Василий Чистяков - Рассказы об астрономах

О своем искусстве считать в уме сам Гаусс впоследствии в шутку говорил: «Я научился считать раньше, чем говорить».

Семи лет Карла отдали учиться в народную школу. Сначала он ничем не выделялся среди учащихся. Но когда на третьем году обучения стали изучать счет, то Гаусс удивил учителя и своих товарищей необыкновенными способностями. Пришлось учителю для талантливого ученика специально выписать из Гамбурга новый арифметический задачник. Но и этот задачник, трудный для товарищей, оказался весьма легким для Гаусса. На уроках он скучал. Учитель это сознавал и предоставил мальчику заниматься самостоятельно, а для консультаций прикрепил своего помощника М. Ф. Бартельса, впоследствии профессора Казанского университета и учителя гениального Н. И. Лобачевского.

В 1788 году, когда Гауссу исполнилось 11 лет, он поступает в гимназию, причем, учитывая его способности и знание древних языков, его сразу же приняли во второй класс. В гимназии он также поражал учителей своими способностями.

Языки, на которые там обращалось главное внимание, он усваивал с поразительной легкостью. Нет ничего удивительного, что через два года Карл переводится сразу в старший класс, который назывался философским.

В 1795 году Гаусса направляют для продолжения образования в Геттингенский университет. Университет он закончил в течение трех лет и возвратился в родной Брауншвейг.

22-летний Гаусс представил Гельмштадскому университету докторскую диссертацию, посвященную доказательству основной теоремы алгебры. Университет заочно присудил соискателю степень доктора. В том же 1799 году Гаусс получил звание приват-доцента в Брауншвейге, а через 8 лет стал профессором Геттингенского университета.

Еще будучи студентом второго курса, Гаусс дал построение правильного 17-угольника при помощи циркуля и линейки. Этому открытию он придавал особенно большое значение и завещал выгравировать эту фигуру на своем могильном памятнике. В Геттингене сооружен памятник Гауссу, пьедестал которого имеет форму правильной семнадцатиугольной призмы.

В 1801 году Гаусс опубликовал свое первое крупное произведение под названием «Арифметические исследования». Эта работа содержит в основном вопросы теории чисел и высшей алгебры.

Гаусс вошел также и в историю создания неевклидовой геометрии как один из ее пионеров, который вполне сознательно развивал ее, но, к сожалению, не напечатал по этому поводу ни единой строчки. В письмах к своим друзьям Гаусс высоко ценил открытие Лобачевского. Однако боязнь быть непонятным и осмеянным со стороны невежественных людей помешала ему обработать свои идеи по неевклидовой геометрии и опубликовать их.

Трудно указать такую отрасль теоретической и прикладной математики, в которой бы Гаусс не оставил своего следа. Он внес существенный вклад и в теорию поверхностей, геодезию и теоретическую физику.

После смерти Гаусса осталось большое литературное наследство. Полное собрание сочинений, изданное Геттингенским научным обществом, составляет 11 объемистых томов (работы по астрономии вошли в 6-й том).

Лаплас называл Гаусса лучшим математиком мира. На медали, выпущенной в 1855 году в честь ученого, выгравирована надпись: Mathematicomm principi (король математиков).

Гаусс был почетным членом многих иностранных академий наук и научных обществ. Ему было всего 24 года, когда Казанский университет избрал его своим почетным членом. В 1824 году он становится почетным академиком Российской академии наук.

Хотя точность наблюдений со времен Коперника к концу XVIII века возросла в сотни раз, тем не менее эта точность не удовлетворяла астронома Фридриха Бесселя. Он объявил войну ошибкам, которые происходят из-за неточности инструментов и по вине наблюдателя. Его старанием разработана теория астрономических ошибок, а также дана формула, по которой вычисляется систематическая ошибка, зависящая от наблюдателя. Хорошо владея математикой, он при обработке результатов наблюдений умело применял теорию вероятностей и метод наименьших квадратов.

В 1830 году выходят знаменитые бесселевы «Кенигсбергские таблицы», в которых изложены методы учета и исправления всевозможных ошибок и погрешностей, связанных с несовершенством инструментов и личными особенностями наблюдателя.

Бессель был крупнейшим специалистом по вычислению кометных орбит. Так, в 1804 году он вычислил орбиту кометы Галлея по результатам наблюдений, полученным другими астрономами. Ему же принадлежит ряд гипотез о физической природе комет и наиболее полная математическая теория основных кометных явлений.

Известно, какую большую ценность представляют каталоги звезд. Они дают возможность изучать собственное движение звезд и различные смещения земной оси в пространстве (прецессию и нутацию). Большим мастером по составлению весьма точного звездного каталога явился Бессель. В 1818 году он опубликовал сочинение «Основы астрономии», в котором дается точное описание более чем 3200 звезд. За 12 лет (с 1821 по 1833 год) в обсерватории Кенигсбергского университета на меридианном круге Бессель определил положение 75 011 звезд в поясе неба от 47° до — 16° склонения.

Известно, что параллаксом звезды называется угол, под которым с нее виден диаметр земной орбиты. Выраженный в секундах дуги параллакс равен обратной величине расстояния до звезды в так называемых парсеках. Ясно, что, зная параллакс звезды, легко вычислить расстояние от наблюдателя до звезды. Проблема вычисления параллакса звезды долгое время считалась неразрешимой, пока за нее не взялся Бессель. Для определения параллакса какой-нибудь звезды надо определить ее видимое смещение за счет действительного перемещения наблюдателя. Для этой цели ученый использовал только что изобретенный его учеником Фраунгофером точный инструмент — голиометр. В 1838 году Бессель при помощи этого прибора впервые определил параллакс звезды G1 в созвездии Лебедя. Таким образом, он впервые в мировой науке определил расстояние до «неподвижных» звезд.

Бессель был прекрасным наблюдателем. Известно, что самой яркой звездой северного неба является Сириус, а наиболее яркой звездой в созвездии Малого Пса является Процион. Наблюдая в 1834 году эти звезды, астроном заметил, что они имеют собственные движения. Но внимательный глаз наблюдателя увидел в этом движении особенность, которая его очень заинтересовала. Эта особенность заключалась в том, что видимый путь каждой из этих звезд идет по волнистой («змеевидной») линии.