You are here

Выдающийся английский астроном Галлей. К годовщине со дня рождения


Видатний англійський астроном Галлей (до 350-річчя від дня народження)

Известный английский астроном, математик, геофизик, военный инженер, близкий друг Ньютона - Эдмунд Галлей (точнее Халли - Halley) родился 29 октября 1656 г. в городе Хаггерстони (близ Лондона) в семье зажиточного мыловара. Уже в школе он обратил на себя внимание выдающимися способностями. Еще 16-летним школьником Галлей построил свои первые солнечные часы, затем обнаружил изменения вариации магнитной стрелки, а в 19-летнем возрасте предложил улучшенный способ определения элементов планетных орбит.

Увлекшись математическими науками, в 17-летнем возрасте Галлей поступил в Оксфордский университет, где изучал рядом с математическими науками и филологию. Много лет позже такие разные увлечения гармонично соединились в его переводах с арабского языка произведений Птолемея и Аполлония Поргского. Еще до окончания университета им овладело желание как можно скорее заняться астрономическими наблюдениями. В те времена для северного звездного небосклона существовал только каталог Тихо Браге. Каталога же звезд южного небосвода, которые через северное расположение обсерватории Тихо Браге ним не наблюдались, вообще еще не было. Галлей с юношеской страстью решил восполнить этот пробел. С этой целью он, по специальному разрешению короля, отправился на остров Святой Елены в Атлантическом океане, где за полтора года отследил положение 341 звезды, что стало основой для составления каталога южных звезд, который был включен в третий том "Истории неба" Флемстида. Находясь на острове Св. Елены, 7 ноября 1677 г. Галлей наблюдал перемещение Меркурия по диску Солнца, что натолкнуло его на идею определения важной астрономической величины - параллакса Солнца, и, следовательно, возможности определения расстояния от Земли до Солнца. Предложенный им метод определения параллакса Солнца был использован при прохождении Венеры по диску Солнца в 1761, 1769, 1874 гг. и позже.

По возвращении с острова Св. Елены, 22-летний Галлей получил ученую степень Оксфордского университета, и вскоре был избран членом лондонского Королевского общества (академии наук), председателем которого был И. Ньютон. Впоследствии Е.Галлей стал секретарем Королевского общества.

Вскоре Галлей путешествует Западной Европой, посещает несколько обсерваторий, встречается с Гевелием в Гданске и старшим Кассини в Париже. После путешествия Галлея захватила проблема движения планет и комет. В возрасте 28 лет он пытается найти закономерность этого движения, связать законы Кеплера с явлениями притяжения планет к Солнцу, но встречается с математическими трудностями. Узнав впоследствии, что эту проблему раньше полностью решил Ньютон, но не обнародовал своих результатов, Галлей поехал на консультацию к ученому в Кембридж. Там он сумел убедить Ньютона выдать его гениальный труд "Математические начала натуральной философии". Поскольку Королевское общество не имело средств на это издание, то Галлей издал "Начала" за свой счет.

Далее Галлей занялся изучением земного магнетизма. Этот вопрос имел большое значение для мореплавания. По приказу короля, Галлей был в 1698 г. назначен капитаном небольшого корабля, который отбыл в южные моря, достигнув 520 южной широты. За два года плавания был собран большой материал для изучения вариаций магнитной стрелки, что стало основанием для издания подробных магнитных карт.

Вернувшись домой в 1703 г., Галлей возглавил астрономо-математическую кафедру в Оксфордском университете. Углубив знания арабского языка, он перевел несколько книг трактата Аполлония о конических сечениях и о пропорциональном делении в заданном отношении.

В 1705 г. Галлей высказал предположение, которое навсегда связало его имя с одной из наиболее выдающихся комет. Найдя способ вычисления по наблюдениям параболических орбит, он применил его к определению орбит ряда комет, что ранее наблюдались. Он вычислил орбиты 24-х комет, которые появлялись с 1337 по 1608 год.

При этом он установил, что кометы, которые появлялись в 1531, 1607 и 1682 гг. двигались по почти тождественных орбитах. Более того, было обнаружено, что в 1456 г. была замечена комета с подобным движением, а в летописях упоминалось о комете, которая появилась весной 1305 г. Промежутки между появлением этих комет кратные 75-76 годам, а небольшие отклонения от строгой периодичности можно было объяснить, как заметил Галлей, возмущениями от Юпитера, по аналогии с отклонения в периодичности движения Сатурна, которое вызывалось тем же Юпитером. На этих основаниях Галлей пришел к важному выводу, что наблюдалось движение одной и той же кометы вокруг Солнца, но по очень вытянутому эллипсу, что почти совпадал с параболой в той части, которая была доступна для наблюдений, и предсказал появление этой кометы в 1758 г. Но при приближении времени встречи с кометой, указанного Галлеем, возникло подозрение в ошибочности предсказания. Знаменитый французский математик А.Клеро и его помощница математик Гортензия Лепот уточнили расчеты, учитывая влияние движения Юпитера и Сатурна. Это влияние, как оказалось, задержало появление кометы почти на полтора года. Комета была открыта в последние дни 1758 г. и прошла через перигелий в марте 1759 г.

С тех пор эту комету стали называть кометой Галлея.

Відтоді цю комету стали називати кометою Галлея. Вона поверталась у 1835, 1910, 1986 рр.

Она возвращалась в 1835, 1910, 1986 гг.

В 1715 г. Галлей опубликовал статью "Краткое сообщение о причине солености океана и нескольких озер, не имеющих стока, с предложением определить таким образом возраст Земли". Имелось в виду, что после оценки годового притока соли в Мировой океан и зная количество соли во всех океанах, можно рассчитать срок ее накопления. Триста лет назад еще не было практической возможности решить такую задачу, но важно то, что Галлеем впервые в истории науки была найдена принципиальная возможность рационального определения возраста Земли.

Через год Галлей издал мемуар, касающийся определения основной единицы длины для измерения космических расстояний - расстояния от Земли до Солнца.

В 1718 г. Галлей сделал еще одно важное открытие. Занимаясь уточнением постоянной прецессии, он сравнил данные в "Альмагесте" Птолемея (II и III в. до н.э.) положения звезд с современными ему измерениями и обнаружил, кроме уже известных систематических смещений всех звезд, неожиданные новые изменения (на десятки минут) широты в трех ярких звезд - Сириуса, Альдебарана, Арктура. Галлей сравнил координаты с точным каталогом Тихо Браге, другими наблюдениями и сделал вывод, что на самом деле эти звезды меняют свое положение в пространстве, следовательно, их положение на небосклоне со временем должно меняться. Так появилось еще одно из важнейших открытий в астрономии - открытие собственного движения звезд. К тому времени все звезды считались неподвижными. Эта идея была признана всеми астрономами после того, как немецкий наблюдатель Товия Майер в 1775 г., сравнив положение звезд по данным Рёмера (1706 г.) с наблюдениями Лакайля (1750 - 1754 гг.) и своими, установил наличие собственного движения более чем в полсотни звезд. Итак, древнее название "неподвижные звезды" потеряло смысл.

Исследования Галлея в других областях науки тоже оставили глубокий след. В частности, он первым применил молодую в то время математическую науку - теорию вероятностей - в общественной жизни и стал основателем статистики в Англии (составил первые таблицы страхования, использовав новый подход к изучению смертности).

Галлей нашел также барометрическую формулу определения высот, использовал конические сечения для решения кубических и биквадратных уравнений, предложил методы вычислений логарифмов и тригонометрических функций.

В 1720 г. на 64-м году жизни, Галлей был назначен на пост директора Гринвичской обсерватории, получив связанное с этим звание "Королевского астронома". На этом посту особое внимание Галлей уделил исследованию движения Луны с намерением дать прочное обоснование для применения астрономии до мореплавания и, в частности, к определению в море географической долготы. За решение этой задачи власть назначила большую премию. Для ее решения нужно было составить точные таблицы движения Луны, а следовательно провести и многочисленные наблюдения и уточнить теорию движения Луны, что было чрезвычайно сложной проблемой небесной механики. Галлей выполнил задание, проведя наблюдения за полный период обращения узлов лунной орбиты - 18 лет. Попутно он открыл вековое ускорение движения Луны, которое было значительно позже изучено Лапласом. Он также выявил большое долгопериодическое неравенство в движении Юпитера и Сатурна, что связано с близкой соизмеримостью в периодах обращения этих планет.

Умер Галлей 14 января 1742 г., а комета его имени в 2061 году снова появится на земном небосводе ...

Nov 29 2006 || Автор: В.О.Добровольский, профессор

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій