От Ньютона к Эйнштейну

Великий английский физик Исаак Ньютон (1643—1727, рис. 1.8) разработал космическую механику на основе понятия гравитации. Предложенная им модель осмысления мира почти три века считалась непреложной, в числе прочих ее достоинств можно назвать весьма точное отражение движения планет Солнечной системы. Даже открытие планеты Нептун было предсказано исходя из математических расчетов влияния этого небесного тела на уже известные траектории более близких планет.

Рис. 1.8. Портрет Исаака Ньютона (Симан-мл. Э., 1726).

В последующие столетия происходило совершенствование астрономической техники и накопление наблюдений. Англичанин Фредерик Гершель (1738—1822) открыл планету Уран, системы двойных звезд и инфракрасное излучение. Директор Парижской обсерватории Урбен Леверье (1811—1877) предсказал существование Нептуна, а в 1930 г. после многолетних изысканий был обнаружен Плутон.

Интересный факт

Огромное значение для развития астрономических наблюдений имело совершенствование фотографической техники в конце XIX в. Появилась возможность объективной фиксации положения объектов на звездном небе. Выявленные изменения через сравнение многолетних фотографических архивов особенно важны для изучения внешних планет Солнечной системы и комет с длительным периодом обращения.

Выдающийся ученый-энциклопедист Михаил Ломоносов (1711— 1765) стоял у зарождения российской астрономической школы. Ему принадлежит открытие атмосферы Венеры, а также совершенствование конструкции телескопов.

Интересный факт

Судьбу отечественной астрономии зримо демонстрируют четыре поколения научной династии Струве. Василий Струве иммигрировал из Германии и стал первым директором Пулковской обсерватории. Ему наследовали сын Отто, внуки Людвиг (директор Харьковской обсерватории) и Герман (директор Кенигсберсгской обсерватории). Правнук Отто принял участие в Белом движении, эмигрировал и возглавил Американское астрономическое обшество. Отто Струве (1897—1963) стал крупнейшим астрофизиком своей эпохи, разработал новые методы изучения спектра звезд и выявления планетных систем.

(?) Напишите небольшое эссе о жизни и научной работе одного из отечественных астрономов XIX — начала XX в.

Длительное время в физике и астрономии господствовала теория эфира, утверждавшая, что Вселенная заполнена упругим веществом — эфиром, колебания которого и определяют все волновые явления. Однако целый ряд экспериментов конца XIX в. не выявил никаких свидетельств движения Земли относительно эфира. Постепенно ученые накопили целый ряд наблюдений, которые было невозможно объяснить в терминах ньютоновской физики.

Гениальный теоретик Альберт Эйнштейн (1879—1955, рис. 1.9) произвел революцию, сформулировав специальную и общую теории относительности (СТО и ОТО). Эйнштейну удалось разработать математическое доказательство связи скорости света с изменениями пространства и времени, что, в свою очередь, дало новые представления о Вселенной. Ключевым пунктом стало установление эквивалентности гравитационной и инерционной масс.

Рис. 1.9. Альберт Эйнштейн (1947).

На протяжении века ученые нашли много экспериментальных подтверждений теории Эйнштейна. Так, были установлены гравитационное отклонение света в поле массивных тел, красное смещение частоты света под влиянием гравитационного поля. Свое объяснение получил наблюдаемый феномен прецессии (смещения) орбиты Меркурия вблизи Солнца. Последним достижением стало доказательство существования гравитационных волн уже в наше время.