约翰·米歇尔(1724-1793)是英国物理学家、地质学家和天文学家,出生于诺丁汉郡。在剑桥大学学习后,他于1760年当选为皇家学会会员。1762年,他在剑桥大学教授地质学,五年后成为一名圣公会牧师。
1755年
里斯本大地震后,他提出地震中涉及的地面运动以地壳破裂产生的波的形式在地球内部传播。他估计地震期间地震波的传播速度为每秒500米(这一数据在现代仪器测算的波速范围内),他认为这是由于地下水和地球“内部火灾”的相遇。他还建立了一种确定地震震中的方法。
在朋友
威廉·赫歇尔(William Herschel)的影响下,米歇尔研究了
双星,并设法想象它们通过引力物理连接,这在历史上实属首次。米歇尔还设想了对开放星团的类似解释,特别是在研究了
昴宿星团之后,他估计在天空中发现这样一组恒星的概率为1/496000。关于双星,他在1767年的《皇家学会哲学学报》中写道:“在我们看来,这两颗恒星彼此非常接近,很可能实际上是彼此靠近放置的,并受到某些一般规律的影响。”
他曾给化学家和物理学家
亨利·卡文迪什(Henri Cavendish)致信,并首次提到“黑洞”。
1783年,米歇尔寻找了一种确定恒星质量的方法。他从牛顿原理开始,即光是由粒子组成的,然后他认为这些粒子离开恒星表面的速度随着同一恒星的引力而降低(就像从地球向上发射的炮弹)。通过测量该速度的降低,米歇尔认为有可能评估所述恒星的质量。他知道存在逃逸速度,这是射弹克服重力所必需的。他还知道,这个速度取决于他逃离的恒星的大小和质量。利用
奥勒·罗默(Ole Römer)关于光速的理论,他计算出在一颗有500个太阳那么大的恒星上,光粒子的固有速度不允许它们逃避恒星的吸引力,因此,这颗恒星对我们来说一定是看不见的(黑洞)。
他由此指出,由于这些物体实际上变得不可见,因此无法观测,只有它们对周围物体的引力效应才能被检测到。令人遗憾的是,米歇尔提出的这一概念因为过于超前而被时代所忽视,到了1796年才被
拉普拉斯重申,最后直到20世纪
阿尔伯特·爱因斯坦才赋予其全部意义。受
开普勒第三定律的启发,米歇尔设计了一个
扭秤,旨在使他能够测量重力并确定地球的质量,但米歇尔后不久就过世了,其设计制造的望远镜被赫歇尔收购,扭秤被卡文迪许获得。