Лекция 12 а Начало исследований мира звезд и

Лекция 12 а Начало исследований мира звезд и туманностей От картины звездной сферы к бесконечной звездной Вселенной.

Новые созвездия • Древнегреческое разделение неба на созвездия у Птолемея (44) дополнил Гевелий, введя около десятка новых: Гончие псы, Малый Лев, Рысь, Ящерица, Секстант, Единорог, Лисичка, Щит Собесского (сохранилась лишь первая часть его наименования) и др. Разделение на созвездия южного полушария неба начали первые голландские мореплаватели в конце XVI в. Лакайль добавил к ним 14 новых созвездий. В последующие полтора века предлагалось введение множества новых созвездий, отражавших прогресс в астрономии, но не все они сохранились. В настоящее время официально утвержденным является разделение всей небесной сферы на 88 созвездий. •

От картины звездной сферы к бесконечной звездной Вселенной. (XVII – первая половина XVIII вв. ) • • • § I. Традиционные направления и новые открытия в мире звезд Основным в этой области оставалось традиционное составление все более обширных и точных звездных каталогов. Последним дотелескопическим, составленным по новым наблюдениям стал каталог польского астронома Я. Гевелиея на эпоху 1660 г. (1564 звезды до 7 m), опубликован посмертно в 1687 г. В XVII- первой пол. XVIIIвв. в Европе были составлены 6 новых каталогов объемом от одной (О. Рёмер)до более чем трех тысяч звезд ( Дж. Флемстид : 2935 зв. , Д. Брадлей: 3222 зв. ). К концу XVIII в. их объемы выросли на порядок: Ж. Ж. Лаланд (1732 -1807), за 1788 -1803 гг. пронаблюдал 47 тыс. звезд! (Дополненные наблюдениями Ф. -В. Бесселя в первой пол. XIX в. они стали "первой эпохой для будущих определений собственных движений" звезд. ) Для южного полушария: Э. Галлей составил первый каталог из 341 зв. (опубл. в 1679 г. ). Н. Л. де Лакайль (1713 -1762), 9766 зв. (опубл. лишь в 1847 г. !).

На пути к определению расстояний до звезд. • Открытие аберрации и нутации (1728, 1748 гг. ) позволило оценить верхнюю границу звездных параллаксов, снизив их, соответственно , до 2”, а затем и до 0, 5”. • Но еще раньше, с открытием в 1675 г. О. Рёмером конечности скорости света (первая оценка его скорости ок. 212 тыс. км/сек) в астрономии появилась новая единица расстояний – в световых годах, минутах , секундах. Например, поперечник земной орбиты , оцененный в 1672 г. почти в 140 млн. км, оказывался равным «всего» 22 световым минутам. • Но главное, это открывало новые перспективы в изучении мира звезд.

§ 2. Первая реалистическая оценка межзвездных расстояний. Гюйгенс (1695), Ламберт (1761). • Первые наблюдательные косвенные оценки межзвездных расстояний - фотометрическим методом: • Х. Гюйгенс в 1795 г. (опубл. посмертно в соч. "Космотеорос" 1698 г. ): из сравнения блеска Сириуса и Солнца (его свет сводился в точку) нашел, что расстояние до Сириуса составляет 0, 5 св. года ( ок. 40 тысяч а. е. !). • Спустя более полувека в 1761 г. основоположник точной научной фотометрии немецкий физик и астроном И. Г. Ламберт тем же фотометрическим методом получил для расстояния Сириуса уже близкую к реальности оценку - ок. 8 св. лет (современные данные – 8, 7 св. года).

§ 3. Открытие собственных движений у звезд (Галлей, 1718). • При уточнении постоянной прецессии, измеряя эклиптические долготы и широты звезд, Галлей нашел ожидаемые их изменения - за счет прецессии и за счет изменения наклона эклиптики к экватору, но неожиданно обнаружил сильное превышение результата в последнем случае: широты трех звезд Палилисиума [Глаз Тельца - Альдебаран, иногда ошибочно пишут Процион] , Сириуса и Арктура – изменились на десятки угловых минут (тогда как наклон эклиптики к экватору изменяется всего на несколько десятков секунд - ок. 50" - в 100 лет!). • В XVIII в. это открытие было подтверждено Т. Майером (для 57 звезд!), а в 70 -е гг. того же века Н. Мэскелином ( для 36 опорных звезд) и прочно вошло в астрономическую картину мира как новая характеристика мира звезд.

Э. Галлей в поздние годы Переломным моментом для развития всей астрономической картины мира стало открытие собственных движений у звезд. Галлеем, 1718 г.

Новый объект астрономических наблюдений – «туманные звезды» и туманности • § 1. Первые шаги в мире туманностей. • После первых открытий Галилея и С. Мариуса начала XVII в. Цизат (1619 г. ) и Гюйгенс (1694) независимо открыли Большую светлую туманность в Орионе. • Сицилийский физик и астроном Джиованни Баттиста Ходиерна (1597 – 1660) в соч. 1654 г. описал более двух десятков таких объектов, из которых 11 или 15 открыл впервые, а 3 – независимо от других. • Гевелий отметил в своем звездном каталоге на эпоху 1660 г. (опубл. в 1687 г. ) 16 туманностей. • Галлей (1715) сообщил об открытии или переоткрытии им 6 туманностей, в северной и южной полусферах неба.

§ 2. Рост интереса к туманностям как существенному элементу структуры и состава Вселенной. Первые гипотезы об их природе. • Вслед за Галилеем Ходиерна (1654) считал все туманности собраниями звезд (но его наблюдения и идеи были сами вновь «открыты» лишь… историками ХХ века! В 1985 г. Cм. текст Л-12) • Гюйгенс (1694) высказал идею, что туманности могут быть отверстиями в более далекие над-звездные огненные сферы Вселенной. • 1715 г. - Галлей высказался о туманностях как о самосветящихся космических объектах, играющих существенную роль в структуре Вселенной. О масштабах туманностей (на примере туманности в Орионе) он писал, что ввиду отсутствия у них параллаксов "они не могут не занимать огромных пространств" и что размер их "быть может, не меньше, чем вся наша Солнечная система". Отсюда следовал его вывод: это очень перспективный материал для размышлений, особенно для астрономов.

• Первым призвал к исследованию туманностей Вильям Дэрхем (1657 -1735) в своей статье 1733 г. «Наблюдения среди неподвижных звезд явлений, называемых туманными звездами" [по результатам своих наблюдений с 8 -футовым рефлектором]. • Там же он поместил первый «каталог» из 16 туманностей на эпоху 1660 г. – взяв их из соч. Гевелия "Предвестник астрономии", и упомянул еще 6 туманностей, описанных у Галлея. Одну (в Антиное) Дэрхем отождествил со звездным скоплением, отметив, что она подобна Млечному Пути(!), другие же, имевшие совершенно однородный млечный вид, он посчитал скоплениями легких паров. • Это привело Дэрхема (как и ранее Гюйгенса) и к другому допущению, что это могут быть щели «в небесах» (! ), сквозь которые просвечивает огненная материя высших небес.

Туманности как новый элемент астрономической картины мира • Вильям Дэрхем сообщил о туманностях членам Королевского Общества, «чтобы побудить других к дальнейшим наблюдениям этих объектов» , так как считал, «что в них имеется намного более достойного тщательного исследования, чем думали до сих пор» . • Дэрхем первым обратил внимание и на то, что таких «туманных звезд…. много разбросано в разных частях неба» . Это свидетельствовало о типичности явления для общей картины Вселенной. • Среди туманностей Галлея Дэрхем впервые подметил отступление от сферической формы, их эллиптичность. • В 1742 г. Пьер Луи Моро де Мопертюи (1698 -1759) как небесный механик правильно интерпретировал эллиптичность (сплюснутость) многих туманностей как признак их вращения , но ошибочно заключил, что это должны быть единичные тела.

• Дэрхем отмечал, что все туманности (исключением оказалась лишь туманность в Антиное, разложенная им на звезды ) «без каких бы то ни было неподвижных звезд» , которые могли бы быть причиной их свечения. • Совершенно новым было заключение Дэрхема, что звезды, видимые в туманности Ориона, в действительности находятся много ближе к нам и что туманности так же далеки от звезд, как звезды от нас. (До него Галлей, напротив, полагал, что они просвечивают сквозь эту туманность. ) Этот вывод Дэрхема был особенно важным для формирования представлений о колоссальных масштабах Вселенной. Вывод об огромных расстояниях туманностей привел Дэрхема (как и Галлея) к заключению о весьма больших размерах самих «туманных звезд» . Поэтому Дэрхем исключил возможность их существования как отдельных компактных тел (что даже позднее допускал Мопертюи. ). • В поисках иного объяснения природы туманностей Дэрхем , как уже сказано, задавался и вопросом (вслед за Гюйгенсом): «Не могут ли они быть… расселинами или отверстиями в огромные регионы света позади звезд? » • Вслед за Галлеем и еще более настойчиво, он поставил перед астрономами проблему туманностей как новой типичной детали Вселенной.

Космолого-космогонические следствия АКМ Ньютона

Катастрофическая космогония В. Уистона, 1696 г. • В АКМ впервые вошла идея изменений во Вселенной как результата гравитационного взаимодействия тел. • Раньше всего возродилась идея естественного создания условий обитаемости нашей Земли без привлечения Бога, на основе гравитационной физической картины мира. В. Уистон (1696) выдвинул гипотезу о превращении обращавшейся вокруг Солнца, но не вращавшейся вокруг своей оси кометы в тело с осевым вращением вокруг наклонной оси, что обеспечивало смену сезонов, иначе – Землю. Причиной изменений был впервые провозглашен случайный косой удар другой кометы, что представлялось возможным ввиду неупорядоченности, непредсказуемости кометных орбит и уже заподозренной у одной из них (1680 года) чудовищной вытянутости ее эллиптической орбиты (это обеспечивало её чрезвычайное сближение с Солнцем в перигелии). Т. о. был сделан первый шаг к формированию катастрофического направления в планетной космогонии. , (В. Уистон. «Новая теория о происхождении обитаемой Земли от начала до конца всех вещей. » 1696 г. )

Первые универсальные естественнонаучные космологические гипотезы на основе гравитации. • По мере накопления наблюдательных сведений о составе, структуре, свойствах ранее известных или вновь открываемых объектов в Космосе уже спустя не более полувека после выхода «Начал» Ньютона появились первые космологические модели Вселенной, созданные на базе гравитации. • Первые соображения на этот счет высказали В. Стьюкли и В. Уистон (см. об этом в тексте Лекции 12), но они не получили тогда известности. • Первая опубликованная гипотеза принадлежала гениальному самоучке Томасу Райту – как его теория Млечного Пути и множественности звездных вселенных (1750). • Вторая – молодому философу И. Канту (1755) – эволюционная теория иерархической звездной Вселенной. • Третья – аналогичная выдвинутая независимо и более конкретная - астроному и физику, создателю точной фотометрии И. Г. Ламберту (1761 г. )

Томас Райт (1711 - 1786) В главном своем сочинении "Оригинальная теория, или новая гипотеза Вселенной" (1750) он изложил свою космологическую гипотезу о природе явления Млечного Пути и множественности звездных вселенных.

§ 2. Зарождение концепции островных вселенных на основе гравитации. Т. Райт. • Рождение концепции гравитирующих островных вселенных связано с именем английского астронома-самоучки Томаса Райта (1711 - 1786). • Из соч. физика и астронома-ньютонианца В. Уистона (1717 г. ) Райт узнал впервые о законе всемирного тяготения и о том, что в случае конечности Вселенной все звезды, если они вначале были неподвижны, должны были бы сблизиться и, в конце концов, упасть друг на друга в центре Вселенной. Но он уже знал об открытии Галлеем собственных движений звезд (1718 г. ). Из всего этого Райт сделал правильный вывод, что звезды должны обращаться вокруг общего центра тяготения (по аналогии с планетами), чтобы не упасть на него. Однако центр звездной Вселенной Райт под влиянием Уистона представлял как божественный источник самой правильности, упорядоченности Вселенной. Цель своих исканий общего устройства Вселенной Райт записал в дневнике 1729 г. : «Я задумал отыскать идеи о Божестве и Мироздании и объединить естественное со сверхъестественным» . • Космологической проблеме посвящены три его сочинения : 1734 г. (осталась в рукописи, обнаруженной лишь в 1967 г. ), 1742 и 1750 гг.

Ранняя модель нашей Вселенной (Т. Райт, 1734)

• Т. о. он как бы возвращается от бесконечной звездной вселенной Ньютона к древнейшей картине Мироздания. Теологическое истолкование центра и общей структуры Вселенной заставляло Райта отделять область, близкую к центру (нематериальная область – «рай» ), от области «смертных» , заполненной звездами, а последнюю ограничивать следующей за ней нематериальной областью вечной «тьмы и отчаяния» .

• Продолжая развивать идею божественной целесообразности устройства Вселенной, Райт приходит к идее не одного, а многих концентрических сферических слоев звезд, чтобы отразить идею роста совершенства живущих под разными сферами существ с приближением к божественному центру мира.

• Поняв, однако, что возникает противоречие между ожидаемой в таком случае картиной слабо, но почти равномерно светящейся всей небесной сферы и реальной картиной лишь светящегося кольца – Млечного Пути, Райт вышел из этого затруднения изобретательным способом. В своей основном сочинении «Оригинальная теория, или новая гипотеза Вселенной, основанная на законах природы и объясняющая с помощью математических принципов основные явления видимого Творения» (1750, написано в форме писем к другу не астроному)» он предположил, что не только звезды сосредоточены в пределах относительно тонкого сферического слоя (или нескольких слоев), но что и сам наблюдатель в Солнечной системе расположен в одном из них, поскольку Солнце – одна из этих звезд. • Идея слоистой структуры звездной Вселенной была принципиально новым шагом в описании звездной вселенной и впервые позволило совершенно по-новому, оригинально объяснить явление Млечного Пути.

• По Райту картина Млечного Пути возникает потому, что наблюдатель, смотря в направлении вдоль своего звездного слоя (по касательной к нему), будет видеть отдаленные его части в форме туманного светящегося кольца вокруг себя, а в перпендикулярных направлениях увидит «пустоту» и только более близкие, а потому широко разбросанные по небу звезды. Райт оговаривал при этом, что ширина и глубина слоя должны быть не меньше, чем размеры наблюдаемого Мироздания, определявшиеся расстоянием до слабейших видимых в телескопы звезд (в его время до 9 – 10 m). •

• Т. о. картина Млечного Пути объяснялась как видимый эффект, возникающий при наблюдении изнутри своего сферического звездного слоя очень большого радиуса, то есть практически прямолинейного фрагмента сферического слоя звезд, заключенного между двумя плоскостями (см. след. слайд ). Такую промежуточную рабочую модель Райт описал в своем сочинении для придания большей наглядности своей гипотезе.

Сечение Млечного пути

Структура звездной Вселенной, по Райту, 1750 г.

Модель сечения звездных сфер, объясняющая эффект Млечного Пути

• Райт, кроме того, рассмотрел второй возможный вариант решения космологической проблемы, при котором звезды располагались вокруг «божественного центра» кольцом и как бы повторяли в больших масштабах систему Сатурна. При этом звезды, по его представлению, двигались в таком кольце подобно «частям, составляющим кольцо Сатурна» . В этом, кстати, можно видеть первую догадку о его дискретности. Более того, в других местах сочинения 1750 г. Райт прямо утверждает, что кольца Сатурна должны состоять из «маленьких планеток» (поскольку наблюдатели якобы отмечали изменение расстояния кольца от планеты с разных ее сторон). И опять же Райт допускал структуру звездной вселенной из многих таких звездных кольцевых слоев вокруг общего их центра (см. слайды 27, 28). На втором из них выделены темными кружками участки колец, воспринимаемые как все видимое мироздание для находящихся в них наблюдателей.

Кольцевые модели Вселенной

Сатурнообразная модель Вселенной

• (4) Истина, родившаяся из счастливой ошибки. К счастью для истории астрономии указанные детали подлинной теории Райта в свое время остались неизвестны первому его последователю в космологии И. Канту. • Ознакомившись с идеями Райта по краткому и неполному, недостаточно четкому их изложению в Гамбургском журнале «Freye Urtheile» ( «Свободные мнения» ) за 1751 г. , он понял его теорию как утверждение, что наша звездная вселенная представляет собою дисковидную сплюснутую изолированную систему звезд. Дело в том, что в названном журнале описывалась лишь рабочая модель – плоский фрагмент сферического слоя, и ничего не говорилось о слоистой (из сферических слоев) структуре звездной Вселенной. • Историческую ошибку в понимании теории Млечного Пути у Райта впервые отметила Вера Гаши (1941 , США)и детальнее раскрыл М. Хоскин (Англия) в статье 1970 г. Но он не заметил еще одного важного шага, сделанного Райтом, о чем будет сказано ниже.

• На самом деле при наблюдении изнутри доступной наблюдателю ограниченной части «своего» звездного слоя центром этой измеренной части неизбежно оказывается место наблюдения, иначе Солнце. И такой эффект преследовал астрономовнаблюдателей вплоть до начала ХХ века из-за невозможности пробиться к границам нашей звездной системы-Галактики с самыми крупными телескопами не только из-за ее колоссальных размеров, но и из-за огромных скоплений межзвездной пыли в ее экваториальной плоскости, близ которой находится и сам земной наблюдатель.

• Можно добавить, что еще один реальный важный шаг Райта (хотя и случайный, и не осознанный им) при объяснении явления Млечного Пути состоял в том, что Райт впервые отделил положение истинного центра нашей звездной Вселенной от иллюзорного, получающегося при ее наблюдении изнутри своего слоя, границ которого наблюдатель не достигает. • Таким образом, вопреки существовавшему свыше двух веков заблуждению на этот счет, Райт не выдвигал идеи реального существования дискообразной системы звезд, изолированной в пространстве. • К наблюдательному изучению звездной Вселенной впервые • приступил спустя три десятка лет после Райта В. Гершель, доказавший реальность нашего звездного острова -термин Гершеля- во Вселенной). • Сам Райт полагал, что до наблюдательного изучения Млечного Пути пройдут еще сотни лет…

• Теория островных вселенных Райта. • Другой гениальной гипотезой Райта было его предположение, что все маленькие млечные туманности на небе (их было известно уже более двух десятков) представляют собой другие, аналогичные нашей вселенные из звезд. Каждая мыслилась состоящей также из тонкого кольца или сферического слоя или даже из целого набора таких концентрических слоев, заполненных звездами. Эту картину он описывает в конце последнего девятого Письма. (Оба последних письма 8 и 9 посвящены у Райта философско-теологическим проблемам вечности и бесконечности пространства и времени и бессмертия души. )

Островные вселенные Райта

• Райт предполагал существование и в других звездных системах своих также «божественных центров» . Нарушить равноправие среди подобных «центров» вряд ли могло придти ему в голову и потому у него не могла возникнуть мысль о распространении иерархического устройства мира планет и спутников на звездную Вселенную. Так мировоззрение не позволило родиться ценной научной идее.

Религиозная трактовка картины островных вселенных у Райта

Первая модель развивающейся иерархической звездной Вселенной и новая космогония Солнечной системы (1755 г. ). И. Кант (1724 - 1804). • Гипотеза изложена в главном естественнонаучном сочинении Канта «Всеобщая естественная история и теория неба» (1755, из-за банкротства издателя стала известна только в 1763, а в основном с 1791 г. ). • Из конкретных построений (еще в религиозном духе)Райта Кант намеревался «развить плодотворные выводы» на чисто механической основе, отрицая равно и начальный божественный толчок, допускавшийся Ньютоном. •

Иммануил Кант (1724 -1804) Его космологокосмогоническая гипотеза изложена была в сочинении «Всеобщая естественная история и теория неба» (1755)

• Кант построил несравненно более четкую концепцию «системного устройства» Вселенной, обогатив картину ее островной структуры новой идеей – иерархией систем и представляя Вселенную бесконечной, в особом смысле, который он уточнил в космогонической части своей теории. • Он обосновывал возможность возникновения такой Вселенной исключительно под действием естественных механических сил притяжения и отталкивания и попытался выяснить её дальнейшую судьбу на всех масштабных уровнях – начиная с планетной системы и кончая миром туманностей.

• Космологическому аспекту гипотезы посвящена небольшая (16 страниц) первая часть: «Очерк системы неподвижных звезд, а также о многочисленности подобных систем неподвижных звезд» . • Страницы этой части наполнены восторженным описанием всюду проявляющейся взаимосвязанности различных объектов во Вселенной, пока все это не соединяется в единую захватывающую картину Космоса: • «Если уже обширность планетного мира, в котором Земля кажется малой песчинкой, - писал Кант, повергает ум в изумление, то каким восторгом проникается он при созерцании бесчисленного множества миров и систем, заполняющих Млечный Путь;

• но насколько возрастает это изумление, когда узнаешь, что все эти необъятные звездные миры в свою очередь составляют единицу того числа, конца которому мы не знаем и которое, быть может, столь же непостижимо велико и тем не менее само составляет лишь единицу нового соединения чисел. Мы видим первые члены непрерывного ряда миров и систем, и первая часть этой бесконечной прогрессии уже дает нам возможность представить, каково целое. Здесь нет конца, здесь бездна подлинной неизмеримости, перед которой бледнеет всякая способность человеческого понимания, хотя бы и подкрепленного математикой. » • Кант выступает здесь не столько философом, сколько естествоиспытателем, подчеркивая необходимость опытной проверки предложенной концепции. – «Здесь перед нами широкое поле для открытий, ключ к которым должны дать наблюдения» .

Научные предвидения Канта • о существовании двойных звезд (открыты в 1803); планет за Сатурном (их открытие началось с 1781 г. ); о пропорциональном, космогонически обоснованном увеличении расстояний планет от Солнца (Закон Тициуса – Боде, 1766, 1772). • Напомним, что первую попытку показать закономерное распределение планет в Солнечной системе по их расстояниям от Солнца сделал Кеплер в своей геометрической модели Солнечной системы (1596)

Космогоническая концепция Канта • Космогоническая концепция Канта была детально развита им для планетной системы, а затем экстраполирована им на всю Вселенную в части, названной «О первоначальном состоянии природы, образовании небесных тел, причинах их движения и связи их между собой как звеньев системы, в частности, в мире планет, а также с точки зрения всего мироздания» .

• В описании дальнейшей эволюции планетных тел и их систем Кант учитывал также и действие теплоты. Многие его заключения об этих сторонах космогонического процесса поражают своими удивительно современными нам элементами. Таковы, например, его утверждения о возможности разогрева недр холодной планеты за счет «смешения» веществ или о том, что Солнце (как и другие звезды) является активным, «пылающим» источником тепла, может затухать при недостатке «горючего» и вновь разгораться при его поступлении. Кант допускал также важную роль отталкивательного действия солнечных лучей в Солнечной системе и ее эволюции (а не только в образовании кометных хвостов, как было у Ньютона).

• Были у Канта и другие поразительно верные заключения, забытые в истории астрономии. Так, он сделал вывод о «метеоритном» по существу составе кольца Сатурна (у Райта был лишь намек на это). Кант отмечал, что образования типа кольца Сатурна могут быть и у других планет, поскольку считал этот процесс в известной мере закономерным следствием космогонического процесса формирования планеты ( «аккреции» , говоря современным языком). Он утверждал также, что нет принципиальных различий между планетами и кометами.

О жизни во Вселенной • Содержание третьей части сочинения Канта представляет первый научный анализ проблемы распространенности жизни во Вселенной. Она названа «Содержащая в себе основанный на закономерностях природы опыт сравнения обитателей различных планет» . Он справедливо указывает на тесную связь между формами жизни и физическими условиями на планетах – силой тяжести, температурой, плотностью вещества планеты. Кант указывал на возможность различного типа эволюции планет и допускал, что на иных из них жизнь еще может возникнуть в будущем (на Венере, Юпитере).

• В противоположность распространенным тогда, хотя и мало чем обоснованным представлениям о всеобщей заселенности Космоса (вплоть до комет – у Ламберта, звезд и самого Солнца – у В. Гершеля), Кант [ «предваряя» … скептицизм И. С. Шкловского] здраво утверждал, что во Вселенной даже далеко не все планеты должны быть обитаемы.

Структура и развитие Вселенной • Вселенная, заполненная диффузной материей, представлялась ему бесконечной в пространстве и во времени, а бесконечность иерархических систем находилась как бы в становлении: на ее далеких окраинах формировались новые и новые системы. • Вывод о том, что видимые нами звезды составляют динамическую систему, идея островных вселенных, согласно которой все туманности рассматривались как далекие звездные системы (Сведенборг, 1729; Райт, 1750), были дополнены в сочинении Канта (1755) идеей иерархии развивающихся космических систем.

Поэтическое изложение картины Вселенной Канта Уолтом Уитменом • • Ночью я открываю мой люк и смотрю, как далеко разбрызганы в небе миры, И все, что я вижу, умноженное на самую высшую цифру, какую можно представить себе, - есть только граница новых и новых вселенных. ………………………………………… Как далеко ни смотри, за твоею далью есть дали. Считай, сколько хочешь, неисчислимы года. • Уолт Уитмен «Листья травы»

Вторая модель иерархической развивающейся звездной Вселенной. И. -Г. Ламберт (1761 г. ) • Немецкий ученый-энциклопедист Иоганн Генрих Ламберт (1728 – 1777) в историю науки вошел, прежде всего, как физик и астроном – автор двух фундаментальных, тесно связанных между собой трудов. • Он разработал теоретически физические основы фотометрии (1760), открыл закон, согласно которому яркость идеально рассеивающей свет (диффузной) поверхности не зависит от направления (закон Ламберта). • Он же установил основной закон фотометрии – экспоненциального ослабления потока монохроматического света в поглощающей среде, разделив эту славу с двумя другими учеными (закон Бугера – Ламберта – Бэра).

Иоганн Генрих Ламберт (1728 - 1777) Немецкий астроном, математик, физик и философ, член Берлинской (1765) и Баварской (1771 )АН. Главное космологическое сочинение: «Космологические письма об устройстве мироздания» (1761).

Конкретные результаты Ламберта в астрономии • На основе законов фотометрии Ламберт весьма точно оценил относительную яркость Луны, ослабление света в земной атмосфере, изучал явление сумерек, впервые дал фотометрическую оценку высоты земной атмосферы. • Ему принадлежит вторая, после Гюйгенса, но значительно более точная фотометрическая оценка межзвездных расстояний (ок. 8 св. лет до Сириуса; по современным данным 8, 7 св. года). • Он занимался проблемами движения отдельных небесных тел (комет!) и структуры Вселенной в целом, разрабатывал количественные методы наблюдательной астрономии и всюду стремился ввести строгие математические методы исследования.

Космология Ламберта • Вершиной творчества Ламберта стали его «Космологические письма об устройстве мироздания» (1761). • Над проблемами космологии он начал работать в 1749 г. В «Фотометрии» (1760) в главе «О блеске неподвижных звезд и их расстояниях» он представил Млечный Путь как эклиптику звезд, обращающихся вокруг некоторого общего центра (сходную идею раньше высказывал Райт, о котором он узнал лишь приехав в Нюрнберг для издания своих «Писем» ). В «Космологических письмах» Ламберт дает наиболее полную, по сравнению со своими предшественниками, и вместе с тем в большей степени связанную с наблюдениями картину иерархической звездной Вселенной.

Система мира г-на Ламберта Второе издание, Берлин, Париж, 1784. Опубликована Мерианом, Академиком и писателем в Берлине. Более позднее изложение системы мира Ламберта. Позднее был издан и ее русский перевод.

Иерархия во Вселенной • Ламберт утверждал существование во Вселенной (наблюдаемых!) систем трех порядков, добавив промежуточные (сгущения в пределах Млечного Пути). • Одной из таких промежуточных систем он считал все видимые с Земли звезды вместе с Солнцем.

О развитии объектов Вселенной • Ламберт представлял космические системы временными образованиями. Это его заключение было следствием наблюдений. Он первым оценил сжатие звездной системы Млечного Пути, хотя и слишком переоценил его (1/10000). Из этого Ламберт и сделал вывод, что столь исключительную форму система может сохранять лишь сравнительно небольшое время и должна неизбежно изменяться.

Далекие прогнозы • Многие научные прогнозы Ламберта подтвердились уже в ближайшие десятилетия: открытие тысяч (!) новых туманностей (которые сначала все были интерпретированы как далекие «млечные пути» , что для подавляющего их большинства оказалось правильным); открытие собственного движения Солнца; двойных и кратных звезд (Ламберту принадлежит введение самого термина «двойная звезда» ). Другие прогнозы Ламберта опередили эпоху на век или даже на два. Его утверждение, что по небольшим возмущениями в движении небесного тела можно обнаружить другое массивное, но невидимое тело, блестяще подтвердились в следующем столетии (с открытием массивных, но слабых спутниковбелых карликов у Сириуса и Проциона; а также новой большой планеты Нептуна). Наконец, указание Ламберта на возможность существования сверхплотных космических тел неожиданно нашло подтверждение с открытием белых карликов, а позднее и нейтронных звезд.

К системе мира Ламберта Иерархическая структура Вселенной, по Ламберту. Более позднее изображение, выявляющее ее по существу фрактальный характер.