ВИЛЬЯМ ГЕРШЕЛЬ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 

XVII век ознаменован блестящими успе­хами в астрономии. Они связаны с открытиями Галилея, Кеплера, Гюйгенса, Гевелия, Ньюто­на и других выдающихся астрономов. Но и на рубеже XVII и XVIII вв. астрономия ограни­чивалась лишь знаниями о солнечной системе. О природе звезд, о расстояниях между ними, об их распределении в пространстве и движе­нии еще ничего не было известно. Первые от­крытия в этом направлении были сделаны только в начале XVIII в. Английский астроном Э. Галлей (1656—1742) обнаружил движение трех звезд. Потом было обнаружено движение и многих других звезд.

Соотечественник Галлея астроном Дж. Брадлей (см. стр. 193), хотя и потерпел неудачу в попытках точно измерить расстояния до звезд, пришел к правильному выводу, что даже бли­жайшие звезды отстоят от нас на многие десятки триллионов километров.

В середине XVIII в. английский ученый Т. Райт (1711—1786), немецкие ученые И. Кант (1724-1804) и И. Ламберт (1728-1777) впер­вые высказали предположение, что Млечный Путь — не случайное собрание звезд, а цело­стная система, в которой движения звезд совер­шаются вокруг общего центра притяжения (таким центром будто бы является исполин­ское «центральное Солнце»).

Но все это были догадки — смелые и для своего времени ценные, а подкрепить их дан­ными наблюдений было невозможно. Имевшие­ся в распоряжении астрономов телескопы были для этого еще слишком слабы. Первые попытки глубже проникнуть в тайну строения Вселенной путем тщательных наблю­дений при помощи более сильных телескопов связаны с именем знаменитого астронома Виль­яма Гершеля (1738—1822).

Гершель родился и вырос в Ганновере (Гер­мания) в семье военного музыканта. С юных лет он увлекался музыкой и проявил выда­ющиеся способности. В возрасте 19 лет он пере­ехал в Англию и стал здесь известным музы­кантом-педагогом. Но музыка была только его профессией, а не главным призванием. Все свое свободное время Гершель посвящал изу­чению астрономии, математики и физики. Еще в молодости у него обнаружились незаурядные способности к конструированию и изготовлению астрономических инструментов, особенно теле­скопов-рефлекторов. Для них Гершель сам шлифовал зеркала. Сперва он изготовил не­большой телескоп с трубой длиной всего 2,1 м, а затем делал телескопы все больших и больших размеров. Вершиной его достижений в этой области был построенный в 1789 г. телескоп-гигант (по тому времени) с трубой длиной 12 м и зеркалом диаметром 122 см. Этот телескоп оставался самым крупным до 1845 г., когда ирландский астроном В. Парсонс (1800—1867) построил телескоп длиной почти 18 м с зеркалом диаметром 183 см.

С 1775 г. Гершель начал систематически наблюдать небо. В 1781 г. он открыл новое светило, которое вначале ошибочно принял за комету. Но, как доказали в том же году пе­тербургский астроном академик А. И. Лексель и французский ученый Лаплас, это была новая планета Уран. Позднее Гершель открыл два спутника Урана и два спутника Сатурна. Та­ким образом, с его именем связано открытие нескольких небесных тел в солнечной системе. Но не в этом главное значение его деятельности.

И до Гершеля было известно несколько десятков двойных звезд, однако предполага­лось, что это случайно сблизившиеся звезды.

Вильям Гершель.

Гершель был первым в истории науки астро­номом, систематически изучавшим двойные звезды. На протяжении многих лет он тща­тельно исследовал разные участки неба и открыл свыше 400 двойных звезд. Он занимался также определением расстояний между ними (в угло­вых мерах), исследовал их цвет и видимый блеск. В отдельных случаях звезды, считав­шиеся ранее двойными, оказывались тройными и четверными (кратные звезды). Гершель при­шел к выводу, что двойные и кратные звезды — это системы звезд, физически связанные между собой и, как он убедился, обращающиеся во­круг общего центра тяжести в соответствии с законом всемирного тяготения.

С давних времен были известны видимые невооруженным глазом яркая туманность в со­звездии Ориона и туманность в созвездии Анд­ромеды. Но только в XVIII в., по мере совер­шенствования телескопов, астрономы открыли много других туманностей. Кант и Ламберг считали, что туманности — это целые звездные системы, но они удалены от нас на колоссальные расстояния и поэтому отдельные звезды в них различить нельзя.

Гершель проделал огромную работу, откры­вая и изучая новые туманности. Он использовал для этого все увеличивающуюся силу своих телескопов. Достаточно сказать, что состав­ленные им на основе своих наблюдений каталоги насчитывают свыше 2500 туманностей. Но Гершель ставил своей задачей не простое отыскание туманностей, а раскрытие их природы. В его мощные телескопы во многих туманностях от­четливо были видны отдельные звезды. Таким образом выяснилось, что эти туманности пред­ставляют собой далекие от солнечной системы звездные скопления. В некоторых случаях туманность оказывалась звездой, окруженной туманным кольцом. Но большинство туман­ностей не разделялось на звезды даже при помощи мощного 122-сантиметрового телескопа.

Сперва Гершель пришел к заключению, что почти все туманности — это скопления звезд и самые дальние из них в будущем, при наблюдении их в более мощные телескопы, также окажутся звездными скоплениями. При этом он допускал, что некоторые из этих туман­ностей — именно те, которые расположены на небе вне полосы Млечного Пути, — само­стоятельные звездные системы. Дальнейшие исследования заставили Гершеля углубить и дополнить свои взгляды. Мир туманностей оказывался более сложным и многообразным, чем это ранее можно было предполагать.

Продолжая неутомимо наблюдать и раз­мышлять, Гершель признал, что многие из наблюдаемых туманностей вообще нельзя раз­ложить на звезды, так как они состоят не из звезд, а из гораздо более разреженного, чем звезды, туманного вещества — «светящейся жидкости», как думал Гершель.

В дальнейшем Гершель пришел к выводу, что туманное вещество, как и звезды, широко распространено во Вселенной. Возникал вопрос о роли этого вещества во Вселенной.

Еще в 1755 г. И. Кант выдвинул гипотезу об образовании целых звездных систем из пер­воначально существовавшего рассеянного ве­щества. Гершель независимо от Канта высказал смелую мысль, что различные виды неразло­жимых туманностей представляют собой разные стадии образования звезд. Путем уплотнения туманности из нее постепенно образуется либо целое скопление звезд, либо одна звезда, кото­рая в начале своего существования еще окру­жена туманной оболочкой.

Кант считал, что все звезды Млечного Пути когда-то образовались одновременно. Гершель же впервые предположил, что звезды имеют разный возраст и образование звезд продолжается непрерывно.

Эта идея Гершеля была потом забыта, и ошибочное мнение о единовременном происхож­дении в далеком прошлом всех звезд долго господствовало в науке. Только в последние десятилетия на основе огромных успехов аст­рономии XX в. и в особенности благодаря тру­дам советских ученых установлено, что звезды имеют различный возраст. Изучены целые клас­сы звезд, бесспорно существующих миллионы лет, в отличие от других звезд, возраст которых определяется миллиардами лет. Взгляды Гер­шеля на природу туманностей в общих чертах подтверждены современной наукой, установив­шей, что газовые и пылевые туманности широко распространены в нашей и в других галактиках. Природа этих туманностей оказалась еще слож­нее, чем предполагал Гершель.

Вместе с тем Гершель и в конце жизни был убежден, что некоторые туманности — далекие звездные системы, которые со временем будут разложены на отдельные звезды. И в этом он, так же как Кант и Ламберт, оказался прав.

Раньше было сказано, что в XVIII в. астроно­мы обнаружили собственное движение многих звезд. Гершелю путем расчетов удалось в 1783 г. убедительно доказать, что и наше Солнце со всеми своими планетами движется по на­правлению к созвездию Геркулеса.

Большой телескоп Гершеля.

Главной своей задачей Гершель считал выяснение строения нашей Галактики, ее формы и размеров. Этим он занимался несколько деся­тилетий. В его распоряжении не было тогда данных ни о расстояниях между звездами, ни о размещении их в пространстве, ни об их светимости. Не имея этих данных, Гершель предположил, что все звезды в среднем имеют одинаковую светимость и распределены в про­странстве приблизительно равномерно, так что расстояния между ними более или менее оди­наковы, а Солнце находится около центра системы. При этом Гершель не знал явления поглощения света в мировом пространстве и считал, кроме того, что его телескопу, которым он пользовался для этой работы (длиной в 6 м и с зеркалом 50 см), доступны даже самые да­лекие звезды Галактики. С помощью этого теле­скопа он производил подсчеты звезд в различ­ных участках неба и пытался определить, как далеко в том или ином направлении прости­рается наша Галактика. Таким путем он пы­тался выяснить форму и размеры Галактики.

Но исходные предположения Гершеля были ошибочны. Мы знаем теперь, что звезды в очень больших пределах различаются между собой по светимости и что распределены они в Галак­тике неравномерно. Галактика настолько ве­лика, что границы ее были недоступны даже телескопу-гиганту Гершеля. Поэтому он не мог прийти к правильным выводам о форме Галак­тики и о положении в ней Солнца. Гершель полагал, что Солнце находится близко от центра Галактики. На самом деле оно расположено далеко от него.

Размеры Галактики Гершель сильно при­уменьшил. В 40-х годах XIX в. В. Я. Струве правильнее подошел к решению этих вопро­сов. Но Струве справедливо назвал Гершеля первым астрономом, который смело поставил перед собой такую сложную задачу.

Гершель занимался и другими вопросами астрономии. Между прочим; он разгадал слож­ную природу солнечного излучения и сделал вывод, что в состав его входят световые, теп­ловые и химические лучи (излучение, не воспри­нимаемое глазом). Иначе говоря, Гершель пред­восхитил открытие инфракрасных и ультра­фиолетовых лучей, выходящих за пределы обычного солнечного спектра.

Свое увлечение астрономией Гершель передал родным и близким. Его сестра Каро­лина Гершель (1750—1848) много помогала ему в научных работах. Она сама вела наблю­дения неба и открыла несколько комет. Сын

191

Вильяма Гершеля — Джон Гершель (1792— 1871) был одним из наиболее выдающихся анг­лийских астрономов XIX в. Его популярная книга «Очерки астрономии», переведенная на русский язык, сыграла большую роль в распро­странении астрономических знаний в нашей стране.