Василий Чистяков - Рассказы об астрономах

Ученый задумался. Чем объяснить «змеевидность» наблюдаемого пути этих звезд? Этому факту он дал довольно простое объяснение, которое потом подтвердилось исследованиями других астрономов. По гипотезе Бесселя, периодическая неправильность («змеевидность») в движении Сириуса и Проциона объясняется наличием у этих звезд невидимых спутников. Бессель даже вычислил орбиты этих невидимых спутников, но провести наблюдение за ними не мог.

Впервые спутник Сириуса обнаружил через 28 лет американский оптик-астроном А. Кларк, причем он ничего не знал о гипотезе Бесселя. Оказалось, что этот спутник имеет период обращения 50 лет. Спутник Проциона впервые наблюдал русский астроном О. В. Струве в Пулково через 62 года после выдвинутой Бесселем гипотезы. Оказывается, спутник Проциона имеет период обращения 40 лет. Позднее выяснилось, что оба спутника принадлежат к весьма редкому классу сверхплотных звезд, называемых «белыми карликами», которые при сравнительно малых размерах имеют чудовищно большую плотность (десятки и сотни килограммов в одном кубическом сантиметре). Вот они-то и оказывают влияние на свои центральные светила, какими являются звезда-гигант Сириус и звезда-гигант Процион.

Фундаментальные работы оставил Бессель и по геодезии. Так, он совместно с известным ученым-геодезистом И. Я. Байером произвел геодезическое измерение (триангуляцию) в Восточной Пруссии. На основании десяти весьма тщательных измерений он определил форму Земли.

Имя Бесселя широко известно и в математике. Обычно ему приписывается открытие цилиндрических функций (Бесселевы функции), которые впервые были введены Л. Эйлером еще до рождения Бесселя. Его имя носит и одна интерполяционная формула, открытая еще Ньютоном. Но в этом «приписывании» Бессель не виноват. Просто он настолько умело и оригинально использовал тонкий аппарат высшей математики в своих теоретических работах, что, читая их, невольно приходишь к выводу, что кое-что из этого аппарата впервые создано и введено в оборот самим Бесселем.

Бессель родился в северо-западной части Германии, в городе Миндене. Отец — мелкий прусский чиновник. Обремененный большой семьей, отец не мог дать сыну нужного специального образования: просто не хватало денег на такую «роскошь».

Еще в четырнадцатилетием возрасте Бессель начал самостоятельно трудиться. Подгоняемый нуждой, он переезжает в город Бремен и устраивается там приказчиком в одном торговом доме. Свободное время юноша отдает книгам и наблюдениям за звездами. Его заветная мечта — стать астрономом. Бессель понимал, что для этого надо много знать и прежде всего — математику и физику.

Не зная отдыха и покоя, не досыпая, Бессель самостоятельно изучает самые сложные разделы высшей математики, ведет наблюдения за небом. Самообразование шло успешно. Всепоглощающий интерес к науке, умноженный на терпение и труд, дал хороший результат.

В 20 лет Бессель — признанный астроном. Уже тогда за вычисление орбиты кометы Галлея он получает лестный отзыв от астронома Ольберса. После этого Бессель поднимается вверх по служебной лестнице. В 22 года он получает место ассистента-астронома в частной обсерватории в Лилиентале. Через четыре года становится профессором Кенигсбергского университета. Здесь он проявляет кипучую деятельность: читает лекции, ведет научную работу, руководит строительством университетской обсерватории. С этой обсерваторией, директором которой он был до самой смерти, связаны все последующие его астрономические работы, вошедшие в золотой фонд науки. Крупнейшие иностранные академии наук, в том числе Петербургская, избрали его своим почетным членом.

Жизнь Бесселя весьма поучительна. Исключительно одним самообразованием Бессель из астронома-любителя вырос в крупнейшего ученого, удивившего мир своими замечательными открытиями, которые стали классическими.

В чем секрет больших научных успехов Бесселя? По-существу никакого секрета нет. Главное — это безмерная любовь к науке и стремление внести в нее какой-то свой вклад. Бессель любил астрономию до одержимости, умел трудиться и в этом труде находил счастье и смысл жизни.

В 1845 году между бессменным секретарем Парижской академии наук, директором Парижской обсерватории Араго и 33-летним французским астрономом Леверье произошел следующий разговор.

Араго. Коллега, Вы, наверное, наблюдали неправильности в движении Урана?

Леверье. Да, мне известно это явление.

Араго. Не можете ли Вы объяснить причины этого явления?

Леверье. Я долго думал о нем и пришел к выводу, что существует более далекая, пока неизвестная нам планета, которая своим притяжением возмущает орбиту Урана.

Араго. Вы, пожалуй, правы. Но догадка остается догадкой. Надо открыть неведомую планету.

Леверье. О, да! Это давнишняя моя мечта.

Араго. Я очень рад, что в Вашем лице встретил разведчика этой новой, пока еще не открытой планеты. Перед нами стоит задача: по наблюдаемым возмущениям найти неизвестное возмущающее небесное тело. А для этого необходимо вычислить орбиту предполагаемого тела. Надо проделать огромную работу. Многие ученые считают, что задача неразрешима. Что касается меня, то я не принадлежу к этим ученым и полагаю, что она накануне своего решения и решить ее должны Вы и только Вы!

Леверье. Я польщен Вашим предложением и постараюсь столь лестное для меня доверие оправдать.

Так, по указанию академика Араго, астроном Леверье произвел нужный математический анализ неправильностей в движении Урана и вычислил по ним орбиту неоткрытой еще планеты. Не прошло и года, как молодой астроном выпускает первую работу о движении Урана, в которой неправильности в движении объясняет влиянием неизвестной планеты. В течение следующего года Леверье публикует еще две работы, в которых он точно сообщает координаты «незнакомки», массу и элементы ее орбиты.

Результаты своих исследований Леверье 18 сентября 1846 года послал немецкому астроному-наблюдателю Галле (1812–1910), который не замедлил воспользоваться ими и действительно обнаружил планету, названную Нептуном.

В науке часто бывает так, что к одному и тому же открытию приходят сразу несколько ученых. Примерно то же самое случилось и с открытием Нетпуна. Леверье и не знал, что параллельно с ним и независимо от него орбиту этой планеты предвычислил английский астроном Адамс (1819–1892). Все расчетные данные о новой планете ученый закончил в сентябре 1845 года. Материалы были посланы в Кембриджскуго обсерваторию, но из-за неторопливости ее дирекции сообщение об открытии Нептуна последовало только через девять месяцев. Поэтому, хотя Адамс первый из астрономов математически решил задачу, однако считается, что приоритет обнаружения Нептуна принадлежит Леверье.