo til öllum sínum brautarreikningum (nánar um það hér á eftir).
- Leuschner, A.O., 1905: On the General Applicability of "The Short Method of Determining Orbits from Three Observations."
- Leuschner, A.O., 1913a: A Short Method of Determining Orbits From Three Observation.
- Leuschner, A.O., 1913b: Short Methods of Determining Orbits – Second paper.
- Leuschner, A.O., 1913c: The Direct Solution of Orbits of Disturbed Bodies – Third paper.
- Leuschner, A.O., 1917: The Derivation of Orbits, Theory and Practice.
Bestu og skipulegustu umfjöllunin um aðferð Leuschners er þó ekki að finna í ofantöldum greinum, heldur í eftirfarandi kennslubók:
- Nicholson, S.B., 1937: The Award of the Bruce Gold Medal to Professor Armin O. Leuschner.
- Alter, D., 1953: Armin Otto Leuschner.
- Herrick, S., 1954: Armin Otto Leuschner.
- Sturla Einarsson, R.T. Crawford, W.M. Hart & V.F. Lenzen, 1958: Armin Otto Leuschner.
- Herget, P., 1978. Armin Otto Leuschner. Biographical Memoirs, National Academy of Sciences 49: 129–147.
- Osterbrock, D.E., 1990: Armin O. Leuschner and the Berkeley astronomical department.
- Osterbrock, D.E., 2003: The California-Michigan axis in American astronomy.
Lick athugunarstöðin
Ein helsta ástæða þess að framhaldsnámið við stjörnufræðideildina í Berkeley var talið jafn gott og raun ber vitni voru náin tengsl deildarinnar við Lick stjörnuathugunarstöðina. Hún var fyrsta stöðin í heiminum sem reist var á háum fjallstindi og á sínum tíma voru athugunarskilyrði þar einstaklega góð. Stöðin var og búin stórum og vönduðum sjónaukum, sem ætlaðir voru til grunnrannsókna á himingeimnum.
Þótt Lick-stöðin væri innan vébanda Kaliforníuháskóla var hún formlega sjálfstæð stofnun með eigin stjórn og starfslið. Samvinnan við stjörnufræðideildina í Berkeley hófst árið 1898 með samkomulagi milli Leuschners og þáverandi forstöðumanns Lick-stöðvarinnar, hins merka stjarnvísindamanns J.E. Keelers, þess efnis að vísindamenn stöðvarinnar kæmu reglulega í heimsókn til Berkeley og héldu þar fyrirlestra um nýjungar í rannsóknum. Að auki var ákveðið að bæði framhaldsnemar og kennarar frá Berkeley gætu dvalið um lengri eða skemmri tíma við stöðina við rannsóknir. Þetta gerði það meðal annars að verkum að á fyrstu áratugum tuttugustu aldar útskrifaði stjörnufræðideildin í Berkeley fjölda framúrskarandi doktora, sem margir áttu eftir að gegna mikilvægu hlutverki við uppbyggingu stjarnvísinda víðsvegar um Bandaríkin.
Á dögum Sturlu voru stærstu og þekktustu sjónaukar Lick-stöðvarinnar tveir, báðir þrjátíu og sex þumlungar (91 cm) að þvermáli og pólstilltir. Þeir voru hinn 17 metra langi Lick linsusjónauki frá 1888 og Crossley spegilsjónaukinn sem settur var upp árið 1905.
Árið 1909 dvaldi Sturla ásamt samstúdent sínum R.K. Young (1886-1973) um tíma við athugunarstöðina á Hamiltonfjalli við rannsóknir á sjónlínuhraða fjarlægra sólstjarna með svokallaðri Mills litsjá, sem tengd var við Lick linsusjónaukann. Þar lærðu þeir einning að túlka önnur litróf undir stjórn þáverandi forstöðumanns Lick-stöðvarinnar W.W. Campbells og litrófsfræðingsins K. Burns (1881-1958). Ég veit ekki til að sjónlínuhraða-mælingarnar hafi verið birtar.
Mynd af Mills litsjánni frá 1898. Þarna er hún tengd við stóra Lick linsusjónaukann. Gripurinn er nefndur eftir D.O. Mills, hollvini athugunarstöðvarinnar. Mynd: Wikipedia.
Vormisserið 1929 tók Sturla, þá nýorðinn prófessor, sér leyfi frá kennslu og fluttist tímabundið upp á Hamiltonfjall með konu sína og börn (fjallað verður um fjölskylduna hér á eftir). Frá þeim tíma liggur eftir hann grein um mælingar á stöðu halastjörnunnar 1929a Schwassmann-Wachman með Crossley spegilsjónaukanum. Að auki er getið um athuganir hans í grein eftir A.S. Young.
Í lok þessa kafla er við hæfi að nefna að nú um stundir eru umsvif Kaliforníuháskóla á sviði stjarnvísinda heldur viðameiri en þau voru á dögum Sturlu Einarssonar.
- Ísafold, 21. ág 1887: Stjörnuturninn á Hamiltonfjalli.
- Campbell, W.W., 1913: A Brief History of Astronomy in California.
- Crawford, R.T., 1915: Astronomy on the Pacific Coast.
- Smiley, C.H., 1938: The History of the Lick Observatory.
- Osterbrock, D.E., 1984: The Rise and Fall of Edward S. Holden I & II.
- Osterbrock, D.E., 1984: James E. Keeler, pioneer American astrophysicist, and the early development of American astrophysics.
- Osterbrock, D.E, J.R. Gustafson & W.J. S. Unruh, 1988: Eye on the sky: Lick Observatory's first century.
- Lick Observatory: Historical Resources.
- Lick Observatory: Núverandi heimasíða.
Innan sviga: Eini Íslendingurinn, annar en Sturla, sem ég veit til að hafi tengst Lick athugunarstöðinni með einhverjum hætti er stjarneðlisfræðingurinn Steinn Sigurðsson (f. 1965) sem nú er prófessor við Ríkisháskólann í Pennsylvaníu. Hann mun hafa verið nýdoktor á Lick frá 1991 til 1994. Hér má finna viðtal við Stein frá 1995.
Rannsóknarnámið í Berkeley 1905-1913
Svo heppilega vill til að á doktorsskírteini Sturlu Einarssonar frá 1913 eru talin upp öll þau námskeið sem hann fékk viðurkennd í rannsóknarnáminu:
Af listanum má sjá að mikil áhersla hefur verið lögð á aflfræði himintungla í náminu, einkum þó brautarreikninga, enda var það helsta sérsvið Leuschners. (Eins og áður var bent á er all ítarlega umfjöllun um þessi fræði að finna í færslu um Steinþór Sigurðsson).
Á námsárum Sturlu og síðar voru helstu grundvallarritin á þessu sviði þýsku doðrantarnir,
Þegar fram liðu stundir var þó nær eingöngu stuðst við verk bandarískra höfunda í kennslunni í Berkeley, eins og til dæmis:
Hér má jafnframt lesa fróðlegar greinar um þær flækjur sem komið gátu upp í brautarreikningum á þessum tíma:
Sjá einnig grein danska stjörnufræðingsins J.V. Hansens (annars af aðalkennurum Steinþórs Sigurðssonar í Kaupmannahöfn) sem hún skrifaði meðan hún stundaði rannsóknir við Lickstöðina á dögum seinni heimsstyrjaldarinnar:
Á námsárum Sturlu var fjöldi framhaldsnema í stjörnufræði þegar orðinn óvenju mikill, miðað við það sem áður var. Þar á meðal voru nokkrar konur.
Stjörnufræðideildin í Berkeley var ekki aðeins önnum kafin við kennslu og rannsóknir, heldur sinnti hún einnig alþýðufræðslu. Það má til dæmis sjá af eftirfarandi frétt úr blaðinu San Francisco Call, hinn 24. ágúst 1907:
Eins og áður hefur komið fram var Sturla ráðinn aðstoðarmaður við athugunarstöðina strax og hann hóf framhaldsnám árið 1905. Eftir fimm ár hóf hann að kenna námskeið í nytjastjörnufræði (Practical Astronomy), við stjörnufræðideildina og fékk þá starfsheitið fyrirlesari (instructor/lecturer) sem hann hélt til 1918. Þetta hefur sennilega valdið því að það tók hann átta ár að ljúka doktorsprófi (1913). Þremur árum eftir prófið varð hann lektor (assistant professor), síðan dósent (associate professor) 1920 og loks prófessor 1928.
Kennilega hluta námsins hjá Sturlu hefur þegar verið lýst, en „verklegi hlutinn“ í námsefni hans og samstúdenta var aðalega í því fólginn að nota nýlegar athuganir annarra stjörnufræðinga á halastjörnum (og stundum smástirnum) til að reikna út staðsetningu þeirra á himinkúlunni nokkrar vikur eða mánuði fram í tímann (þ.e. reikna stutt stjörnualmanak með gildum á stjörnulengd (α), stjörnubreidd (δ) og eiginhreyfingu (μ) halastjarnanna). Þessu fylgdu ávallt útreikningar á tilheyrandi snertibrautum. Sjá nánari umfjöllun um slíka vinnu í færslunni um Steinþór Sigurðsson.
Í ritaskrá Sturlu má sjá að á tímabilinu 1905-1913 hefur hann, auk doktorsritgerðarinnar, birt (oftast ásamt öðrum) einar tuttugu og þrjár vísindagreinar. Á árunum 1914-1928 voru þær sjö og eftir að hann varð prófessor 1928 aðeins ein. Ástæðan mun vera sú að eftir 1920 tóku kennsla og stjórnunarstörf svo til allan hans tíma.
Doktorsritgerð um Trójusmástirni 1913
Akkilles, fyrsta smástirnið á braut Júpíters, fannst í ársbyrjun 1906, þegar Sturla var á öðru misseri í framhaldsnáminu í Berkeley. Því sem næst samstundis stakk sænski stjörnufræðingurinn C.V.L. Charlier (1862-1934) upp á því, að smástirnið væri bundið við Lagrangepunktinn L4 á braut Júpíters og því væri æskilegt að kanna það svæði nánar og einnig svæðið í kringum L5, og jafnvel tilsvarandi svæði á braut Satúrnusar. Um haustið fannst svo Patróklos við L5, síðan Hektor við L4 í ársbyrjun 1907 og loks Nestor við L4 vorið 1908. Fljótlega var farið að kenna þessi smástirni við Tróju, en hið fimmta, Príamos, fannst þó ekki fyrr en 1917 og þá við L5. Í dag skiptir fjöldi þekkra Trójusmástirna þúsundum.
Einfaldar skýringarmyndir af stöðu helstu smástirnahópa í sólkerfinu. Efri myndin sýnir bæði smástirnabeltið milli Mars og Júpíters og Trójusmástirnin á braut Júpíters. Sú neðri sýnir tveggja hnatta kerfið Sól-Júpíter og hina fimm Lagrange punkta þess, auk Trójusmástirnanna. Þríhyrningarnir sem tengja stöðugu jafnvægispunktana L4 og L5 við Júpíter og sólina eru jafnhliða. Bæði Akkilles og Hektor eru á yfirráðasvæði punktsins L4. Sjá ítarlega umfjöllun um þetta efni í færslunni um stjörnufræðinginn Steinþór Sigurðsson. Myndirnar eru af veraldarvefnum.
Uppgötvun Trójusmástirnanna vaki strax mikla athygli í Evrópu og sums staðar í Bandaríkjunum, en stjörnufræðingarnir í Berkeley virðast lítið hafa sinnt þeim, allt þar til Sturla hóf að vinna að doktorsritgerð sinni, sem hann svo varði í byrjun maí 1913:
Í ritgerðinni notar hann áðurnefnda aðferð Leuschners til að reikna út brautir Hektors og Akkillesar um sólina. Með samanburði við útreikninga dansk/sænska stjörnufræðingsins S.E. Strömgrens (1870-1947) á braut Hektors á árunum 1908-1912 fullyrðir Sturla að niðurstöður sínar, fengnar með aðferð Leuschners, gefi mun nákvæmari lýsingu á braut Hektors en sú reikniaðferð, sem Strömgrein notaði. Því til sönnunar vísar hann á mælingar á stöðu Hektors á hvelfingunni.
Fyrir utan tilvitnanir í Leuschner og Strömgren getur Sturla aðeins um einn stjörnufræðing til viðbótar í ritgerðinni. Það er bandarísk/enski vísindamaðurinn E.W. Brown (1866-1938), prófessor við Yaleháskóla, sem skrifaði nokkrar athyglisverðar greinar um smástirnabrautir árið 1911.
Mér vitanlega var doktorsritgerð Sturlu aldrei gefin út prentuð, en Leuschner minnist á niðurstöður hans í yfirlitsgrein frá 1922, Celestial mechanics: A survey of the status of the determinationof the general perturbations of the minor planets (sjá bls. 9-10, 54 og 61). Þá er vísað í PASP-grein Sturlu frá 1913 í ensku Wikipediugreininni um Trójusmástirnin (tilvitnun nr. 13).
Innan sviga: Eins og þegar hefur komið fram fylgdist S.E. Strömgren, prófessor í stjörnufræði við Kaupmannahafnarháskóla og forstöðumaður Stjörnuathugunarstöðvar-innar á Østervold, grannt með ferðum Hektors um árabil. Nemandi hans og síðar stjörnumeistari Østervoldsstöðvarinnar, J. Vinter Hansen (1890-1960), gerði hið sama hvað Akkilles varðar. Þessi áhugi á Trójusmásirnum Júpíters varð til þess að nemandi þeirra, Steinþór Sigurðsson (1904-1947), valdi útreikninga á braut Akkillesar sem magistersverkefni við Kaupmannahafnarháskóla. Verkefnið varði hann 1929 og gaf ritgerðina síðan út endurbætta í Astronomische Nachrichten árið 1933 (sjá nánar í færslunni stjörnufræðingurinn Steinþór Sigurðsson):
Frá vinstri: S.E. Strömgren prófessor, J. Vinter Hansen stjörnumeistari og Steinþór Sigurðsson stjörnufræðingur.
Kennarinn
Þótt Sturla hafi stundað rannsóknir af kappi á námsárunum, dró smám saman úr þeim með tímanum og eftir að hann varð fastráðinn prófessor, árið 1928, virðist hann að mestu hafa hætt slíkri iðju og snúið sér alfarið að kennslu og stjórnunarstörfum. Meginverkefni hans sem kennara við stjörnufræðideildina í Berkeley var að kenna verðandi stjörnufræðingum, byggingaverkfræðinemum og öðrum sem áhuga höfðu svokallaða nytjastjörnufræði (Practical Astronomy). Í þeirri grein var einkum fjallað um himinkúlufræði, ákvörðun tímans, staðarákvarðanir og landmælingar, auk siglingafræði og notkun tilheyrandi mælitækja. Einnig kom hann, eins og aðrir kennarar deildarinnar, að kennslu grunnnámskeiðs deildarinnar í almennri stjörnufræði. Þá kenndi hann bandarískum sjóliðsforingjaefnum siglingafræði í báðum heimsstyrjöldum við miklar vinsældir. Hann þótti einstaklega góður kennari og að sögn samtímamanna lét hann sér mjög annt um nemendur sína. Færsluhöfundi hefur ekki enn tekist að grafa upp hvaða bækur Sturla notaði við kennsluna, en eftirfarandi kennslubækur gefa góða lýsingu á því sem féll undir hatt nytjastjörnufræði á þeim tíma:
Ég hef ekki fundið neinar myndir af Sturlu við kennslu, en hér eru í staðinn tvær hópmyndir, þar sem sjá má hann í mannþröng (fylgið rauðu örvunum):
Þátttakendur á þingi Stjarnvísindafélags Bandaríkjanna (AAS) í Berkeley í ágúst 1915. Í fremstu röð sitja frá vinstri: Óþekktur, S.D. Townley (1867-1946), R.T. Cawford (1876-1958), H.D. Curtis (1872-1942), óþekktur og óþekktur. Í annarri röð, sitjandi á stólum, eru frá vinstri: R.G. Aitken (1864-1951), R.H. Tucker (1859-1952), E.A. Fath (1880-1959), E.B. Campbell (eiginkona W.W. Campbells), F. Schlesinger (1871-1943), W.W. Campbell (1862-1938), G.E. Hale (1868-1938) og A.O. Leuschner. Á enda raðarinnar, sitjandi á jörðinni, er J. Stebbins (1878-1966; sköllóttur). Fyrir aftan hinn sitjandi hóp stendur H. Shapley (1885-1972), sjötti frá vinstri. Hinum megin stendur Sturla Einarsson, áttundi frá hægri (örin bendir á hann). Mynd: Meetings of the AAS: 1908-1915.
Starfsmenn stjörnufræðideildarinnar í Berkeley fyrir utan Stjörnuathugunarstöð stúdenta (The Students' Observatory) í Berkeley vorið 1923. Í öftustu röð standa frá vinstri: C.D. Shane (1895-1983), H.B. Kaster, R.T. Crawford (1876-1958), E.W. Brown (1866-1938; gestur), A.O. Leuschner, R.H. Sciobereti (1886-1974) og V.F. Lenzen (1890-1975). Sitjandi í miðröðinni eru frá vinstri: H. Thiele (1878-1946), A. Williams (1884-1961), E. Wilkinson, óþekkt, K. Prescott (1901-1980), M.L.H. Shane (1897-1977), Sturla Einarsson (örin bendir á hann), J. Pearce (1893-1988), W.F. Meyer og Th. Buck (1881-1969). Í fremstu röðinni sitja frá vinstri: Óþekktur, J.D. Shea, B.C. Wong (1890-1947) and J.F. Pobanz. Mynd: Mary Lea Shane Archives of the Lick Observatory.
Stjórnunarstörf
Stjörnufræðingurinn L.H. Aller (1913-2003) var B.A. nemi í stjörnufræði í Berkeley á fjórða áratugi tuttugustu aldar. Í sjálfsævisöguágripinu An Asronomical Rescue, sem birt var 1995, segir hann meðal annars eftirfarandi um dvölina þar (bls. 4):
I [...] found myself in an astronomical department steeped in 19th-century traditions. Although William F Meyer taught a course on practical aspects of astronomical spectroscopy, C Donald Shane presented modern ideas on such topics as stellar atmospheres, and later Robert J Trumpler covered topics in statistical astronomy and galactic structure, the big push was on orbit theory. Celestial mechanics and orbit theory have an elegance that was almost totally obscured by the tedious massaging of equations to render them suitable for logarithmic calculations. Mechanical calculating machines had appeared but were totally despised by people like Russell Tracy Crawford. The department was severely ingrown. Until Trumpler arrived there was nobody who had not come up through the ranks of the Berkeley Astronomical Department. Although Leuschner was a terrible lecturer, he was also one of the most inspiring teachers I've ever had. He would suggest new ideas and approaches in such a way as to fire the enthusiasm of even this dyed-in the-wool spectroscopist. We students came to regard the astronomy department as a kind of family, in which Leuschner was the patriarch, Sturla Einarsson was the kindly old prof on whose shoulder you could cry, and Donald Shane was the Dutch uncle who saw that we were always aware of the hard realities of life.
Eins og þarna segir, var nepótismi lengi allsráðandi við stjörnufræðideildina og á dögum Leuschners fengu nær eingöngu fyrrum nemendur hans fastráðningu þar. Áðurnefndur R.J. Trumpler (1886-1956) var eina undantekningin, enda hafði hann starfað við Lick-stöðina frá 1918 og kenndi oft nemendum við Berkeley. Þetta breyttist fyrst meðan Sturla var forseti stjörnufræðideildarinnar á árunum 1946-1950. Á þeim tíma tókst honum að lokka tvo framúrskarandi stjarneðlisfræðinga fra Yerkes athugunarstöðinni til Berkeley, fyrst L.G. Henyey (1910-1970) árið 1947 og síðan O. Struve (1897-1963) árið 1950. Um þetta segir D.E. Osterbrock í tölvubréfi til undirritaðs, 15. desember 1993:
Einarsson was only in this position [chairman] a few years, but perhaps his most important contribution was that he recruted Otto Struwe, then director of Yerkes, to come to Berkeley to succeed him when he retired (in 1950). This was the first step (actually the second, the first was Einarsson’s hiring Louis G. Henyey as the first astrophysicist on the Berkeley faculty in 1947) in changing Berkeley over from its rather old-fashioned ways under Leuschner (and Crawford) to the very strong, astrophysics-oriented department it is today.
Sturla tók að sér mörg önnur stjórnunarstörf, bæði utan skóla sem innan. Meðal annars var hann formaður (president) hins þekkta félags Astronomical Society of the Pacific (ASP) árið 1934 (tók við af E. Hubble) og starfaði árum saman (1950-1968) sem ritari-gjaldkeri (secretary-treasurer) félagsins. Til gamans má finna hér uppgjör hans fyrir árið 1953.
Nánasta fjölskylda
Eins og sagði í upphafi voru foreldrar Sturlu bóndinn og síðar kirkjugarðsvörðurinn Jóhann Einarsson (1853-1917) og kona hans Elín Benónísdóttir (1850-1930). Systkini hans voru Nanna (1884-1969) og Baldur (1886-1962).
Sumarið 1914 gekk Sturla að eiga fyrri konu sína, Anna Rodman Kidder (1890-1940). Í nokkur ár þar á undan hafði hún verið framhaldanemi við stjörnufræðideildina og aðstoðarmaður við athugunarstöðina, líkt og Sturla hafði áður verið. Eins og þá tíðkaðist hætti hún námi við giftinguna, en náði þó að ljúka meistaraprófi í stjörnufræði árið 1913 með ritgerðinni A Comparison of Photographic with Theoretical Positions of Six Minor Planets.
Til gamans set ég hér inn skemmtilega frétt af stjörnufræðingunum við Berkeley frá 1913, þar sem minnst er á þau bæði, Önnu og Sturlu:
Þau Anna og Sturla eignuðust fjögur börn: Alfred Worchester (1915-2009) eðlisfræðing, Elizabeth (Cook) (f. 1917), Margaret (Dechant) (f. 1920) og John Rodman (f. 1921) verkfræðing. Anna lést árið 1940, þá aðeins fimmtug, en Sturla lifði mun lengur. Hann var orðinn 94 ára gamall þegar hann dó 1974. Þá voru barnabörnin orðin sex og eitt barnabarnabarn komið í heiminn.
Sturla giftist seinni konu sinni, Thea C. Hustvet (f. 1902), árið 1945. Hún mun hafa verið viðskiptaskólagengin og leiddi það meðal annars til þess að hún aðstoðaði mann sinn í störfum hans fyrir ASP. Eftir að hann hætti sem gjaldkeri árið 1968, varð hún aðstoðar-ritari-gjaldkeri félagsins í nokkur ár.
Sturla ásamt seinni eiginkonu sinni Thea Einarsson (fædd Hustvet) árið 1966. Mynd: Mary Lea Shane Archives of the Lick Observatory.
Að sögn samferðamanna lifði Sturla ávallt hamingjusömu fjölskyldulífi og lagði mikla áherslu á að sinna henni vel.
Íslenskir námsmenn í Berkeley á stríðsárunum
Eftir að seinni heimsstyrjöldin skall á lokaðist fljótlega fyrir aðgang íslenskra stúdenta að háskólum í Evrópu. Margir brugðu þá á það ráð að fara til Bandaríkjanna til háskólanáms, meðal annars við Kaliforníuháskóla í Berkeley. Hópur Íslendinga þar var orðinn svo stór haustið 1942 að ákveðið var að stofna sérstakt félag, Félag íslenzkra stúdenta í Berkeley, „til að halda hópinn og ræða sameiginleg áhugmál [auk þess að] kynna Ísland og Íslendinga meðal þeirra íbúa Vesturheims, sem hafa áhuga á íslenzkum málum.“ Verndarar félagsins voru séra Steingrímur O. Thorláksson og frú og heiðursfélagar þau Sigríður Benónýs og Sturla Einarsson. Um Sturlu segir í fréttinni:
Heiðursfélaga hafa stúdentarnir kjörið prófessor Sturlu Einarsson [...] sem kennir stjörnu- og siglingafræði. [Hann] er eini íslenzki prófessorinn við University of California og hefir jafnan greitt götu íslenzku stúdentanna og reynst þeim hinn bezti vinur.
Þessi mynd af Sturlu birtist í greininni Meðal íslenzkra námsmanna í Kaliforníu í Vísi, 16. apríl 1944, bls. 1. Sennilega stendur hann þarna við einn af sjónaukunum í Stjörnuathugunarstöð stúdenta. Í sömu grein (bls. 4) má einnig sjá eftirfarandi mynd:
Sturla ræðir við nokkra íslenska stúdenta í Berkeley árið 1944. Næst honum situr Bjarni Jónsson stærðfræðingur (1920-2016). Bjarni var þarna á fyrsta ári í doktorsnámi í stærðfræði við skólann, eftir að hafa lokið þar B.A. prófi árið áður.
Haustið 1998 skrifaði Halldór Þorsteinsson bókavörður og skólastjóri ágæta opnugrein í Lesbók Morgunblaðsins um dvöl sína í Berkeley á sríðsárunum: Námstími í Berkeley. Um Sturlu lætur hann þessi orð falla:
Auk okkar íslensku háskólastúdentanna starfaði vestur-íslenskur prófessor í stjörnufræði við Kaliforníuháskóla, Sturla Einarsson, sem reyndist okkur hollur ráðgjafi og góður vinur.
Af því sem þegar hefur verið tínt til má ráða að Sturla Einarsson hefur verið í miklum metum, ekki aðeins meðal íslenskra stúdenta í Berkeley á dögum seinni heimsstyrjaldar-innar, heldur einnig meðal allra þeirra nemenda, sem voru svo lánsamir að njóta kennslu hans á fyrri hluta tuttugustu aldar.
Umsagnir samferðamanna
Þar sem ég þekkti Sturlu ekki persónulega og hitti hann aldrei, er vel við hæfi að ljúka þessari umfjöllun með ummælum nokkurra samstarfsmanna hans í Berkeley um líf hans og störf:
Í minningargrein frá 1975 segir prófessor J.G. Phillips eftirfarandi (bls. 23):
While Sturla Einarsson made significant research contributions on the orbits of comets and asteroids, he will be remembered by generations of Berkeley students as a dedicated teacher. His personal interest in their welfare and careers was legendary. During his entire career at Berkeley he was immersed in University affairs, serving on innumerable faculty and university commities and boards during the Sproul heyday when the Univerity of California was undergoing its explosive growth.
Nítján árum síðar skrifar Phillips svo í bréfi til undirritaðs (23. janúar 1994):
[Sturla Einarsson] was of the old school, with a courtly manner not frequently found among astronomers today. Along with Cunningham he was the last of the Berkeley group made famous by Schlessinger [probably Phillips ment to write Leuschner?] for their expertise in positional astronomy and calculation of orbital elements; fields thought by us of the younger generation to be “hopelessly out of date”. Little did we know that American astronomy would soon be greatly embarassed when satellites started orbiting the Earth and so few of us had bothered with orbits. Yet despite this gulf between our research interests, Sturla Einarsson was always extremely solicitous of the welfare of us younger astronomers, helping out when he could. When he retired he insisted on giving up his office, and instead set up a desk in a very draughty transit house. […] I will always cherish the memory of Einarsson, as an example of a breed that has, unfortunately, become very rare.
Að lokum birti ég hér umsögn prófessoranna H.F. Weavers, L.E. Cunninghams og C.D. Shanes um Sturlu í minningargrein frá 1980 (bls. 80):
The quiet, solid success of Einarsson's long and productive life stemmed from ability, perseverance, and the boldness to seize opportunity when presented, combined with humor, honesty, and a strong sense of community. Parts of his biography read like incidents in a novel set in an earlier, simpler America that was vigorous, interesting, and full of opportunity. Many look at such a time with considerable nostalgia.
Sturla Einarsson á efri árum. Mynd úr minningargrein J.G. Phillips frá 1975.
Ritaskrá Sturlu má finna hér.
* Stjarneðlisfræði og heimsfræði á Íslandi: Efnisyfirlit *
