|
Меню сайта
Статистика
|
Аристарх Аполлонович БелопольскийАристарх Аполлонович БелопольскийЛуч света, приходящий к нам от далеких звезд, — главный источник наших знаний о них. Разложенный призмой спектроскопа в разноцветную полоску, испещренную темными линиями, он позволяет делать важные выводы о химическом составе, физическом состоянии и движении далеких небесных тел, которые даже в сильнейшие телескопы видны только как светящиеся точки. В этой увлекательнейшей области астрономии особое значение имеют труды выдающегося русского ученого Аристарха Аполлоновича Белопольского. Белопольский родился в 1854 г. в Москве. Еще в детстве он увлекался природой: его интересовали и звездное небо, и камни на Земле, и животные, и растения. Он увлекался также художественной литературой и музыкой. Любовь к книгам сочеталась у него с любовью к физическому труду — он рано научился конструировать и мастерить разного рода механизмы. По окончании гимназии Белопольский поступил на физико-математический факультет Московского университета. Здесь он слушал лекции крупнейших русских ученых—Ф. А. Бредихина по астрономии и А. Г. Столетова по физике. Тогда он еще не думал о деятельности ученого, а предполагал изучить математические науки, чтобы стать инженером. Но именно увлечение техникой привело его к астрономии. Ф. А. Бредихин пригласил Белопольского работать механиком на обсерватории. Оказавшись в тесном общении с такими учеными, как Бредихин и Цераский, молодой студент еще больше заинтересовался астрономией и по окончании университета стал научным работником обсерватории. На Московской обсерватории А. А. Белопольский работал 11 лет и занимался различными исследованиями. Самая значительная его работа этого периода посвящена изучению вращения Солнца. По сделанным многочисленным фотографиям перемещения солнечных пятен на поверхности Солнца он уточнил закон изменения скорости вращения Солнца на разных широтах. Оказалось, что на солнечном экваторе вращение происходит быстрее, а по мере удаления от экватора — медленнее. Было известно, что твердое однородное тело так вращаться не может. Поэтому Белопольский сделал вывод, что Солнце состоит из газов разной плотности и разной температуры. В 1888 г. А. А. Белопольский перешел на Пулковскую обсерваторию. Здесь он работал непрерывно 46 лет — до конца жизни. В Пулкове он занимался спектральными исследованиями, которые принесли ему мировую славу. Спектральный анализ и фотография пришли на помощь астрономам в начале второй половины XIX в. Они стали основой новой области астрономии — астрофизики. Основы изучения физической природы небесных тел заложили известные ученые: англичане Хеггинс (1824— 1910) и Локьер (1836—1920), француз Жансен (1824—1907), итальянец Секки (1818—1878), немец Фогель (1842—1907) и русский астроном Бредихин. Белопольский был их достойным продолжателем и открывателем новых путей в науке. Получив в свое ведение огромный, 76-сантиметровый пулковский телескоп, он приспособил к нему сконструированный им спектрограф — прибор для фотографирования спектров. В дальнейшем Белопольский тщательно продумывал и совершенствовал конструкции применявшихся им приборов и приспособлений. Еще до начала астрофизических исследований Белопольского астрономы знали, что если в спектре какого-либо небесного тела, например далекой звезды, наблюдается смещение спектральных линий к фиолетовому концу, то звезда движется по направлению к нам; если, наоборот, замечено смещение линий к красному концу, значит, звезда удаляется от нас. Это явление называется принципом Доплера, по имени австрийского физика, в свое время высказавшего это положение. Принцип Доплера помог Белопольскому обнаружить движения многих небесных тел в сторону приближения к нам или удаления от нас (так называемое движение по лучу времени). Ему же принадлежит заслуга применения принципа Доплера для решения других важнейших научных вопросов. Особенное значение имели его исследования переменных звезд типа цефеид (см. стр. 123). Белопольский открыл, что изменения блеска цефеид происходят в соответствии с их движением по лучу зрения. Это движение обнаруживается по смещению линий в спектре. Таким образом, цефеиды то приближаются, то удаляются от нас. Белопольский сначала предположил, что цефеиды — это спектрально-двойные звезды. Однако в дальнейшем он выяснил, что загадка цефеид сложнее и не объясняется их двойственностью. На основании исследований Белопольского другой замечательный русский ученый — физик Н. А. Умов (1846—1915) высказал мнение, ставшее потом общепринятым, что цефеиды — не двойные звезды, а одиночные, но размеры их непостоянны. Они «пульсируют»: периодически то расширяются, то сжимаются под влиянием внутренних физических причин. Когда звезда расширяется, ее поверхность приближается к нам, вызывая смещение линии спектра к фиолетовому концу. При сжатии звезды происходит обратное явление. С расширениями и сжатиями звезды связаны изменения ее блеска и температуры. С помощью принципа Доплера А. А. Белопольский решал и другие задачи. В свое время на основании математических расчетов ученые предположили, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, а должно состоять из множества мелких тел. Белопольский решил спектральными наблюдениями проверить выводы математиков. Измерив смещения линий в спектре более близких и более далеких к планете частей кольца, он убедился, что кольцо вращается так, как может вращаться только тело, не имеющее сплошной массы: более близкие к планете части кольца вращаются быстрее, более далекие — медленнее. А это значит, что кольцо состоит из множества мелких тел. Одновременно с Белопольским это открытие сделали американский астроном Килер (1857— 1903) и французский астроном Деландр (1853— 1948). Таким образом, применяя принцип Доплера, Белопольский достиг замечательных научных успехов. Но принцип Доплера по отношению к световым колебаниям еще не был проверен опытами в лаборатории. Большинство ученых вообще считало такую проверку невозможной, так как смещение спектральных линий небесных тел вызывается их движением с огромными скоростями, которые невозможно воспроизвести в лаборатории. Казалось, нечего было и мечтать об опытной проверке. Но многие ученые сомневались в возможности по смещению линий в спектре делать выводы о приближении к нам или удалении от нас небесных тел. Поэтому проверка принципа Доплера была необходима. А. А. Белопольский был не только теоретиком, но и искусным изобретателем и конструктором. Это и помогло ему провести опыты, окончательно подтвердившие принцип Доплера, а стало быть, и правильность полученных с его помощью астрономических выводов. Он построил прибор, в котором луч солнечного света после многократного отражения от нескольких зеркал, вращающихся навстречу одно другому, попадал в щель спектрографа, а оттуда на фотографическую пластинку. Отражение света от движущихся зеркал должно было дать тот же эффект — в смысле смещения линий спектра, как если бы перемещался сам источник света (в данном случае Солнце). Так именно и произошло, и принцип Доплера подтвердился опытом. Многие труды А. А. Белопольского посвящены спектральным исследованиям новых звезд, вспыхивавших в конце XIX и в первой четверти XX в., определению времени вращения Юпитера и Венеры, изучению комет и другим вопросам. В Пулкове Белопольский до последних дней продолжал начатые еще в Москве исследования вращения Солнца. С помощью спектрографа и руководствуясь принципом Доплера он определил приближение и удаление отдельных точек солнечной поверхности. Этим он подтвердил свои прежние выводы о замедлении вращения Солнца от экватора к полюсам (вблизи полюсов период вращения Солнца доходит до 34 суток, тогда как на экваторе он составляет всего 25 суток). Белопольский подметил также, что вращение Солнца вообще со временем несколько замедляется. В 1900 г. А. А. Белопольского избрали академиком. С 1917 по 1919 г. он работал директором Пулковской обсерватории. Великую Октябрьскую революцию Белопольский встретил уже в преклонном возрасте. Но это не помешало ему с юношеской энергией принять участие в создании советской науки. Почти в 80-летнем возрасте он неутомимо работал в составе экспедиции, выбиравшей место для постройки большой астрофизической обсерватории на юге нашей страны. Умер Белопольский в 1934 г. Всю свою жизнь А. А. Белопольский провел в напряженном труде. Он сам создавал инструменты, с которыми работал. Им опубликовано более 270 научных работ, у него училось несколько поколений астрофизиков. Аристарх Аполлонович Белопольский принадлежал к числу передовых ученых-материалистов, которые считали, что в природе нет неразрешимых задач, и смело искали и находили новые пути для проникновения в далекие глубины Вселенной.
|
ПОИСК
Block title
|
