Í lok færslu um Eyjólf Jónsson stjörnumeistara var sagt frá aðdragandanum að komu eftirmanns hans, Rasmusar Lievog, til Íslands haustið 1779. Lievog starfaði hér við vægast sagt erfiðar aðstæður í rúman aldarfjórðung, eða til ársins 1805, þegar hann fluttist alfarinn til Kaupmannahafnar, sextíu og sjö ára gamall.
Niðurstöður úr mælingum og athugunum Lievogs, bæði í Sívalaturni og í Lambhúsum, voru þekktar meðal stærðfræðilegra lærdómsmanna í Evrópu á sínum tíma. Ástæðan var sú, að yfirmaður hans, prófessor Thomas Bugge, sá til þess að þær væru birtar, ekki aðeins í ritum danska vísindafélagsins, heldur einnig í árlegum evrópskum stjörnualmanökum og víðar. Þær komu og að góðum notum bæði á nítjándu og tuttugustu öld, eins og nánar er fjallað um í sérstakri færslu. Enn þann dag í dag má sjá vitnað í þessar rannsóknir, bæði í erlendum og innlendum fræðiritum (sjá til dæmis hér, hér og hér).
Rasmus Lievog (1738-1811) var ættaður frá Sunnmæri í Vestur Noregi. Hann innritaðist í Háskólann í Kaupmannahöfn í desember 1768, þá þrítugur að aldri. Einkakennari hans (praeceptor privatus) var Norðmaðurinn, Joachim F. Ramus, sem einnig hafði verið einkakennari Eggerts Ólafssonar rúmum tuttugu árum áður.
Eins og meirihluti Hafnarstúdenta á þessum tíma lauk Lievog guðfræðiprófi frá Hafnarháskóla, en 1775 gerðist hann aðstoðarmaður Christians Horrebow í Sívalaturni. Þar stundaði hann meðal annars athuganir á sólblettum og hélt því áfram, eftir að Bugge tók við af Horrebow árið 1777. Eftir komuna til Íslands fylgdist hann einnig vel með sólinni, eins og sjá má á eftirfarandi mynd úr einni af dagbókum hans.
Tvær síður úr stjarnmælingabók Lievogs frá vorinu 1791. Teikningin efst til hægri sýnir hringmyrkva á sólu, sem stjörnumeistarinn fylgdist með 3. apríl það ár. Þar fyrir neðan er mynd af stöðu sólbletta skömmu fyrir myrkvann. Teikningarnar til vinstri sýna sólblettina daginn áður, eins og þeir birtust í tveimur mismunandi sjónaukum. Nánari upplýsingar um myrkvann má finna hér.
Í erindisbréfi Lievogs frá 21. apríl 1779 er tekið fram, að auk launa skuli hann fá bæinn Lambhús til ókeypis búsetu og að þar skuli reist fyrir hann athugunarstöð. Stiftamtmaður eigi að hafa yfirumsjón með framkvæmdum og kostnaði við bygginguna.
Stjörnumeistarinn átti að byrja á því að kanna nákvæmni mælitækja sinna. Þar var bæði um að ræða gamlan hábaugshring (Rota meridiana) úr Sívalaturni, sem hann hafi tekið með sér til Íslands, og tæki forvera hans, Eyjólfs Jónssonar, sem geymd voru hjá stiftamtmanni. Tekið er sérstaklega fram, að stöðugt skuli fylgst vel með nákvæmni mælitækjanna.
Hábaugshringinn átti einkum að nota til að ákvarða sannan sóltíma, en einnig til annarra athugana. Með kvaðrantinum skyldi ákvarða pólhæðina og þar með breiddargráðu athugunarstaðarins. Jafnframt til að finna bæði suðurhæð og norðurhæð valinna stjarna á sönnu hádegi.
Til viðbótar skyldi stjörnumeistarinn fylgjast grannt með myrkvum Júpíterstungla, sól- og tunglmyrkvum sem og stjörnumyrkvum. Ástæðan var fyrst og fremst sú, að myrkvana má nota til að ákvaðra lengdargráðu athugunarstaðarins.
Þá þurfi Lievog einnig að fylgjast með hreyfingum reikistjarna og tilfallandi halastjarna og gera daglegar hita- og þrýstingsmælingar ásamt því að fylgjast með vindum og veðri.
Eins og í erindisbréfi Eyjólfs Jónssonar er lögð rík áhersla á það, að haldin sé ítarleg og auðskilin dagbók um mælingarnar. Afrit af henni skuli sent Vísindafélaginu einu sinni á ári, eftir að stiftamtmaður hafi sannreynt og vottað afritið. Þá skuli stjörnumeistarinn vera í nánu bréfasambandi við prófessorinn í stjörnufræði við Hafnarháskóla og aðra stærðfræðilega lærdómsmenn í Vísindafélaginu, og fara að fyrirmælum þeirra um athuganir. Ef hann vanti bækur, mælitæki eða handverkfæri geti hann snúið sér til Vísindafélagsins eða prófessorsins í stjörnufræði.
Þeir stiftamtmenn, sem áttu að sjá til þess að aðstaða Lievogs hér á landi væri viðunandi, voru, hver á eftir öðrum, hinn vingjarnlegi og réttsýni Norðmaður Lauritz Thodal, hinn drambsami þýsk-danski aðalsmaður Hans von Levetzow og Íslendingurinn Ólafur Stephensen. Um samskipti Lievogs við þá og ýmsa aðra í tengslum við launamál, jarðarbætur og byggingaframkvæmdir í Lambhúsum er víða fjallað, til dæmis hér, hér og hér. Þarna má jafnframt lesa um hugmyndir eins og þær að gera Lievog að kennara við Hólavallaskóla, eða koma á fót barnaskóla og jafnvel siglingaskóla í Lambhúsum undir hans stjórn. Einnig kom til umræðu að flytja stjörnuturninn til Reykjavíkur. Ekkert varð þó úr slíkum áformum.
Tilgangur mælinganna
Þótt það komi kannski ekki sérlega skýrt fram í erindisbréfinu, er ljóst að prófessor Bugge hafði mestan áhuga á mælingum er tengdust lengdarákvörðunum. Vorið 1781 segir hann til dæmis í bréfi til danska kansellísins (bls. 73) að Lievog hafi sinnt athugunum á Íslandi af kostgæfni og að mikilvægt sé, að hann fái nægjanlega góða athugunarstöð, svo hann
for det første kunde giøre saa mange Observationer paa Jupiters Drabanter, at man der af kunne udfinde Længden af Island, hvor om man endnu er meget uvis.
Og í erindi á fundi í Vísindafélaginu haustið 1787 segir hann (bls. 328-29) að athugunarstöðin í Lambhúsum sé
forsynet med de paa Kiøbenhavns Observatorium forhen værende Instrumenter. Vel ere disse ei af de bedste og fuldkomneste; men have de været gode nok her i Kiøbenhavn til Aaret 1777, saa kunne de dog vel endu være brugelige nok i Island, hvor man dog ikke forlange andet, end Observationer til Længdens Bestemmelse.
Á seinni hluta átjándu aldar skiptu slíkar hnattstöðumælingar Dani miklu vegna nýlenduumsvifa, verslunar, siglinga og kortagerðar. Stjarnmælingar gegndu lykilhlutverki í þessu sambandi og þess vegna var athugunarstöðvum komið upp víða í Danaveldi. Lambhúsastöðin var einn þeirra og á dögum Bugges voru álíka stöðvar einnig á Vardø í Norður-Noregi, Trankebar á Indlandi og í Godthåb á Grænlandi. Prófessorinn hafði yfirumsjón með mælingunum og höfuðstöðvarnar voru í Sívalaturni.
.
.
Af ýmsum ástæðum tók mikilvægi þessara stöðva mjög að dvína, þegar líða tók á tíunda áratuginn. Hér á landi hófust „strandmælingarnar síðari“ árið 1801 og skömmu síðar var Lambhúsastöðin lögð niður.
.
Þess má geta, að á átjándu öld voru hnattstöðumælingar eitt helsta viðfangsefni svo til allra ríkisrekinna stjörnuathugunarstöðva í Evrópu og þar voru jafnframt stundaðar ýmsar aðrar rútínumælingar (sjá t.d. hér, bls. 98-99). Forstöðumenn stöðvanna mótuðu þó stundum ný verkefni, sem einstaka sinnum leiddu til nýrra uppgötvana.
Þótt þessi færsla fjalli fyrst og fremst um stjörnuathuganir Lievogs hér á landi, verður einnig farið örfáum orðum um aðrar mælingar hans. Auk útgefinna mæliniðurstaða, eru helstu heimildirnar mælingadagbækur stjörnumeistarans, sem geymdar eru á handritadeild Landsbókasafns Íslands - Háskólabókasafns. Veðurdagbækur eru til fyrir árin 1779-1785 og 1787-1789 og stjarnmælingabækur fyrir árin 1779-1794 (og 1796). - Sjá einnig Viðbót 1 aftast í færslunni.
.
Forsíðan á einni af stjarnmælingabókum Lievogs. Hér fyrir árið 1794: Astronomiske Observationer, som efter Kongelig Allernaadigste Befalning og Bekostning ere giorte i Aaret 1794 i det Kongl. Observatorio paa Gaarden Lambhuus i Guldbringe Syssel i Island af Rasmus Lievog.
Fyrstu stjörnuathuganir Lievogs á Íslandi
Eftir að Lievog kom til landsins sumarið 1779 bjó hann fyrstu mánuðina hjá Thodal stiftamtmanni á Bessastöðum á meðan verið var að ganga frá væntanlegu heimili hans í Lambhúsum. Þangað fluttist hann svo um jólin sama ár.
Fyrsta stjarnmælingabók Lievogs nær yfir tímabilið frá byrjun september 1779 til júlíloka 1780. Samkvæmt henni byrjaði hann á því að hreinsa og lagfæra mælitækin, sem Eyjólfur Jónsson hafði komið með frá Kaupmannahöfn vorið 1770. Að því loknu gerði hann tilraun til að nota þau til stjörnuathugana.
Fyrstu athuganirnar voru framkvæmdar á lofti Bessastaðastofu þar sem Lievog hafði fengið herbergi með suðurglugga til umráða. Þar hengdi hann upp pendúlklukkurnar tvær og kom fyrir þriggja feta (94,2 sm) linsusjónauka í glugganum, einkum til að fylgjast með hágöngu sólar og fastastjarna. Sjónaukinn var þó það óstöðugur á gluggastæðinu, að stjörnumeistarinn treysti ekki mæliniðurstöðunum.
Kvaðranturinn (með þriggja feta linsusjónauka) var geymdur á gólfinu fyrir framan herbergið og þegar Lievog vildi nota hann til mælinga þurfti hann fyrst að rogast með hann og tilheyrandi stæði niður stigann og út undir bert loft. Vegna veðurs hafði hann þó sjaldnast árangur sem erfiði. Nær undantekningarlaust var hann vart búinn að stilla tækinu upp, þegar ský birtust á himni eða það fór að hvessa og lóðið (sem ákvarðaði lóðlínuna) tók að sveiflast fram og aftur. Lítið var hægt að mæla með kvaðrantinum við slíkar aðstæður. Íslenskir vindar gerðu það einnig að verkum, að tólf feta linsusjónaukinn (3,77 m) kom að takmörkuðu gagni vegna titrings.
Þessi rómantíska mynd frá fyrri hluta átjándu aldar sýnir stjörnufræðinga rannsaka stjörnuhimininn með löngum linsusjónauka og kvaðranti. Þarna eru allar aðstæður greinilega mun blíðari en þær, sem Lievog þurfti við að glíma, fyrst á Bessastöðum fyrri hluta vetrar 1779 og síðan í Lambhúsum, allt þar til stjörnuturninn var reistur þar 1783.
Fyrstu velheppnuðu athuganir Lievogs tengdust tunglmyrkvanum 23. nóvember 1779. Þær fóru fram í kulda og trekki í litlu útihúsi á Bessastöðum með útsýni til myrkvans á austurhimni. Inni hafði Lievog komið fyrir fimm og hálfs feta (1,73 m) linsusjónauka og pendúlklukku. Þrátt fyrir að norðanvindurinn hristi sjónaukann öðru hverju, náði stjörnumeistarnn mörgum góðum mælingum. Að myrkvanum loknum setti hann kvaðrantinn niður fyrir utan húsið í skjóli við opna hurðina og mældi með honum hæð nokkurra fastastjarna. Það gerði honum meðal annars kleift að leiðrétta tímamælingarnar síðar. Bæði Thodal og Levetzow voru viðstaddir og að auki aðstoðaði stjúpsonur Thodals, Peder Klow, stjörnumeistarann við mælingarnar með því að upplýsa hann stöðugt um hvað tímanum liði.
Árið 1784 birti Thomas Bugge niðurstöður þessara myrkvamælinga ásamt ýmsum öðrum mælingum Lievogs í ritinu Observationes Astronomicae (bls. xciv-xcv). Í beinu framhaldi (bls. xcv-xcvi) sýndi Bugge hvernig mælingarnar voru notaðar til að reikna lengd Bessastaða miðað við Danzig (nú Gdansk), Dresden og Kaupmannahöfn. Bugge birti myrkvamælingarnar einnig í Berlínaralmanakinu fyrir árið 1787 (bls. 162).
Stjarnmælingar í heimahúsum
Eins og fyrr var getið, fluttist Lievog til Lambhúsa um jólin 1779 og hafði með sér öll sín mælitæki (nánari lýsingu á húsakynnum má finna hér, bls. 69-70). Aðeins tveimur mánuðum síðar kvæntist hann norskri konu, Hedvig Andreu Morland (1735-1805). Þau bjuggu í Lambhúsum í aldarfjórðung og munu hafa verið barnlaus. Hedvig dó í ársbyrjun 1805 og síðar sama ár fluttist Lievog alfarinn til Kaupmannahafnar.
Kortið sýnir hvar bærinn Lambhús stóð á sínum tíma, um það bil miðja vegu milli Bessastaðakirkju og hliðsins á núverandi afleggjara til Bessastaða. Þarna eru nú engar sjáanlegar minjar, hvorki um bæinn né stjörnuturn Lievogs. Myndin er úr grein Jóns Eyþórssonar frá 1962 (bls. 43).
Stjörnuturninn komst ekki gagnið fyrr en í árslok 1783 og og í millitíðinni þurfti Lievog að framkvæma allar sínar mælingar innan veggja heimilisins eða utandyra í næsta nágrenni. Það gekk oft brösulega vegna veðurs og vinda. Erfitt var halda tólf feta sjónaukanum stöðugum í vindhviðum, hvort heldur var úti við eða inni í stofunni, en þar þurfti Lievog að taka úr suðurglugga til að geta beitt sjónaukanum. Oft var frostið svo mikið, að hann náði ekki glugganum úr og þegar það tókst féll móða iðulega á linsurnar, jafnvel þótt stofan væri ekki upphituð.
Klukkurnar tvær hengdi hann upp innandyra við stofugluggann til að geta heyrt sekúnduslögin við mælingar utandyra. Glugginn var ekki nógu hár til að hægt væri að nota kvaðrantinn inni í stofunni, svo hann kom fyrir nokkrum steinum við suðausturhorn hússins sem undirstöðu fyrir kvaðrantstæðið. Í hvert sinn, sem hann vildi mæla, þurfti hann, eins og á Bessastöðum, að rogast út með kvaðrantinn og stæðið. Og eins og áður spillti veðrið oft fyrir.
Sjá má á dagbókum Lievogs frá þessu tímabili, að þrátt fyrir erfiðar aðstæður, tókst honum stundum að ná furðu góðum mælingum. Auk stjarnmælinganna sinnti hann jafnframt veðurathugunum af mikilli samviskusemi, kannaði misvísun áttavita og fylgdist með norðurljósum og sjávarföllum.
Ekki er vitað með vissu, hvenær bygging athugunarstöðvarinnar hófst, en Lievog færði fyrstu mælingar sínar í turninum til bókar á aðventunni 1783. Loft var þá lævi blandið, því Skaftáreldar höfðu hafist í byrjun júní sama ár með tilheyrandi Móðuharðindum.
Athugunarstöðin
Farið var að huga fyrir alvöru að byggingu stjörnuturnsins í Lambhúsum í byrjun árs 1781 (hér má lesa um tilraun Eyjólfs Jónssonar til að koma þar upp athugunarstöð 1775). Að beiðni kansellísins samdi Bugge stutta greinargerð (sjá hér, bls. 72) um æskilega stærð hans og lögun. Með greinargerðinni fylgdi grunnteikning prófessorsins, sem nú mun reyndar glötuð. Meðal annars lagði Bugge til, að byggingin yrði 10 álna (6,3 m) löng, 8 álna (5 m) breið og 6 álna (3,8 m) há. Á henni þyrftu að vera raufar með rennilokum, ein fyrir hábaugshringinn og önnur fyrir kvaðrantinn. Einnig tók hann fram, að eðlilegt væri að víkja frá teikningunni, ef aðstæður krefðu.
Við byggingu turnsins mun að mestu hafa verið farið að tillögum Bugges. Af teikningu Lievogs hér fyrir neðan og framlögðum reikningum vegna framkvæmdanna má þó sjá (bls. 25-28 og 17), að ýmsu hefur verið breytt, meðal annars útlínum turnsins og fjölda raufa.
Skömmu eftir að Lievog hóf mælingar í hinum nýja störnuturni í árslok 1783 skrifaði hann í dagbók sína, að fjarlægðin frá austurgafli athugunarstöðvarinnar að syðri skorsteininum á Bessastaðastofu væri um 970 álnir (609 m) í stefnu 64,5° austan við norður. Aftan við stjarnmælingabók hans fyrir tímabilið frá júlí 1785 til júlí 1786 er svo að finna grunnteikningu stjörnumeistarans af turninum, eins og hann var þá.
Grunnteikning Lievogs af athugunarstöðinni í Lambhúsum (frá 1785-86?). Á henni tákna N, Ø, S og V höfuðáttirnar fjórar. Hliðalengd stjörnuturnsins sjálfs er 8 álnir (5 m) og a, b, c og d eru hornpunktar hans. Hæð turnsins er óþekkt, en í bréfi Bugges frá 1781 er miðað við 6 álnir (3,8 m). Dyrnar að turninum eru á norðurhliðinni, táknaðar með O. Steinstólpar fyrir endana (t og v) á ás hábaugshringsins (Rota meridiana) eru táknaðir með i (inni í turninum) og k (fyrir utan). Endar sjónaukans á hringnum eru táknaðir með r og s. Klukkur eru á stöðum l, m og n. Á norðurhliðinni er rauf með renniloku (p) fyrir sjónauka hábaugshringsins. Útskot fyrir kvaðrantinn er táknað með e, f, g og h. Hliðalengdin er 3,3 álnir (2 m), en hæðin óþekkt. Stæðið fyrir kvaðrantinn er táknað með x, y, z og æ. Á suðurhlið útskotsins er rauf með renniloku (q) fyrir sjónauka kvaðrantsins.
Þarna stundaði Lievog mælingar af miklu kappi á árunum frá 1784 og vel fram eftir tíunda áratugnum. Flestar mæliniðurstöðurnar, sem Bugge birti frá Lambhúsum, voru og frá því tímabili, eins og nánar verður vikið að síðar.
Sumarið 1789 kom Englendingurinn Sir John Stanley í heimsókn til Íslands ásamt fríðu föruneyti. Í hópnum var John Baine (f. 1754), skoskur landmælingamaður og kennari í stærðfræðilegum lærdómslistum í Edinborg. Í dagbók, sem hann hélt um ferðina, má lesa um heimsókn hans til Lambhúsa þar sem hann átti erindi við Lievog. Á einum stað lýsir hann stjörnuturninum svo (bls. 84):
Mr. Lievog obligingly shew'd me the Obsery. the house is well enough and his contrivances for keeping out the Wind are very proper for that purpose he has openings in all directions the house beeing of Wood, and in these openings there are sliding Shutters that admit no more than what is indispensably necessary for the view.
Við sama tækifæri teiknaði Baine mynd af Lambhúsum og athugunarstöðinni, þá einu sem til er.
Mynd Johns Baine af stjörnuathugunarstöðinni í Lambhúsum sumarið 1789. Við hliðina á turninum er heimili stjörnumeistarans og lengra í burtu er bústaður stiftamtmanns. Ekki er ljóst hversu nákvæm myndin er; til dæmis ber henni ekki saman við grunnteikningu Lievogs (sjá fyrri mynd).
Mynd Baines hefur með tímanum orðið vel þekkt hér á landi. Eftirmynd hennar prýðir til dæmis íslenskt frímerki, sem gefið var út á alþjóðlegu ári stjörnufræðinnar 2009, en þá voru liðin 226 ár frá byggingu turnsins.
Tveir stjörnuturnar. Til vinstri: Sívaliturn á þriggja alda afmæli turnsins árið 1942. Stjörnuathugunarstöðin er á þakinu (mikið breytt frá því á átjándu öld; sjá t.d. hér). Þarna starfaði Lievog frá 1775 til 1779. Til hægri: Stjörnuturninn í Lambhúsum (hönnuður frímerkis: Örn Smári Gíslason, eftir teikningu Baines). Þar sinnti Lievog athugunum frá 1783 til 1805.
Tækjakostur Lievogs
Þegar Lievog kom til landsins sumarið 1779 hafði hann með sér gamlan hábaugshring úr tækjasafni Sívalaturns. Á Bessastöðum biðu svo eftir honum mælitækin, sem Eyjólfur Jónsson hafði tekið með sér frá Kaupmannahöfn níu árum áður, eða fengið send þaðan síðar.
Meðal tækja Eyjólfs voru þriggja feta kvaðrantur, tíu feta Dollond-sjónauki, án skrúfumælis, tvær einfaldar pendúlklukkur og þriggja feta sjónauki til tímaákvarðana. Einnig áttavitar til misvísunarmælinga, þrír loftþrýstingsmælar, þrír lofthitamælar og ýmis handverkfæri.
Samkvæmt stjarnmælingabókum Lievogs var kvaðrantur Eyjólfs sá hinn sami og Maximilian Hell hafði notað á Vardø við mælingar á þvergöngu Venusar í júní 1769 . Þetta gæti einnig átt við um sum af hinum mælitækjunum, en um það skortir heimildir.
Eins og fjallað er um í færslunni um Eyjólf Jónsson komu Hell og samferðamenn hans við í Kaupmannahöfn á leiðinni til Vardø. Þar ræddu þeir 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 eftir uppskrift í stjörnufræði Lalandes frá 1764 (sjá bls. 843). Þegar leiðangursmenn komu aftur til Kaupmannahafnar í október 1769, var þessum mælitækjum skilað.
Jesúítinn og stjörnufræðingurinn Maximilian Hell á mynd frá árinu 1770. Hann situr við þriggja feta kvaðrant, eitt af tækjunum, sem notuð voru á Vardø sumarið 1769 og á Íslandi síðar.
Hér er betri mynd af kvaðrantinum á koparstungunni fyrir ofan. Myndin er úr stjörnufræði Lalandes frá 1764, bls. 863.
Þessi kvaðrantur var eitt helsta mælitæki Lievogs allan þann tíma, sem hann dvaldi á Íslandi (hér má lesa nánar um notkun kvaðranta á átjándu öld).
Á myndinni af Hell má sjá grilla í pendúlklukku við vegginn að baki hans. Ekki er ólíklegt að klukkur Lievogs hafi verið svipaðar gerðar, en þær hafa þó verið styttri, því um veggklukkur var að ræða.
Pendúlklukka á vegg. Ole Rømer. notaði hana við stjörnuathuganir í byrjun átjándu aldar. Hún sýnir daga, stundir, mínútur og sekúndur og einnig fasa tunglsins,
Klukkur Lievogs voru í því sem næst stöðugri notkun í Lambhúsum. Hinsvegar voru þær ekki í sérlega góðu ástandi og þurftu jafnan verulegt viðhald.
Ekki var hægt að nota hábaugshringinn (Rota meridiana) fyrr en stæði hans hafði verið komið fyrir í athugunarstöðinni (í árslok 1783 eða síðar). Þetta tæki Lievogs var gamalt og lúið og kom aldrei að fullum notum, þótt stjörnumeistarinn gerði sitt ítrasta til að halda því við. Hann náði þó stundum góðum mælingum, einkum fyrstu árin í turninum.
Vinstra megin er hábaugshringur (Rota Meridiana) sem Ole Rømer notaði til mælinga upp úr 1700. Til hægri er einfaldur þvergöngukíkir (passageinstrument) sem hann notaði einkum til að ákvarða jafndægur. Sjá nánari umfjöllun hér (bls. 18-20).
Nokkrum árum eftir að hábaugshringurinn varð ónothæfur, virðist Lievog hafa fengið þvergöngukíki (transit instrument) til umráða, sennilega þann sem áður hafði verið í athugunarstöðinni á Vardø.
Dæmigerður þvergöngukíkir (transit instrument; Fig 174) frá seinni hluta átjándu aldar. Myndin er úr stjörnufræði Lalandes (bls. 880).
Allir sjónaukar Lievogs voru af svokallaðri Keplersgerð, það er linsusjónaukar sem sýna fyrirmyndina á hvolfi (sjá nánar hér, bls. 5).
Það er athyglisvert, að í stjarnmælingabókunum getur Lievog þess margoft, að stærsti sjónauki hans sé tólf feta langur (3,77 m). Í greinum um mælingarnar nefnir Bugge hins vegar, að hann sé tíu fet (3,14 m). Hið sama segir John Baine í dagbók sinni frá 1789 (sjá nánar hér á eftir). Einnig er vitað, að lengsti sjónauki Eyjólfs Jónssonar var tíu fet. Ég hef ekki enn fundið fullnægjandi skýringu á þessu misræmi, en líklegt verður að teljast, að Lievog hafi vitað manna best um lengd sinna eigin sjónauka.
Ekki er fyllilega á hreinu, hversu margir sjónaukar stjörnumeistarans voru, þegar allt er talið. Eftir 1790 virðast þó tveir tólf feta sjónaukar hafa verið í Lambhúsum og einnig tveir til þrír aðrir, þriggja (94,2 sm) og fimm til sex feta (1,6 til 1,9 m) langir. Að minnsta kosti tveir þeirra voru svokallaðir Dollond-sjónaukar, kenndir við þá Dollond feðga, John og Peter.
Tíu feta (3,14 m) Dollond-sjónauki, sem notaður var í stjörnuathugunarstöðinni í Uppsölum á svipuðum tíma og Lievog stundaði mælingar hér á landi (lóðstæðið undir sjónaukanum er þó yngra). Á þessum tíma voru linsusjónaukar hafðir eins langir og mögulegt var til að ná sem mestri stækkun (sjá nánar hér, bls. 6).
Tæplega fjögurra feta (1,2 m) Dollond-sjónauki frá seinni hluta átjándu aldar. Þetta eintak er hýst í Uppsölum.
Að auki notaði Lievog bæði lofthitamæla og loftþrýstingsmæla við veðurathuganir. Til að kanna jarðsegulsviðið studdist hann við tvo áttavita. Annar þeirra mældi aðeins lárétta stefnu sviðsins, en hinn jafnframt halla þess.
Í bréfum sínum til Bugge kvartaði Lievog oft sáran yfir ástandi mælitækjanna í Lambhúsum og bað um að þau yrðu endurnýuð. Árið 1788 brást prófessorinn jákvætt við og í júní það ár var gefin út konungstilskipun þess efnis, að þar sem hábaugshringurinn sé því sem næst ónothæfur, skuli þvergöngukíkir frá Vardø sendur til Íslands ásamt þriggja feta kvaðranti, Dollond-sjónauka og klukku. Jafnframt verði laun stjörnumeistarans tvöfölduð vegna iðni hans og dugnaðar.
Ekki er ljóst, hvenær eða hvort öll tækin komu til landsins. Í ferðadagbók Baines segir til dæmis, að í heimsókn sinni til Lievogs sumarið 1789 hafi hann séð þar eftirfarandi tæki (bls. 84):
1. Two clocks one of them standing the other going sideral time. 2. a transit instrument the axis supported in a bad manner one of the sides not up the tops as it ought to be. The Telescope a refracting one of about 10 feet long. 3. a Quadrant made at Copenhagen by a Swede of about 3 feet radius divided to every 10 M. with a refracting telescope of magnifying power and a micromr. that counts Seconds. the Screw very bad. These and some refractory telescopes are all his instruments I saw. It mortified me to find obsevatory so ill provided, Mr. Lievog says he is to have other and better Instruments sent him from Copenhagen.
Sennilega hefur einhver hluti tækjanna borist eftir þetta, því í færslu í stjarnmælingabók Lievogs fyrir árið 1790 er minnst á að mælingar hafi verið gerðar með þvergöngukíki.
Í dagbók Sveins Pálssonar fyrir árið 1791 segir hins vegar:
Að kveldi hins 11. októbermán. var ég ásamt fleirum boðinn til konungslegs stjörnuskoðara R. Lievogs að Lambhúsum til þess að athuga tunglmyrka þann, er þá var. En til allrar ógæfu gátum við hvorki séð upphaf né endi myrkvans fyrir skýjaþykkni, er dró upp á himininn. Stjörnuskoðarinn skýrði mér frá því, að sólmyrkvinn 3. apríl hefði verið fullkominn hringmyrkvi (central) og veður hefði þá verið hið besta til athugunar á honum [innskot EHG: sjá mynd framarlega í þessari færslu]. Annars kvartaði hann mjög yfir því, að hann fengi engin nothæf rannsóknartæki, enda þótt hann beri sig árlega upp undan því.
.
Hnattstöðumælingarnar
Eins og áður hefur komið fram, var helsti tilgangur mælinganna í Lambhúsum að ákvarða hnattstöðu staðarins og þá einkum lengdina. Þetta var í samræmi við það, sem tíðkaðist í flestum öðrum stjörnuathugunarstöðvum á þessum tíma.
Í kennslubók Thomasar Bugge frá 1796, De første Grunde til den sphæriske og theoretiske Astronomie, samt den mathematiske Geographie, er fjallað ítarlega um landfræðilega lengd og breidd og hvernig mæla megi þessar stærðir, bæði á sjó og landi. Breiddarmælingar eru til umræðu á síðum 244-46, en þar sem flóknara er að ákvarðra lengdina, er umfjöllunin um lengdarmælingarnar mun viðameiri og mörgum mismunandi aðferðum lýst (bls. 261-82) .
Eins og flestir aðrir samtímamenn taldi Bugge, að á þurru landi væri best að notast við myrkva af öllu tagi (bls. 264-68), en á sjó (bls. 268-282) ætti hins vegar að nota mælingar á sýndarfjarlægð sólar og fastastjarna frá tunglinu (sjá einnig umfjöllun hér og hér) eða skipsklukkur. Í því sambandi fjallar Bugge einnig lauslega um sögu lengdarmælinga, allt til loka átjándu aldar (nýrri og ítarlegri umfjöllun má finna hér, hér og hér).
Könnun á stjarnmælingabókum Lievogs og þeim niðurstöðum hans, sem Bugge birti á prenti, sýnir, að Lievog notaði allar þær stjarnfræðilegu aðferðir til lengdarákvarðana, sem Bugge taldi heppilegastar til mælinga á landi, einkum þær sem byggðu á athugunum á tunglmyrkvum, myrkvum Júpíterstungla og stjörnumyrkvum.
Áður var minnst á athuganir Lievogs á tunglmyrkvanum 23. nóvember 1779 og hvernig niðurstöðurnar voru notaðar til að ákvarða lengd Lambhúsa (sjá hér, bls. xcv-xcvi). Þetta var aðeins fyrsta tilraunin af mörgum og þegar upp var staðið mörgum árum síðar, reyndist endanleg hnattstaða Lambhúsa vera 64° 06′ 17″ NB og 24° 24′ 15″ VL (miðað við París). Þetta er mjög nærri réttu lagi, enda segir í bréfi Heinrichs C. Schumacher til Pauls Løvenørn, 25. júlí 1820 (sjá nánar hér), að lengdarákvörðun Lievogs sé áreiðanlegri en samskonar mælingar strandmælingamannanna Hans Frisaks (1773-1834) og Hans Jacobs Scheel (1779-1851).
Bugge sá til þess, að helstu myrkvamælingar Lievogs birtust á prenti, ýmist í riti Hins konunglega danska vísindafélags, Skrifterne, eða í nokkrum af þekktustu stjörnualmanökum átjándu aldar. Hér er listi yfir þá birtingarstaði, sem ég hef rekist á til þessa:
- Observationes Astronomicae (1784, bls. xciv-xcv): Tunglmyrkvi 23. nóv. 1779 - Stjörnumyrkvi 20. mars 1780 - Tunglið myrkvar Júpíter 21. maí 1780 - Tunglmyrkvi 11. nóv 1780 - Tunglmyrkvi 18. mars 1783.
- Berlínaralmanakið fyrir árið 1787 (1784, bls. 162): Tunglmyrkvi 23. nóv. 1779 - Stjörnumyrkvi 20. mars 1780 - Tunglið myrkvar Júpíter 21. mars 1780 - Tunglmyrkvi 11. nóv 1780 - Tunglmyrkvi 18. mars 1783.
- Berlínaralmanakið fyrir árið 1790 (1787, bls. 222): Níu myrkvar Júpíterstungla frá 24. sept. 1785 til 10. jan. 1786 – Stjörnumyrkvar 21. sept. 1785 og 5. mars 1786 - Þverganga Merkúríusar 4. maí 1786.
- Skrifterne (3, 1788, bls. 328-29): Tólf myrkvar Júpíterstungla á tímabilinu frá 7. ág. 1785 til 10. jan. 1786 - Þrír stjörnumyrkvar 1785 - Þverganga Merkúríusar 4. maí 1786.
- Skrifterne (3, 1788, bls. 529-30): Þrettán myrkvar Júpíterstungla frá 9. sept. 1786 til 5. feb. 1787 – Sólmyrkvi 15. júní 1787.
- Berlínaralmanakið fyrir árið 1791 (1788, bls. 182): Tólf myrkvar Júpíterstungla frá 9. sept. 1786 til 5. feb. 1787 - Lok sólmyyrkva 15. jún. 1787.
- Vínaralmanakið fyrir árið 1790 (1789, bls. 386-87): Tuttugu og fimm myrkvar Júpíterstungla frá 7. ág. 1785 til 5. feb. 1787 - Stjörnumyrkvar 21. sept. 1785 og 5. mars 1786 - Merkúríus við rönd sólkringlunnar 4. maí 1786 - Lok sólmyrkva 15. júní 1787.
- Berlínaralmanakið fyrir árið 1792 (1789, bls. 207-08): Stjörnumyrkvi 23. okt. 1787 - Tunglið myrkvar Júpíter 29. okt. 1787 - Ellefu myrkvar Júpíterstungla frá 21. okt. 1787 til 21. mars 1788.
- Parísaralmanakið fyrir árið 1792 (1790, bls. 300-01): Um lengd Lambhúsa.
- Vínaralmanakið fyrir árið 1792 (1791, bls. 364-65): Stjörnumyrkvi 23. okt. 1787 - Tungl myrkvar Júpíter 29. okt. 1787 - Tuttugu og sex myrkvar Júpíterstungla frá 21. okt. til 25. des. 1789 - Stjörnumyrkvi 22. des. 1789.
- Berlínaralmanakið fyrir árið 1797 (1794, bls. 237-38): Tunglmyrkvi 25. feb. 1793 - Hringmyrkvi á sólu 5. sept 1793.
- Magazin für das Neueste aus der Physik und Naturgeschichte (1796, bls. 29-30): Tunglið myrkvar Júpíter 21.mars 1780 og aftur 29. okt 1787.
Eins og sjá má af listanum sinnti Lievog sérlega vel athugunum á myrkvum Júpíterstungla, enda töldu bæði hann og Bugge, að slíkar mælingar væru hvað heppilegastar til lengdarákvarðana á landi. Síðar áttu þessar mælingar stjörnumeistarns, ásamt samskonar mælingum annarra, eftir að gegna öðru en ekki síður mikilvægu hlutverki við rannsóknir á Júpíterkerfinu. Um það er nánar fjallað í annarri færslu.
Misvísun áttavita
Eitt af verkefnum Lievogs stjörnummeistara var að fylgjast með fráviki segulnálar frá réttu norðri, svokallaðri misvísun. Tilgangurinn var fyrst og fremst sá að safna gögnum til að kortleggja segulsvið jarðar, með það fyrir augum að hægt væri að nota áttavita til lengdarákvarðana á sjó.
Lievog mældi stefnu segulsviðsins samviskusamlega árum saman, en ég hef ekki leitað að heimildum um það, hvernig Bugge fór með gögnin. Hins vegar hefur hluti þeirra augljóslega borist til stærðfræðilega lærdómsmannsins Christophers Hansteen, sem birti segulsviðsstefnuna í Lamhúsum í hinu merka riti sínu um segulsvið jarðar árið 1819 (sjá bls. 1 í viðauka). Við gerð eftirfarandi korts hefur hann og tekið tillit til mælinganna.
Kort Hansteens af yfirborðssegulsviði jarðar, byggt á sögulegum heimildum. Úr kortabók hans frá 1819.
Hansteen hefur að öllum líkindum fengið mæliniðurstöður Lievogs hjá Paul de Lövenörn, sem sjálfur mældi misvísun segulsviðs hér á landi árið 1786. Frakkinn Victor Raulin birti svo sömu gögn og Hansteen í grein sinni um segulsvið jarðar árið 1866 (sjá bls. 176 og 196-97).
Í viðauka við þriðju útgáfu Encyclopædia Britannica árið 1801 er löng grein um segulmagn. Þar er að finna eftirfarandi klausu (2. bindi, bls. 143):
Mr. Lievog, royal astronomer at Bessestedt in Iceland, writes, that the great eruption from Hecla [sic] in 1783, changed the direction of the [compass] needle nine degrees in the immediate neighbourhood. This change was produced at a mile's distance from the frozen lava; and it diminished to two degrees at the distance of 2.5 miles. He could not approach any nearer, on account of the heat still remaining in the lava, after an interval of 14 months.
Höfundurinn var John Robison, stærðfræðilegur lærdómsmaður í Edinborg. Greinin birtist aftur, örlítið breytt, í fjórða bindi rits hans, A System of Mechanical Philosophy frá 1822 (klausan um Lievog er þar á bls. 311).
Ljóst er af tilvitnuninni, að Lievog hefur staðið í bréfaskiptum við Robison. Það kemur einnig skýrt fram í dagbókarfærslu Johns Baine um heimsókn hans til stjörnumeistarans sumarið 1789, en þar segir (bls. 82-84):
Mr. Stanley proposed I should go to Bessested and deliver Prof. Robisons Letters to the Astronomer. Mr. Erasmus Lievog, at the same time deliver'd me a letter from himself to the Astronomer and got from me Prof. Robisons letter on the dipping Needle which had been in my possession. [... It also] consists of some physical investigations Mr. R. is desirous Lievog would make Uppon the effect of the Sun and Moons force to raise the Tides. Uppon the effect of the Aurora borealis on the magnetic needal and pointing out the methods of experiment ...
Hér verður ekki kafað dýpra í þetta efni, en benda má á fróðlega grein Leós Kristjánssonar frá 1993 um sögu misvísunarmælinga á Íslandi. Gott nýlegt yfirlit yfir sögu segulkorta má svo finna hér.
Reykjavíkurkort Lievogs
Meðal Íslendinga er Lievog sennilega þekktastur fyrir uppdráttinn, sem hann gerði af Reykjavík 1787, árið eftir að bærinn hlaut kaupstaðarréttindi.
Kort Lievogs af Reykjavík árið 1787. Sjá nánar hér.
Víða er fjallað um þetta kort í rituðum heimildum um sögu Reykjavíkur, einstakra hverfa, gatna, húsa eða sveitabæja. Sérstaklega góða umfjöllun er að finna í skýrslu Önnu Lísu Guðmundsdóttur frá 2011 um þéttbýlismyndun í Reykjavík á átjándu öld.
Örstutt um veðurathuganirnar í Lambhúsum
Eftir því sem ég best veit, birti Bugge fyrstu mæliniðurstöður stjörnumeistarans á loftþrýstingi, hitastigi, norðurljósum og veðurfari í ritinu Observationes Astronomicae árið 1784 (bls. cxv-cxx). Að öðru leyti hef ég ekki haft fyrir því að leita frekari heimilda frá átjándu öld um veðurathuganirnar í Lambhúsum.
Svo heppilega vill til, að aðrir hafa gert þessum mælingum Lievogs ítarleg skil. Í því sambandi skal skal fyrst bent á grein eftir Jón Eyþórsson frá 1963 (bls. 3-8). Einnig er fjallað um mælingarnar í greinum Johns A. Kington frá 1972 (bls. 223-33) og 1975 (bls. 34-35). Í fyrri greininni segir Kington um Lievog (bls. 226), að hann hafi verið „one of the best meteorological observers of the eighteenth century“.
Á síðari árum hefur oft verið vitnað í veðurmælingar Lievogs og um þær fjallað, sjá til dæmis hér, hér og hér.
Síðustu ár Lievogs á Íslandi
Á árunum 1793 til 1796 mun nýtt íbúðarhús hafa verið reist í Lambhúsum fyrir Lievog og konu hans (sjá reikninga og bréf hér, bls. 31-44). Þegar nær dró aldamótum fór þó mikilvægi Lambhúsastöðvarinnar mjög dvínandi og með „strandmælingunum síðari“ árið 1801 hófst nýtt skeið í sögu hnattstöðumælinga og kortagerðar á Íslandi.
Undir það síðasta voru mælitæki Lievogs orðin mjög lúin og þau fengust ekki endurnýjuð. Síðasta stjarnmælingabók stjörnumeistarans, sem ég veit um, er frá 1796.
Í ársyfirliti (anniversia) Sveins Pálssonar fyrir árið 1797 segir meðal annars:
Ætli kóngurinn geti ekki unnið vísindunum meira gagn með því að stofna hér embætti fyrir náttúrufræðing, er jafnframt gerði veðurathuganir o. s. frv., en með stjörnumælingunum í Lambhúsum, sem virðast fremur gagnslitlar?
Hér örlar á smá beiskju hjá Sveini, en víst er, að um aldamótin 1800 virðast margir Íslendingar hafa talið, að lítið gagn væri af störfum Lievogs stjörnumeistara.
Eins og áður er getið lést eiginkona Lievogs, Hedvig Andrea, í ársbyrjun 1805 og skömmu síðar fluttist stjörnumeistarinn alfarinn til Kaupmannahafnar. Þar dó hann í desember 1811. Ekki er vitað, hvenær stjörnuturn hans í Lambhúsum var rifinn.
Hvað varð um mælitækin?
Sama ár og Lievog fór frá Íslandi hófst kennsla í Bessastaðaskóla og fimmtán árum síðar hóf Björn Gunnlaugsson þar störf sem kennari í stærðfræðilegum lærdómslistum.
Árið 1823 var turninn á Bessastaðakirkju loks fullsmíðaður og Björn fékk áhuga á því að framkvæma þar stjarnmælingar af svipuðu tagi og Lievog hafði áður stundað í Lambhúsum.
Til vinstri: Björn Gunnlaugsson 71 árs gamall árið 1859 (teikning eftir Sigurð Guðmundsson). Til hægri: Bessastaðaskóli og Bessastaðakirkja árið 1834 (úr ferðabók Johns Barrow).
Hann sendi því erindi þess efnis til yfirvalda í Kaupmannahöfn, ásamt fyrirspurn um tækjabúnað Lievogs. Svar stjórnarinnar barst í nóvember 1824. Þar var hugmyndum Björns um stjarnmælingar algörlega hafnað og sagt, að ekkert sé vitað um örlög Lambhúsatækjanna. Ekki varð því úr þessum áformum um áframhaldandi stjörnuathugunar á Álftanesi. Það kom þó ekki að sök, því Björn Gunnlaugsson hafði í nógu öðru að snúast.
Gyðja stjörnufræðinnar, Úranía, leiðbeinir kerúbum við athuganir á sólmyrkva. Hin fornu stjarnmælingatæki þeirra Eyjólfs og Lievogs eru vonandi í góðu ásigkomulagi og í fullri notkun í álíka vernduðu umhverfi. Myndin er úr stjörnualmanaki Frakkans Lacailles frá 1755.
Viðbót 1 (23. apríl 2018). Ég þakka Trausta Jónssyni veðurfræðingi fyrir eftirfarandi athugasemd: „Ég hef nokkuð sinnt veðurmælingum Rasmusar - en varðveisla hinna eiginlegu daglegu mælinga nær til styttri tíma en ráða mætti af grein þinni. Það eru aðeins tímabilið ágúst 1779 til og með júní 1785 og allt árið 1789 sem hafa varðveist. Töflur um mánaðarleg útgildi hita og loftþrýstings, fjölda úrkomudaga og þess háttar eru til fyrir fáein ár til viðbótar - og auðvitað eitthvað á þeim að græða - en samt miklu minna en af hinum daglegu færslum. Það sem erfiðast er að fást við varðandi úrvinnslu hitamælinganna er að fleiri en einn mælir koma við sögu í gegnum tíðina - Lievog skráir ekki aflestur af þeim beint - heldur leiðréttir mælanna eins og hann heldur að sé við hæfi og á tímabili breytir hann Fahrenheit í Reaumur. Með samanburði á tíðni regns og snævar við mismunandi hita kemur í ljós erfitt misræmi í mæliröðinni - hún er mjög gagnleg, en ekki eins gagnleg og hún gæti verið hefði hann gert betur grein fyrir leiðréttingunum - auk þess að geta þess hvað það var sem hann raunverulega las.“
Viðbót 2 (25. apríl 2018). Eftir að hafa ráðfært mig við Trausta ákvað ég að bæta þessari mynd við. Hún mun sýna Lambhús eins og bærinn leit út árið 1836, rúmum þrjátíu árum eftir að Lievog fór úr landi.
Viðbót 3 (25. október 2018). Í morgun birtist frétt á mbl.is um nýjar fornleifarannsóknir við heimkeyrsluna að Bessastöðum.* Umfjöllunin í prentútgáfu blaðsins er heldur lengri og þar segir í lokin:
Meðal annars fannst grunnur timburhúss sem þykir ekki ólíklegt að sé hinn sögufrægi stjörnuturn á Lambhúsum og er frá því í lok 18. aldar.
Þetta þykja mér merkilegar fréttir. Hvernig væri nú að reisa þarna minnismerki um fyrstu stjörnuathugunarstöðina sem reist var á Íslandi?
* Hér eru eldri fréttir (sem farið höfðu framhjá mér) um þennan merka uppgröft: visir.is, 23. ágúst 2018, mbl.is, 11. sept. 2018 (í prentútgáfu blaðsins þennan dag birtist heilsíðugrein um efnið á bls. 6) og ruv.is, 13. sept. 2018.
