Текст книги "Рассказы об астрономах"

Автор книги: Василий Чистяков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 11 страниц)

Алексей Павлович Ганский (1870–1908)

Жизнь астронома Алексея Павловича Ганского оборвалась трагически. Ему было всего 38 лет, когда он утонул в море у Крымского побережья.

Всю свою недолгую жизнь после окончания в 1894 году Одесского университета Ганский посвятил астрономии. В ученом мире он приобрел славу талантливого исследователя Солнца. Действительно, ему удалось в 1896 году получить прекрасные снимки солнечной короны. Он первый установил зависимость между формой солнечной короны и процессами, происходящими на поверхности Солнца: в годы появления наибольшего числа пятен на Солнце корона окружает светило, в те же годы, когда на Солнце наблюдается наименьшее число пятен, корона вытягивается вдоль солнечного экватора.

Для изучения солнечной короны Ганский принимал участие в трех экспедициях по наблюдению полных солнечных затмений. Первая была снаряжена на Новую Землю, вторая – в Испанию и третья – в Среднюю Азию.

Большое значение в физике Солнца играет «солнечная постоянная», т. е. то количество энергии, которое приносят солнечные лучи за одну минуту на площадку в один квадратный сантиметр, поставленную перпендикулярно к солнечным лучам вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца.

Но как более или менее точно вычислить эту постоянную? Ведь земной шар окружен плотной атмосферой, которая обладает довольно большой поглощательной способностью. Поэтому для вычисления солнечной постоянной надо учитывать количество солнечной энергии, которое поглощается земной атмосферой. При этом особое значение приобретает определение солнечной постоянной на большой высоте над земной поверхностью, где атмосфера находится в разреженном состоянии.

А как же достигнуть большой высоты над земной поверхностью? Во времена Ганского это можно было сделать двумя путями: или совершить восхождение на высочайшую гору, или подняться на воздушном шаре. Вот эти два пути и использовал молодой ученый. Он совершил девять восхождений на Монблан (высота 4800 м) и несколько полетов на воздушном шаре. Можно представить, каким мужественным и бесстрашным человеком был Ганский, если вспомнить, что полеты эти совершались в 1900 году, когда авиация начинала только развиваться и путешествия на воздушном шаре предпринимали лишь специально тренированные смельчаки!

Для солнечной постоянной Ганский получил значение 3,2 калории на один квадратный сантиметр в минуту. По данным 1954 года, эта постоянная равняется 2 калориям. Хотя результат Ганского и отличается от истинного в 1,5 раза, тем не менее в течение полувека он считался самым наилучшим и служил предметом законной гордости нашей отечественной астрономии.

В пулковский период жизни, начиная с 1905 года, ученый, применяя фотографические методы, определил скорость движения, размеры и продолжительность существования постоянно меняющихся гранул, т. е. облаков раскаленного газа на видимой поверхности солнечного диска. Оказывается, по расчетам Ганского, наименьшая из гранул имеет длину 700 километров, продолжительность существования гранул составляет несколько минут, скорость их достигает двух и даже четырех километров в секунду, в то время как солнечные пятна движутся по солнечному диску со скоростью несколько сотен метров в секунду.

Алексей Павлович оставил после себя исследования по зодиакальному свету. В 1889 и 1901 годах он участвовал в русской экспедиции на Шпицберген, где определял ускорение сил тяжести (проблема, имеющая важное значение в астрономии).

Ганский был инициатором организации обсерватории в Симеизе (Крым), которая в настоящее время получила мировую известность.

Советские астрономы

Сергей Павлович Глазенап (1848–1937)

Среди ученых иногда встречаются и такие, которые полагают, что научно-популяризаторская деятельность – не их удел. Не таков Сергей Павлович Глазенап – советский астроном, почетный член Академии наук СССР, заслуженный деятель науки. Он не замыкался в рамках одной только научной работы, а находил время и для научно-популяризаторской и общественной деятельности. Ученый являлся автором ряда учебников по математике и космографии. Ему же принадлежат широко известные в нашей стране математические таблицы, которыми пользуются при разного рода вычислениях.

Еще в годы царизма Глазенап, не покладая рук, трудился над тем, чтобы научные знания стали достоянием широких масс. Так, в 1890 году своей неутомимой деятельностью он способствовал созданию такой научно-просветительной организации, как Русское астрономическое общество. Для этого надо было преодолеть массу препятствий, расставленных царскими чиновниками, не заинтересованными в просвещении народа. На хлопоты ушло целых десять лет! В конце концов общество начало работать, при нем стал издаваться журнал. Первым председателем этого общества избрали Глазенапа.

Родом Сергей Павлович Глазенап из Тверской губернии. Родился в многолюдной семье разорившегося инженера-путейца. Рано столкнулся с нуждой и необходимостью зарабатывать хлеб своим собственным трудом. Кое-как окончив шесть классов Тверской гимназии, Сергей, чтобы не быть обузой родителям, по примеру Ломоносова покинул родной дом и с десятью рублями в кармане отправился искать счастье в Петербург. Он мечтал об университете. Жить пришлось на средства, получаемые от случайных уроков. Приходилось туго, иногда даже очень туго. Единственная отрада – огонек, светившийся впереди. Этим огоньком был Петербургский университет. Движение к поставленной цели делало жизнь, полную лишений, осмысленной и интересной.

Наконец Сергей окончил полный курс гимназии и успешно сдал экзамены на физико-математическое отделение Петербургского университета. Казалось, цель достигнута. Но долго учиться студенту Глазенапу не пришлось. Заболела мать. Врачи признали у нее туберкулез, который в то время считался неизлечимым. Пришлось спешно распродать все семейные пожитки и на собранные средства отправить мать лечиться в Италию. Но как отправить мать одну?

И вот мать и сын выехали в Италию. За границей Глазенап стремится провести время с пользой для себя. В Риме он посещает университетские лекции по физике и математике. Но, увы, эти лекции не могли удовлетворить его полностью, так как многое из того, что читалось, уже было известно из других источников.

После смерти матери Сергей поспешил вернуться в Петербург и, не теряя времени, приступил к занятиям в университете. Это было время, когда в столичном университете математику вели П. Л. Чебышев и А. Н. Коркин, химию – сам Д. И. Менделеев, механику – О. И. Сомов и астрономию – А. Н. Савич.

Да, было у кого поучиться! Уже тогда Глазенап не был равнодушен к астрономии. Но для занятий астрономией необходимы большие знания по математике. Вот почему студент, как зачарованный, сидел на лекциях академика Чебышева и с жадностью воспринимал тонкую мудрость математических дисциплин. Будущий астроном знал, что все это ему пригодится, причем в самое ближайшее время. Вероятно, именно поэтому первая его научная работа была выполнена по математике. Она носила скромное название «Об арифметических непрерывных дробях». За эту работу Глазенап получил золотую медаль.

Сергей Павлович на всю жизнь запомнил слова Чебышева о том, что «сближение теории с практикой дает самые благоприятные результаты». Это указание маститого ученого Глазенап старался осуществить не только в математике, но и в астрономии. Он перенял от Чебышева любовь к конструированию. Позднее, когда Глазенап стал астрономом, он много занимался изобретением и конструированием астрономических приборов. Им, например, сконструировано «солнечное кольцо» (кольцо Глазенапа) – простейший инструмент для определения времени и географической широты.

После окончания университета Сергея оставили при учебном заведении для подготовки к профессуре по астрономии. С этой целью он командируется для прохождения практики в Пулковскую обсерваторию на правах сверхштатного астронома.

Наконец, мечта сбылась. Он – астроном. Правда, все приходится делать по указке. Но недалек тот день, когда он расправит свои крылья и в научном творчестве приобретет полную свободу.

В то далекое время в Пулковской обсерватории было засилье иностранцев. Доморощенного, да еще не оперившегося ученого к большим инструментам обсерватории не допускали, и молодому человеку поневоле приходилось довольствоваться одной вычислительной работой, которую он выполнял под руководством опытных астрономов. Но, как говорится, нет худа без добра, и это ему в жизни пригодилось.

Однако Глазенап скучал по самостоятельной научной работе. И здесь проявил присущие ему настойчивость и упорство. Он добился, чтобы ему дали самостоятельную тему. Молодого астронома тогда интересовали вопросы, связанные с затмением спутников Юпитера. Наконец, он был допущен к большим инструментам и начал свои собственные наблюдения.

Успех не заставил себя ждать. Исследования затмений спутников Юпитера закончены. За эту работу Петербургский университет присуждает Глазенапу степень магистра астрономии. Работой ученого заинтересовались за рубежом. Она была переведена на английский и французский языки.

Перед Глазенапом настежь открылась дверь в науку. Он смело переступил ее порог. В декабре 1874 года Пулковская обсерватория снарядила экспедицию в Восточную Сибирь для наблюдения за прохождением Венеры перед диском Солнца. В эту экспедицию попал и Глазенап.

В качестве пункта наблюдения он выбрал Камень-Рыболов на берегу озера Ханка. И нужно сказать, что здесь ученому повезло. Члены экспедиции, проводившие наблюдения в других пунктах, из-за плохой погоды вернулись ни с чем, а Глазенапу все же удалось, хотя отрывочно, между облаками пронаблюдать редкое и в научном отношении весьма интересное явление.

В Пулковской обсерватории Глазенап проработал около восьми лет. После этого он возвращается в Петербургский университет и утверждается в звании приват-доцента. Здесь он проводит большую работу по исследованию явления рефракции с учетом плотности атмосферного слоя, через который проходит луч. По уточненным данным рефракции им были заново вычислены параллаксы некоторых звезд (Альфа Лиры – 61-й звезды созвездия Лебедя). Материалы этих исследований составили докторскую диссертацию, которую он, по совету Ф. А. Бредихина, защитил в Москве.

В 37 лет Глазенап стал профессором (сначала сверхординарным, а затем и ординарным) Петербургского университета и в этой должности проработал около сорока лет. Во второй петербургский период Глазенап преимущественно занимался дальнейшим изучением двойных звезд. За два с половиной десятка лет он произвел 5000 наблюдений. Результаты наблюдений опубликованы им в пяти выпусках. В процессе многократных вычислений орбит двойных звезд ученый нашел свой, более рациональный аналитический способ этих вычислений, который используется астрономами и в настоящее время известен как «метод Глазенапа».

Скончался Сергей Павлович на 89-м году жизни, оставив неизгладимый след в истории развития отечественной астрономии.

Аристарх Аполлонович Белопольский (1854–1934)

В списке отечественных астрофизиков имя Аристарха Аполлоновича Белопольского стоит рядом с именем Федора Александровича Бредихина. Уже этого вполне достаточно, чтобы судить, какой большой вклад сделал ученый в науку.

Отец Белопольского был культурнейшим человеком своего времени. Переехав из провинции в Москву, он работал надзирателем 2-й Московской гимназии, а позднее контролером Московско-Ярославской железной дороги. Бывая у хозяина дороги, известного покровителя и ценителя искусств С. И. Мамонтова, отец познакомился с И. Е. Репиным и с другими видными людьми. Старший Белопольский любил собирать в своем доме интересное общество из представителей науки и искусства. У него водились даже запрещенные книги, вроде герценовского «Колокола».

Это окружение благоприятно влияло на молодого Белопольского. Всю жизнь он с большой любовью относился к литературе и искусству, особенно к музыке.

Уже в раннем возрасте у Аристарха обнаруживается заметная тяга к техническому конструированию и изобретательству. Позднее это увлечение стало страстью, неотъемлемой частью его характера.

Среднее образование Белопольский получил во 2-й Московской гимназии. В 23 года он окончил физико-математический факультет Московского университета. Поступая в университет, молодой человек мечтал о профессии инженера. Но все получилось по-другому. А произошло это так. На одной из лекций по астрономии Ф. А. Бредихин обратился к слушателям с вопросом:

– Дорогие студенты, не найдется ли среди вас механика-любителя, который помог бы мне в техническом переоборудовании некоторых астрономических приборов? Дело в том, что по штату такой механик не положен, а без него мы как без рук. Может быть, кто-нибудь из вас согласится послужить науке?

Откликнулся студент Белопольский. Он охотно согласился помочь профессору. Вышло так, что Аристарх увлекся работой и стал неофициальным техническим помощником самого Бредихина, который в то время налаживал фотометрические наблюдения, требовавшие разного рода технических приспособлений.

Вот здесь-?? и пригодились технические знания студента. С этого времени и начался процесс превращения студента-математика, мечтавшего о профессии механика, в ученого-астронома.

Белопольский был мастером на все руки. Его увлечения не исчерпывались одним только техническим конструированием. В студенческие годы он хорошо изучил все секреты фотографирования и стал неплохим фотографом-любителем.

Бредихин в лице Белопольского получил хорошего помощника. Теперь было кому делать не только технические приспособления к приборам по его чертежам, но и проводить систематическое фотографирование ночного неба.

После окончания университета по настоянию Бредихина 23-летнего юношу оставляют при университете. Федор Александрович пожелал подготовить себе надежную смену. И старый профессор не ошибся. Белопольский вскоре становится ассистентом Московской астрономической обсерватории, сменив на этом месте известного астронома В. К. Цераского, который по состоянию здоровья должен был уйти в длительный отпуск. Вот тут-то будущий ученый и показал, на что он способен. Продолжая дело, начатое Цераским, Белопольский под руководством Бредихина занялся систематическим фотографированием Солнца. Вскоре он стал большим мастером технического применения фотографии к различным вопросам астрономии и получил ряд очень важных фотографий изучаемых небесных объектов, в том числе удачный снимок лунного затмения, состоявшегося 4 октября 1884 года. Непрестанно совершенствуясь в фотографировании, Белопольский при помощи последнего применил новые методы определения радиуса Солнца.

Будучи участником научной экспедиции в г. Юрьевец для наблюдения солнечного затмения 19 августа 1887 года, ученый получил первоклассные фотографии короны Солнца, по которым можно судить о распределении яркости и внутренней структуре внешней солнечной оболочки.

Материал, относящийся к Солнцу, Белопольский положил в основу своей магистерской диссертации «Пятна на Солнце и их движение» (1887). Интересно, что в этой диссертации теоретические выводы ученый подтверждает весьма остроумным, им придуманным лабораторным экспериментом. Чтобы опытным путем подтвердить определенную закономерность в движении солнечных пятен, Белопольский брал стеклянный сферический баллон с жидкостью, в которую были помещены мелкие кусочки стеарина, и быстро вращал его. Эффект получился замечательный! Частички стеарина во вращающейся жидкости повторяли движение пятен на Солнце. Так удивительным образом законы гидродинамики «работали» на Белопольского!

В своей диссертации ученый самым убедительным образом показал, что на Солнце угловая скорость вращения убывает от экватора к полюсам. Ясно, что твердое однородное тело так вращаться не может. Это дало повод Белопольскому сделать вывод, что Солнце состоит из газов разной температуры и разной плотности.

Ученому исполнилось 34 года, когда он перешел на работу в Пулковскую обсерваторию. Для астронома это, конечно, много значило. Недаром когда-то ее называли «астрономической столицей мира».

Вскоре директором Пулковской обсерватории назначается Бредихин. Пульс деятельности обсерватории заметно усилился. Если до прихода Федора Александровича астрофизические работы стояли в тени, то под руководством нового директора они выдвигаются на первый план. Бредихин назначает Белопольского на должность астрофизика. Теперь интересы молодого ученого лежат в области звездной спектроскопии, где его ждут весьма фундаментальные открытия.

Еще в 1842 году австрийский физик Христиан Доплер установил свой знаменитый принцип, который в честь ученого называется «принципом Доплера». Суть его заключается в том, что при взаимном сближении или удалении источника звуковых колебаний и наблюдателя меняется частота звуковых колебаний, причем это происходит пропорционально скорости движения.

Сам Доплер полагал, что его принцип применим и для световых колебаний, но подтвердить это экспериментально не мог. Для световых колебаний принцип Доплера формулируется так: при движении источника света по лучу зрения должны смещаться линии в его спектре (по отношению к положению линий в спектре неподвижного источника), причем если источник света приближается к наблюдателю, то длина волны уменьшается, а линии спектра смещаются к фиолетовому концу спектра, если же источник света удаляется от наблюдателя, то длина световой волны увеличивается, а линии спектра смещаются к красному концу (эффект «красного смещения»).

Принцип Доплера открыл Белопольскому широкие возможности для исследований в области звездной Вселенной. Однако на пути всех этих исследований стояло одно «но», с которым надо было считаться. Известно, что для звуковых волн принцип Доплера довольно легко проверяется экспериментально, но для световых волн этот принцип в лабораторных условиях еще никем не был подтвержден. Вот почему применимость принципа Доплера к световым явлениям некоторыми учеными ставилась под сомнение. Короче говоря, нужен был лабораторный эксперимент, который доказал бы применимость принципа Доплера к световым явлениям, независимо от каких-либо теоретических построений. И эту экспериментальную проверку принципа Доплера реализовал Белопольский.

Казалось, что на пути эксперимента стоит непреодолимая трудность. В лабораторных условиях нужно было развить колоссальную скорость источника света: только при этом условии будет заметно смещение спектральных линий. Вот тут и пригодилась конструкторская «жилка» Белопольского.

После мучительных исканий и разного рода технических проектов выход, наконец, был найден, причем самым простым и неожиданным образом. Ученый сконструировал прибор, позволяющий в лабораторных условиях имитировать движение источника света с чрезвычайно большой скоростью, порядка сотен километров в секунду. Для этой цели он применил систему зеркал, которые являются гранями двух вращающихся в противоположных направлениях барабанов с параллельными осями. Последовательное отражение луча света от движущихся зеркал производило такой же эффект, как если бы перемещался сам источник света. Когда скорость источника достигла 700 метров в секунду, Белопольский измерением обнаружил сдвиг линий спектра отраженного солнечного луча. Наблюдаемый сдвиг был в полном согласии с принципом Доплера. После опытной проверки принцип Доплера стал законом и не вызывал больше сомнений при его применении к световым явлениям.

Опираясь на принцип Доплера, как на закон, Белопольский изучил скорость многих звезд по лучу зрения, или, как говорят, их лучевую скорость. Так, исследуя строение колец Сатурна путем измерения лучевых скоростей, ученый пришел к выводу, что эти кольца не сплошные и состоят из множества отдельных спутников, обращающихся по третьему закону Кеплера вокруг планеты.

Интересы Белопольского не исчерпываются сказанным выше. Ряд исследований он посвятил новым звездам, вспыхнувшим в конце XIX и начале XX века. Он оставил работы о скорости вращения Солнца, о природе и строении комет и т. д. Ученый много потрудился над совершенствованием астрономической техники и в этом направлении сделал ряд изобретений. Он опубликовал 273 научные работы. Это был труженик науки в самом высоком смысле слова. Ослепнув к концу жизни на один глаз, Аристарх Аполлонович не прекращал работы до последнего вздоха.

Белопольский еще при жизни достиг славы мирового ученого. В 1900 году он избирается академиком Петербургской академии наук. За выдающиеся открытия в области астрономии Парижская академия наук присудила ему в 1908 году золотую медаль, а через десять лет – премию Лалаида. Он был почетным членом многих иностранных научных обществ, включая Лондонское астрономическое общество и Итальянское общество спектроскопистов.

Будучи материалистом, ученый верил в неограниченные возможности человеческих знаний. Он стал классиком отечественной астрофизики. И если советский народ имеет большие достижения в освоении космоса, то дорогу к ним проложили такие ученые, как Белопольский.

Умер Аристарх Аполлонович на 80-м году жизни. Похоронен в Пулкове на обсерваторском кладбище.