Ученые астрономы :: Исаак Ньютон

Сэр Исаак Ньютон, вошедший в историю как один из величайших астрономов и математиков, родился 25 декабря 1643 года в английской деревне Вулсторп, в семье фермера. Поскольку его отец умер перед самым рождением Исаака, а мать основное внимание уделяла ведению хозяйства, первоначально образованием мальчика занимался родной дядя. Кроме того, юный Ньютон весьма активно занимался самообразованием. Поступив в возрасте 12 лет в школу, он окончил ее через четыре года, показав незаурядные способности. Именно поэтому его школьный учитель рекомендовал продолжать обучение в высшем учебном заведении, куда Исаак поступил в 1661 году. Его выбор пал на Кембриджский университет, где юный студент был зачислен в Тринити-колледж. Через три года он окончил его, перейдя на более высокую ступень обучения. Тогда же, в 1664 году Ньютон получил степень бакалавра.

После трехлетнего перерыва, вызванного Великой эпидемией чумы (университет в это время был закрыт), молодой ученый возвращается к занятиям и в 1668 году получает степень магистра. Следующие два десятилетия он активно работал в самых разных областях науки – физике, математике, астрономии. Именно в этот период он добился наиболее выдающихся успехов, которые принесли ему мировую известность. А в 1696 году король назначил Ньютона смотрителем Монетного двора, работу которого он сумел кардинально улучшить за время нахождения на этой должности. После чего, в 1703 году ученый был избран президентом Королевского общества, оставшись им дм до самой смерти. Это прискорбное событие произошло 20 марта 1727 года.

Заслуги Исаака Ньютона перед мировой наукой настолько велики, что их полный перечень занял бы очень много места. Эти заслуги были признаны и оценены еще при жизни великого ученого. Именно ему впервые в истории Англии было присвоено рыцарское звание именно за научные заслуги. Случилось это в 1705 году.

Законы всемирного тяготения, интегральное и дифференциальное исчисление, биноминальное разложение производной в бесконечные ряды, основная теорема анализа (или теорема Ньютона-Лейбница), численный метод нахождения значения функции – все это было открыто именно благодаря гению сэра Исаака Ньютона. Он проводил свои исследования во многих областях и везде достигал выдающихся результатов. Созданная ученым классическая теория тяготения считалась абсолютно точной до начала ХХ века, когда Эйнштейн внес в нее свои поправки. Им был сделан ряд фундаментальных открытий и в оптике, где он изучал законы астрономической рефракции. Именно благодаря этой работе Ньютон сконструировал принципиально новый тип оптического телескопа – рефлектор. В отличии от обычного телескопа в нем отсутствовала хроматическая абберация, что значительно повысило качество изображения. Помимо этого, Ньютон предсказал сплющенность Земли у полюсов, что было подтверждено позднейшими измерениями.

В честь Ньютона получили свои названия многие небесные объекты. В частности, это кратеры на Луне и Марсе, а также два астероида, зарегистрированные под номерами 662 (Ньютония) и 8000 (Исаак Ньютон).

Ученые астрономы :: Карл Фридрих Гаусс

Карл Фридрих Гаусс, которому современники заслуженно присвоили титул короля математиков, родился 30 апреля 1777 года в городе Брауншвейг, столице одноименного герцогства. Уже в раннем детстве он проявил свои незаурядные способности к точным наукам, за что получил прозвище «вундеркинд» — чудо-ребенок. Способного ученика заметил его преподаватель Мартин Бартельс (в будущем учитель Н.Лобачевского) и помог ему получить стипендию для получения дальнейшего образования. Благодаря этому, в 1795 году Гаусс успешно окончил колледж в Брауншвейге и вскоре поступил в Геттингенский университет, где проучился следующие три года, показав выдающиеся результаты не только в математике, но и в изучении иностранных языков.

Именно здесь молодой ученый сделал свое первое открытие, доказав возможность построения правильного семнадцатиугольника с помощью линейки и циркуля. Он также закончил здесь свою первую научную работу «Арифметические исследования», которая увидела свет в 1801 году.

До 1807 года Гаусс жил в Брауншвейге, а затем переехал в Геттинген, где по рекомендации другого великого немецкого ученого и исследователя Александра Гумбольдта был назначен на должность директора местной обсерватории. Здесь он проработал до самой смерти, 23 февраля 1855 года.

Гаусс в первую очередь вошел в историю как выдающийся математик, однако, его вклад в астрономическую науку также достаточно значителен. Именно он впервые выполнил расчет параметров орбиты только что открытой малой планеты Церера. Благодаря этому было установлено, что данное небесное тело не относится ни к одной из известных на тот момент категорий небесных тел. Так состоялось открытие пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером.

А в 1809 году вышла знаменитая работы Гаусса «Теория движения небесных тел». В ней ученый изложил теорию учета возмущений орбит, которая впоследствии стала канонической. Еще через два года Гаусс точно вычисляет орбиту только что обнаруженной кометы, а на следующий год производит аналогичные расчеты для другой кометы.

Математические же заслуги Гаусса ставят его в один ряд с величайшими учеными в истории. Он впервые нашел строгое доказательство основной теоремы алгебры, ввел в теорию поверхностей термин «гауссова кривизна», разработал основы дифференциальной геометрии. Работа «Исследования относительно кривых поверхностей», опубликованная в 1822 году, стала классикой еще при жизни ее автора. В 1825 году Гаусс открыл комплексные целые числа, названные его именем. С их помощью ему удалось доказать ряд арифметических теорем, включив результаты своих исследований в новый труд «Теория биквадратичных вычетов» (1832 год). И многое другое стало достоянием науки благодаря гению немецкого ученого.

Помимо математики Гаусс занимался изучением явлений магнетизма и электричества. Вместе с Вильгельмом Вебером он изобретает первую действующую модель электрического телеграфа, которую демонстрирует широкой публике в 1833 году. В честь заслуг Гаусса его именем названа единица измерения магнитной индукции (гаусс).

Кроме того, ученый хорошо знал несколько языков – латынь, английский, французский. Гаусс умел читать и на русском языке.

За большие заслуги перед наукой Карл Фридрих Гаусс был избран иностранным членом Петербургской Академии наук, а также награжден золотыми медалями Лондонского Королевского общества и Парижской Академии наук.

Ученые астрономы :: Эдмунд Галлей

Эдмунд Галлей родился 8 ноября 1656 года в деревне Хаггерстон, расположенной неподалеку от Лондона. По окончании учебы в школе имени Святого Павла, будучи в возрасте 17 лет он поступает в Оксфордский университет, где специализируется на изучении математики и астрономии. Именно здесь, учась на третьем курсе, он издает свою первую научную работу, которая называлась «Об орбитах планет», где излагалось открытое им противоположное неравенство движений Юпитера и Сатурна. Вскоре после этого Галлей отправился в двухлетнюю экспедицию на остров Святой Елены в Атлантическом океане. Здесь он занимался изучением Южного неба и его наиболее интересных объектов. Результатом работы молодого ученого стал изданный по его возвращении «Каталог Южного неба», состоящий из 341 звезды. За это он был принят в Лондонское Королевское общество.

Впоследствии Галлей совершил еще одну экспедицию в дальние края. С сентября 1699 по сентябрь 1700 года он участвовал в исследовательском плавании в южную часть Атлантического океана для проверки расчетов по магнитному склонению. В 1703 году он стал профессором кафедры геометрии Оксфордского университета, а через 10 лет – ученым секретарем Лондонского Королевского общества. В 1720 году он был назначен на должность Королевского астронома, возглавив тем самым знаменитую Гринвичскую обсерваторию. Здесь Эдмунд Галлей и умер 14 января 1742 года.

Многочисленные заслуги этого знаменитого ученого и его вклад в астрономию являются общепризнанными, однако больше всего известны его работы по изучению движения комет. Именно Галлей определил, что кометы относятся к нашей Солнечной системе, обращаясь вокруг Солнца по очень вытянутым орбитам. Рассчитав параметры орбит 24 комет, он нашел, что некоторые из них очень близки, несмотря на разное время появления. Ученый сделал смелое на тот момент предположение о том, что ранее считавшиеся три отдельные кометы, появлявшиеся с интервалом 75-76 лет, на самом деле являются одной кометой, периодически возвращающейся к Солнцу. Предсказание Галлея относительно следующего появления кометы в 1758 году блестяще оправдалось, после чего сама комета получила его имя. Сегодня это, пожалуй, наиболее известная комета в истории астрономии.

Кроме того, Галлей впервые предположил внеземное происхождение болидов. До этого считалось, что они представляют собой земные испарения, которые по каким-то причинам загораются на большой высоте. Он также открыл собственное движение звезд, на основе сравнения своих наблюдений с каталогами античных времен. Ученый занимался изучением туманностей, высказав правильное предположение о том, что эти объекты светят собственным светом, а не отраженным. Галлей также ввел в астрономию понятие фотометрического парадокса, который состоит в том, что если количество звезд в нашей Вселенной бесконечно, то небо должно быть не темным, а светлым.

Помимо астрономии Галлей внес большой вклад и в такие земные науки, как демография и страхование. Он ввел в них целый ряд понятий, в том числе средней ожидаемой продолжительности жизни и предложил правила расчета тарифных ставок при страховании жизни. Последние широко используются и в наше время.

Ученые астрономы :: Шарль Мессье

Шарль Мессье, который получил от своих коллег прозвище «Ловец комет», родился 26 июня 1730 года в маленьком городке Бадонвиллер расположенном в Лотарингии. Когда ему исполнилось 11 лет, его отец умер и главой семьи, в которой было десять детей, стал старший брат Шарля, которого звали Гиацинт. Благодаря значительному наследству нуждаться не приходилось, однако и бездельничать никому из братьев не приходилось. Заметив способности Шарля к каллиграфии, Гиацинт устроил его помощником аукциониста – работа, требующая большого внимания и трудолюбия. Приобретенные навыки очень помогли позже, когда молодой Мессье увлекся астрономией. Это произошло после его наблюдений Большой кометы 1744 года, а позже – кольцеобразного солнечного затмения.

В возрасте 21 год Шарль стал сотрудником обсерватории военно-морского флота в Париже. Здесь и начались его практические наблюдения, которые принесли ему заслуженную славу. За выдающиеся заслуги ученого французская Академия наук избрала его своим действительным челном. Это событие произошло в 1770 году.

Свои наблюдения звездного неба Мессье продолжал до 1807 года. После этого по состоянию здоровья ему пришлось оставить свою работу. Умер же он 11 апреля 1817 года в возрасте 86 лет.

Французский ученый справедливо заслужил свое прозвище, поскольку большую часть своего времени посвятил именно наблюдениям за кометами. Первая из них была открыта 25 января 1760 года. За следующие восемь лет им было открыто еще 8 комет – все, которые наблюдались в этот период астрономами. А всего за свою жизнь Шарль Мессье стал первооткрывателем 14 комет – по тем временам результат действительно выдающийся.

Именно эти наблюдения и стали причиной составления его знаменитого каталога туманностей. Ведь подобные слабосветящиеся объекты нередко принимались наблюдателями за кометы, из-за чего возникала определенная путаница и ошибки. Поэтому Мессье и решил включить все наблюдаемые туманности в единый каталог, что бы в дальнейшем не путать их с кометами. Разумеется, в те времена еще не существовало разделения на планетарные и звездные туманности, а также галактики. Так что в данный каталог попали объекты всех перечисленных типов. Его первое издание увидело свет в 1774 году и состояло всего из 45 туманностей. Второй каталог, изданный в 1780 году, включал в себя уже 68 объектов. Ну а в третьей, заключительной редакции, сюда вошло 103 туманности всех видов. Большую часть из них (около 60) Мессье открыл лично, как например знаменитую Крабовидную туманность, которая вошла в каталог под номером М1.

Помимо комет, ученый наблюдал и за другими объектами на небе. Это планета Уран, вскоре после ее обнаружения У.Гершелем, спутники Юпитера, кольца Сатурна, прохождения Венеры и Меркурия по солнечному диску. По результатам данных наблюдений удалось достаточно точно вычислить орбиту Урана и уточнить ряд элементов движения других небесных тел.

В качестве признания заслуг Шарля Мессье перед астрономией его коллега Жозеф Лаланд предложил признать в честь него созвездие, названное Хранитель Урожая. Оно должно было состоять из частей современных созвездий Цефей, Кассиопея и Жираф. Однако, это предложение не было поддержано другими астрономами.

Ученые астрономы :: Тихо Браге

Тихо Браге родился 14 декабря 1546 года в небольшом датском городке Кнудструп. Его настоящее имя было Тюге, а латинизированный вариант – Тихо был взят уже позже, в зрелом возрасте. Родители мальчика принадлежали к старинному дворянскому роду и по сложившейся традиции передали его на воспитание в семью родного дяди, который был адмиралом датского флота. Тот подошел к делу обучения приемного сына весьма ответственно, поэтому Тихо получил лучшее образование, какое было возможно в то время. Это позволило ему уже в возрасте 12 лет поступить в Копенгагенский университет, где главным предметом его занятий стала астрономия. Проучившись три года, Тихо переводится в Лейпцигский университет, который, однако, ему не удалось окончить из-за начавшейся войны. Вскоре, уже после возвращения в Данию, умер его приемный отец, оставив в наследство достаточно большое состояние. Это дало Тихо Браге возможность самостоятельно заниматься астрономией, не нуждаясь в посторонней помощи.

После ряда приключений, при содействии своего друга – ландграфа Гессен-Кассельского астроном получает от короля в пожизненное владение остров Вен, расположенный неподалеку от Копенгагена. Здесь, на выделенные королем средства, дополненные собственными деньгами, Тихо строит обсерваторию, названную им Ураниборгом.

В ней он проработал свыше 20 лет, до тех пор, когда из-за нехватки финансирования ему пришлось переехать в Прагу, приняв приглашение императора Рудольфа II. В этом городе он и умер 24 октября 1601 года.
Тихо Браге был единодушно признан лучшим астрономом-наблюдателем периода до изобретения телескопа. Точность составленных им звездных каталогов была очень высока, и поэтому они сохраняли свою актуальность еще длительное время, даже после появления оптических приборов. Ученый лично изготавливал инструменты для своих наблюдений, разработав ряд методик повышения их точности. Это позволило ему составить новые солнечные таблицы, а также определить продолжительность года с погрешностью менее одной секунды. Что же касается наблюдения планет и звезд, то ошибка при их наблюдении уменьшилась более, чем в 15 раз по сравнению с предшествующими. Также Тихо Браге опубликовал первые таблицы, в которых были определены видимые искажения положения ряда небесных тел из-за воздействия земной атмосферы.

Одним из наиболее известных исследований, выполненных ученым, стало наблюдение за сверхновой звездой, вспыхнувшей на небосклоне 11 сентября 1572 года в созвездии Кассиопеи. По его результатам была написана книга под названием «О новой звезде». Кроме того, Браге впервые сделал вывод о внеземном происхождении комет, что было революционным открытием того времени. Материалом для него стали наблюдения Большой кометы 1577 года, которая в тот год была хорошо видна во всем мире.

Именно по результатам, полученным Тихо Браге за время его научной деятельности, Иоганн Кеплер вывел свои знаменитые законы, описывающие движение планет Солнечной системы. Стоит отметить, что в отличие от него датский ученый не принял гелиоцентрическую систему мира Коперника. Он предложило собственную гипотезу (так называемая гео-гелиоцентрическая система), которая был признана ошибочной вскоре после его смерти.