Творцы точных наук. Наука о вселенной. Часть II

«Рассказы о русском первенстве» — читайте интересные статьи из этой книги, с продолжениями! Вы узнаете о реальном вкладе русских ученых и изобретателей в развитие мировой  науки и техники.

Замечательные черты русской науки ярко раскрываются в творчестве русских математиков, физиков и астрономов. Прекрасно понимая язык природы и мудро осмысливая ее рассказы, русские астрономы открыли многие закономерности ее развития.

Многими открытиями прославил русскую науку астроном первой половины XIX века Василий Яковлевич Струве. Создатель целого ряда замечательных приборов, автор новых методов астрономических измерений, Струве, обобщив опыт своих предшественников в этой области: Ломоносова, Эйлера и их учеников — Исленьева, Румовского, Иноходцева, — открыл своими трудами эру точной астрономии.

Струве был: основателем знаменитой Пулковской обсерватории, прославившейся на весь мир сделанными в ее стенах исследованиями. По богатству и совершенству своего оборудования обсерватория сразу же заняла первое место в мире. Струве разработал план работ обсерватории, поражающий и сейчас своей обширностью и глубиной. План предусматривал чисто астрономические наблюдения: определение положения звезд и планет, измерение аберрации и т. д. Оговорены были и геодезические наблюдения, а также необходимость постоянного и тщательного исследования самих приборов наблюдения: телескопов, хронометров, уровней и т. д. Много лет успешно работала обсерватория по этому плану. В некоторых своих частях, например по разделу астрометрии, он сохранился и в наши дни.

Деятельность Пулковской обсерватории вызывала восхищение ученых всего мира. Пулково стали называть «астрономической столицей мира. Директор Гринвичской обсерватории Эри писал: «Я ничуть не сомневаюсь в том, что одно пулковское наблюдение стоит, по меньшей мере, двух, сделанных, где бы то ни было в другом месте» В 1848 году известный французский физик Био, рассказывая о Пулковской обсерватории, говорил: «Теперь Россия имеет научный памятник, выше которого нет на свете».

Точные астрономические методы, созданные Струве, не являлись для него самоцелью. Струве не был ограниченным регистратором звезд. Занести на карту еще одну звезду, уточнить положение еще одного небесного тела — не в этом одном видел он свою задачу. Наблюдения давали ему материал для создания новых глав астрономии.

В 1838 году Струве впервые измерил годичный параллакс звезды — угол, под которым со звезды виден радиус земной орбиты. Свои наблюдения Струве производил над самой яркой звездой созвездия Лиры — Вегой.

Измерение годичных параллаксов звезд и для современной техники— дело непростое. Звезды необычайно далеки от нас. По сравнению с расстояниями до них ничтожно мал даже гигантский радиус земной орбиты. Ничтожно малы и углы, под которыми виден он со звезд. Параллаксы даже ближайших звезд и то измеряются всего лишь долями секунды, а ведь и сама секунда — угол чрезвычайно малый. Чтобы поперечник гривенника был виден под углом в одну секунду, монеты надо было бы рассматривать с расстояния в три с лишним километра!

Создатель точных астрономических методов победил трудности, стоящие на пути его исследований. Параллакс Веги был измерен.

Русский астроном сторицей был вознагражден за свой труд. Найдя параллакс Веги, он определил тем самым угол при скрывающейся в глубинах неба вершине гигантского треугольника, по углам которою расположены Солнце, Земля и Вега. Величина радиуса земной орбиты — основания этого треугольника — была уже давно известна. И как только был найден параллакс Веги, стало возможным с помощью простых математических вычислений определить величину длинных сторон треугольника. Вычислить расстояние до звезды! Человечество узнало, насколько отдалены от Земли звезды. Измерение, сделанное русским ученым, было великой победой астрономии.

Мировую славу завоевали и классические работы Струве, посвященные исследованию двойных звезд. Двойная Звезда — это как бы сообщество двух светил. Неразлучно связанные силами тяготения, кружатся они вокруг лежащего  между ними их общего центра тяжести.

Отыскать двойную звезду — дело нелегкое. Расстояния между звездами, входящими в такое содружество, несравненно меньше их расстояния от Земли. Невооруженному глазу все двойные звезды кажутся обычными, одинокими звездами. Даже сильнейшие телескопы не могут иногда показать, двойные ли это звезды. Их приходится разгадывать часто только по косвенным признакам. Некоторые двойные звезды, например, выдает периодическое изменение их яркости — орбиты звездной пары расположены по отношению к наблюдателю так, что звезды, вращаясь, попеременно «затмевают» друг друга.

И, наоборот, существует немало звезд, только кажущихся двойными. Наблюдая такие звезды, астроном видит на небе две тесно сближенные звезды. Но близость их обманчива. Все дело в том, что эти звезды,  на самом деле разделенные огромным расстоянием, видны приблизительно  в одном направлении.

Нужно было быть таким зорким и неутомимым следопытом вселенной, как Струве, чтобы в то время суметь найти в глубинах неба многие двойные звезды. Великий астроном серьезно исследовал их: определил орбиты образующих их звезд, измерил периоды их вращения, определил расстояния между звездами и т. д.

Изучение двойных звезд имеет огромное значение для развития науки о вселенной. Наблюдения за движением звездных пар явились могучим подтверждением всеобщности законов тяготения. Наблюдения эти дали, кроме того, возможность вычислить массы звезд. И в наше время можно точно «взвесить» звезды, только опираясь на наблюдения  над двойными звездами.

В 1847 году Струве опубликовал свой знаменитый труд по звездной астрономии. В этой книге был впервые подробно изложен и применен, созданный ее автором метод звездной статистики. Звездная статистика — одна из важнейших областей астрономии.

Изучая густоту распределения звезд на различных участках небесного свода, классифицируя звезды по их видимым яркостям, по их видимым перемещениям, звездная статистика ищет ответы на вопросы об истинном распределении звездных миров в пространстве, об их истинных яркостях, движениях, скоростях. Все эти вопросы необычайно важны для познания строения и развития звездной вселенной. Методы звездной статистики помогли, например, узнать, что область, занимаемая Галактикой, в которую входит и наше Солнце с его  семьей планет, имеет форму чечевицы.

Обобщая результаты наблюдений над распределением звезд на небесном своде, Струве вывел замечательную формулу, показывающую, как уменьшается плотность распределения звезд в пространстве по мере их удаления от плоскости экватора Галактической системы к ее «полюсам».

Пользуясь своим статистическим методом, Струве сделал замечательное открытие: он обнаружил явление поглощения света звезд в межзвездном пространстве.

Струве нашел, что свет, проходя в мировом пространстве, хотя и ничтожно, но все же ослабляется. Тем самым ученый доказал, что мировое пространство, вопреки существовавшему мнению, не есть абсолютная пустота.

Необычайно много сделал Струве и в геодезии. Сорок лет под его руководством трудились русские ученые, измеряя отрезок дуги меридиана между Дунаем и Ледовитым океаном. Длина меридиана была определена с замечательной точностью, что дало картографии надежные данные, необходимые для составления карт. В истории науки это была одна из величайших геодезических работ.

Источник: Болховитинов В. и др. Рассказы о русском первенстве. Москва: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1950. 424 с. С. 12-15.