Текст
                    Б. А. ВОРОНЦОВ - ВЕЛЬЯМИНОВ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА•19^6


14-5-4 Scan AAW
ПРЕДИСЛОВИЕ «Очерки истории астрономии в России» призваны восполнить пробел в нашей литературе — отсутствие книги, освещающей историю отечественной астрономии. Попытка решения поставленной автором задачи была связана с большими трудностями. История астрономии в нашей стране разработана далеко еще недостаточно. Многие этапы ее еще не получили в историко-научной литературе необходимого освещения. Совсем нет капитальных обобщающих работ. Автор, однако, полагает, что предлагаемая книга, написанная на основе проведенной им кропотливой работы по собиранию и систематизации обширных, но разрозненных и нередко малодоступных материалов, явится во всяком случае некоторым приближением к решению поставленной задачи. Настоящая книга не является подробной историей отечественной астрономии в целом. Она рассчитана не только на специалистов-астрономов, но и на более широкий круг читателей. Освещение астрометрических и астрономо-математиче- ских работ во всей их полноте сделало бы книгу менее доступной для читателей-неспециалистов. Поэтому эти два раздела по необходимости освещаются менее подробно, хотя значение их в развитии астрономии исключительно велико. Деление книги на разделы — тематические и по периодам — может вызвать возражение, так как вопросы периодизации истории отечественной науки мало разработаны. Автор полагает, что периодизация должна строиться с учетом специфики данной отрасли науки. Поэтому и принятую в книге периодизацию и разделение тематики следует рассматривать как приближение. Возможно и даже неизбежно, что в «Очерках» местами проглядывают научные интересы и специальность автора. Но нельзя не признать, что развитие таких разделов астрономии, как астрофизика и звездная астрономия представляет наибольший интерес для широкого круга читателей. Очерки по истории обсерваторий и по истории отдельных разделов науки неизбежно несколько перекрываются, хотя
4 ПРЕДИСЛОВИЕ автор всячески старался этого избежать, тем более, что объем работы сильно превысил намеченные рамки. Невозможным оказалось также выдержать одинаковый уровень популярности в очерках, касающихся различных тем. Книга охватывает историю астрономии в России до Великой Октябрьской социалистической революции. Ее продолжением будет разрабатываемая в настоящее время автором история развития астрономии в нашей стране в советскую эпоху. Автор выражает глубокую благодарность рецензентам рукописи П. Г. Куликовскому и С. Н. Корытникову и редактору книги Ю. Г. Перелю, очень много сделавшим для улучшения и уточнения текста, а также Главной астрономической обсерватории АН СССР (Пулковской) и всем другим учреждениям и лицам, оказавшим содействие в подборе фактических и иллюстративных материалов. Многие фотографии (в том числе принадлежащие автору) публикуются здесь впервые. Прилагаемая в конце книги библиография не претендует на исчерпывающую полноту и включает только основные книги и статьи по истории астрономии в России.
ЧАСТЬ I АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ ДО ОСНОВАНИЯ НАУЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ И СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ Введение На территории нашей родины уже с VI в. жили племена восточных славян, по временам объединявшиеся в племенные союзы и обладавшие уже известной культурой. В эту эпоху у славян, как и у других народов в ранние периоды их истории, существовал культ природы, основанный на примитивном и неправильном толковании наблюдаемых проявлений сил природы. В этом культе немалую роль играли небесные светила и астрономические явления. Солнце обожествлялось под именем Даждьбога, обожествлялись также звезды и Луна. Культ Солнца проявлялся в форме праздников, связанных с годичным кругооборотом Солнца, который был уже известен славянам. К таким астрономическим моментам были приурочены коляды и другие праздники, позднее приспособленные к христианской религии, например, эпоха солнцестояния отмечалась обрядами, выполнявшимися в день Ивана Купалы, масленица с ее круглыми блинами связывалась с обожествлением светлого лунного диска и т. д. Трудно датируемые изображения астрономического характера на камнях и скалах, вероятно, относятся к более ранним эпохам славянских поселений и, во всяком случае, свидетельствуют о большом внимании к небесным явлениям у народов, населявших земли, где позднее возникла культура восточных славян. К числу таких изображений относятся изображения созвездия Большой Медведицы и Плеяд, выбитые на камнях, найденных около оз. Бологовского, и изображение созвездия Большой Медведицы на медной игле, найденной в юго-западной Руси.
6 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Интерес к небу и небесным явлениям, естественно, должен был усилиться со временем, когда с образованием первого русского государства — Киевской Руси — выдвинулись практические задачи ориентировки по небесным светилам при сухопутных и морских путешествиях. Киевская Русь поддерживала оживленные сношения со многими странами. Во всяком случае, дружины Киевской Руси X—XI вв. не однажды плавали по Черному морю во время своих походов на Царьград и на Херсонес Таврический (Корсунь). В длительных плаваниях на ладьях до Царьграда невозможно было находить дорогу, не прибегая к «указующему персту» звездного неба, не ориентируясь на Полярную и на другие звезды. Нет сомнения, что смелые мореходы Киевской Руси еще в X в. владели многими практическими сведениями о звездном небе, которые вообще были доступны в ту эпоху; к сожалению, сведений об этих знаниях наших предков не сохранилось. Киевская Русь уже в X в. была близко связана с Болгарским государством, граничившим непосредственно с Византией, в которой еще сохранились многие элементы классической древнегреческой культуры. В древней Греции наука достигла высокого по тому времени уровня. Греческие ученые признавали шарообразность Земли и других небесных тел, знали законы повторяемости затмений, они по-своему объясняли и видимые особенности движения планет. Этим их достижения не ограничивались. Но в Византии были использованы только немногие из этих достижений; содержание сохранившихся памятников греческой науки искажалось в целях приспособления их к примитивному библейскому представлению о Земле и небе. В Болгарии, являвшейся в ту эпоху крупным государством, были распространены некоторые сочинения византийских писателей по вопросам естествознания. Из Болгарии эти сочинения проникали на Русь. Однако клерикальная и схоластическая переделка взглядов древнегреческих ученых и чисто схоластическая литература византийских церковников получили большее распространение на Руси уже после введения христианства в конце X в. С утверждением христианства в качестве господствующей религии, заимствованной из Византии, на Руси появились представители византийского духовенства, переносившие на русскую почву христианские воззрения на мироздание. В руках духовенства надолго оказалось дело народного образования. Знакомство со светской наукой в школе возникло лишь к концу XVI в., и еще в XVIII в. грамоте часто учились у сельских дьячков. Как и в Западной Европе в средние века, центрами книжной учености надолго стали монастыри. Поэтому на первые ростки русской нацио-
ВВЕДЕНИЕ 7 нальной культуры ложился в той или иной мере налет богословия. В то время как народная культура развивалась преимущественно в форме создания устных былин, сказаний и песен, в монастырях возникала письменная литература, получившая распространение среди правящих классов общества. Памятниками этой литературы прежде всего являлись летоциси, жития святых и схоластические космографии. На содержании некоторых памятников сказывалось влияние византийской литературы и византийской церковной традиции. Русские летописи являются важнейшим источником для изучения исторического прошлого нашей страны; в то же время в них отмечены наблюдения многих небесных явлений. Составлением летописей занимались в монастырях ученые монахи, которые, таким образом, были первыми русскими историками и первыми собирателями астрономических наблюдений. Так было в то время и в странах Западной Европы; и там, как и у нас, наиболее образованные люди своего времени, черпая свои знания в монастырской обстановке, в то же время отражали интересы и настроения своей эпохи. Поэтому и освещение небесных явлений в летописях оказывается то более реалистическим, то более суеверным и мистическим, — среди летописцев бывали разные люди. Необходимо помнить, что многие борцы с окаменевшим религиозным мировоззрением, такие, как Джордано Бруно и другие, были воспитанниками духовенства и иначе, при тогдашнем строе общества, не могли получить образования. Тем более это справедливо в отношении более ранней эпохи. Феодализм, сменивший рабовладельческий строй, долгое время сопровождался упадком науки, характерным для всех стран Западной Европы. Ф. Энгельс указывал, что средневековье, разрушив античную цивилизацию, смогло взять от нее только христианство и полуразрушенные памятники древней культуры. Это и привело к тому, что служители церкви присвоили себе монополию на образование, придав ему богословский характер. Этой общей участи средневековой Европы не смогла в конечном счете избежать и средневековая Русь. Однако в развитии Руси большую роль сыграли и особые условия ее исторического развития. Первое русское государство — Киевская Русь — создало культуру, более высокую, чем культура многих стран Западной Европы тех же X—XI вв. Наступившее в XII в. феодальное раздробление Руси, а потом татаро-монгольское нашествие задержали ее культурное развитие. Это не могло не отразиться на развитии астрономических знаний в последующие века. Однако развитие
8 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ астрономических знаний у русского народа имело свои особенности и было в значительной степени самобытным. Это сказалось, в частности, и на том, что астрологические верования в России не имели такого широкого распространения, как на Западе. Причиной этого были здравые взгляды русских людей на природу, нашедшие отражение во многих пословицах и поговорках. Такие взгляды не благоприятствовали распространению веры в предопределение судьбы, якобы предначертанной в расположении светил. Русское духовенство, долго препятствовавшее (как и духовенство Запада) популяризации достижений античной астрономии, относилось еще враждебнее к астрологии, которая так и не могла пустить на Руси сколько-нибудь глубокие корни. Богословская направленность образования в средние века в значительной степени определяла характер той литературы по астрономии, которая получила широкое распространение среди грамотных людей на Руси. Было бы неправильно при изучении развития астрономических знаний в России оставить без внимания эту наиболее распространенную в свое время литературу. Произведения этой литературы наряду с религиозно-мистическим содержанием давали также и элементы положительных знаний. Само многообразие этих сочинений, распространявшихся на Руси, свидетельствует о неудовлетворенности русского читателя имевшейся в его распоряжении литературой, а количество экземпляров космографии, дошедших до нас, говорит о многочисленности читателей, интересовавшихся вопросами мироздания. Развитие самобытной, народной астрономии еще до принятия христианства отразилось в создании славянского народного календаря, который долго сохранялся и после принятия официального государственно-церковного (юлианского) календаря, введенного на Руси с принятием христианства. Сложившиеся в Западной Европе условия уже в XV в. привели к наступлению эпохи Возрождения, когда вновь получили распространение достижения светской науки древнего мира. На этой основе, в условиях восхождения буржуазии — нового класса, заинтересованного в умножении научных и технических знаний, стали возможны возникновение новой науки и создание основ современной астрономии. В более ранние века мощные государственные образования, созданные в результате завоеваний арабов и монголов, на время создали благоприятную почву для занятий астрономией и другими науками. Быстро и в значительной мере самобытно развивалась в этот период наука и у наиболее культурных народов Средней Азии и Кавказа. Русь же с начала XIII и
ВВЕДЕНИЕ 9 по конец XV в. находилась под тяжестью монгольского ига, задерживавшего ее экономическое и культурное развитие. В течение нескольких веков перед Московской Русью стояли задачи освобождения от монгольской зависимости, устранения феодальной раздробленности и создания единого русского государства. Эти задачи в основном были решены к началу XVII в., и с этого времени на Руси усиливается внимание к вопросам естествознания, обусловленное экономическим развитием государства и ростом потребностей в научных и технических знаниях. В это время усилились торговые связи с другими государствами, укрепилось сельское хозяйство, началось освоение обширных территорий на юге и на востоке страны, участились путешествия русских землепроходцев. Открытия Коперника и Галилея, уже получившие распространение в странах Западной Европы, в XVII в. стали известны и в России. Освоение новых земель и связанные с ним путешествия способствовали развитию географической науки, требовали развития картографии, а следовательно, и практической астрономии. Вместе с тем повысился интерес к мировоззренческим вопросам. Благотворное влияние на развитие науки имело и воссоединение Украины с Россией, в связи с которым многие деятели и воспитанники Киевской Могилянской академии перенесли свою деятельность в Москву. В Киеве уже были государственные школы, и там знакомство с наукой классической древности было доступнее. В частности, положительную роль сыграла протекавшая в Москве деятельность братьев Ли- худов, Симеона Полоцкого и его ученика Сильвестра Медведева. Таким образом, к концу XVII в. было подготовлено дальнейшее развитие астрономических знаний в России, быстро двинувшееся вперед после петровских реформ. В истории астрономии в России до конца XVI в. можно наметить четыре периода. Развитие народной астрономии, вызванное преимущественно необходимостью выработки календаря в связи с хозяйственной деятельностью славян, составляет первый период. Второй период охватывает время с конца X и по XV в. включительно. Его начало связано с распространением на Руси христианства и ростом Киевского государства, а продолжение — с эпохой феодального раздробления Руси, с монгольским игом и последующим созданием и развитием Московского государства. В эту эпоху в условиях господства церкви над образованием развивается регистрация небесных явлений в летописях и распространение клерикальных учений о мироздании.
10 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ В XVI в. усиление связей Московского государства со странами Запада — в особенности с Польшей и Литвой — способствовало распространению на Руси сочинений, освещающих достижения древнегреческой науки. Это можно считать третьим периодом, так как на смену «шестодневам» приходят космографии, «шестокрыл» и др. сочинения. Четвертый период, охватывающий примерно XVII в. до его последнего десятилетия, характеризуется усиленной тенденцией к практическому использованию астрономии в связи с расширившимися государственно-хозяйственными потребностями и к усвоению на русской почве новой — коперников- ской, — подлинно научной астрономии. Указанные четыре периода охватывают обширную эпоху, предшествующую началу развития в нашей стране новой астрономии, основанной на открытиях Коперника и его преемников в науке — Галилея, Кеплера, Ньютона. Ф. Энгельс указывал, что: «Современное естествознание, — единственное, о котором может итти речь как о науке, в противоположность гениальным догадкам греков и спорадическим, не имеющим между собою связи исследованиям арабов...». Далее Ф. Энгельс отмечал, что новое естествознание могло возникнуть лишь с той эпохи, которая «сломила духовную диктатуру папы...» 1). На Руси духовная диктатура церкви была сломлена несколько позднее, а поэтому позднее было устранено (и то лишь в основном) главное препятствие для развития и распространения астрономических знаний. В последующем изложении мы перейдем к рассмотрению астрономических познаний русского народа в многовековую донаучную эпоху. При этом нет возможности строго разграничить хронологически намеченные выше четыре периода допетровской эпохи; тем более, нет возможности излагать весь исторический материал в соответствии с этими периодами. В одно и то же время имела распространение литература, возникшая в разные времена. Например, в XVI в. была распространена и литература византийского происхождения и более новая литература, пришедшая с Запада и в той или иной мере отражавшая веяния эпохи Возрождения. В нашем распоряжении нет данных о времени распространения разных сочинений. К тому же многие древнейшие рукописи сохранились только в списках (копиях) позднейшего времени. Однако в дальнейшем изложении мы увидим постепенное повышение уровня научных знаний и интересов, схематически очерченное выше и требующее специального изучения и разработки. Нет !) Ф. Энгельс, Диалектика природы, Господ итиздат, 1950, стр. 152.
СЧЕТ ВРЕМЕНИ В ДРЕВНЕЙ РУСИ 11 основания разбивать на периоды рассмотрение летописных записей с XI по XVII в., так как их характер отражал старые традиции монастырей и они с XV в. уже стали отставать от уровня светского образования. 1, Счет времени в древней Руси У всех народов древности астрономические познания развивались в силу практических потребностей и преимущественно в двух направлениях: нахождение способов ориентировки по звездам и определение времени. Ф. Энгельс в «Диалектике природы», характеризуя возникновение наук, отмечал: «Сперва астрономия, которая уже из-за времен года абсолютно необходима для пастушеских и земледельческих народов» 1). Подобно другим народам, например древним египтянам, арабам — славяне выработали свой календарь. Его создание восходит еще к дофеодальной эпохе. К сожалению, об особенностях этого календаря приходится только догадываться по некоторым отрывочным данным, смешанным с данными о календарях позднейшей эпохи. Древнерусский календарь потом был забыт так же, как в свое время после принятия христианства были забыты календари, возникшие у галлов, германцев и других европейских народов. Православная церковь вместе со своей догматикой и обрядностью принесла из Византии и юлианский календарь, по которому справлялись многочисленные праздники и который со временем вытеснил древнерусский календарь, возникший еще во времена язычества. Ведя борьбу с язычеством, новое русское духовенство обратило особое внимание на искоренение прежнего календаря и насаждение своего календаря, введенного в Риме еще в I в. до н. э. Однако древнерусский народный календарь отмирал не без борьбы и привычка считать начало года с марта, а не с 1 сентября (как считали в Византии, а затем на Руси до реформы Петра I) сохранялась очень долго. В летописях целые фрагменты, датированные «мартовским стилем», встречаются до XVI в. К сожалению, неизвестна астрономическая основа древнерусского календаря: был ли он вначале лунным календарем, соединенным позднее с солнечным юлианским, или же он еще до принятия христианства был лунно-солнечным. В последнем случае он должен был быть весьма сложным, требующим хорошего знания астрономических основ календаря и его арифметической теории. Подробно изучавший проблему славянского календаря Степанов пришел к заключению, что в древней Руси начало 1) Ф. Энгельс, Диалектика природы, Госполитиздат, 1950, стр. 145
12 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ года относили всегда к весне, т. е. к солнечному и природному круговороту, и начинали год с полнолуния фенологической (т. е. соответствующей весенней погоде) весны. Начало года было поэтому не точно 1 марта, а лишь вблизи этой даты. Этим, например, объясняется такое выражение в летописи: «в лето 6645 (1136 г.) настанущую в 7 марта». Следами культа Луны, отразившегося в календаре, являются известные праздники славян: масленица и похороны бога Ярилы (последние отмечались до XVIII в.). Три дня его похорон соответствовали трехдневной невидимости лунного серпа в новолуние, — по-древнерусски — «в межимесячии». Долгое время русские летописцы стремились обозначать годы «по старине», мартовским стилем, а не с сентября, «как мнилось грекам», и к чему, видимо, сами летописцы относились с неодобрением. Заметим, что с астрономической точки зрения начинать год вблизи даты весеннего равноденствия более естественно. Путаница стилей, возникшая позднее из-за разного счета начала года и усугубляемая при переводах старого летоисчисления («от сотворения мира») на современное, до сих пор полностью не устранена. Правило вычитания из датировок допетровской эпохи 5508 лет с 1 января по 1 сентября и 5509 лет с 1 сентября по 31 декабря применимо лишь к сентябрьскому стилю, а им летописцы пользовались далеко не всегда. Сохранились древнерусские названия лунных фаз, показывающие, что они внимательно изучались на Руси: новолуние — межи, молодой серп — новец, первая четверть — новый перекрой, фаза около 10 дней — подполонь, полнолуние — по- лонь, фаза около 17 дней — ущербу последняя четверть — ветхий перекрой, старый серп — ветох. В древнейших книгах церковного обихода сохранились древнерусские названия солнечных месяцев, впоследствии оставленные, тогда как украинцы и поляки сохранили свои национальные названия месяцев. Древнерусские и украинские названия месяцев имеют между собой много общего. Различие во времени наступления сезонных явлений природы в средней полосе Руси и на более южной Украине вызвало одинаковые названия у смежных, но разных месяцев. Приводим эти названия параллельно с украинскими и вероятное объяснение их происхождения. Ударения даем по толковому словарю В. И. Даля. В лунно-солнечном календаре древней Руси для согласования продолжительности 12 лунных месяцев (насчитывавших по 29 и по 30 дней) с солнечным годом вставлялся иногда 13-й, дополнительный месяц, называвшийся у византийских книжников «эмболисмическим». На Руси такая вставка называлась «мулизмой». По мнению Степанова, ее производили
СЧЕТ ВРЕМЕНИ В ДРЕВНЕЙ РУСИ 13 семь раз в течение 19 лет — после августа второго круга Луны, после июля пятого ее круга и т. д. В результате фазы Луны приходились почти на прежние даты солнечного юлианского календаря. Повидимому, были и другие системы вставок дополнительного месяца. Месяц Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль Русское название Сухий Березозол Травень Изок Чёрвень Зарев Рюин Листопад Груден Студен Просинец Сёчень Украинское Березозол Цветень Травень Чёрвец Липец Сёрпень Врёсень Паздерник Листопад Студень (Грудень) Сёчень Лютый Толкование русских названий Сушка срубленного леса Сок берется из берез или сжигание в золу срубленного 1 леса Цветение трав Изок—кузнечик Чёрвец — насекомое, называемое «кошениль», дающее красную краску — «чёрвец» Зарницы или холодные зори, либо рев оленей От «реветь». Славянский корень слова, означающего дерево, дающее желтую краску Груда — замерзшие колеи От стужи Прояснение неба зимой Срубали, секли лес; может быть, этот месяц отсекал старый год от нового Из сочинений, посвященных проблеме календарного исчисления, наиболее интересно сочинение «Кирика диакона и доместика Новгородского Антониева монастыря учение имже ведати человеку числа всех лет». Кирик, умерший в молодых годах, был выдающимся человеком XII в. Он был составителем I Новгородской летописи и во всяком случае подготовил материал для нее. В указанном сочинении Кирик излагает учение о високосном годе, о вычислении пасхалии и о лунном годе. Например, он отмечает: «Весто да есть, яко в едином лете книжных месяцев 12, а небесных лун исходит 13, а на коеждо лето оставает 11 дний и в тех днех на 4-е лето приходит Луна 13-я, а по 4 недели чтутся в месяц. 13 месяцы полны от года до года и один день». Такого же исчисления
14 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ лунно-солнечного года в средние века придерживались книжники и в Риме и в Англии. Кирик знал такие сложные понятия из теории календаря, как эпакт (возраст Луны в определенный день года), индикт (15-летний цикл), 28-летний «солнечный круг», 19-летний лунный круг и «великий индиктион» пасхальных таблиц в 532 года. Будучи в основном книжным человеком — историком и «числолюбцем», Кирик в то же время был тонким и внимательным наблюдателем неба. Об этом свидетельствует одна его приписка в летописи под 1136 г. к описанию события, с которым указанные в приписке детали никак не были связаны. «Прииде Новугороду князь Святослав месяца июля в 19, преже 14 каланда августа, в 3 час дне, а луне небесней в 19 день». В этих словах Кирик скупо, как все летописцы, описывает целую картину неба. На восточной его стороне к приезду князя сияло Солнце, а на западе виднелась белесоватая Луна в возрасте 19 дней, и Кирик подчеркнул, что по его собственным наблюдениям 19-дневная Луна совпала с 19-м числом книжного месяца. Не сдержав желания показать свою ученость, Кирик прибавил сюда и известные ему «августовские каланды» (календы или декады) древнеримского календаря, не имевшие распространения на Руси. В том же Новгороде другой летописец отметил в 1206 г. редкое явление — наступление точной фазы первой четверти Луны (когда видна ровно половина лунного диска) не на 7—8-й день после новолуния, а на 8—9-й. Такого рода замечание в ту эпоху могло быть основано только на длительных систематических наблюдениях лунных фаз, а не на каких-либо теоретических расчетах, для которых имевшиеся тогда математические средства были недостаточны. Интерес к календарным вопросам на Руси был широко распространен. Характерно, что были придуманы и применялись разные правила расчетов по руке и по пальцам. Они давали возможность делать вычисления, не пользуясь дорогостоящими рукописными книгами. Так, были распространены «рука рождению или ущерблению Луны», «о часех боевых, како их учитать по руце», «рука Иоанна Дамаскина — круг Солнцу» и другие способы календарных расчетов для «число- любцев». Один из элементов расчета пасхалии (дней празднования пасхи) даже назывался «вруцелето», так как его можно было определять по руке, «держать в руке лето». (Заметим, что «лето» по-древнерусски означало «год».) Задача расчета пасхалии, т. е. даты наступления праздника пасхи на много лет вперед, была не легким делом. Не случайно, что еще в XIX в. этой проблемой занимался такой
СЧЕТ ВРЕМЕНИ В ДРЕВНЕЙ РУСИ 15 выдающийся математик, как Гаусс. Трудность расчета пасхалии обусловлена сложностью движения Луны, к фазам которой приурочивали этот праздник в своем календаре древние евреи, а за ними и христиане. Рис. 1. Кремлевские часы начала XV в. В 1492 г. кончились пасхальные таблицы, вычисленные в свое время для византийской церкви, но которыми пользовалось и русское духовенство. Митрополит Московский Зосима, епископы Филофей и Геннадий самостоятельно выполнили новое предвычисление пасхалии на ряд лет вперед. Они вели эту работу независимо друг от друга для взаимного контроля. Это показывает основательное знакомство более просвещенных деятелей русской церкви с теорией календаря уже в XV в. Заканчивая обзор истории русского календаря, напомним, что перенос начала года с 1 сентября на 1 января и переход
16 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ к счету лет по современной системе были осуществлены Петром I в 1700 г. Счет часов в течение суток в средние века как на Руси, так и в Западной Европе был приближенным. Время определяли преимущественно «на глазок», так как хозяйственная жизнь в ту эпоху еще не требовала большой точности. На Руси был принят византийский церковный счет часов: полночь — на исходе шестого и в начале седьмого часа ночи, полдень — между шестым и седьмым часами дня. Час назывался сначала «годом» или «годиной». В то же время под словом «час» понимали краткий промежуток времени, — отсюда сохранившиеся и теперь выражения «смертный час», «сейчас», «тотчас» и т. д. Первое описание башенных механических часов, сооруженных в Москве, относится к 1404 г. (при вел. князе Василии I, сыне Дм. Донского). Эти часы были одними из первых в Европе. Они были каждый час «человековидно, самозвонно и страннолепно», т. е. как человек, но сами собой, и приятно. Новое тогда часовое дело на Руси осваивалось очень успешно. В 1436 г. были устроены городские часы в Новгороде, а в 1477 г. и в Пскове. Для упрощения регулировки хода часов по Солнцу городским часовщикам была дана инструкция сверять показания часов с моментами восхода и захода Солнца, которые для этого были вычислены. Проверка этой своеобразной таблицы показывает, что летнее солнцестояние падает в ней на 15 июня, и отсюда можно заключить, что она была составлена еще в XI в., к сожалению, неизвестно кем. Возможно, что уже тогда ею пользовались в Новгородской земле, ставшей очагом культуры северо-восточной Руси. В XVII в. в Новгороде был осуществлен переход к счету часов от полуночи, но для всей России этот счет был установлен окончательно уже в 1700 г. при Петре I. 2. Регистрация небесных явлений В глубокой древности астрономические наблюдения были наиболее развиты среди народов, заселявших пространства Египта, Месопотамии, Индии и Китая. В этих странах климатические условия были благоприятны для наблюдений. В средней полосе Европы, тем более на севере ее, более пасмурная зимняя погода и короткие летние ночи не благоприятствовали (как они не благоприятствуют и сейчас) астрономическим наблюдениям. В России к тому же при ослаблении связей с другими странами в период татаро-монгольского ига и феодальной раздробленности не было большой потребности в развитии методов астрономической ориентировки. Оживив-
РЕГИСТРАЦИЯ НЕБЕСНЫХ ЯВЛЕНИЙ 17 щиеся в XVI в. сообщения с северными морями в летнее время, в период белых ночей, также, казалось бы, не благоприятствовали изучению звездного неба. Тем не менее, и до этого на Руси было много вдумчивых наблюдателей, подмечавших все, а в особенности необычайные небесные явления и по-своему толковавших их. Для календарных и, может быть, для других целей передовые люди русского общества нередко обращались к наблюдениям небесных явлений и, возможно, вели систематические записи, погибшие в обстановке внутренних княжеских усобиц и частых татарских набегов. В эту эпоху в разных странах наиболее любознательные и склонные к изучению естествознания люди встречались чаще всего среди предприимчивых торговых людей. Так, например, тверской купец Афанасий Никитин совершил в 1466—1472 гг. далекое путешествие в Иран и Индию и оставил интереснейшее описание своих странствований. В этих своих записях, между прочим, он упоминает, как о привычном для себя деле, о наблюдении им положения созвездий (Большой Медведицы и Ориона) в ночь под пасхальное воскресенье. При этом он сообщает, что в дороге у него украли бывшие с ним книги. Ему пришлось определять даты наступления пасхи без книг. Отсюда можно заключить, что Афанасий Никитин — не ученый, а только купец и книжник своего времени — имел незаурядные для той эпохи астрономические познания. Рассказ Афанасия Никитина свидетельствует о том, что в его время многие торговые люди при своих дальних путешествиях пользовались астрономическими методами для определения календарных дат и маршрутов своих путешествий. Русские летописи характеризуются лаконичностью записей и, как правило, не входят в подробное обсуждение отмечаемых событий. Летописи составлялись обычно людьми духовного звания и это накладывало на них особый отпечаток, поскольку летописи отражали и мировоззрение составителя. Ясно, что они далеко не в полной мере отражают внимание русских людей к явлениям природы и, может быть, отстают от уровня знаний передовых современников. Многое (но далеко не все) летописцы записывали со слов очевидцев, поэтому летописные записи не всегда точны: летописец не был лично наблюдателе*м всех упоминаемых им небесных явлений. Необходимо помнить также (а это часто забывают), что до нас дошли преимущественно летописные своды, редакторы которых часто выпускали многие подробности, отмеченные составителями отдельных летописей, вошедших в свод. Тем не менее, русские летописи являются не только памятниками, свидетельствующими о внимании и интересе
18 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ к небесным явлениям на Руси, но и ценнейшим научным источником. Дело в том, что многие астрономические явления, как например, повторяемость затмений, повторяемость появления некоторых комет и т. п., имеют многовековую периодичность. Для ее установления даже самые грубые и наивные описания явлений имеют огромное значение, если только они сделаны в глубоком прошлом, поскольку такие описания позволяют проверять правильность выводов современной науки. Примеры этого мы увидим дальше. С астрономической точки зрения русские летописи были подробно изучены Д. О. Святским по предложению выдающегося русского филолога и историка акад. А. А. Шахматова (1864— 1920). Д. О. Святский в своей работе использовал обширные вычисления выдающегося, к сожалению, рано умершего астронома М. А. Вильева (1893—1919). Вильеву отечественная наука обязана многим. В частности, им вычислены условия видимости на Руси всех солнечных и лунных затмений, происходивших с X до начала XVIII столетия, что имеет большое значение для многих исторических изысканий. Записи астрономических явлений, отмеченных в византийских хрониках еще в X в., уже привлекали внимание русских летописцев. Самостоятельные записи астрономических явлений начинаются в русских летописях с 1064 г., когда было отмечено очередное солнечное затмение: «пред сим же временем и Солнце переменися, и не бысть светло, но аки месяц бысть, его же невегласи глаголют снедаемому сущю» (Лаврентьевская летопись, свод 1377 г.). Летописец не только отметил вид Солнца во время затмения, но и категорически отверг распространенное среди многих народов древности поверье, будто бы во время затмения какое-то чудовище («дракон») съедает Солнце. Сторонников этого поверья русский летописец назвал «невегла- сями», т. е. несведущими или невеждами. К сожалению, он не приводит своего мнения на этот счет, но можно думать, что ему было известно правильное объяснение явления затмений. За 660 лет (с 1064 по 1725 г.) в летописях отмечено 49 солнечных и лунных затмений. В частности, зарегистрировано 38% от числа прошедших за это время солнечных затмений, во время которых Луной закрывалось более половины солнечного диаметра и которые могли бы быть видимы на территории Руси. Остальные 62% затмений или прошли при пасмурной погоде и поэтому не были отмечены в летописи, или были потом выпущены при составлении летописных сводов. Следует отметить, что в западноевропейских хрониках тоже отмечались далеко не все затмения. Информаторы русских летописцев обнаружили большую наблюдательность. Иногда регистрировались затмения, при ко-
РЕГИСТРАЦИЯ НЕБЕСНЫХ ЯВЛЕНИЙ 19 торых была закрыта только четвертая часть солнечного диаметра. Заметить такие затмения, не зная о них заранее, можно было лишь при внимательном отношении к небесным явлениям, тем более, что в те времена никому не приходила в голову дерзкая мысль рассматривать ослепительное светило через закопченное стекло. В описаниях солнечных затмений встречаются краткие, но интересные подробности; например, не раз отмечались видимость звезд во время полной фазы затмения (и сейчас случайные наблюдатели замечают это явление редко), цвет планет, также становящихся видимыми при затмении, заревое кольцо по горизонту, фаза затмения и даже направление, по которому надвигалась тень Луны. В качестве примера можно привести сообщение Никоновской летописи под 7 августа 1366 г. Сообщив о нападении египетского султана на Антиохию и «святой город» Иерусалим, летописец добавляет: «и сего не търпя, солнце луча своа скры месяца августа в 7 день, в 3 час дня, и бысть убо тогда Солнце аки триех дней месяць, ущерб убо бе ему с полуденьные страны, и мраку синю и зелену от запада приходящу и пребысть тма велиа час един и обратися солнце роги на полдень аки месяць млад, таже обратися солнце роги к земле и бысть аки месяц, и тма велиа, и потом по малу свет свой припущаше, дондеже исполнися солнце все и свет свой паки яви и обычно лучами светлость сиаше». В литературном (и астрономическом) переводе на наш современный язык это описание гласит: «и не вытерпев этого, Солнце скрыло свои лучи 7 августа в 3 часа дня и выглядело оно тогда как лунный серп в возрасте трех дней (через 3 дня после новолуния), и ущерб диска начался с юга. С запада надвинулась темнота (тень Луны), производящая (характерное для затмения) окрашивание предметов в синевато-зеленоватый тон. Большая темнота ощущалась около часу. Затем серп Солнца (закрытого Луной) повернулся рогами к югу и выглядел как молодой месяц, рогами к земле, и все еще было темно, после чего свет его постепенно становился ярче, пока Солнце не приняло свой обычный вид и не стало сиять, как всегда». Это затмение наблюдалось в одних местах как полное, в других — как кольцеобразное. Сопоставление описания летописи с вычислениями М. А. Вильева показывает, что наблюдения производились к северу от полосы полного затмения, т. е. в Москве или в Новгороде, но не в Киеве (скорее в Новгороде, так как в Москве фаза затмения была больше, чем по летописи). «3 часа дня» по церковному счету соответствует примерно 5—6 ч. утра, и поэтому можно установить, что затмение было утром, когда Солнце стояло на востоке.
20 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Не имея возможности много останавливаться на описаниях затмений, отметим знаменитое полное затмение 1 мая 1185 г. Исходным является, повидимому, описание Лаврентьевскои летописи: «месяца мая в 1 день, на память святого пророка Иеремии, в середу на вечерни, бысть знамение в солнци, и морочно бысть велми, яко и звезды видети, человеком в очью яко зелено бяше, и в солнци учинися яко месяць, из рог его яко угль жаров исхожаше страшно бо видети человеком знаменье божье». Это затмение отмечено не только в летописях. Оно описано и в знаменитом памятнике древнерусской литературы — «Слове о полку Игореве». Но во время похода князя Игоря (составляющего сюжет «Слова») на берегу р. Донца (Курская обл.) наблюдалось только частное затмение. Поэтому поэт А. Н. Майков, пересказывая летописи, ошибочно соединил оба описания: «У Донца был Игорь, только видит Словно тьмой полки его прикрыты, И воззрел на светлое он Солнце — Видит: Солнце, что двурогий месяц, А в рогах был словно угль горящий, В темном небе звезды просияли, У людей в глазах позеленело». Самое замечательное в летописном описании затмения отмечено нами курсивом. «Угль жаров», исходящий от затмившегося Солнца — это красноватый язык протуберанца, — извержения раскаленных газов с поверхности Солнца. Таким образом, здесь зафиксировано первое в истории наблюдение невооруженным глазом протуберанцев, видимых только при некоторых полных затмениях. По исследованию итальянского астронома А. Секки, в Западной Европе первое такое наблюдение было сделано только в 1239 г. Как известно, правильное истолкование явления протуберанцев было дано только в XIX в. Отмечая лунные затмения, летописцы часто указывали цвет затмившейся Луны: «бысть аки кровава», «аки темною кровию покровено сътворися». Анализ летописных данных о лунных затмениях за много лет позволил проверить гипотезу французского астронома Данжона о периодичности в изменении цвета затмившейся Луны (обусловленного состоянием земной атмосферы) и о связи этого явления с периодичностью солнечных пятен. Русские летописи и другие материалы не показали полного соответствия этой гипотезы с действительностью. Описание лунного затмения 22 декабря 1200 г. позволяет предполагать, что уже тогда на Руси была известна таблица «лунного течения», дававшая характери-
РЕГИСТРАЦИЯ НЕБЕСНЫХ ЯВЛЕНИЙ 21 стику фаз Луны (конечно, приближенно) на большой срок вперед и назад — своего рода прообраз современных астрономических календарей. Эта таблица позднее даже печаталась в церковных книгах. В связи с упомянутой периодичностью солнечных пятен (средний период 11 лет) постоянно возникает вопрос о наличии еще и более длительного периода, требующего установления характеристик солнечной деятельности в далеком прошлом, задолго до изобретения телескопа и до систематического изучения Солнца. Это оказывается возможным потому, что годы усиленного появления пятен на Солнце сопровождаются увеличением числа и яркости полярных сияний. Русские летописи отмечают с X до XVIII в. 20 сияний, которые, как и на Западе, иногда истолковывались как видения сражающихся небесных воинств, предвещающих победу тем, кто их видит. Сообщения русских летописей, как и записи в летописях китайских и арабских, позволили проследить солнечную деятельность в глубоком прошлом. Особенно замечательны одни из первых в мире наблюдения огромных солнечных пятен в 1365 и 1371 гг., записанные в Никоновской летописи. Большие пятна могли быть видимы невооруженным глазом благодаря засухе и лесным пожарам, позволявшим смотреть на Солнце, не повредив зрения. Русские летописи дают описание появлений 37 комет. Многие из них без этих описаний не были бы известны науке. Появления кометы Галлея, 75-летняя периодичность которой была установлена только в конце XVII в., могут быть прослежены по русским летописям до 1066 г., а может быть, до 912 г., если эта запись не заимствована из византийской хроники Амартола. Появление кометы Галлея в 1066 г. отмечено также на стене храма в Лыхнах — древней столице Абхазии. Грузинские наблюдатели описали комету и ее хвост в следующих выражениях: «Это случилось в лето 6669, короникона 286, в царствование Баграта, сына Георгия, в 38 индикт, в месяце апреле: показалась звезда, из чрева которой выходил большой луч, связанный с нею. Это продолжалось с Вербной недели до полнолуния». Быть может, еще большую ценность, чем наблюдения комет, имеют летописные описания выпадения метеорных дождей. Значение русских летописей для установления вековой периодичности метеорного потока Леонид признал, в частности, американский астроном Фишер, использовавший для своей работы также и корейские летописи. Таким образом, записанные в летописях наблюдения небесных явлений на Руси не только свидетельствуют о разносторонних интересах и о наблюдательности русских людей, но
22 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ и являются ценным вкладом в историю науки наряду с наблюдениями египтян, халдеев и китайцев. Все это находится в резком противоречии с имевшимися в исторической литературе попытками изобразить жителей древней Руси какими-то варварами. Так, например, немец Оберборн описал под 1582 г. мнимое падение в Москве исписанного таинственными письменами метеорита, будто бы сжегшего дворец Ивана Грозного и напугавшего до смерти «московитов», отправившихся в лес за дровами, «как это в обычае у сих варваров». Письмена на метеорите якобы прочитали пленные немецкие проповедники. Эта фантазия представляет собой просто пересказ легенды о случае такого рода в Китае, относимом к 211 г. до н. э. 3. Представления о строении вселенной и астрономическая литература в XI—XV вв. В средневековой Руси духовенство оказывало большое влияние на политическую жизнь и под полным контролем церкви находилась имевшаяся в обращении литература. Известно много списков древней «отреченной» (т. е. запрещенной церковью) литературы. В этих списках оказывается много книг научного характера. Владельцы и читатели таких книг подвергались преследованиям, а сами книги нередко уничтожались. Поэтому сохранившиеся до нашего времени литературные памятники средневековой Руси не дают полного представления о многообразии научной литературы, обращавшейся в то время, и о распространении астрономических знаний в русском обществе. Реакционное духовенство далеко не всегда различало астрономию и астрологию, да впрочем во всей мировой литературе вплоть до XVIII в. они, как правило, переплетались. Достаточно вспомнить, что уже после Коперника известный наблюдатель неба Тихо Браге (XVI в.) и великий ученый Кеплер (начало XVII в.) так или иначе занимались астрологией. Календари XVII и даже XVIII вв. наряду с астрономическими данными постоянно давали и астрологические предсказания. Русское духовенство, следуя византийским традициям и до XVI в. поддерживая теснейшую связь с византийской церковью (нередко русскими митрополитами были прирожденные греки), принимало допущенную в Византии литературу, но отвергало и преследовало наследие античной науки как науки языческой. На таких же позициях, как известно, долго стояла и католическая церковь. Благодаря ее засилью в средние века в Западной Европе был застой в науке. Первые робкие шаги прогрессивной научной мысли в Европе, развивавшейся в ре-
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ В XI XV ВВ. 23 зультате общения с арабской культурой, усвоившей часть научного наследства древних греков, относятся к тому времени, когда русский народ уже испытывал на себе всю тяжесть борьбы с монгольскими завоевателями. Церковь и на Западе и у нас преследовала всякую науку о природе и всячески препятствовала ее популяризации. Так, в XII в. черноризец-монах Кури писал об астрологической литературе, знакомившей все же читателей с небесными светилами и их движениями: «а ты книгы годяться сжечи». В так называемом «Слове» св. Ефрема (XIV в.) в списке отреченных книг на первом месте стоят «Остронумея» и «Звез- дочетье». В XV в. влиятельнейший игумен Волоколамского монастыря Иосиф Санин (Волоцкий) обвинял своих политических противников в том, что они «звездозаконию учат и тому, как по звездам узнать судьбу человеческую, а писание божественное учат презирать». Духовенство поучало русского человека, чтобы на вопрос о том, знает ли он о древнегреческой науке, он отвечал презрительно: «Еллинских борзостей не такох \ ни риторских астроном не читах, ни с мудрыми философы в беседе не бы- вах, — учуся книгом благодатного закона; аз бо есмь умом груб и словесом невежа, не бывавшю ми во Афинах от уности; но еще и не учен словом, но ни разумом; не учен диалектике, риторике и философии, а разум христов в себе имем»; «бого- мерзостен пред господом богом всяк, любя геометрию... а се душевнии греси — учитися астрономии и еллинским книгам... знамения небесные бывают всякими различными образами, и о том рассуждать никому не пригоже: небесное знамение — тварь божия, ему творцу и работает, и рассуждать про то никому не удобно». Церковь проклинала тех, кто «иже зрят на бег небесный», т. е. кто изучает планеты и их движения, а это косвенно свидетельствует о том, что такие «зрящие» были. «Мафиматикиею наричется зодии (т. е. зодиак. — Б. В.) и планиты и всяк веруяй звездочетию и планитам и всякому чернокнижию проклят есть», — так писали на Руси отцы церкви, у которых обучались чтению и письму представители тогдашней русской интеллигенции. Такое мнение церковников об астрологии и астрономии сохранялось и в период феодальной раздробленности Руси и позднее. Оно приводило к ожесточенному преследованию нарушителей религиозного благочестия. Но в то же время все эти дошедшие до нас многочисленные выпады церковных писателей против науки и тех, кто ею интересовался, говорят о том, как много было русских людей, стремившихся к знанию. ) То есть «греческой философии не изучал:
24 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Ни в одной стране церковь не могла, однако, ограничить умственные запросы верующих рамками одного лишь священного писания. По необходимости приходилось допускать к обращению книги, в которых о мироздании говорилось все- таки иначе, чем в библии. Необходимость заставила и многих церковных писателей затрагивать темы о мироздании. Не создав никакой новой науки и отвергая античную науку, известную им только по обрывкам, они стремились эти обрывки в искаженном виде согласовать с краткими и наивными высказываниями священного писания об устройстве мира. По этому направлению пошли и православные византийские и католические западные церковные писатели. «Святой» Лак- танций в IV в. в Западной Европе отвергал шарообразность Земли; так же отвергал греческую науку византийский монах Козьма Индикоплов в VI в. и так же отвергали ее русские монахи даже в XVI в., уже после сформирования централизованного русского государства. Православная церковь, утвердившаяся на Руси в конце X в., свое мировоззрение долго черпала из византийских источников. Не удивительно поэтому, что православное духовенство распространяло на Руси переводную литературу византийского и вообще восточного происхождения, так что необходимости в создании «своей» столь же антинаучной литературы не было. Консервативность, присущая религиозной мысли, требовала, чтобы и в XVII в. взгляд на мироздание оставался таким же, каким он был при крещении Руси и каким он был еще на несколько веков раньше в эпоху признания христианства государственной религией в Византии. С расширением Московского государства с конца XV в., а преимущественно в XVI в., с Москвой оказались связанными литовские и другие западные земли, не страдавшие от татарского владычества и развивавшиеся свободнее в культурном отношении. Многие литовские феодалы переходили на службу к усилившемуся Московскому государству и приводили с собой служилых людей. Новые люди в эту эпоху, а частично и раньше, занесли на Русь, как сказано во введении, переводные сочинения западного происхождения, уже отражавшие веяния эпохи Возрождения и характерный для нее интерес к древнегреческой науке. Эти сочинения проходили цензуру западной католической и православной церкви и потому, по крайней мере вначале, распространялись сравнительно свободно. Астрологические и научно-астрономические сочинения «просачивались» как «контрабанда» и чаще всего уничтожались. Поэтому не представляет большого интереса подробное рассмотрение «восточных» и «западных» влияний в переводной
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ В XI—XV ВВ. 25 астрономической литературе, обращавшейся на Руси, как делали это до сих пор некоторые историки науки. Эта литература, освященная в какой-то мере авторитетом церкви, отражала влияние «востока» и «запада», «византийской традиции» и античной науки на подсобную церковную литературу и только. Анализ с этой точки зрения уцелевших книг еще не дает правильного представления о том, в какой мере зарубежные влияния отражались на мировоззрении передовых русских людей, тянувшихся к «отреченной» церковью литературе, сжигавшейся, а может быть, и пополнявшейся на русской почве. Следует подчеркнуть, что в средние века и в странах арабской культуры и в Западной Европе научные сочинения носили по преимуществу компилятивный характер. Поэтому некоторые из рукописей, распространенных на Руси, считались до сих пор просто переводными, хотя их первоисточники в литературе западных стран (лучше, чем у нас, сохранившейся) до сих пор неизвестны. Некоторые из них могли быть и оригинальными русскими компиляциями, оригинальными в той же мере, как были оригинальными и другие компиляции того времени: и те и другие составлялись на основе античных источников. Что же касается иностранной терминологии в этих сочинениях, то она, как и позднее, заимствовалась из классических языков и потому наличие ее не является доказательством переводного происхождения таких сочинений. Во всяком случае, нельзя судить об уровне астрономических представлений передовых людей русского общества только по допущенным церковью и потому уцелевшим памятникам переводной литературы, да еще строго каноническим по содержанию. Точно так же неправильно представлять комментарии летописцев-монахов к их летописным записям как теории «знаменования небесных явлений», отражавшие будто бы взгляды наиболее передовых людей того времени, и пытаться периодизировать эти «теории». Летописцы-монахи не были наиболее сведущими в астрономии русскими людьми (такими были люди, подобные Афанасию Никитину), и сами летописи дошли до нас в виде сводов в редакциях, часто не отражающих подлинного мировоззрения непосредственных авторов записей небесных явлений. Еще в 1073 г. для киевского князя Святослава был переписан славянский (болгарский) компилятивный сборник, известный под названием «Изборника Святослава». В нем содержится ряд астрономических и астрологических сведений и календарных данных, почерпнутых из разных источников. В частности, в нем приводится описание и изображение 12 зодиакальных созвездий (вернее, знаков зодиака), по которым
26 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ в течение года Солнце обходит небо. Несомненно, что и еще раньше великий князь Ярослав, известный любитель книг, и другие образованные люди Киевской Руси были знакомы Рис. 2. Изображение зодиака из «Изборника Святослава» (1073 г.). с византийской астрономической литературой и с теми наблюдениями небесных явлений, которые вели их соотечественники. В XI—XIII вв. интерес к астрономии проявлялся и в том, что русские князья и богатые люди в Киевской и в Ростово-
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ В XI XV ВВ. 27 Суздальской землях украшали потолки своих теремов астрономической росписью. Об этом говорит, например, старинная былина про Соловья Будимировича. В его палатах: На небе солнце — в тереме солнце, На небе звезды — в тереме звезды, На небе заря — в тереме заря, И вся красота поднебесная. Обычай князей и богатых людей украшать свои жилища дорогими картинами с астрономическими сюжетами виден из того, что выступавший обличителем богачей Даниил Заточник, представитель бедной «младшей» дружины князя, писал: «Не видел есмь неба полстяна (т. е. войлочного потолка. — Б. В.) и звезд лутовяных» (оловянных украшений на нем. — Б. В.). Это означало, что в его бедном жилище не было изображения неба со звездами, обычного для богатых домов. Древнейшей и популярнейшей книгой русского происхождения считается компилятивный сборник «Толковая Палея», составленный не позднее XIII в. Из сохранившихся списков ее самый древний относится к 1350 г. «Палея», одобренная церковью, представляет собой пересказ ветхозаветной библии с обширными пояснениями к рассказу о «Шестодневе», т. е. о шести днях сотворения мира. «Палея» в общем стоит на позициях византийских и других восточных церковных писателей V—X вв., которые, впрочем, не были вполне идентичны в оценке различных мнений об устройстве мира. В «Палее» Земля описывается как стоящая «ни на чем» (а вовсе не на «трех китах», как многие думают о старых русских представлениях). Она держится «волей божией». Шарообразность Земли «Палея» отвергает. Светила представляются движущимися «по воздуху» при помощи духов. Здесь же дается критика астрологии как науки, противной христианскому учению о свободе человеческой воли. Над Землей, по «Палее», находится твердь — прозрачный ледяной свод, уменьшающий жар от находящихся над ним небесных светильников — Солнца и Луны. Еще выше находится второе небо, где помещены звезды и планеты. О звездах, как о далеких солнцах, как известно, до XVIII в. ничего не знали, планеты же в «Палее» перечисляются в порядке «поясов» или расстояний от Земли, как от центра вселенной. Это перечисление: Арерис (Марс), Ермис (Меркурий-Гермес), Завесь (Юпитер-Зевс), Афродит (Венера-Афродита) — «иже есть денница вечерняя либо утренняя», Крон (Сатурн- Кронос) — представляет собой искаженное представление
28 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ о концентрических сферах Аристотеля, на которых расположены планеты, вращающихся вокруг неподвижной Земли. Но эта схема искажена, так как порядок расположения планет; следовало дать такой: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и сфера неподвижных звезд. Солнце в «Палее» помещено между Юпитером и Венерой, а Луна — дальше всех, причем сферы Аристотеля названы планетами, а сами планеты — звездами. Сферы приводятся в движение ангелами. Таким путем математическое представление Аристотеля о вселенной было невежественно переделано в подобие ветхозаветной церкви — скинии, покрытой шатром, а планеты низведены до символа семисвечного светильника в этой скинии. В духе «Палеи» представления о мироздании излагались с некоторыми вариациями и в других сборниках. Например, говорилось, что Земля плавает по океану, у которого «нет конца»; в океан Солнце спускается ночью «не омочась». Очень распространена была на Руси переводная книга александрийского купца Козьмы «Христианская топография». Этот греческий писатель, живший в VI в., плавал в Индию и за это был прозван Индикопловом. Позднее он стал монахом и поставил себе целью противопоставить «ложному еллин- скому изложению» христианское миропонимание, основанное на «священном писании». Ссылаясь на него, он отвергает шарообразность Земли и описывает ее как плоский прямоугольник, окруженный океаном, а за ним стенами, на которые опирается твердое небо в виде комары, называемое им просто твердью. Над небом находятся верхние, небесные воды. Все вместе представляет собой подобие скинии. Планеты движутся по кругам при помощи ангелов, а Солнце на ночь прячется за высокой горой, стоящей на севере. Ангелы нарисованы только в русском переводе, их нет в греческом подлиннике—это результат церковной обработки светских сочинений на Руси. Движение светил происходит не вокруг Земли, а вокруг той же горы, стоящей на севере, за которую скрывается Солнце. Лунные затмения происходят тогда, когда гора эта оказывается между Луной и Солнцем, которое будто бы раз в восемь меньше Земли. Зимой дни короче, потому что Солнце движется ниже и скрывается за широким основанием горы. Такого же рода космографические воззрения, в большей или меньшей степени извращающие научные воззрения греков и более или менее терпимо относящиеся к астрологии, мы встречаем и в других переводных сочинениях восточно-христианских писателей. Важнейшие из них таковы: «Книга Еноха» — старейший текст XIII—XIV вв.;
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ В XI XV ВВ. 29 Сочинение Епифания Кипрского — с XIII в., использовано в «Палее»; «Богословие» Иоанна Дамаскина; Рис. 3. Рисунок из сочинения Козьмы Индикоплова для пояснения явления восхода и захода Солнца. Вершины на севере выше остальных и за них Солнце прячется при заходе. «Александрия», роман Псевдо-Калисфена (переводы с XI в.) об астрологе Александра Македонского; «Шестодневы», описывающие сотворение мира в шесть дней, с примечаниями и толкованием Василия Великого (IV в.;,
30 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Северина Галльского (из Сирии, IV в.), Иоанна Экзарха Болгарского (X в., текст переведен с переделками в XIII в. в Киеве); «Похвала богу» Георгия Посидонийского — сочинение, известное с XIV в. Многочисленность подобных сочинений показывает большой интерес к вопросам мироздания у русских читателей, которые этой литературой, конечно, не удовлетворялись. Несомненно, болыце удовлетворяли русских читателей появившиеся в конце XV в. запрещенные книги «Космография» и «Шестокрыл». За изучение их многие стали жертвами церковного мракобесия. Распространение этих книг связано с так называемой «ересью жидовствующих». В феодальном обществе религиозные ереси были формой классового протеста угнетенных слоев против феодального строя, защитницей которого всегда была церковь. Однако «ересь жидовствующих» носила, повидимому, особый характер и в основе ее были не церковно-канонические разногласия («жидовствующие» не признавали себя виновными в каких- либо церковных уклонах), а вольнодумство, особенно проявившееся в увлечении естественными науками, в частности астрономией с астрологическими примесями. Именно это, а также критика церковного землевладения, причинявшего ущерб светским землевладельцам, было причиной того, что к ереси примкнули некоторые деятели, близкие к великому князю Ивану III, и даже некоторые служители церкви, связанные со светской властью. Эта ересь появилась в 70-х годах XV в. в Новгороде, накануне его подчинения Москве, а затем проникла в Москву и другие города. Хотя предание «еретиков» проклятию впервые было совершено в 1490 г. при Иване III, а вторичное, сопровождавшееся казнями, состоялось сразу после его смерти в 1505 г., почва для ереси, несомненно, была подготовлена еще в середине XV в., если не раньше. Новгород был одним из основных культурных центров России. Новгородцы поддерживали связи со многими странами Европы. Поэтому не удивительно, что «ересь», связанная с увлечением наукой той эпохи, возникла именно там. Сторонниками новой ереси, в среде которых приобрел особое влияние «выезжий» из Литвы еврей Захарий Скара, были многие культурные люди Новгорода и Москвы. Только астрономические интересы могли «совратить в ересь» и таких людей, как многие новгородские иереи и сам московский митрополит Зосима, уже известный нам по своим астрономическим вычислениям пасхалии. По общему мнению, среди «жидовствующих», названных так из-за авторитета, который
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИЙ ВСЕЛЕННОЙ В XI XV ВВ. 31 у них имел разносторонне образованный Скара, были наиболее распространены такие книги, как «Шестокрыл», «Тайная тайных» и др. Некоторые из этих отреченных книг: «Астрология», «Остронумея», «Мартолой» (испорченное слово «астролог»), «Альманак», «Звездочетье», «Планидник», «Беги небесные», «Рафли», «Громник» и др. все же сохранились. Популярность астрологии в смешении с астрономией на западе, а отчасти и у нас в эту эпоху объясняется тем, что астрология рассматривалась как своего рода практическое применение астрономии. Корни астрологии лежали в непонимании причин явлений природы и общественной жизни. Ошибочное же представление о том, что астрология поможет правильно направить практическую деятельность людей, давало ей поддержку влиятельных деятелей, и в том числе нередко монархов и полководцев. Астрология была живуча не как культ, а как система взглядов, ошибочно принятая за практическую науку. Наряду с астрологической литературой, «Шестокрыл» и, например, «Космография» были астрономическими сочинениями, находившимися вполне на уровне науки той эпохи. По своей образованности последователи ереси стояли гораздо выше, чем православное духовенство. Их свободомыслие уже само по себе в глазах церкви было ересью. Поэтому в 1504—1505 гг. по настоянию реакционного духовенства, следовавшего примеру испанской инквизиции, земля была «очищена» от остававшихся «жидовствующих» еретиков (многие еще раньше умерли в тюрьмах после осуждения их в 1490 г.). Влиятельный придворный дьяк Иван Курицын, по прозвищу Волк, Дмитрий Коноплев и Иван Максимов за изучение астрономических книг были всенародно сожжены в клетках. Другим были вырезаны языки, после чего их сожгли, как столетием позже католические власти сожгли в Риме Джордано Бруно. Таким образом, и на Руси пылали костры церковной полиции, сжигавшие еретиков, обвинявшихся наравне с рели-* гиозным свободомыслием в занятиях астрономией. А между тем они не имели возможности пропагандировать ее широко, как это много позднее мог делать Джордано Бруно в некоторых из стран Европы, где влияние церкви к тому времени было уже слабее. В «Космографии» давалось описание системы сфер Аристотеля. Описывалось концентрическое расположение всех 78 сфер, несущих планеты и окружающих неподвижную Землю. Они вложены друг в друга, как «цибуля». Порядок их указан правильно, а о Луне говорится, что она меньше всех. Описан зодиак и правильно указаны периоды обращения по нему планет. Дается описание исчисления долей окружности.
32 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Земля находится якобы «у самой середины неба» и никогда не сходит со своего места. Интересно описание вселенной в разделе «Слово о гибели лунной и солнечной». По «Космографии» Солнце больше Земли в 166 раз. Говорится об условии затмений: Солнце должно быть вблизи узла лунной орбиты (вблизи точки пересечения лунной орбиты в проекции на небо и эклиптики — видимого пути Солнца по небу). Но об узле говорится, как о змие», змий же — это астрономический символ этого узла. Ясно, что такая терминология для невежественного духовенства представлялась явной демонологией — чертовщиной. «Опасный» образчик «чернокнижия» — «Шестокрыл» — есть не что иное, как шесть таблиц движения Луны, расположенных на шести страницах — крылах, отчего и книга получила это название. Мы упоминали уже, что таблицы движения Луны были известны на Руси, повидимому, еще в XII—XIII вв., но тогда они еще не попали в список запрещенных книг. Наставление, содержавшееся в «Шестокрыле», позволяло простым путем вычислять заранее даты определенных фаз Луны и затмений. Например, там говорится: «Крило первое. Аще хочеши ведати поновление (новолуние) ровное (точное) или противление (т. е. противостояние, полнолуние) ровное которому месяцю коли схочешь, пойди собе к первому крилу... а всякий круг... держит 19 год, а тый 19 год словеть (иначе сказать) круг лунный... Возьми тую строку всю, а еще возьми числа против лета (года)...» и т. д., причем пояснялось, как надо вести пальцем по строкам и столбцам, чтобы найти нужное число. Все это напоминало невежественным церковным расследователям преступлений еретиков какие-то заклинания и волшебные манипуляции, а упоминание «змия» (узла лунной орбиты) намекало на вызывание самого дьявола в образе змия. Удачными предсказаниями затмения по этим таблицам Скара мог привлечь внимание и интерес передовой новгородской интеллигенции, научившейся у него этой «звездозритель- ной прелести». Новгородцы издавна интересовались затмениями и первые в мире заметили в 1185 г. солнечный протуберанец. Объявленные «жидовствующими еретиками» новгородские, а затем и московские любознательные вольнодумцы широко пользовались «Шестокрылом», автором которого был живший в XIV в. итальянский еврей Иммануэль-бен-Якоб. Епископ Геннадий, просвещенный человек, сам вычислявший пасхалию, в 1489 г., ознакомившись с «Шестокрылом», о котором сообщили доносчики, с огорчением признал, что это всего лишь лунные таблицы, но могущие, однако, быть
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ В XI XV ВВ. 33 Рис. 4. Страница из рукописи «Шестокрыл».
34 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ основанием для обвинения пользующихся ими в ереси. Основанием для обвинения было то, что в «Шестокрыле» была принята иудейская дата сотворения мира вместо византийской, принятой православной церковью. Но с принятием иудейской даты уже не было оснований ожидать конца мира в 7000 г. византийской эры (1492 г. по современному летосчислению). Не желавшие умирать люди были, естественно, склонны поверить иудейскому счету лет, а не византийскому. В 1490 г. Иван III, вопреки настояниям церковников, не допустил расправы с обвиненными в ереси, вероятно, потому, что близкий к нему дьяк Курицын уверил его в отсутствии ереси и доказывал, что все дело только в астрономических занятиях. Но и сам Иван III, повидимому, был склонен к астрологии. Так, в 1484—1488 гг. он переписывался «с таманским князем», «евреянином» Захарией Скарой (повидимому, с основателем «ереси») о переходе его к нему на службу. Иван III не желал, очевидно, лишать себя самого возможности прибегать к астрологии; казни русских любителей астрономии последовали через два месяца после смерти Ивана III. Мы видим, таким образом, что, несмотря на неблагоприятные условия, передовые русские люди и до XVI в. проявляли большой интерес к астрономической науке во всех ее тогдашних разветвлениях: к наблюдениям, к расчетам небесных явлений и к размышлениям об устройстве вселенной. Церковный гнет мешал творческому развитию этих интересов и распространению более серьезной научной литературы среди образованных людей феодальной Руси. 4. Представления о мироздании в литературе XVI и начала XVII вв. Преследование церковью в качестве «жидовствующих еретиков» тех русских людей, которые в основном просто тянулись к науке и, в частности, к астрономии, конечно, заставило многих с большой осторожностью читать научную литературу. Однако, как и всегда, жестокие преследования мракобесов не могли помешать росту культурных запросов среди прогрессивных слоев русского общества, окончательно освободившегося от татаро-монгольского ига. К занятиям наукой толкала теперь и изменившаяся политическая и экономическая обстановка. Сложилось и расширялось единое русское государство; с его развитием были связаны расширение общих экономических интересов населения обширной территории и развитие сообщений. Увеличился товарооборот, усилились сношения с заморскими странами, требовавшие далеких морских поездок и умения ориентироваться в море. В государстве все
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИРОЗДАНИИ В ЛИТЕРАТУРЕ XVI И НАЧАЛА XVII ВВ. 35 большую роль начинает приобретать оппозиционный крупному боярству класс мелких землевладельцев-дворян и предприимчивых торговцев и промышленников. Освоение обширных новых пространств, присоединенных к Московскому государству, требовало использования данных науки. В первую очередь требовалось развитие картографии, опирающейся на астрономические методы определения широт и долгот. После того как пала под ударами турок Византия, Москва сама стала «третьим Римом». Не только государство, но и монастыри, скопившие в своих руках огромные земельные богатства, для ведения своего хозяйства нуждались в математике и в прикладных науках. Многие церковные деятели стали поэтому менее враждебно относиться к астрономической и математической литературе. Внешняя политика Московского государства способствовала тому, что в состав его населения влилось множество русских и белорусов, находившихся ранее под литовским или ливонским владычеством. К Москве потянулось много литовских князей (например, Вельские и Глинские) с их многолюдным окружением. Это, несомненно, способствовало проникновению на Русь западной астрономической литературы, а в переводах ее на русский язык, вероятно, участвовали деятели «Избранной рады», с помощью которой царь Иван IV проводил свои реформы. В первой половине XVI в. многие широко образованные люди (например, Михаил Глинский, побывавший в Италии и в ряде других стран Европы), знакомились с астрологией; как раз в XVI в. в Западной Европе астрология расцвела особенно пышно, и такие астрологи, как Штеффлер и Нострадамус, привлекали к себе всеобщее внимание. Известно, что боярин Карпов-Далматов (умерший в 1540 г.) изучал астрологию во время своей поездки за границу. В этот же период в русском переводе или в переделке, свидетельствующей о достаточной компетентности русских книжников, появилось много новых астрономических сочинений. Среди них можно назвать следующие: «Всемирная хроника» Вельского (переведена с польского в 1584 г. и содержит описание вселенной), «Космография» Ортелиуса, составленная в 1571 г. в Антверпене, «Космография» известного картографа фламандца Меркатора (1512—1595). Кроме этих сочинений, дававших подлинные астрономические сведения, было много и астрологических книг с элементами астрономии: «Аристотелевы врата», или «Тайная тайных», многочисленные «Альманахи» и т. п. Наряду с ними успехом пользовался (как и в Западной Европе в это время) написанный еще в XII в. «Луци- дариус», или «Просветитель», — труд схоласта Гонория Отен- ского, излагавшего вопросы мироздания в форме кратких
36 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ вопросов, задаваемых учителю, и его ответов. В «Луцида- риусе» признавались, например, шарообразность Земли и существование антиподов. На вопрос, как же тогда люди с Земли не падают, «учитель» отвечал в «Луцидариусе»: «держит их сила божия». Во всей этой литературе излагалась, конечно, геоцентрическая система мира, так как гелиоцентрическая система, разработанная Коперником к 1515 г., была опубликована им только в 1540—1543 гг.; распространение в России она получила только в конце XVII в., но и на Западе учение Коперника стало известно в широких кругах лишь с начала XVII в. У русских читателей в XVI в. уже было отчетливое представление о шарообразности и о размерах Земли и о семи планетах, расположенных на сферах, концентрически окружающих Землю. Сферы эти назывались кругами, небесами, поясами. Знали русские любители науки о мироздании и о «зо- диях» — двенадцати зодиакальных созвездиях, по которым перемещаются Солнце и планеты. В книгах, упомянутых выше, излагались, таким образом, воззрения Аристотеля, подправленные и дополненные с богословской точки зрения. Сложная система Птолемея с его деферентами и эпициклами, при помощи которых объяснялось видимое петлеобразное движение планет, в сохранившейся литературе XVI и начала XVII в. не описывается. Это естественно, так как эта сложная схема нужна была лишь для специалистов, делавших при помощи нее разные расчеты; популярнее же, как дающая более наглядные представления, всегда была система сфер Аристотеля. До Коперника, понятно, не могло быть дано правильной оценки расстояний от Земли до планет, и разные авторы приводили гадательные данные, очень далекие от действительности и всегда сильно преуменьшенные. Так, например, до «сферы неподвижных звезд» приводили расстояния в 500 миллионов км и иногда даже около 130 км, тогда как в действительности даже ближайшая звезда находится от нас на расстоянии, выражаемом в километрах четырнадцатизначным числом. О размерах небесных тел сведения были более правдоподобны и даже преувеличены, например: Солнце больше Земли в 162 раза (в действительности в 109 раз по диаметру), Юпитер в 98 раз (вместо 11) и т. д. Эти представления о размерах небесных тел не опирались ни на какие научные измерения. 5. Астрология в XVI и XVII вв. В 1508 г. великий князь Василий III взял к себе на службу из Любека Николая Любчанина — врача, астронома, астролога и переводчика. Ему были поручены, в частности, календарные
АСТРОЛОГИЯ В XVI И XVII ВВ. 37 изыскания *). Этот Николай, повидимому, тождествен с Николаем Булевым или Николаем Немчином — астрологом, против влияния которого при дворе энергично боролся духовный писатель Максим Грек. Сохранилось несколько посланий Максима Грека, образованного богослова, адресованных им приверженцам астрологии: упоминавшемуся выше боярину Ф. И. Карпову-Далматову, неизвестному князю, одному игумену и широкой публике. Обстоятельно разоблачая ложность астрологии, видя в ней противоречие учению о божественной воле, Максим Грек в то же время отличает ее от подлинной астрономии, против которой он возражений не имеет. Максим Грек укоряет Николая за включение им в свой перевод альманаха (календаря) предсказания астролога Штеффлера, хотя и в смягченном виде, о предстоящей в 1524 г. гибели мира от всемирного потопа. Предсказание Штеффлера основывалось на ожидавшемся соединении нескольких планет в созвездии Водолея. Не только Германия, где жил Штефф- лер, но и вся Западная Европа были в панике от этого предсказания, а президент города Тулузы Ориоль даже заказал себе подобие ковчега на случай предсказанного потопа. В Московском государстве такой паники не было, но альманах с этим предсказанием, переведенный на русский язык Николаем, все же внушал тревогу, хотя Николай вместо потопа предсказывал только «изменение и переиначение». Влиятельный в Пскове дьяк Мисюрь Мунехин запрашивал об этом предсказании мнение церковного авторитета — старца Филофея, жившего в монастыре под Псковом. Мунехин был образованнейшим человеком своего времени, бывал в Египте и оставил описание своего путешествия. На его запрос старец Филофей ответил, что астрологические предсказания — бред и не имеют ничего общего с астрономическими расчетами времени затмений по «Шестокрылу». Филофей знал о причине затмений, о лунном календаре и т. п., но, обладая сам большими познаниями, другим заниматься астрономией не советовал. 1524 г. прошел благополучно, и Максим Грек торжествовал, высмеивая незадачливых астрологов и с ними Николая Нем- чина, влияние которого при дворе ему хотелось пресечь. Астрологические альманахи, наводнявшие Европу, проникали на Русь, повидимому, еще до переводов Николая Нем- чина-Булева и продолжали проникать и после него. Во всяком случае, при Иване Грозном «стоглавый собор» 1551 г. запретил хранить книги, подобные перечислявшимся выше. Но 1) Поручение Николаю этих изысканий некоторые исследователи относят к 1490 г. и к пребыванию его до Москвы в Новгороде*
38 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ к концу XVI в. переводы и компиляции альманахов, астрономо- астрологических календарей, несмотря на запрещения, стали частым явлением и доходной статьей для монастырских книжников. Запрещая астрологию, Иван Грозный держал, однако, при себе врача и астролога Елисея (Бомелия), имевшего большое влияние, но в конце концов умершего в тюрьме. Борис Годунов незадолго до своей смерти, в июне 1604 г., обратил внимание на Венеру, которая была видна днем, и в связи с этим обращался к астрологам. Как указывают летописи, астрологи приглашались в Москву также и в связи с появлением кометы 1618 г. Вообще сведения о распространении астрологии наряду с астрономией в Московском государстве в XVI и начале XVII в. очень многочисленны, хотя на Руси астрологам не верили так слепо, как, например, верил им в том же XVII в. Валленштейн — полководец католической лиги, воевавшей в 1618—1648 гг. с протестантскими государствами. Влияние астрологии проявлялось еще и при царе Алексее Михайловиче. В это время в Москве жил врач и астролог А. М. Енгельгардт, прибывший из Саксонии в 1656 г. и остававшийся здесь до 1667 г. В этот период и позднее в Москве жил стихотворец Симеон Полоцкий, который в 1656 г. был вызван царем из Полоцка. Симеон много писал на астрономические темы и, повидимому, им был составлен гороскоп для Петра I. Отражение этих занятий Симеона обнаруживается во многих списках рукописи «Сказание о зачатии и рождении Петра первого». Ученик Симеона Сильвестр Медведев, «чернец великого ума и остроты ученой», и поляк Дмитрий Силин, занимавшийся астрологическими предсказаниями, были казнены в 1691 г., но не за пристрастие к астрологии, а за политическую направленность своих предсказаний. Во второй половине XVII в. рукописные астрономические календари с астрологическими дополнениями стали переводиться официально в Посольском приказе; древнейший из сохранившихся относится к 1670 г. На нем есть позднейшие собственноручные пометки Петра I. 6. Знакомство с гелиоцентрической системой мира С гелиоцентрической системой мира Коперника русские люди впервые познакомились благодаря труду Епифания Сла- винецкого, киевлянина родом. Он бывал за границей и учился там, знал много языков и, кроме перевода множества книг, составил греко-славяно-латинский словарь, снискавший ему славу ученого-филолога. В переведенной им вместе с двумя монахами «Космографии» Иоганна Блеу, изданной впервые в Амстердаме в 1645 г., излагается коперниковская система.
ЗНАКОМСТВО С ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ МИРА 39 В русском переводе сочинение называлось «Зерцало всея все- ленныя». Автор, подобно многим своим современникам, излагает системы Птолемея и Коперника как равноправные, но Рис. 5. Титульный лист с рукописи XVII в.— Космографии Блеу, переведенной Е. Славинецким под заглавием «Зерцало всея вселенныя». высказывает симпатию к Копернику, учение которого, как формулируется в переводе, принимают все лучшие математики. К сожалению, работа Славинецкого не получила большого распространения. Настоящая широкая пропаганда учения Коперника была начата позднее, уже в эпоху Петра I,
40 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ Более скудны были сведения о телескопических открытиях Галилея, о которых в XVII в. в Россию попали лишь отрывочные и сильно искаженные сведения. Сообщалось, например, в некоторых компиляциях, что «Зевес (Юпитер) ходит в четырех звездах сама пятая», подразумевая открытие четырех спутников Юпитера. Однако рисунок, сопровождавший это сообщение, не имел ничего общего с действительностью. Наряду с этим изобретенная Галилеем зрительная труба очень рано попала к нам в Россию. Зрительная труба числилась в дворцовом имуществе при царе Михаиле Федоровиче уже в 1614 г., а при Алексее Михайловиче зрительные трубы получили широкое распространение в военном деле. Стремление к науке, вызванное развитием всех сторон деятельности русского общества, становилось все шире. Так, во второй половине XVII в. на новом здании Посольского приказа было установлено лепное украшение в виде земного глобуса. Тем самым шарообразность Земли как бы получила официальное признание. На потолке дворцовой столовой царя Алексея Михайловича в 1662 г. была нарисована огромная картина, изображавшая знаки зодиака, планеты и их сферы со всеми подробностями, звезды и кометы, эклиптику и другие линии, рассматриваемые в математической астрономии. Эту картину в 1688 г. скопировали для столовой царицы Софьи Алексеевны, а затем и для других царских палат. Были и другие картины астрономического содержания, в том числе в палатах знаменитого Коломенского дворца, бывшего чудом русского деревянного зодчества. Астрономические картины писали мастера Иван Мировский, Степан Петров, Андрей Павлов, Юрий Иванов и Иван Безмин. Мастер Карп Золотарев написал красками на большом листе бумаги копию с картины, находившейся на потолке царской столовой, и, возможно, по ней Петр I в детстве знакомился с астрономией. Впрочем, роспись царских палат на астрономические темы в XVII в. была продолжением старинной традиции. Как мы видели, еще в XI—XII вв. это уже было распространено на Руси. После пожара Москвы в 1547 г. находили знаки зодиака в средней кремлевской палате, построенной псковскими и новгородскими мастерами значительно раньше. В XVII в. традиции астрономической росписи ожили на основе новых научных знаний. В это время в Москве было уже много образованных людей, как, например, боярин А. С. Матвеев, собравший, в частности, коллекцию часов, показывавших звездное время, гражданское местное солнечное время, время по итальянскому счислению и т. д. В хоромах князя В. В. Голицына, кроме астрономических картин, находились географические карты, подзорные
ПРАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ И ГЕОДЕЗИЯ В XVII В. 41 трубы и барометры. У другого боярина того времени также было много глобусов. Глобус, подаренный царю Алексею Михайловичу в 1650 г., был помещен в Москве на колокольне Ивана Великого, а Петр I перенес его в Сухареву башню. Астрономические мотивы стали проникать даже в церковную живопись. В 1680 г. в Ярославле в церкви Илии пророка нарисованы были знаки зодиака, земной шар и т. п., то же было нарисовано в Холмогорах, в соборе, а в покоях архиепископа Афанасия, любителя астрономии, кроме того, находились календари, глобусы, компасы и зрительные трубы; о нем мы скажем еще особо. 7. Практическая астрономия и геодезия в XVII в. В XVI в. планомерных определений географических координат городов (широт и долгот) из астрономических наблюдений для целей картографии, повидимому, еще не проводилось. Правда, Герберштейн в «Записках о московских делах» сообщает, что в Москве кто-то говорил ему, что широта Москвы равна 58°. Сам Герберштейн из своих наблюдений определил широту Москвы в 50° — еще более грубо, так как истинная широта Москвы равна 55°457. Широта Новгорода была кем-то определена еще раньше, но, вообще говоря, карты Московского государства и у нас и за границей (например, в работе Кеплера, опубликованной в 1618 г.) изображались обычно без градусной сетки. Однако на карте — «Книге большого чертежа», составленной при Борисе Годунове, такая сетка, повидимому, была. Вследствие большой трудности определения долгот в ту эпоху расположение на картах городов и рек, особенно в восточной части страны, было сильно искажено. В начале XVII в. определения географических широт в России производили саксонский ученый и путешественник Адам Олеарий и русский Алексей Романчиков, ездивший послом в Персию вместе с Олеарием. Царь, видимо, заинтересованный в привлечении ученого человека в связи с потребностями государства, звал Олеария на службу, но он отказался остаться в Московии. Архангелогородские мореплаватели для своих походов по Белому морю и дальше уже в XVII в. широко пользовались астрономическими методами. По их заказу каким-то переводчиком, к сожалению, безграмотным в астрономии, была переведена с немецкого популярная рукопись «Указ, как мерити и ведати про северную звезду»; переводчик знал, однако, терминологию наших северных моряков и, основываясь на знакомстве с нею, пытался переработать рукопись применительно к русским потребностям.
42 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ В рукописи говорится о том, как измерять высоту Полярной звезды над горизонтом для определения широты местности в зависимости от положения Большой и Малой Медведицы над горизонтом. Мы узнаем отсюда, что Медведицу наши северные моряки называли Лосем, а крайние две звезды ковша Малой Медведицы — Стражами. * * лось понсмщш * * * скверная * jerboa тожоа. А * Лось * * JjiptM&wu ьа/dO/U с ^ сльоро^ни $ * оъсуэнал збъ- иилоншсъ У * * t/ / / * сторожей щ. илсощикь л Рис. 6. «Како ведати Северную звезду». Рисунки из рукописи XVII в. архангелогородских мореплавателей. Измерения высоты Полярной над горизонтом русские мореходы в XVII в. делали, повидимому, «ноктуриалами» или «арбалетами», которые в 1701 г. были введены Петром I в на- вигацкой школе. Эти приборы, не имевшие оптических приспособлений, в средние века и позднее были распространены у всех европейских моряков. Неподалеку же от Архангельска в Холмогорах в 1692 г. архиепископ Афанасий, один из образованных людей своего времени, устроил в своих покоях обсерваторию, в которой
ПРАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ И ГЕОДЕЗИЯ В XVII В. 43 имелись зрительные трубы и угломерные инструменты. Афанасий имел у себя также научную астрономическую библиотеку и лично производил различные наблюдения светил. Его астрономические занятия восходят к 70-м годам XVII в., так что по Рис. 7. Рисунок кометы 1680 г., сделанный неизвестным любителем астрономии в России. существу в его лице мы имеем астронома-любителя допетровской эпохи. Известно, что в одно время с ним жили и другие знатоки науки о светилах. Например, один из них измерил в градусах длину хвоста кометы, наблюдавшейся в 1680— 1681 гг., и, очевидно, пользовался угломерными астрономическими инструментами. Большое количество зрительных труб, находившихся в обращении в России в XVII в., делает
44 АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ вероятным предположение, что их обладатели нередко применяли их и для наблюдения небесных светил. Во второй половине XVII в. русское правительство заботилось о составлении карт страны. Мы, к сожалению, не знаем, кем именно и как они делались, но в 1665 г. голландец Витсон снял в Москве копию с русской карты Каспийского моря, отличную от карты, сделанной в 1647 г. Олеарием. Возможно, что автором этой карты был Романчиков, ездивший в Персию с Олеарием и умевший астрономически определять широты местностей при помощи астролябии. Позднее составлялись в России и другие карты Каспийского моря, вывозившиеся в копиях иностранцами. -Д?ЕЗ?="
ЧАСТЬ II РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII в. НА БАЗЕ НЛВИГАЦКОЙ ШКОЛЫ И АКАДЕМИИ НАУК Введение В XVIII в. в России, как и в других странах Европы, особенно бурное развитие получили астрономия, механика и математика — области естествознания, наиболее близко связанные с насущными нуждами развивающегося мануфактурного производства. По существу, уже с конца XVII в. в России начинается новая эпоха распространения и развития астрономических знаний, а со второй четверти XVIII в. начинается активное участие русских ученых в развитии мировой астрономии, в ее утверждении как науки, изучающей объективные закономерности вселенной и имеющей выдающееся значение для практики. Экономическое положение России уже в XVII в. настойчиво требовало развития отечественной науки и к этому же ее вынуждали политическая обстановка, борьба за морские границы и т. п. Поэтому уже предшественники Петра I пытались насаждать в России европейскую науку и астрономию в частности. Но все эти попытки были очень робки, нерешительны. У правительства не хватало четкого сознания неотложной необходимости быстрого развития науки. Не было и решимости для проведения необходимых для этого мероприятий. Тормозом для развития науки, как и прежде, являлась церковь, остававшаяся господствующей силой в области просвещения. Прогрессивные представители духовенства, подобные Афанасию Холмогорскому и позднее Феофану Прокоповичу, были немногочисленны. Петр 1 решительно отстранял этот тормоз, когда церковь мешала ему в его государственных мероприятиях, и только
46 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. поэтому ему удалось сделать крутой и плодотворный поворот в развитии русской науки. Он сумел выявить талантливых русских людей, которые в той или иной мере участвовали с ним в его преобразованиях. Огромное значение в первую очередь имела просветительная деятельность Петра и его сподвижников, что особенно содействовало приобщению к науке многочисленных кадров талантливых русских людей, стремившихся и ранее к науке, но встречавших слишком много преград на своем пути. Именно назревшей практической необходимостью в научной основе для промышленности и для военного дела и восприимчивостью к науке русских людей следует объяснить поразительно быстрое развитие астрономических знаний в России в обстановке петровских реформ уже в первой четверти XVIII в. Стремление Петра к превращению России в мощную морскую державу также было еще одним дополнительным стимулом развития астрономии, который раньше почти отсутствовал. Этот первый период развития научной астрономии в России, начавшийся еще до открытия Академии наук, учрежденной Петром же, связан с решением больших научно-практических задач. Петр уделял много внимания распространению правильных представлений о мироздании в целях борьбы с суевериями и предрассудками. Однако Петр сознавал, что в России первой и главной задачей должно быть удовлетворение на основе астрономической науки растущих практических потребностей страны. Обеспечение кораблевождения методами астронавигации и обеспечение картографирования страны путем определения астрономических широт и долгот было первым, чем необходимо было заняться. В области мореходной и полевой астрономии русские астрономы, штурманы и геодезисты в процессе своей практической работы выработали и усовершенствовали методы наблюдений и их обработки, редко описывавшиеся в печати, но позволившие им создать первую русскую школу первоклассных геодезистов и морских астрономов и обеспечить высокую точность результатов. Западноевропейская астрономия никогда не стояла перед такой грандиозной задачей, как астрономия русская. Территории Франции, Англии и Германии не шли ни в какое сравнение с теми пространствами Европы и Азии, которые должны были положить на карту мира русские исследователи. Не было на Западе и тех природных трудностей, с которыми приходилось встречаться при съемке колоссального побережья Ледовитого океана и сибирских просторов. Своими работами в области геодезии и картографии русские астрономы, начиная с первых лет XVIII в., значительно способствовали улучшению наших знаний о поверхности Земли в целом.
ВВЕДЕНИЕ 47 Открытие в Петербурге в 1726 г. Академии наук с астрономической обсерваторией, привлечение к занятиям астрономией людей на условиях, позволивших им всецело посвятить себя этой науке, конечно, расширили область астрономических исследований, проводимых в России, и дали возможность развиться гениям Ломоносова и Эйлера. С этого времени можно считать начало второго этапа развития русской астрономии в XVIII в. Он продолжался до тех пор, пока не наступило новое расширение астрономических исследований в связи с возникновением университетов, созданием обсерваторий при них и открытием морских обсерваторий. Эти события, обусловленные потребностями в росте научных кадров в стране, в том числе на периферии, и в создании районных астрономо-геодези- ческих баз, отмечают начало следующего периода, падающего уже на XIX в. Второй, так сказать, «академический» период XVIII в. характерен развитием, помимо полевой астрономии, и других отделов этой науки, которые разрабатывались главным образом в Академии наук в Петербурге. В XVIII в. (после открытого Ньютоном во второй половине XVII в. закона тяготения) важной проблемой астрономии стала задача разработки теории движения планет вокруг Солнца под влиянием возмущающего притяжения других тел. Эта задача связывалась также, в особенности в отношении создания удовлетворительной теории движения Луны, с практическими задачами навигации. Этот раздел астрономии — небесная механика — получил глубокое развитие в России благодаря выдающимся работам Эйлера и некоторых других ученых. Необходимость уточнения теории движения небесных тел для более точной ее проверки, а также запросы геодезии требовали усовершенствования методов определения положения небесных светил и расстояний между телами солнечной системы. Это стимулировало развитие астрометрии — теории и практики определения координат светил. Одной из важнейших проблем астрометрии в XVIII в. было уточнение расстояния от Земли до Солнца. Для решения этой проблемы большое значение имели русские наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 и 1769 гг. Астрофизика в подлинном значении этого слова могла развиться лишь на основе новых физических теорий и методов исследования (в особенности спектрального анализа), возникших уже в XIX в. Поэтому в XVII и XVIII вв. она была вообще в зачаточном состоянии и сводилась в основном к визуальному изучению планет и солнечных пятен и к описанию внешнего вида комет.
48 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. Астрофизическое направление работ Ломоносова опередило свою эпоху. Оно было возможно только на основе его изумительной интуиции и эрудиции и занимает особое место в астрономии XVIII в. Второй период XVIII в. характеризуется также усилением связей и оживлением взаимного общения русских ученых с учеными Западной Европы. Труды русских ученых распространяются за рубежом, в историю мировой науки они входят начиная с работ Я. В. Брюса, не всегда, однако, получая должное признание. Русские астрономы XVIII в. не замыкались в рамках только своей специальности. Сознание своего патриотического долга, понимание потребностей своей страны побуждали их работать по широкому плану. Ломоносов глубоко вникал в разработку всех вопросов астрономии, Румовский лично принимал участие в дальних экспедициях и наблюдениях. Эйлера привлекали вопросы астрометрии и геодезии, Шуберт много занимался практической астрономией и подготовкой специалистов в этой области. Характерными чертами русских астрономов, как и других русских ученых-естествоиспытателей, уже с XVIII в. явились самостоятельность и оригинальность их трудов, материалистические традиции в трактовке основных проблем астрономии, патриотические и демократические взгляды, отсутствие национальной ограниченности. Наиболее ярко все эти черты были, конечно, выражены в работах гениального русского ученого- энциклопедиста М. В. Ломоносова, но они были характерны и для других русских астрономов. Так, Румовский много сделал для исследования русского языка и для изучения истории России; он переводил на русский язык труды Тацита, Бюффона и других ученых, работавших в разных странах. Иноходцев разрабатывал историю астрономии и много сделал для географического изучения России. Эти традиции были характерны и для позднейших деятелей русской науки. 1. Астрономия в эпоху петровских реформ Петр I с юности проявлял большой интерес к астрономии, не ослабевавший у него и позднее. Уже в возрасте 16 лет он практически овладел измерениями с помощью астролябии, которая в то время была основным астрономическим инструментом для определения высоты светил над горизонтом. Петр хорошо понимал значение астрономии для мореплавания, а «ногою твердой стать на море» было его заветной мечтой с юношеских лет. Еще отец его, царь Алексей Михайлович,
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 49 подумывал об этом и пытался строить русские корабли в гаванях Курляндского герцогства. У моряков Петр научился определять географическую широту местности, измеряя высоту Солнца астролябией и зная по календарю его склонение. Сохранились собственноручные записи Петра, относящиеся к этим занятиям: «Когда хочешь поло Рис. 8. Астролябия XVIII в. работы Тирютина, избрать (т. е. определить высоту полюса) и когда будешь делать и сколько градусов... солнце покажет на астролябиум, — записать, потом взять того дня деклинацию (склонение Солнца) и вынять (вычесть) оную ис того числа, что солнце покажет, супъстракциею (вычитанием) и досталыюе, которое осталось за выемкою, вынять из 90 и что останет, то тому месту столько градусоф широты. Деклинацию зимою убавить, а летом прибавить». С воззрениями того времени на строение вселенной и с телескопическими открытиями астрономов XVII в. Петр позна-
50 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В* комился, повидимому, еще раньше, в возрасте 11 лет. В описи книг царя Федора Алексеевича значилась известная книга ПЕТР I (1672—1725) Гевелия «Селенография», названная в русском переводе «О Луне и о всех планетах небесных», и при ней была пометка, что книга была взята в хоромы царевича Петра в 1683 г. В нее
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 51 были вклеены гравюры, вырезанные из издания этой книги на латинском языке. Там изображались и спутники Юпитера, и горы Луны, и кольца Сатурна. Петр был хорошо знаком с научной астрономией своего времени и являлся сторонником учения Коперника. Однако его деловой ум ценил в астрономии прежде всего ее практические применения для картографии и кораблевождения. Под этим углом зрения проводил он свои мероприятия для распространения на Руси правильных астрономических сведений. Здесь Петр явился выразителем интересов и стремлений, назревавших еще до него и обусловленных в первую очередь нуждами экономического развития России. В 1697 г. Петр снарядил за границу посольство для изучения кораблестроения, в котором сам принял участие под именем «волонтера Петра Михайлова». Будучи в Англии, Петр (согласно английским источникам) приглашал к себе друга и ученика Ньютона Галлея, вел с ним длительные беседы и приглашал его в Россию для организации специальной школы и преподавания астрономии. Галлей рекомендовал вместо себя шотландского астронома Фарвардсона, которого Петр и пригласил. Во время своего пребывания в Копенгагене в 1716 г. Петр часто посещал астрономическую обсерваторию, где лично производил наблюдения прохождения звезд через меридиан для определения их положения при помощи так называемой пассажной астрономической трубы. Директор обсерватории Гор- ребо ассистировал ему, и эти первые наблюдения Петра на точном инструменте оказались вполне удовлетворительного качества, давая момент кульминации с точностью до долей секунды. Будучи в Париже, Петр посещал Парижскую обсерваторию. Вместе с Петром за границей был его сподвижник и почти сверстник Я. В. Брюс, который остался на некоторое время в Англии для изучения математики и астрономии. Повидимому, Петр и Брюс еще в юности общались друг с другом, и Брюс, очень интересовавшийся математическими науками, мог оказывать известное влияние на астрономические интересы Петра. Проявляя особый интерес к солнечным затмениям, Петр специально поручил их предвычисление Фарвардсону, Брюсу же он велел держать его всегда в курсе предстоящих затмений и инструктировать о способе их наблюдения. Так, 22 марта 1699 г. Брюс письменно сообщил Петру, находившемуся в походе: «Когда изволишь потемнение Солнца примечать, тогда изволь избрать избу, в которой бы можно окна все закрыть — чтоб свету в ней ничего не было. Такожды надобна трубка зрительная, которую в яблоко деревянное вкрепить, а яблоко и с трубкою вставить надобно в затвор оконечной таким подобием,
РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. 52 Рис. 9. Устройство Брюса для зарисовки и наблюдения солнечных затмений.
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 53 чтоб можно трубку на все стороны поворачивать на ту стать, как у астролябиума яблочко медное поворачивается. Сие изготовивши, надобно через ту трубку зрительную округ солнечный на разных бумажках начертить, чтоб в разные времена величество потемнения ведомо было». Далее следует подробное наставление к наблюдениям затмения на экране, как это делают и в настоящее время. Это затмение Петр наблюдал в с. Рыбном на Дону. В 1705 г. Петр извещал Меншикова о предстоящем затмении 1 мая и велел распространить в народе печатное «Изъявление о затмениях», содержавшее все подробности о ближайших затмениях, вычисленные Фарвардсоном в Москве. В том же году он предписал Ф. Головину: «Господин адмирал,— будущего месяца в 1-й день будет великое солнечное затмение. Того ради изволь сие поразгласить в наших людях, что когда оное будет, дабы за чудо не поставили. Понеже, когда люди про то ведают прежде, то не есть уже чудо». Головин на это отвечал: «Разглашать о затмении буду довольно, и надобно чинить сие нашему народу». К- Нарышкин из Пскова и адмирал Синявин, находившийся с флотом в Финском заливе, подробно описали Петру свои наблюдения этого затмения. Из этого характерного эпизода видно, что Петр ставил перед русской астрономией задачу не только удовлетворять узко практические потребности, но и бороться с суевериями, мешавшими дальнейшему развитию культуры русского народа. Петр наблюдал также и предвычисленное затмение 1709 г. и, возможно, затмение 1708 г. После возвращения из-за границы Петр, кроме наблюдений затмений, продолжал наблюдения прикладного характера. Так, в 1699—1701 гг. в Таганроге Петр находил полуденную линию по тени вертикального столба — гномона, определял широту по длине тени в полдень и строил солнечные часы. В 1706 г. Петр запрашивал Брюса о приборе для определения широты, более точном, чем астролябия, и снабженном телескопом. Брюс, находившийся в походе, не смог удовлетворить эту просьбу царя. Переписка Петра с Брюсом на астрономические темы была очень оживленной и продолжалась до смерти Петра, не прекращаясь во время военных походов. По повелению Петра Брюс доносил ему обо всех замечательных небесных явлениях, наблюдавшихся им, — о полете болидов, о кометах, о полярных сияниях, солнечных пятнах и т. п. В 1713 г. в Шлезвиг-Голштинии Петр увидел и купил так называемый готторпский глобус — прообраз современного планетария, — чудо тогдашнего искусства. Построенный в 1664 г. под руководством Олеария, глобус представлял собой
54 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. шар около 3 м диаметром; снаружи он изображал Землю, а внутри — звездное небо с фигурами созвездий. Внутри шара на скамьях помещалось до 10—12 человек, наблюдавших суточное вращение небосвода, приводившегося в движение особым механизмом. Установленный на Марсовом поле против дворца и часто посещаемый Петром, он был потом перенесен на астрономическую обсерваторию Академии наук. После пожара обсерватории в 1747 г. он был реставрирован и перед Великой Отечественной войной демонстрировался в Детском Селе. Увезенный в годы Великой Отечественной войны фашистскими захватчиками в Любек, он по окончании войны был возвращен и в настоящее время вновь демонстрируется в Ломоносовском музее Академии наук СССР в Ленинграде. Интересуясь астрономической наукой, Петр много сделал для ее распространения и укрепления в России. По его указанию издавались пособия для изучения астрономии. Так, уже в 1699 г. в Амстердаме в типографии Тессинга была отпечатана под редакцией украинца Копиевского первая известная нам звездная карта на русском языке. Как обнаружил автор этого очерка, она снабжена специальными накладными координатными сетками и подробным наставлением для решения при ее помощи задач практической астрономии. Карта эта служила, таким образом, не только для изучения созвездий, но и для навигационных расчетов, почему она и была посвящена заведующему «навигацкой школой» адмиралу Ф. А. Головину. Однако карта предназначалась автором и для всех «любящых астрономию», т. е. и для любителей, которых в то время на Руси было, повидимому, немало. Эта карта с пояснительным текстом, опять-таки мореходного назначения, была озаглавлена «Уготование и толкование ясное и зело изрядное краснообразного поверстания кругов небесных ко употреблению списано есть на картине, с подвигами планет, — сиречь солнца, месяца и звезд небесных на ползу и утешение любя- щым астрономию». Названия созвездий на карте носят такой характер: «Кассиопея, матерь злостраждущая Андромеды; Орион, великий ловец, который Быку сопротивляется; его же Псы последуют, пояс его суть трие царие; Боот или пастырь, который волы женет, но лучше наречется медведником, есть убо деревенский мужик» и т. п. Повидимому, многие из астрономических терминов были впервые введены в русский обиход именно Копиевским. В Петровскую эпоху появился ряд новых книг, как рукописных, так и печатных, полнее, чем прежние, излагавших науку о мироздании. Среди этой литературы встречаются и произведения «старого толка», основывавшиеся на системе
¦ ¦¦fir|u|Vrr..,.UI.., I ~" .¦1.„,.^,,W.M,^«'rfffr^«mWJI««litl.iWX»..ng? *™^™:«.,™^^^^ tUfaWtf/№"UWWAtf№JfU'.iU.rfluujP..,j^^ 'Лтмчжлягмхшиушт^ыштмммп^^^ CBtTAtHllJ?Mtf, И ИЗАЩМЪЙШЕМК Mo?.Mtf ГДРЮ, EAHXN&Mtf EOAPHNtfXfcNCPd'AU И ЫОГДЛ NdA ВоИСКЛМИ ?ГСО А/л^^/^яви,,^ мнря Cnhmh 3d ключившемк, Великом» noANOMo'MNOM»MP?3 Звыч<иЫоА№ П0СЛ», N?Ad'BNtd БЫВШЕМ» ? Мш'пда ^^/^^^Шк ДВОРЫВа <Г^70>ГСАГ^г-СВ?Л1ИМ2 KAOBOAGTBOBdNICMZ ЕСБЛ2у>0^>^ЖгГ MNOrOAOEPOAtTfANbU CBO?AGJc6]5bl| ¦^^^Х1СУЛГУ ^А^ОДСЛ-ОЛ-У, И ИЗ RNKTP?NN'EHLIIHXZ 7?Jf?J>aAX И A^JoaAHфА(ОТЪ ?ГСО ЦРЬСКАГО) В?ЛНЧ?СТВ1А Совета иковз ?гсо CbL^e'NN d ГО) В ?Л HI ?CTB IA ч Поныосн г г, ПонпиЫстъ, и 6 милое тивосПриз^Шь */7о?да/г2ч I*Bd'Na Акдр-ь'ева Cn'z Те'с'шга Ь^4мстоалам? Аьта .1брд. По Хказъ ?га>Цеъскаш Велинсстви Рис. 10. Первая звездная карта на русском языке.
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 55 Птолемея, и более новые, прямо излагавшие учение Коперника, но не забывавшие и геоцентрического учения. Иные авторы, как Л. Ф. Магницкий в своей книге «Арифметика», стремясь быть «от греха подальше», избегали делать выбор между системами мира и ограничивались изложением практических применений астрономии, совершенно обходя вопрос о центре планетных движений. В рукописном курсе астрономии и математики для навигацкой школы были изображены все известные тогда системы мира. В 1707 г. в Москве была отпечатана для широкого распространения большая настенная картина, делавшая систему Коперника общим достоянием, хотя на равных правах с нею были изображены также системы мира Птоломея, Тихо Браге и Декарта. Чертежи этих систем сопровождались виршами, употреблявшимися с целью популяризации их содержания: «Коперник общую систему явлет, Солнце в средине вся мира утверждает, мнит движимой земли на четвертом небе быть, а Луне окрест ея движение творить» и т. д. Чертежи и стихи были составлены В. Киприяновым под редакцией Я. В. Брюса. В «Космографии» Гибнера, изданной в Москве в 1719 г. под названием «Земноводного круга краткое описание...», отдано предпочтение компромиссной системе мира Тихо Браге, признававшего обращение планет около Солнца, но заставлявшего всю эту систему вращаться около неподвижной Земли. В 1718 г. была отпечатана география Варения, излагавшая все три системы мира. Еще раньше, в 1717 г., в Петербурге был издан перевод популярного сочинения выдающегося голландского астронома и физика X. Гюйгенса «Космотеорос», вышедшего в оригинале в Гааге в 1698 г. под названием «Мироззрение или мнение о небесно-земных глобусах и украшении их...». Книга эта интересна тем, что из нее впервые познакомились у нас с идеей о множественности обитаемых миров. Гюйгенс был не только убежденным коперниканцем, но и защитником идеи обитаемости планет и даже звезд. Книга имела большой успех и уже в 1724 г. ее перевод был выпущен вторым изданием. В основном для переводов отбирались книги прогрессивного направления по вопросам, наиболее интересующим широкого читателя, и стоявшие на уровне тогдашней науки. Содействуя этим мероприятиям, Петр I активно участвовал в идеологической борьбе внутри русского общества. Как Петр I, так и Брюс были последователями учения Коперника. Так, например, еще в 1704 г. Петр описал Менши- кову в виде шутки свое недовольство нерешительностью Шереметьева при осаде Дерпта: «Здешние господа зело себя берегут, уже кажется и не в меру. Но я принужден сию их Сатур-
56 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. нову дальность в Меркуриусов круг повернуть». Меркурий был ближайшей к Солнцу планетой именно по Копернику, тогда как по Птолемею Меркурий находился «на втором небе» — за Луной. В 1717 г. Петр купил в Париже подвижную модель системы Коперника, заплатив за нее крупную сумму. Однако некоторые деятели Петровского времени оставались еще во власти обветшалых церковных воззрений и всячески препятствовали распространению новой науки. Так, например, М. П. Аврамов, директор Петербургской типографии, скрепя сердце печатал издания Брюса, будучи убежден, что коперниково открытие есть сатанинское коварство и дьявольские козни. Пользуясь отсутствием Петра, Аврамов уменьшил тираж указанной выше книги Гюйгенса с 1200 до 30 экземпляров. Экономист И. Т. Посошков тоже очень резко нападал на учение Коперника, видя в нем противоречие священному писанию. Однако успех на Руси смелых гипотез Гюйгенса, изложенных в его «более чем коперниканской книге», явно свидетельствует о том, что в глазах рядовых кругов русской интеллигенции церковные воззрения решительно отжили свой век. В дальнейшем выпады отдельных реакционеров против науки и некоторые мероприятия правительства, препятствовавшие распространению учения Коперника, носили только временный характер и не могли серьезно задержать распространение нового научного мировоззрения и его будущее воздействие на развитие русской науки. Способствуя общему подъему образования в стране, Петр I прежде всего стремился создать отечественные кадры опытных моряков и геодезистов. Без этих кадров было невозможно освоение открывшихся для России морских просторов и земельных пространств. Военные операции и развитие хозяйства страны требовали решительного улучшения дела картографирования страны, поэтому практические мероприятия для развития и применения астрономии были у Петра на первом плане, и с обычной для него решительностью и смелостью он основал первую в России специальную школу, которую по достигнутым ею результатам справедливо было бы назвать высшей школой. 14 января 170Г г. был издан указ об организации в Москве школы «математических и навигацких хитростно искусств учения», начавшей функционировать фактически еще с августа 1699 г. В 1702 г. она была переведена в помещение знаменитой Сухаревой башни, выстроенной в 1692—1695 гг. Ее архитектура напоминала адмиральский корабль тех времен и была удобна для практических занятий будущих моряков. Так
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 57 как школа находилась в верховном ведении адмирале. Ф. А. Головина, то автор настоящей книги полагает, что как раз для нужд этой школы и была им заказана упоминавшаяся выше печатная карта звездного неба с пособием к ней на рус- Рис. 11. Сухарева башня в Москве, на которой производились наблюдения учеников навигацкой школы. ском языке. Учителями школы были назначены приглашенный из Шотландии Фарвардсон (перекрещенный в Форфорина), англичане Грейс и Гвын и Леонтий Магницкий. Фарвардсон провел большую работу по переводу и составлению учебных пособий по математике, астрономии, по пред- вычислению затмений и составлению астрономических кален-
58 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. дарей-ежегодников. Однако к наблюдениям небесных явлений он как теоретик «не прилежал» и как педагог-практик не был на должной высоте, а два других англичанина вообще оказались плохими специалистами. Дьяк Курбатов, фактический директор школы, много заботился о ее процветании и оставил интересную характеристику работавших в ней педагогов. В 1703 г. он писал в докладе Головину: «А дело я признал из них в одном Андрее Фар- вардсоне, а те два хотя и навигаторы написаны, только и до Леонтья (Магницкого) наукою не дошли... Англичане учат... чиновно, а когда временем и загуляются или, по своему обыкновению, почасту и долго проспят... которые учатся остропонятно, — тех бранят и велят дожидаться меньших..., меньший учитель рыцарь Грейс ни к чему не годный... Имеем по приказу милости твоея определенного им помоществователем Леонтия Магницкого, который непрестанно при той школе бывает... англичане, видя в школе его управление не последнее, обязали себя к нему, Леонтию, ненавидением, так что уже просил он, Леонтий, от частого их на него гневоимания от школы себе освободити». Леонтий Филиппович Магницкий (1669—1739) учился в Московской Славяно-греко-латинской академии и приобрел обширные познания во многих науках. Именно по его книге «Арифметика, сиречь наука числительная» учился впоследствии Ломоносов. Она вышла из печати в 1703 г. и представляла собой не подобие современного учебника арифметики, а скорее энциклопедию основ физико-математических наук с четким практически-прикладным уклоном. Из области астрономии в «Арифметике» представлена только мореходная астрономия, с руководством для определения широт разными приборами и способами и астрономические таблицы, нужные для этих целей. Учебником Магницкого пользовались очень долго, и он сыграл большую роль в подготовке отечественных кадров навигаторов, геодезистов и вообще образованных людей. Сам Магницкий долго преподавал в навигацкой школе, а в 1722 г. вместе с Фарвардсоном издал в Петербурге таблицы по мореходной астрономии. На Сухаревой башне учениками производились наблюдения с помощью морских астрономических приборов, которыми она была богато снабжена. Ее дальнейшему пополнению астрономическими инструментами мешало то обстоятельство, что на них уже был большой спрос, и приборы, поступающие в Архангельский порт, раскупались частными лицами, не доходя до школы — так быстро росли научные запросы рядовых людей Петровской эпохи.
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 59 В 1703 г. в школе было 180 учеников из разных сословий, а к 1712 г. их число дошло до 517 человек. Некоторые из них стали крупными специалистами, как, например, майор Салтанов, участвовавший в Великой северной академической экспедиции 1740 г., и С. Г. Малыгин, окончивший навигац- кую школу в 1717 г. и выполнивший съемку побережья Ледовитого океана в 1736—1737 гг. В 1716 г. школа была преобразована в Петербургскую Морскую Академию. Перед первыми русскими геодезистами, учившимися при Петре I, стояла гигантская задача, решение которой потребовало ряд десятилетий. Предстояло нанести на карту точное положение населенных пунктов, рек и гор не только огромного пространства собственно России, но и обширных стран, присоединенных к ней в XVII и начале XVIII в., в том числе всей Сибири. В первую очередь внимание русского правительства привлекало Каспийское море. Прежние несовершенные карты Каспия, составленные в 1665 г. (по указу царя Алексея Михайловича) и в 1697 г. С. Ремезовым, уже не удовлетворяли требованиям. В 1715—1717 гг. составлялась первая карта Каспия по материалам экспедиции поручика Бековича-Черкас- ского, а в 1718 г. такую же карту составляли Кожин и Урусов. В 1720 г. особенно точную съемку Каспия выполнил Ф. И. Сой- монов (1682—1780), впоследствии один из виднейших деятелей культуры XVIII в. Еще раньше ученик навигацкой школы Кожин делал съемки в Балтийском море. Ученики навигацкой школы И. М. Евреинов и Ф. Ф. Лужин по заданию Петра I отправились для съемки и нанесения на карту берегов Охотского моря и Курильских островов, но и в пути, начиная с Тобольска, они астрономически определяли координаты различных пунктов Сибири. При этом они достигли удивительной для того времени точности при определении долгот, редко делая ошибки более минуты (во времени). Составленная ими карта сибирских земель, простирающаяся до Тихого океана, была первой русской картой, построенной на астрономических наблюдениях и имеющей сетку меридианов и параллелей. За начальный меридиан они взяли Тобольский меридиан. Их труд явился крупным вкладом в географию Тихого океана и рассеял легенду западноевропейских географов о том, будто бы в районе Курильских островов находится некая «серебристая Земля» и т. д. Д. Л. Овцын в 1734— 1742 гг. выполнил точную съемку сибирского побережья Ледовитого океана, а ученик Магницкого С. И. Челюскин продолжил ее на Таймырский полуостров. Челюскин достиг крайней северной точки Азиатского материка и определил ее координаты на мысе, названном его именем. М. С. Гвоздев, продолжая
Рис. 12. Карта маршрута экспедиции Евреинова и Лужина.
АСТРОНОМИЯ В §ПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 61 работы русских геодезистов на Тихом океане, в 1741 г. сделал съемку берега Охотского моря. Из навигацкой школы вышел учившийся в ней с 1702 по 1708 г. И. К. Кириллов, составитель первого географического атласа России, изданного, хотя и не в полном объеме, в 1734 г. и снабженного координатной сеткой. Этот атлас был составлен на основе работ русских геодезистов. Даже это короткое перечисление показывает, как велика и успешна была практическая работа первых воспитанников навигацкой школы и ее фактического научного руководителя Л. Ф. Магницкого. Около 20 геодезистов Петр в 1717 г. отправил в Воронежскую, Московскую и Астраханскую губернии, в Сибирь и в Китай, а также для разграничения территорий России и Швеции. В наказе им говорилось: «В каждом городе брать по квадранту широту места, и от того города идти одною дорогою через разные румбы до межи того уезду...». Таким образом можно было в короткий срок заснять огромные пространства и составить карты достаточной точности при масштабе 10 верст в дюйме. Задача определения долгот ввиду ее сложности и кропотливости при этой работе не ставилась, и карты Кириллова, построенные по данным этих съемок и законченные к 1734 г., не основывались на определении долгот. В 1719—1720 гг. Верден, Соймонов и Урусов определили координаты 12 астрономических пунктов в разных местах, но точное определение долготы впервые было сделано лишь в 1727—1728 гг. для Петербурга. В нашу задачу не входит описание открытий русских географов-землепроходцев, и потому мы ограничимся этими краткими указаниями о первых работах русских геодезистов. Из всего сказанного видно, как велики заслуги Петра I и в распространении астрономических знаний в широких массах (популяризация сведений о затмениях, издание книг, установка глобусов и планетариев и т. д.), и в организации специальных учебных и научных учреждений (создание навигацкой школы, подготовка открытия Академии наук), и в удовлетворении картографических потребностей страны посредством организации астрономо-геодезических экспедиций — и все это по преимуществу силами русских же людей. Из сподвижников Петра для развития астрономии в России особенно потрудился Я. В. Брюс. Яков Вилимович Брюс (1670—1735) был сыном и внуком военных людей русской службы и родился в Москве. Как получил он свое домашнее образование, неизвестно, но уже в юности он основательно изучил астрономию. Брюс был крупным военным деятелем Петровской эпохи; в особенности
62 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. много он сделал для развития русской артиллерии. Французский историк астрономии Лаланд под 1700 г. отмечает начало астрономических наблюдений Брюса; это показывает, что в Западной Европе с работами Брюса были знакомы уже в XVIII в. Многие из своих наблюдений Брюс проводил Яков Вилимович БРЮС (1670—1735) в обсерватории навигацкой школы. Некоторые свои наблюдения он делал в разных местах, а позднее, возможно, он вел наблюдения в Ораниенбауме, где над дворцом Меншикова была выстроена астрономическая башня, очень сходная с башней на здании Академии наук и богато снабженная инструментами. В 1707 г. Брюс издал карту звездного неба, а потом редактировал календари. В 1717 и 1724 гг. он выпустил перевод упоминавшейся выше книги Гюйгенса «Космотеорос». По поручению Петра Брюс принимал деятельное участие и в организации в Москве навигацкой школы.
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 63 До сих пор сохраняет научное значение работа Брюса по регистрации солнечных пятен, выполненная им в конце XVII и начале XVIII вв. 18 июля 1716 г. в письме к Петру Брюс «дерзнул ныне донести, что оных много в Солнце является» и, описывая их, сообщал Петру, как следует наблюдать пятна. Ранее уже говорилось о том, как Брюс инструктировал Рис. 13. Вогнутое зеркало для телескопа, изготовленное Брюсом в 1733 г Петра в связи с наблюдениями затмений, показывая и в этом вопросе значительные познания и большой наблюдательный опыт. Брюс оставил подробные описания наблюдавшихся им полярных сияний, болидов и др. В конце жизни Брюс жил под Москвой в своем имении Глинки, занимаясь исключительно наукой, но его труды этого периода до нас не дошли и сведения о них сохранились преимущественно лишь в переписке его с Петром. По имеющимся предположениям, виновником того, что записи наблюдений Брюса не дошли до нас, был академик Делиль, которому был передан весь архив Брюса после его смерти. Делиль никак не постарался отметить память выдающегося русского ученого. В кабинете и библиотеке Брюса по описи значилось множество астрономических приборов и книг, свидетельствующих
64 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVlIi В. о высоком научном уровне его занятий. Здесь мы находим небесные глобусы, квадранты, телескопы — зрительные трубы Рис. 14. Надпись на зеркале Брюса. и рефлекторы, книги о системе Коперника, сочинения Ньютона и других классиков астрономии и лишь одну книгу по Рис. 15. Изображения астрономов из Брюсова календаря. астрологии, купленную им, вероятно, из простого любопытства. Богатое оборудование его обсерватории в Глинках было потом передано Петербургской Академии наук для пополнения ее обсерватории.
АСТРОНОМИЯ В ЭПОХУ ПЕТРОВСКИХ РЕФОРМ 65 Между тем с именем Брюса связано много легенд, его считали астрологом и даже магом и чернокнижником. Последнее следует отнести за счет враждебной ему церковной пропаганды, но и с астрологией имя Брюса фактически связано только через так называемый «Столетний календарь». Этот календарь первым изданием вышел в 1709—1715 гг. в Москве в виде настольных таблиц. Кроме обычных астрономических Рис. 16. Дом Брюса в Глинках, в котором была размещена его последняя обсерватория (фото 1911 г.)- сведений, календарь содержал астрологические предсказания с 1710 по 1821 г., заимствованные из разных источников. Календарь был составлен библиотекарем навигацкой школы и типографом Василием Куприяновым. Брюс значится редактором календаря. Дав разрешение на выпуск календаря с астрологическими предсказаниями, Брюс, сам не веривший в астрологию, повидимому, сделал уступку тем, кто рассчитывал этими добавлениями достигнуть большей популярности издания у читателей. Подход Куприянова к изданию был, повидимому, коммерческим. Календарь «Брюса» вторично был издан на 44 листах в 1726 г. и с тех пор еще много раз переиздавался. В XVIII и XIX вв. выходило много календарей, сходных с ним. В царской России до 1917 г. издавались календари с предсказаниями «по Брюсу», но не имевшие уже к нему ни малейшего отношения. Другие печатные календари, всегда со-
66 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. провождавшиеся заимствованными из иностранных источников астрологическими данными, выходили регулярно с 1713 до 1728 г., когда монопольное право на их издание перешло к Академии наук. Быстрый подъем астрономических знаний в России, вызванный реформами Петра I, привел к тому, что русские астрономы и геодезисты уже в этот период сделали значительный Рис. 17. Астрономы за наблюдениями. Из «Нового способа арифметики» Киприянова (1705 г.). вклад в науку. Благодаря работам русских астрономов-геодезистов на карту была точно нанесена значительная часть земного шара, по площади превосходившая Европу. Тем самым было создано одно из важных условий для изучения огромных природных богатств Восточной Европы и Северной Азии. Астрономические экспедиции, в первую очередь решавшие задачи картографии, в то же время содействовали всестороннему изучению страны, а затем и использованию ее природных богатств. Так стала осуществляться многосторонняя связь астрономической науки с решением практических задач в государственном масштабе.
АСТРОНОМИЯ В АКАДЕМИИ НАУК ДО ЛОМОНОСОВА 67 2. Астрономия в Академии наук до Ломоносова Начало нового периода в развитии астрономической науки в России связано с учреждением Академии наук, созданной по инициативе Петра I, но открытой в 1725 г., уже после его смерти. После учреждения Академии появляются ученые- специалисты, единственной и прямой обязанностью которых являются астрономические и смежные с ними занятия. Рис. 18. Профиль библиотеки и кунсткамеры с обсерваторией Академии наук в XVIII в. Как в петровский период первой и главной целью развития астрономических знаний было применение их для улучшения картографии быстро растущей территории государства, так и для астрономов Академии наук основной задачей являлось определение географических координат опорных пунктов для построения географической карты империи. В этом направлении и протекала в основном деятельность немногочисленных астрономов Академии наук не только в течение всего XVIII в., но в значительной мере и в следующем столетии. Определение одних лишь широт и долгот главнейших пунктов на обширнейшей территории русского государства потребовало напряженной работы многих поколений астрономов-геодезистов, тем более, что все возрастающие требования к точности карт (не исчерпанные и поныне) заставляли постоянно переопределять и уточнять на основе более совершенной методики результаты, полученные в предшествующие периоды. Описание этих работ, естественно, перекрещивается с историей развития географии в России, и потому мы коснемся только
68 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. деятельности астрономов XVIII в., не останавливаясь подробно на многих географических экспедициях, важнейшими участниками которых были астрономы. В 1726 г. из Парижа прибыл в Петербург приглашенный в качестве академика по астрономии Иосиф Делиль (1688—1768), очень деятельный ученый, тогда ^ еще довольно молодой, рассчиты- § вавший найти в России благо- ~ приятную почву для осуществле- л ния своих научных проектов. & В башне на здании Академии § наук на набережной Невы Де- * лиль устроил обсерваторию, обо- ^ рудованную приборами, заказан- § ными еще по приказу Петра. 06- ^ серватория считалась по тому ? времени одной из лучших в Ев- s ропе. В трех этажах башни по- 3 мещались приборы для определе- | ния положения светил на небе: ^ квадранты, секстант и др., а так- s же отражательные телескопы с ё, зеркалами, устроенные по си- н стеме Ньютона, и зрительные g^ трубы для наблюдений Луны, а планет и Солнца. Приборы "§ использовались для наблюдений ? из окон и с вышки башни. (5 Делиль разработал интерес- ^ ный способ для определения рас- ~ стояния от Земли до Солнца из g наблюдений прохождения Венеры а между Землей и Солнцем, когда она проектируется на солнечном диске (впервые на важность наблюдений этого редкого явления указал выдающийся английский астроном Э. Галлей). Для определения расстояния от Земли до Солнца по наблюдениям прохождений Венеры два наблюдателя, расположенных на земном шаре
АСТРОНОМИЯ В АКАДЕМИИ НАУК ДО ЛОМОНОСОВА 69 как можно дальше друг от друга, должны были определять длину отрезка, проходимого Венерой по диску Солнца. Этот метод представлял особый интерес в связи с тем, что в 1761 и 1769 гг. ожидались прохождения Венеры, которых до этого не было более 100 лет. Делиль подготовил себе помощников и учеников и руководил на обсерватории практикой обучающихся русских геодезистов. Он предлагал Академии провести в большом масштабе Рис. 20. Грегорианский рефлектор XVIII в. первую русскую триангуляцию, т. е. установить связь координат различных пунктов посредством построения сети треугольников. Углы таких треугольников измеряются, а стороны их вычисляются после того, как с большой точностью измерена длина одной стороны, называемой базисом. Такое предприятие требовало больших расходов и в целом было еще преждевременно, поэтому, не получив на него нужных средств, Делиль ограничился измерением базиса на ровном льду Финского залива, пользуясь приборами собственной конструкции. Больше всего времени Делиль посвятил картографическим работам. В 1739 г. при Академии наук был учрежден географический департамент, которому и поручено было составление карт Российской империи. Для изображения на плоскости
70 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. искривленной поверхности Земли Делиль разработал особую коническую проекцию. За шесть лет под руководством Делиля, на основе съемок, сделанных подготовленными им астрономами-геодезистами, было вычерчено 19 больших карт Европейской России и Сибири. Они основывались на 62 пунктах с астрономически определенными координатами, тогда как атлас И. Кириллова 1734 г. не имел надежных долгот и сильно искажал протяжение страны в направлении с запада к востоку. Астрономические координаты пунктов определялись в особенности второй экспедицией Беринга, продолжавшейся с 1732 по 1743 г., которая пересекла всю Сибирь до Камчатки, а также пролив между Азией и Америкой, получивший название Берингова пролива. Главные астрономические работы в этой экспедиции были выполнены выдающимся русским геодезистом А. Д. Красильниковым (1705—1773). Работы, выполненные им и И. И. Исленьевым, впоследствии были признаны наиболее точными. Огромный труд русских геодезистов уже при Петре I, а в особенности в последующие годы показывает, как много было уже в России образованных и деятельных людей, пришедших на научное поприще с целью обратить свои знания на практическое служение своей стране. Делиль, занимаясь подготовкой геодезистов, и сам определил географические координаты разных пунктов по пути в Березов и Тобольск для наблюдения прохождения Меркурия по солнечному диску в 1740 г. В результате всех этих работ в 1745 г. атлас Делиля и его сотрудников, которым помогал Леонард Эйлер, был представлен Академии. Этим атласом пользовались до начала XIX в. Эйлер написал о нем, что «география Российская... приведена в гораздо исправнейшее состояние, нежели география немецкой земли, и того довольно будет до тех пор, пока остальные исправления учинить возможно будет». В начале своего пребывания в России Делиль занимался популяризацией учения Коперника, но, встретив сопротивление со стороны реакционных кругов, вскоре отказался от этой стороны своей деятельности. Проработав в России 21 год, Делиль уехал обратно во Францию. Его отъезд был связан с происками правителя академической канцелярии И. Д. Шумахера, постоянно мешавшего деятельности всех передовых ученых, работавших в Академии. Но и Делиль не был в числе тех иностранцев, которые искали и нашли для себя в России свою вторую родину и отдали ей все свои силы. Академия наук справедливо была недовольна его медлительностью в составлении карт и в печатании им ряда карт
АСТРОНОМИЯ В АКАДЕМИИ НАУК ДО ЛОМОНОСОВА 71 за границей. Поэтому, когда в 1739 г. при Академии был учрежден Географический департамент, ему было поручено, «чтоб за Делилем крепко присматривать». Делиль увез с собой все записи своих наблюдений, принадлежавшие обсерватории Академии наук, и из Франции их вернули в Россию только через 100 с лишним лет, когда эти записи уже утратили свою ценность. Рис. 21. Квадрант начала XVIII в. В 1748 г., после отъезда Делиля, в адъюнкты Академии был избран его ученик, астроном Н. И. Попов (1720—1782), являвшийся выходцем из народа, сыном дьякона. Кроме того, был приглашен академиком по механике X. Г. Кратценштейн, занимавшийся также и астрономией. В 1751 г. он ездил в Ладогу для наблюдения солнечного затмения, а в 1753 г. — через Архангельск в Северное и Балтийское моря для определения географических координат и для изучения склонения магнитной стрелки,
72 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. В этот период на обсерватории работали, кроме Попова, академики Г. В. Крафт, X. Н. Винсгейм, И. А. Браун, которому покровительствовал Ломоносов, И. Ф. Трускот и Г. Гейн- зиус (с 1736 г.), наблюдавший истечения вещества из ядра кометы 1744 г. Его сочинение об этой комете было переведено на русский язык М. В. Ломоносовым. Деятельность остальных была заурядной. В географическо-астрономических экспедициях должен был принимать участие и немец А. Н. Гришов, приглашенный в Академию в 1750 г. и заведывавший обсерваторией с 1751 по 1761 гг. Однако вместо участия в экспедициях по России он ограничился поездками на остров Эзель, проводя там различные измерения и наблюдения (в частности, для определения параллакса Луны). По требованию Ломоносова Гришов был потом отозван из этих не нужных для России поездок. Гришов интересовался вопросами определения расстояния до Луны и планет, их движением, полярными сияниями и т. п., но его научная деятельность на фоне обширных трудов М. В. Ломоносова и русских геодезистов была скромной. В самом деле, помимо этих академических ученых, было множество рядовых русских астрономов-геодезистов, выполнявших обширные и важные работы: съемки Балтийского побережья (А. Н. Нагаев), Белого моря (Казаков, 1727, Бестужев, 1741, Беляев и Толмачев, 1756—1757), полуострова Ямал (Се- лифонтов, 1736—1737), Сибири (Киндяков и Ушаков, Гвоздев, усмотревший в 1732 г. оба берега Берингова пролива) и многие другие. 3. М. В. Ломоносов Биография этого гениального выходца из народа и величайшего мирового ученого, разумеется, выходит за рамки нашей книги. Мы здесь можем отразить только чисто астрономические труды еПомоносова, труды, исключительные по своему значению, но к которым он, к сожалению, приступил в основном уже незадолго до своей преждевременной смерти. Для астрономических исследований Ломоносова при всем их многообразии характерно — как и для всей его деятель- ности — стремление не отрывать науку от практических запросов родной страны. Поэтому большое внимание уделял Ломоносов астрономическим задачам кораблевождения и картографии, хотя, занятый множеством работ, он не принимал непосредственного участия в геодезических экспедициях. Работы Ломоносова состояли в изыскании более точных и удобных методов определения координат, причем далеко не все его работы в этой области были изучены потомством. Многое из его астрономического наследства ожидает изучения доныне.
Михаил Васильевич ЛОМОНОСОВ (1711—1765)
м. в. ломоносов 73 В 1757 г. Ломоносов был поставлен во главе Географического департамента и стал хлопотать о составлении и издании нового атласа, так как атлас, выпущенный академиками Дели- лем, Эйлером и др., не обладал необходимой точностью. Хлог поты Ломоносова об отпуске средств на три географические экспедиции, которые бы могли определить «знатных мест долготы и широты астрономическими наблюдениями», не увенчались успехом. В процессе подготовки этих несостоявшихся Рис. 22. Проект М. В. Ломоносова корабельной астрономической площадки. экспедиций Ломоносов составил инструкции для наблюдений астрономов и геодезистов, отправлявшихся на работы, и сам увлекся научной рационализацией методов полевой и мореходной астрономии. В «Рассуждении о большей точности морского пути» Ломоносов выдвинул грандиозный проект создания международной мореплавательной академии с целью изучения всего опыта мореплавания. В этой работе Ломоносов подробно разбирает вопросы: 1) об определении широты места, где находится корабль, 2) об отыскании широты места, где находится
74 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. корабль, по найденному местному времени, 3) об установлении по часам времени на начальном меридиане, 4) о нахождении первого меридиана по наблюдениям звезд. При этом Ломоносов предлагает разные усовершенствования в морских астрономических приборах и новый прибор вместо введенного в Англии в 1730 г. секстанта, построенного по идее Ньютона. Рис. 23. Прибор М. В. Ломоносова для определения полуденной линии. Прибор Ломоносова предназначался в основном для определения времени, широты и долготы по Луне, и имел то преимущество, что не требовал трудного деления всего квадранта на градусы. Как пишет Ломоносов, его прибор «все помешательства в наблюдениях от мрачного горизонта» и «от непостоянного лучей преломления происходящие отвращает». Кроме того, Ломоносов предлагал на кораблях устраивать особую обсерваторию в карданном подвесе, которая бы избавляла наблюдателя от морской качки. Идея прибора и метода Ломоносова была возрождена в XIX в. Вместо определения полуденной линии из наблюдений Солнца на одинаковой высоте до и после полудня Ломоносов придумал новый метод и прибор для определения полуденной линии из наблюдений околополярных звезд при их наибольших удалениях от меридиана.
м. в. ломоносов 75 Улучшению хода астрономических часов Ломоносов тоже уделял большое внимание и, в частности, разработал проект четырехпружинного хронометра. В 1762 г. Ломоносов разработал и построил «морской жезл», создав теорию его применения. Это был особого вида секстант, служивший для наблюдения пар звезд, видимых в одном вертикале. Как отмечал Ломоносов, преимущество его Рис. 24. Прибор М. В. Ломоносова для точного определения момента полудня. метода перед методом известного французского ученого Лакайля и другими методами состояло в большей точности, большем удобстве при наблюдениях и большей простоте вычислений. Из работ, имеющих непосредственное практическое значение, отметим еще изобретение Ломоносовым прототипа современного статического гравиметра, служащего для исследования силы тяжести. Это был род барометра, в котором вес столба ртути поддерживался давлением замкнутого столба воздуха, находящегося при постоянной температуре. Высота столба ртути в нем зависит от силы тяжести, которая в разных местах Земли несколько различна. В 1756 г. Ломоносов изобрел особый маятник для выяснения того, не меняет ли своего места внутри Земли центр ее тяжести. Изобретательность Ломоносова и его научная
76 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. прозорливость помогли ему посредством этого прибора установить периодичность в колебании отвесной линии, связанную с периодичностью движения Луны. Помимо того, Ломоносов искал приливы в земной атмосфере. На академической обсерватории должны были работать специально приглашаемые для этого академики-астрономы, однако Ломоносов также интересовался обсерваторией. Он был недоволен тем, что академик Эпинус, ведавший как физическим кабинетом, так и обсерваторией, фактически забросил ее. Ломоносов очень негодовал на то, что при Эпинусе на Рис. 25. «Морской жезл». Рисунок М. В. Ломоносова. обсерватории не производилось научных работ, зимой на обсерватории даже не расчищали снег, а русских астрономов — Красильникова, Попова и Курганова — Эпинус вообще не допускал на обсерваторию *). Интерес Ломоносова к обсерватории был связан с его стремлением к изучению физической природы небесных явлений, к занятиям астрофизикой, в которых он был пионером, на много десятилетий опередившим большинство крупнейших ученых Западной Европы. Ломоносов был конструктором многих оптических инструментов. В числе их был предложенный им в 1762 г. телескоп- рефлектор, в котором для устранения потери света, происходящей при экранировании его маленьким вспомогательным зеркалом, главное зеркало ставилось наклонно. Такую же конструкцию в своих гигантских телескопах позднее независимо от Ломоносова применил известный английский астроном В. Гершель, и с тех пор такую схему устройства телескопов неправильно называли гершелевской. !) Немецкая партия в Академии впоследствии вынудила Красильникова оставить Академию, несмотря на заступничество Ломоносова.
М. В. ЛОМОНОСОВ 77 В 1761 г. Ломоносов наблюдал редкое явление прохождения планеты Венеры перед диском Солнца. Но еще перед этим, не доверяя предвычислению условий видимости этого явления, сделанному академиком-астрономом Эпинусом, Ломоносов предпринял проверочные вычисления. Впоследствии оказалось, что предвычисление контактов Венеры с диском Солнца для Петербурга, сделанное Эпинусом, было ошибочно на 40 минут. Ломоносов подготовил данные для предвычисле- ния прохождения Венеры для многих городов России, но не имел возможности провести всю эту огромную работу до конца. Эта работа показывает большую эрудицию Ломоносова Рис. 26. Чертеж М. В. Ломоносова схемы устройства рефлектора по его системе. и в области теоретической астрономии. Об участии Ломоносова в организации экспедиции для наблюдения прохождения Венеры мы скажем позже. Он добился специального постановления Сената, чтобы Красильников и Курганов были допущены для наблюдения этого явления на обсерватории, несмотря на сопротивление Эпинуса, который уверял, что русские ученые не сумеют произвести наблюдений с должной точностью. Сам Ломоносов наблюдал это явление у себя дома в небольшую зрительную трубу. Это было первое наблюдение прохождения Венеры, проведенное с астрофизическими задачами; при этом Ломоносов сделал одно из интереснейших астрофизических открытий XVIII в.: он открыл существование атмосферы вокруг Венеры. Ломоносов обратил внимание на то, что солнечный край как бы затуманился в том месте, где его (в проекции на небо) коснулся край диска Венеры. Им наблюдалась и была тщательно описана деформация края Солнца при прохождении солнечных лучей сквозь атмосферу Венеры, а также светлая каемка вокруг планеты. Ломоносов смело заключил отсюда, что планета Венера окружена «знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Усмотрение этого яркого ободка вокруг Венеры составляло наиболее важную часть наблюдений Ломоносова. Его
78 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. в это же время заметили и другие наблюдатели, в частности Румовский, но не придали этому явлению должного значения и не сумели его истолковать. Правильного объяснения этого явления не дал никто из современников Ломоносова, а между тем этим открытием было положено начало физическому изучению планет. О том, что для жизни на планете необходима атмосфера и что у планет могут быть атмосферы, догадывались и предполагали и до Ломоносова, но конкретно об этом Рис. 27. Рисунок М. В. Ломоносова к описанию открытия им атмосферы на Венере 24 мая 1761 г. ничего не знали. Установленный же Ломоносовым факт бесспорно доказывал впервые сходство, по крайней мере, одной из планет — Венеры — с Землей в смысле наличия атмосферы. Ломоносов, убежденный в справедливости материалистической идеи о множественности обитаемых миров, дал впервые научную почву для обоснования этой идеи и сам сделал вывод о вероятности жизни на Венере ввиду наличия у нее атмосферы. Это открытие — одно из величайших по своему значению открытий Ломоносова и одно из величайших астрофизических открытий вообще,—не было достаточно оценено в царской России. Сообщение о нем было отпечатано на русском и немецком языках и было, повидимому, распространено по зарубежным научным учреждениям. Однако и там открытие Ломоносова не было принято во внимание. Немецкие и английские астрономы, которым за рубежом продолжают приписывать открытие атмосферы вокруг Венеры, обнаружили ее в действительности лишь 30 годами позднее.
м. в. ломоносов 79 Еще в 1744 г., за 13 лет до начала своих более систематических занятий астрономией, Ломоносов перевел и опубликовал с целью популяризации в широких массах сочинение академика Гейнзиуса о комете, появившейся в этом году. Позднее он разработал оригинальную теорию строения комет и их хвостов, полагая, что в свечении этих небесных тел, как и в свечении полярных сияний, знакомых ему с детства, участвуют электрические явления, природу которых он изучал. Свою работу Ломоносов закончил известным заключением: «комет бледнего свечения и хвостов причина недовольно еще изведана, которую я без сомнения в електрической силе полагаю... сие явление с северным сиянием сродно». Мнение Ломоносова о большой роли электрических явлений в кометах, а тем более в полярных сияниях может быть признано справедливым и в современной науке, а в целом его теория комет долгое время была наилучшей. В XVIII в. и даже позднее многие ученые держались самых странных и наивных взглядов относительно физической природы Солнца. Так, например, известный английский ученый Гершель, работавший позже Ломоносова, предполагал, что сам солнечный шар является темным и холодным, населен жителями, и только над его поверхностью кругом него находится раскаленная оболочка, излучающая свет и тепло. Между тем Ломоносов представлял себе физическую природу Солнца совершенно правильно, гениально предвосхищая позднейшие открытия. В согласии с современной астрофизикой Ломоносов в поэтической форме описал свои воззрения на природу Солнца: «Когда бы смертным толь высоко Возможно было возлететь, Чтоб к солнцу бренно наше око Могло приближившись воззреть, Тогда б со всех открылся стран Горящий вечно Океан. Там огненны валы стремятся И не находят берегов, Там вихри пламенны крутятся Борющись множество веков, Там камни, как вода, кипят, Горящи там дожди шумят». Только со второй половины XIX в. астрофизика, уже вооруженная методами фотографии, фотометрии, а главное, спектрального анализа, смогла развить подробнее представления о природе Солнца, гениально высказанные Ломоносовым на заре возникновения этого раздела науки.
80 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. Ломоносов, сформулировавший впервые важнейшие законы естествознания, — законы сохранения вещества и движения, — был последовательным ученым-материалистом, утверждавшим причинность явлений в природе и их взаимосвязь. Он поднимался до утверждения идеи эволюции природы, еще чуждой науке того времени. Так, например, он утверждал: «Когда и главные величайшие тела мира, планеты и самые неподвижные звезды изменяются, теряются в небе, показываются вновь, то в рассуждении оных малого нашего шара земного малейшие частицы, то есть горы (ужасные в глазах наших громады) могут ли от перемен быть свободными». В другой работе, говоря об универсальности законов природы, Ломоносов писал: «Выдумывать более тонкие (пары) в комете представляю тем, кому нравится выдумывать совершенно иную природу, чем та, которая, как я на основании разума и опыта привык считать, по всюду себе подобна... Я натуру нахожу везде самой себе подобную. Я вижу, что лучи от самых отдаленных звезд к нам приходящие тем же законам в отвращении и преломлении, которым солнечные и земного огня лучи последуют, и для того тоже сродство и свойство имеют...». В заключение заметим, что за свою короткую, но исключительно яркую и ценную деятельность в области астрономии Ломоносов, кроме гого, успел создать русскую астрономическую терминологию. Он отбросил громоздкие и неудобные термины, взятые из иностранных языков, и либо заменял их русскими, либо придавал им благозвучные для русского слуха формы. Ему мы обязаны, например, терминами: созвездия, полнолуние, земная ось, глобус, квадрант, горизонт и многими другими. С астрономической деятельностью Ломоносова мы встретимся еще и в других главах. 4. Распространение в XVIII в. материалистических идей об устройстве вселенной и разработка истории астрономии В то время как в Академии наук русские ученые развивали подлинную астрономическую науку, основанную трудами Коперника, Галилея и Ньютона, русское общество, живо интересовавшееся наукой о мироздании, встречало немало препятствий к удовлетворению своих запросов. Однако для широкой популяризации наиболее важных научных вопросов Академия наук уже в самом начале своей деятельности начала издавать журнал «Комментарии». Академики выступали и с публичными докладами. В этой деятельности Академии большое внимание уделялось и узловым вопросам астрономии.
МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКИЕ ИДЕИ ОБ УСТРОЙСТВЕ ВСЕЛЕННОЙ 81 Выдающийся математик Д. Бернулли в 1728 г. выступил со смелой речью в защиту теории Коперника. Он утверждал, что из всех систем мира со священным писанием согласуется только система Козьмы Индикоплова, считавшего Землю плоской, а небо — колпаком, ее прикрывающим. В выступлении Бернулли смело проводилась мысль, что вмешательство церкви в решение астрономических вопросов является попыткой с негодными средствами, обреченной на неудачу; свое выступление Бернулли закончил словами: «Времена, когда нельзя было, не впадая в ересь, сказать, что Земля кругла, что существуют антиподы, что Земля движется — отнюдь не заслуживают похвал, а тем более не заслуживают их люди, которые обнаружили так много ложного усердия в преследованиях за эти взгляды». Вместе с Бернулли с речью выступил и Делиль, также отстаивавший учение Коперника, хотя и в более осторожных тонах. Но когда встал вопрос об издании докладов Д. Бернулли и Делиля, произнесенных на французском языке, в переводе на русский язык, этому воспротивилось академическое начальство, боявщееся препятствий со стороны православного Синода. Враждебное отношение православной церкви к учению Коперника было известно, а влияние ее, особенно в вопросах просвещения, резко усилилось после смерти Петра I и не встретило сопротивления при его преемниках. Поэтому и другие академики предпочитали выступать с такими популярными лекциями, темы которых не затрагивали вопросов мировоззрения. В 1730 г. известный писатель-сатирик А. Д. Кантемир перевел на русский язык уже известную в Западной Европе книгу Фонтенелля, вышедшую в Париже в 1686 г. Книга называлась «Разговоры о множественности миров». В увлекательной художественной форме излагая новейшие астрономические данные того времени, автор смело фантазировал о том, что все планеты (и даже Солнце) должны быть населены существами, характер которых соответствует той роли, которую бог, чьим именем была названа данная планета, играл в греческой мифологии. При недостаточной научной обоснованности этих предположений книга Фонтенелля, привлекавшая читателей своей формой изложения, имела прогрессивное значение, так как популяризировала учение Коперника и смелую идею о множестве обитаемых миров, за пропаганду которой менее чем за столетие перед тем мученически погиб Джордано Бруно. Эти идеи шли настолько вразрез с религиозным, церковным мировоззрением,
82 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. что эту книгу в России долго не решались издать, и она вышла в свет только в 1740 г. Через 17 лет после выхода этой книги Синод официально признал ее противной церковным догмам и добился ее запрещения. Наличные экземпляры ее даже отбирали у владельцев. На защиту книги Фонтенелля встал Ломоносов и в конце концов добился того, что в 1761 г. книга эта в том же переводе Кантемира вышла в свет вторым изданием. Смело борясь с влиянием церкви в области просвещения, Ломоносов дерзал открыто порицать и высмеивать духовенство за его реакционность и невежество, требовал свободы для широкого развития науки и устранения идеологического гнета церкви. Известно шутливое стихотворение Ломоносова, в котором излагается спор между коперниканцем и приверженцем освященной церковью птолемеевой системы. Спор разрешается поваром, утверждающим, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, так как никто не стал бы вращать очаг (т. е. Солнце) вокруг жаркого (Земли). Успешная борьба Ломоносова за распространение правильных, материалистических знаний вдохновила и других передовых деятелей просвещения этой эпохи. Так, Богданович перевел на русский язык и издал в 1779—1781 гг. сочинение француза Монтюкла «История математических знаний», из которого русские читатели ближе узнали о борьбе западной церкви с коперниканством, о суде над Галилеем и пр. Появились и другие пропагандисты материалистического мировоззрения, хотя и прикрытого иногда такой формой, которая ослабляла формальные поводы для нападок духовенства. Важным фактором было то, что правительство в XVIII в. не могло обойтись без содействия науки вообще и Академии в частности, а потому вынуждено было смотреть сквозь пальцы на опасные для веры материалистические взгляды ряда выдающихся ученых. Духовенство жаловалось на Ломоносова и его последователей, чинило им разные затруднения, но, не обладая такой властью, как средневековая католическая церковь, не смогло значительно задержать движение науки и просвещения вперед. Правительство же заботилось лишь о том, чтобы это просвещение не распространялось в широкие народные массы. Уже к концу XVIII в. в учебниках по географии и физике стало появляться изложение теории Коперника. С этого времени церковь в России практически прекратила борьбу с коперниканством и стала приспособляться к новым условиям. В эту же эпоху появились и первые отечественные труды по истории астрономии, написанные академиком П. Б. Ино-
МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКИЕ ИДЕИ ОБ УСТРОЙСТВЕ ВСЕЛЕННОЙ 83 ходцевым (1742—1806). Сын солдата Преображенского полка, он был учеником академиков — астронома С. Я. Румовского и математика С. К. Котельникова — и потом был на два года отправлен за границу, в 1768 г. П. Б. Иноходцев стал адъюнктом астрономии. О его астрономическо-геодезической деятельности будет сказано дальше. В 1779 г. он напечатал статью «О древности, изобретателях и первых началах астрономии», а в 1787 и 1788 гг. — работу «Об Александрийском училище и предшествовавших Иппарху астрономах». В этих трудах Иноходцев связывал возникновение и развитие астрономии с практическими потребностями людей, отмечал косность египетской астрономии и высоко ставил Аристарха как ученого, который еще в III в. до н. э. приблизился к правильному пониманию устройства вселенной и ее масштабов. Суждения Иноходцева по многим вопросам истории науки были весьма прогрессивными для его эпохи, и его сочинения, частично переизданные в 1790 г., оказали влияние на его современников. Иноходцев вместе с другими академиками участвовал под руководством Румовского в переводе на русский язык «Естественной истории» Бюффона и трудов Эйлера. Дальнейшим этапом в изучении истории астрономии в России явился труд П. Я. Гамалея (1766—1817), вышедший в 1809 г. в Петербурге под названием «Сокращенная история астрономии». Гамалея, морской офицер, был выдающимся педагогом Морского корпуса, автором капитальных трудов по морскому делу и в 1801 г. был избран почетным членом Академии наук. Как и Иноходцев, он считал астрономию возникшей из практических потребностей людей и критически отнесся к фантазиям французского историка астрономии Бальи, строившего необоснованные догадки о древнейшей астрономии. Гамалея высоко оценивал заслуги узбекского астронома Улугбека и его школы и подчеркивал, что подлинная наука, начало которой было положено Коперником, развивалась в борьбе с реакционной церковью. Гамалея не оставляет без внимания труды отечественных ученых и освещает их в своей книге. Пожалуй, именно он впервые ознакомил широкие круги русских читателей с материалистической гипотезой происхождения солнечной системы Лапласа, опубликованной в книге Лапласа «Изложение системы мира», вышедшей в 1796 г. Гамалея рассмотрел также космогоническую гипотезу Бюффона и гипотезу Ланселена, считавшего, что планеты возникли из кусков огненно-жидкого вещества, выброшенного Солнцем при вулканическом взрыве. В своей книге Гамалея утверждал бесконечность вселенной и множественность
84 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII Й. обитаемых миров. Его внимание к вопросам космогонии, вероятно, связано с выходом к тому времени в свет трудов И. Д. Ертова, одного из талантливых ученых-самоучек, кото- Платон Яковлевич ГАМАЛЕЯ (1766—1817) рыми была так богата Россия и труды которых были незаслуженно забыты. О трудах Ертова мы скажем дальше. 5. Л. Эйлер Леонард Эйлер (1707—1783), один из крупнейших ученых мира и — наряду с Ломоносовым — гордость Петербургской Академии наук XVIII столетия, прославившийся многими выдающимися работами, посвятил много внимания разрешению практических и теоретических вопросов астрономии, и его труды в этой области навсегда вошли в историю науки. Уже упоминалось о том, что Эйлер принимал деятельное участие в подготовке геодезических экспедиций и в составлении географического атласа России. Он участвовал также в подготовке экспедиций в Сибирь для наблюдений прохождения Венеры в 1761 и 1769 гг.
Леонард ЭЙЛЕР (1707—1783)
Л. ЭЙЛЕР 85 Однако главные из трудов Эйлера, связавших его имя с историей астрономии, относились к оптике и небесной механике. Опровергнув утверждение Ньютона о невозможности создания ахроматического объектива, который не давал бы окрашенных изображений предметов, Эйлер в труде «Диоптрика» (1769—1771) изложил свой способ расчета ахроматических телескопов и микроскопов. Пользуясь теорией Эйлера (основы которой он высказал еще в 1747 г.), академик Н. И. Фусс разработал практические способы расчета линз, а академик Эпинус изготовил в России один из первых в мире ахроматических микроскопов. Ахроматический же телескоп изготовил в 1751 г. в Англии Доллонд, опираясь уже на ранние выводы Эйлера. Таким образом, благодаря трудам Эйлера был сделан крупнейший шаг вперед в области изучения оптическими приборами как огромных небесных тел, так и мельчайших организмов и частиц вещества. Исключительные трудности преодолел Эйлер, разрабатывая теорию движения Луны, изложенную им в мемуарах, опубликованных в Петербурге в 1747, 1752, 1772, 1777 и 1781 гг. Если знать заранее по времени начального меридиана, например петербургского, моменты, когда Луна будет занимать на небе определенное положение среди звезд, то можно определить географическую долготу места наблюдения, отметив, когда по местному времени Луна занимает указанное положение. Географическая долгота равна разности моментов данного положения Луны по местному времени, отмеченному при наблюдениях, и по петербургскому времени, вычисленному заранее на основе теории движения Луны. Другие способы определения географической долготы, доступные в ту эпоху, были менее точны, а главное, не всегда могли применяться (например, наблюдения затмений Юпитером его спутников). Большим затруднением для теории является то, что движение Луны вокруг Земли очень сложно, так как на Луну помимо Земли оказывает действие и притяжение Солнца. Поэтому Луна обращается вокруг Земли с постоянно меняющейся скоростью и всякий раз по несколько иному пути, который похож на эллипс только приблизительно. Эти неравномерности в движении Луны были давно известны из наблюдений; они происходили в соответствии с законом тяготения, но пред- вычислить их величину заранее и с нужной точностью не удавалось. Между тем развитие мореплавания настоятельно требовало нахождения метода определения долготы корабля в море, так как неточность определения его координат и ошибки в определении долгот и широт подводных камней и мелей не раз служили причиной гибели судов. Английское
86 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. правительство, особенно заинтересованное в обеспечении мореплавания, в 1713 г. объявило даже премию в 200 000 рублей золотом за нахождение способа определения долготы хотя бы с точностью до 30'. Эйлер в 1753 и 1774 гг. опубликовал две исключительно важные работы, по-новому трактовавшие проблему движения Луны и позволявшие составить таблицы для предвычисления ее положений на небе. Метод изучения движения Луны, примененный Эйлером, основывался на другой его замечательной работе по изучению движений небесных тел. Из закона тяготения следует, что одно тело под действием тяготения к другому должно описывать вокруг него эллиптическую орбиту. Так, Земля и всякая другая планета при взаимодействии с одним лишь Солнцем должна двигаться по определенному эллипсу и так же должна двигаться Луна вокруг Земли. Однако взаимное тяготение между планетами и притяжение Луны Солнцем расстраивают это движение, которое уже становится не строго эллиптическим. Отклонения от законов эллиптического движения называются возмущениями, и учет их представляет собой труднейшую задачу небесной механики, которую после открытия закона всемирного тяготения пытались разрешить лучшие математики мира. Полное, практически годное для расчетов решение задачи движения даже только трех тяготеющих друг к другу тел не дано до сих пор, но для случая, когда тяготение к одному телу значительно преобладает (а так именно и происходит в солнечной системе, где Солнце по своей массе в 750 раз превосходит все планеты, вместе взятые), Эйлеру удалось найти совершенно новый и крайне плодотворный метод исследования. В 1756 г. в своей работе, премированной Академией, Эйлер развил метод, найденный им еще до 1753 г. при изучении возмущений в движении Луны. Этот метод называется методом вариации элементов орбиты, т. е. тех величин, которые характеризуют размеры эллиптической орбиты, ее форму и положение в пространстве. Вследствие возмущений Луна и планеты описывают орбиты, отличающиеся от эллипсов. Эйлер остроумно предложил считать, что возмущаемое тело все время движется по эллипсу, но что элементы этого эллипса непрерывно меняются в зависимости от времени. Это позволило вычислять орбиту тела и его положение на орбите на очень большой срок вперед. Более подробное и точное изучение вопроса встретило такие большие математические трудности, что и в настоящее
Л. ЭЙЛЕР 87 время продолжается разработка этого наследия, оставленного Эйлером. Метод Эйлера оказался применимым не только к Луне, но именно за первую работу о Луне Эйлеру была выплачена часть упомянутой выше премии английского правительства, долгие годы не находившей достойного кандидата для ее получения. Другая часть премии была выплачена немецкому ученому Майеру, составившему таблицы движения Луны на основе той же теории Эйлера. Основные заслуги великих математиков Лагранжа и Лапласа в значительной мере состояли в развитии идей и методов Эйлера, в частности в изучении выявленных Эйлером возмущений двух видов — периодических и вековых. Периодические возмущения меняют элементы орбиты лишь в небольших пределах. Так, орбита Земли немного меняет свою форму, становясь то более, то менее вытянутой. Вековые же возмущения изменяют элементы орбиты все время в одну и ту же сторону неограниченно. Например, орбита Луны в пространстве поворачивается все время в одну и ту же сторону, что сильно сказывается на приливах, на периодичности солнечных и лунных затмений, на движении земной оси и т. п. Среди астрономических трудов Эйлера следует еще отметить разработанный им в 1744 г. метод определения комет- иых орбит с любым эксцентриситетом; Эйлер касался этого вопроса и в своих работах 1734 и 1778 гг., а также разрабатывал теорию притяжения тел (1738) и теорию приливов (1740). В 1766 г. Эйлер исследовал законы рефракции — преломления лучей небесных светил в земной атмосфере. Еще раньще, в 1746 г., он разрабатывал теорию распространения света и теорию аберрации — кажущегося отклонения видимого положения светила от его истинного положения на небе, вызванного сочетанием движения Земли с находящимся на ней наблюдателем и конечной скорости распространения света. Эйлер предполагал, что в межпланетном пространстве может быть среда (он называл ее эфиром), препятствующая движению в ней планет, и изучал теорию этого вопроса. Исследуя теорию вращения небесных тел, Эйлер предположил, что полюсы должны несколько перемещаться по поверхности Земли с определенным периодом. Это его предположение было подтверждено наблюдениями только в 90-х годах XIX в. Эйлер был в дружественных отношениях с Ломоносовым, высоко ценил его и поддерживал в его начинаниях. С 1741 по 1766 гг. Эйлер работал вне Петербурга, но и в это время, живя в Берлине, он продолжал обучать молодых ученых,
88 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. присылавшихся к нему Петербургской Академией, и, в частности, подготовил крупного русского ученого С. Я. Румовского. Вернувшись в Россию в 1766 г., Эйлер до конца жизни работал в Петербурге и здесь же в 1783 г. «перестал вычислять и жить». 6. С. Я. Румовский и другие русские астрономы второй половины XVIII в. Одной из важнейших задач астрономии XVII—XVIII вв. было установление масштабов вселенной — в первую очередь установление расстояния от Земли до Солнца, для чего необходимо было измерить параллакс Солнца. Горизонтальный параллакс Солнца — это угол, под которым с Солнца виден радиус Земли. Первоначально этот угол определяли, измеряя различия направлений, по которым одновременно видят Солнце два наблюдателя, находящиеся друг от друга на расстоянии, равном земному радиусу. Однако этот прямой способ наблюдений не давал точного результата, и в 1677 г. Галлей предложил определить параллакс Солнца из измерения параллакса Венеры при ее прохождении по диску Солнца, когда она всего ближе к нам. Ближайшее такое прохождение Венеры должно было произойти только в 1761 г. и к нему тщательно готовились ученые многих стран. Требовалось провести трудные по тому времени дальние экспедиции для наблюдения прохождения Венеры в различных, по возможности максимально удаленных друг от друга пунктах земного шара. Ученые-иностранцы, занимавшие в то время физико-математические кафедры в Петербургской Академии наук, не хотели поручать наблюдений в России русским ученым. Под влиянием Ломоносова, возмущенного отстранением русских ученых от участия в разрешении этой важнейшей задачи, такой проект был оставлен. Были организованы экспедиции Румовского в Селенгинск и Попова в Иркутск. Присланный Францией наблюдатель аббат д'Отерош был допущен только до Тобольска, так как правительство опасалось проникновения иностранцев в богатую, но мало еще освоенную русскими Сибирь. Ломоносов добился и того, что на академической обсерватории в Петербурге к наблюдениям, вопреки стараниям Эпинуса, были допущены астрономы А. Д. Красильников и Н. Г. Курганов. Сам Ломоносов принимал участие в разработке инструкций для наблюдателей и в организации самих экспедиций. Русские наблюдатели блестяще провели наблюдения во всех пунктах. Когда в 1822 г. немецкий ученый Энке сделал сводку наблюдений, произведенных во всех странах, то при
Степан Яковлевич РУМОВСКИЙ (1734—1812)
С. Я. РУМОВСКИЙ И ДРУГИЕ РУССКИЕ АСТРОНОМЫ XVIII В. 89 учете русских наблюдений было выведено впервые значение солнечного параллакса (8",5), в десять раз более точное, чем значение, выведенное из предыдущих наблюдений, и лишь на 0",3 отличающееся от принятого сейчас. Наблюдения прохождения Венеры в 1761 г. дали русским астрономам богатый опыт, широко использованный ими при следующем прохождении Венеры в 1769 г., которое наблюдалось многими экспедициями под общим руководством академика Румовского. С. Я. Румовский (1734—1812) известен главным образом своими работами, связанными с наблюдениями прохождения Венеры по диску Солнца в 1769 г., геодезическими работами, педагогической и литературной деятельностью. В академики он был избран в 1767 г.; впоследствии он был вице-президентом Академии наук, а с 1803 по 1812 г. был попечителем Казанского учебного округа. Им был организован Казанский университет и в его составе физико-математический факультет, для которого Румовский пригласил лучших профессоров. Прохождение Венеры по диску Солнца в 1761 г. Румовский ездил наблюдать в Селенгинск (в Сибири). В 1769 г. при повторении этого явления (следующее за которым приходилось только на конец XIX в.) ввиду смерти Ломоносова Румов- скому пришлось взять на себя всю организацию наблюдений. Вместе с Эйлером он провел сложную работу, состоявшую в подготовке наблюдателей, в разработке методов наблюдения и инструкций для них, в приобретении инструментов, в распределении экспедиций и их снабжении, а также в добывании необходимых средств. Сам Румовский поехал к Колу, в Якутск поехал Исленьев, в Оренбург — Крафт, в Орск — сын Л. Эйлера Христиан, в Камышинку — Иноходцев и т. д. Размах экспедиций и число русских ученых, участвовавших в них, показывают, какого высокого развития достигла астрономия в России в эту эпоху. Прохождение Венеры 24 мая (ст. стиля) 1769 г. приходилось на период незначительной облачности и большинство экспедиций провело удачные наблюдения. Румовский собрал все наблюдения и обработал их с целью определить расстояние Венеры и Солнца от Земли. Он получил значение расстояния от Земли до Солнца, этой важнейшей единицы масштаба в астрономии, с гораздо большей точностью, чем его получали раньше в Западной Европе. Величина, выведенная Румовским, отклоняется от принятого сейчас значения всего лишь на 172% —меньше, чем величина, полученная немецким астрономом Энке уже в XIX в. на основании всех наблюдений прохождений Венеры в 1761 и 1769 гг. Результаты Румовского были подтверждены рядом зарубежных ученых, перевычислявших заново его данные для проверки.
90 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. Пулковский астроном В. К. Деллен в 1870 г. так охарактеризовал значение наблюдений прохождения Венеры в 1761 и 1769 гг., проведенных в России: «Нам особенно приятно вспомнить, что при этом состязании просвещенных народов Россия отличалась особенным рвением. Относительно этого последнего факта мы могли бы сказать гораздо больше, основываясь на печатных отзывах иностранцев... Однако удовольствуемся тем, что никто у нас не оспаривает: мы сумели тогда вполне оценить справедливость требований науки и исполнили долг свой, по общему мнению всего ученого мира, добросовестно и честно». Румовский написал немало трудов по астрономии и физике, а также переводил «Труды» Тацита, философские работы Эйлера и знаменитую «Естественную историю» Бюф- фона, который за свои научно-атеистические воззрения преследовался во Франции. В 1760 г. Румовский издал учебник по математике для студентов и позднее принимал участие в составлении словаря русского языка. Он проводил, наконец, изыскания по истории России. Между Ломоносовым и Румовским происходили иногда трения, повидимому, оттого, что Румовский, будучи вне экспедиции преимущественно кабинетным ученым, мало уделял внимания наблюдениям на обсерватории, за которую так болел Ломоносов. Наблюдения на обсерватории в это время вели сотрудники Румовского — Лексель, Иноходцев и Черный, но они наблюдали по преимуществу лишь затмения и покрытия звезд Луной. В течение 30 лет Румовский ежегодно издавал астрономические календари и заведовал Географическим департаментом. Составленный Румовским в 1786 г. каталог астрономических пунктов в России характеризуется значительной по тому времени точностью. В него вошли 39 пунктов Европейской части России, 18 в Сибири и 10 в других местах и по объему он превосходил современные ему каталоги других стран. Каталог Румовского обобщил деятельность русских геодезистов, часто с риском для жизни производивших в далеких экспедициях свои астрономические наблюдения. Так, Ф. Черный и Арнольди в 1785 г. определили координаты ряда пунктов в Приазовье, в только что присоединенном к России Крыму и на Кавказе. Во время этих поездок Арнольди был захвачен в плен черкесами и продан в рабство. Только через семь лет он, наконец, освободился и вернулся в Петербург. До этого (в 1768—1773 гг.) экспедиция И. И. Исленьева обследовала геодезически и в других отношениях Сибирь, Поволжье, Приднепровье и другие большие районы. В 1769— 1775 гг. академик П. Б. Иноходцев обследовал обширные
С. Я. РУМОВСКИЙ И ДРУГИЕ РУССКИЕ АСТРОНОМЫ XVIII В. 91 области юго-востока Европейской России для уточнения «Атласа Российской Империи», переизданного в 1776 г., и производил изыскания в местности, где правительство предполагало провести канал между Волгой и Доном, начатый было еще Петром I. Только в наше время этот грандиозный проект смог быть осуществлен, но Иноходцев выполнил Петр Борисович ИНОХОДЦЕВ (1742—1806) еще тогда все необходимые астрономо-геодезические работы. В 1781 —1785 гг. он определил астрономические пункты еще во многих местностях России, а попутно с этим вел обширные краеведческие наблюдения. Астрономо-геодезические работы продолжали быть главной задачей русских астрономов до середины XIX в., когда основные задачи картографии страны были в достаточной мере разрешены и представилась возможность обратиться к изучению строения вселенной. На первый взгляд может показаться, что количество астрономических пунктов, определенных в России до 1786 г., невелико. Однако в то время ни в одном из государств Западной Европы не было еще определено так много пунктов.
92 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. Необходимо учитывать и сложность организации экспедиций в XVIII в., особенно на дальние расстояния, а также сложность и длительность определения долгот при существовавших тогда способах наблюдения. Нужно было накопить достаточное число наблюдений положения Луны или затмений спутников Юпитера по местному времени, моменты которых по петербургскому или другому времени могли быть вычислены заранее. На каждом пункте приходилось строить временные обсерватории для установки в них тяжелых и трудно перевозимых громоздких приборов. Например, Красильников в 40-х годах XVIII в. пользовался квадрантами в 4 фута диаметром, а для наблюдения спутников Юпитера — неахроматическими (других тогда еще не было) трубами длиной в 20 футов (6 ж), ибо только с помощью таких длинных телескопов можно было ослабить влияние хроматической аберрации. В 1781 г. Иноходцев возил с собой два квадранта, двое стенных часов, две трубы (уже ахроматические) длиной в 3 и в 12 футов и 7-футовый рефлектор. Накопление нужного числа наблюдений, особенно в зимнее полугодие, занимало много месяцев, и можно лишь удивляться настойчивости и героизму русских астрономов-путешественников. Сейчас для выполнения тех же работ современными методами достаточно двух-трех ясных ночей. Следует еще отметить, что в 1779 г. в Москве была открыта землемерная школа, преобразованная потом в Межевой институт, а с 1772 г. начались военно-геодезические съемки Генерального штаба (учрежденного еще в 1763 г.), распространявшиеся вдоль западных границ государства, впрочем, еще без триангуляционной основы. В XVIII в., кроме Ломоносова и Эйлера с их разносторонними интересами, лишь немногие астрономы эпизодически занимались вопросами, не имевшими непосредственного практического применения. Более других этими вопросами занимался ученик Эйлера академик А. И. Лексель (1740—1784). Лексель установил, что светило, открытое Гершелем в 1781 г., является не кометой, как думали вначале, а планетой, названной после опубликования работы Лекселя Ураном. Кроме того, Лексель подметил особенности в движении Урана, которые он объяснял притяжением неизвестной планеты, находящейся от Солнца еще дальше, чем Уран. Это соображение Лексель подкреплял ссылками на существование комет, удаляющихся от Солнца на очень большое расстояние, подобно тому как многие периодические кометы в наибольшем удалении от Солнца подходят к орбите Юпитера. Последними астрономами, активно работавшими на старой академической обсерватории в Петербурге, были академики
С. Я. РУМОВСКИЙ И ДРУГИЕ РУССКИЕ АСТРОНОМЫ XVIII В. 93 Ф. И. Шуберт (1758—1825) и В. К. Вишневский (1789—1855). Федор Иванович Шуберт, с 1803 г. заведовавший обсерваторией после Румовского, принадлежал к числу тех ученых, которые не находили у себя на родине благоприятной почвы для развития своего таланта, в юности приехали в Россию и посвятили ей все свои труды и способности. Шуберт, начавший свою работу как картограф, сотрудник Румовского, был крупным специалистом по теории движения планет. С 1795 по 1806 г. он разрабатывал теорию движения Марса, теорию движения Луны и Урана (1796 г.), а также движения только что открытой первой малой планеты Цереры. Он продолжал изыскания своего учителя Эйлера о движении планет в эфире. В 1798 г. Шуберт издал в Петербурге курс теоретической астрономии, который в 1822 г. был там же переиздан в переводе на французский язык по просьбе великого французского астронома и математика П. Лапласа, высоко ценившего работы Шуберта и желавшего ознакомить с ними западноевропейских ученых. Шубертом были составлены также и курсы высшей математики. Он поддерживал тесные связи с крупнейшими учеными мира, и эта переписка способствовала знакомству ученых других стран с успехами астрономии в России. Он был автором пользовавшейся в свое время распространением «Популярной астрономии». Шуберт ввел в употребление карманный хронометр, отражательные круги и важный для определения географических долгот так называемый «метод лунных расстояний», т. е. видимых расстояний Луны от Солнца. Благодаря ему упростились определения долгот в мореплавании, а результаты их уточнились. Помимо наблюдений на академической обсерватории и составления астрономических таблиц для навигации, Шуберт обучал астрономии и геодезии офицеров Генерального штаба, которые проходили специальный курс и стажировку под руководством астрономов Академии наук. В 1813 г. Шуберт издал «Морской месяцеслов», а в 1821 г. — специальное руководство по определению широт и долгот. Он подготовил также организацию морских обсерваторий в Николаеве (построена в 1827 г.) и Кронштадте, призванных обслуживать нужды Балтийского и Черноморского флотов, для которых до этого Шуберт вычислял астрономические таблицы. Была построена также морская обсерватория в Финляндии, в Або. Учреждение этих обсерваторий было тесно связано с развитием русского флота, который в эту эпоху принял виднейшее участие в исследовании земного шара. Достаточно напомнить хотя бы о кругосветных путешествиях Ф. Ф. Крузенштерна (1803—1805 гг.), о тихоокеанских экспедициях Коцебу (1816—1818 и 1823—1826 гг.), об антарк-
94 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. тической экспедиции Ф. Ф. Беллинсгаузена (1819—1821 гг.), о кругосветном плавании Ф. П. Литке в 1826—1829 гг. и других. Участники всех этих экспедиций выполнили большую работу по определению астрономическими методами географи- Викентий Карлович ВИШНЕВСКЙ (1781—1855) ческих координат открываемых ими островов в северном и южном полушариях. Викентий Карлович Вишневский (1781—1855 гг.), уже в 1804 г. вступивший в число членов Академии наук, проявил кипучую деятельность в области картографии России. На протяжении ряда лет он только зимнее время мог уделять наблюдениям на обсерватории в Петербурге. В остальное время он производил многочисленные определения географических координат разных городов. В общей сложности за время с 1806 по 1815 гг. он проехал от Либавы до Екатеринбурга (40° по долготе) и от Мезени до Эльбруса
ИЗУЧЕНИЕ МЕТЕОРИТОВ. КОСМОГОНИЧЕСКИЕ ИДЕИ 95 (22°,5 по широте), определив координаты 250 пунктов. Долготы он определял преимущественно сравнением хронометров. Вишневский проявил большую деятельность в Гидрографическом департаменте, ведавшем изучением морских бассейнов, а с 1819 по 1835 гг. он читал лекции по астрономии в Петербургском университете. Вишневский был выдающимся наблюдателем: он наблюдал большую комету 1807 г. в марте 1808 г., т. е. через месяц после того, как астрономы в Западной Европе уже потеряли ее из виду. Точно так же его наблюдения знаменитой кометы 1811 г., сделанные летом 1812 г. в Новочеркасске, были полнее аналогичных наблюдений, выполненных другими учеными, переставшими видеть ее ранее Вишневского. На академической обсерватории в Петербурге Вишневский проводил наблюдения положений комет и малых планет (Цереры и Юноны), а также солнечных и лунных затмений. 7. Изучение метеоритов. Космогонические идеи Русским ученым конца XVIII и начала XIX вв. принадлежит видная роль в изучении метеоритов, падающих на Землю из мирового пространства. Вопрос о происхождении метеоритов до конца XVIII в. оставался открытым. Считали, что они не могут падать с неба и имеют земное происхождение. В 1772 г. академик Паллас привез из Сибири огромный кусок железа, более полутонны весом, найденный в 1749 г. кузнецом деревни Медведевой в районе реки Енисей. Эта железная масса до сих пор хранится в Геологическом музее Академии наук. Как раз в том же 1772 г. известный французский ученый Лавуазье совместно с другими академиками подписал в Парижской Академии наук протокол, в котором утверждалось что «падения камней с неба физически невозможны». (Под словом «камни» имелись в виду как железные, так и каменные метеориты.) Когда в 1790 г. во Франции вып^л каменный дождь и это было зарегистрировано местным городским управлением, то академик Бертолле писал: «Как печально, что целый муниципалитет заносит в протокол народные сказки, выдавая их за действительно виденное, тогда как не только физикой, но и ничем разумным, вообще, их нельзя объяснить». Такие взгляды на метеориты не способствовали их изучению; были даже случаи, что хранители некоторых музеев, опасаясь быть обвиненными в невежестве, выбрасывали метеориты из своих коллекций.
96 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ Н\УКЙ В РОССИИ XVIII В. В 1794 г. в Риге была издана книга лейпцигского ученого, состоявшего членом-корреспондентом Петербургской Академии наук, Э. Ф. Хладного (1756—1827), который доказывал внеземное, космическое происхождение «Палласова железа». Собрав сведения о наблюдавшихся полетах огненных шаров — болидов и о падениях метеоритов, Хладный правильно поставил их в связь друг с другом. Явившись, таким образом, основателем науки о метеоритах, Хладный отстаивал их космическое происхождение, но правильность его выводов была признана лишь много позднее. В 1807 г. проф. физики Харьковского университета А. И. Стойкович выпустил исчерпывающую по собранному в ней практическому материалу монографию о метеоритах. Правда, Стойкович склонялся к мнению об атмосферном происхождении метеоритов, но не отвергал возможности их космического происхождения. В 1819 г. в Петербурге вышла замечательная книга химика И. Мухина, в которой помимо описания метеоритов приводились данные и об их химическом составе. Интерес к науке о вселенной среди передовых слоев русского общества был весьма велик еще и до того, как эта наука заняла свое место в университетах. Об этом свидетельствуют, в частности, описи вещей, уцелевших после московского пожара 1812 г., где значатся различные телескопы, принадлежащие частным лицам. Любители астрономии были не только в столицах, но и в провинции. Например, в Публичной библиотеке им. Салтыкова-Щедрина в Ленинграде сохранился самодельный, затейливый и любовно разрисованный, весьма сложный по устройству передвижной календарь. Этот календарь с данными о планетах и с украинскими названиями месяцев, с собственными стихами, был составлен в 1812 г. неким Дмитрием Тимофеевым в слободе Воробьевке Херсонской губернии, тогда еще глухой русской провинции. Среди любителей астрономии конца XVIII и начала XIX вв. выделяется И. Д. Ертов (1777—1828). Не зная иностранных языков, он не был знаком с космогоническими гипотезами Канта и Лапласа. Однако, изучая доступную ему научную литературу на русском языке и задумываясь над вопросами происхождения и развития небесных тел, Ертов сделал попытку изложить свои собственные космогонические взгляды, в которых отчетливо проявилось его материалистическое мировоззрение. Его бесспорной заслугой является поддержка гипотезы о том, что небесные тела возникли из рассеянного «туманного вещества», которое по химическим законам разложилось на различные простые и сложные вещества. Он оригинально для своего времени представил происхождение
АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В АКАДЕМИИ НАУК 97 спутников планет как результат захвата комет планетами и объяснял происхождение земной коры. Первый его труд «История о происхождении вселенной» был представлен Академии наук в 1797 г. В 1805 г. он издал книгу «Мысли о происхождении и образовании миров», переизданную в 1811 г. Журнал «Отечественные записки» в 1821 г., отмечая недостаточность научных знаний Ертова, оценил, однако, самобытность его исканий. Этим было привлечено внимание общественности к гипотезе Ертова, однако влияния на науку его труды, слабо разработанные теоретически, не оказали и о них вскоре забыли. 8. Астрономическое оборудование в Академии наук и отечественное приборостроение Материальной базой астрономической науки, отправляющейся «от живого созерцания», т. е. от изучения небесных светил, являются обсерватории с их оборудованием, Выше было сказано о первоначальном оборудовании обсерватории Академии наук, помещавшейся в башне над зданием Петровской кунсткамеры (бывшей до конца XVIII в. главным зданием Академии наук) в Петербурге. Обсерватория размещалась на четвертом, пятом и шестом этажах. Следует помнить, что в XVIII в. обсерваторий с башнями, снабженными вращающимися куполами, еще не строили, и наблюдения производились под открытым небом, на плоской крыше, с террас, балконов и чаще всего из окон. На обсерватории перед ее пожаром (1747 г.) находились: два секстанта, три квадранта, два ньютоновских рефлектора, рефлектор системы Грегори, две зрительные трубы длиной в 14 и 157,2 футов, труба с микрометром, восемь экземпляров часов, а также много метеорологических приборов, карт, геодезических жезлов и мелких инструментов. Один из квадрантов, радиусом 57г футов, употреблялся знаменитым английским астрономом Э. Галлеем при его наблюдениях на о. св. Елены в 70-х годах XVII в. Секстанты имели примерно такие же большие радиусы. Это оборудование в те времена позволяло считать обсерваторию одной из лучших в мире. В 1747 г. обсерватория со всем ее оборудованием сгорела и после этого восстановление ее протекало очень медленно. Только к 1760 г. заведовавшие обсерваторией А. Н. Гришов и Н. И. Попов все же в значительной мере восстановили обсерваторию. В 1760—1766 гг. на обсерватории имелись восьмифутовый стенной квадрант, переносные 2- и 3-футовые квадранты, три 20-дюймовые (в длину) телескопа Грегори, три шестифутовые ахроматические трубы Доллонда, восьмифутовая труба с микрометром на параллактическом штативе,
98 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. пассажный инструмент, много астрономических часов и другого оборудования. Однако назначенный в 1760 г. заведующим обсерваторией академик Эпинус ею совершенно не занимался, поэтому главные из этих приборов после их получения лежали нераспакованными, так что оборудование, с помощью которого можно было проводить все астрономические и астрофизические наблюдения, возможные в то время, не использовалось. Бездеятельность Эпинуса вызывала горячий протест со стороны Ломоносова, который указал, что Эпинус «весьма мал в рассуждении практики». К тому же Эпинус, не работая на обсерватории сам, не допускал на нее и других ученых. Требуя замены Эпинуса другим, более энергичным руководителем, Ломоносов настаивал также на допуске на обсерваторию русских ученых, «ибо оная для того и построена, чтобы пользоваться природным россиянам к пользе отечества». В дальнейшем для обсерватории были выписаны ценные новые инструменты фирмы Берда, по размеру и по качеству нисколько не уступавшие инструментам Гриничской обсерватории, считавшейся тогда лучшей среди обсерваторий Западной Европы. Однако все усиливавшиеся сомнения в целесообразности восстановления обсерватории в дымной и пыльной столице побудили задержать установку этих инструментов, среди которых были два меридианных круга, 8-футовый стенной квадрант и пассажный инструмент с фокусным расстоянием 5 футов. Планы А. Н. Гришова о постройке обсерватории за городом ввиду равнодушия академического начальства к этому делу не осуществились ни при нем, ни позднее (до основания Пулкова, т. е. почти до середины XIX в.). А. И. Лексель посылался за границу в 1780 г. для изучения опыта сооружения лучших обсерваторий этого времени, однако и после этого дело не продвинулось. Новые инструменты использовал лишь астроном Анри, определивший после 1796 г. с их помощью положения на небе 40 ярких звезд. Но его результаты не были точными из-за недостаточно хорошей установки приборов, которая была улучшена после него Шубертом и Вишневским. В течение XVIII в. астрономы, работавшие в Академии, направляли основные усилия, в связи с потребностями страны, на экспедиционную работу, нужную для картографии. Эти работы, как и другие занятия академиков, требовали использования точных астрономических и геодезических приборов. Такие приборы с первой половины XVIII в. в значительной мере создавались талантливыми русскими мастерами.
АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В АКАДЕМИИ НАУК 99 Повидимому, первыми астрономическими приборами, построенными в России, были телескопы с металлическими зеркалами, изготовленными руками самого Брюса. Одно из этих зеркал, сделанное им в 1733 г., сохранилось. Брюс делал Рис. 28. Солнечные часы работы механика Чижова. вогнутые зеркала с большим совершенством и раньше, в том числе из стекла, хорошо знал технологию этого дела и пользовался своими телескопами для наблюдений, отмечая, что «англичане неохотно берутся делать такие трубы». Некоторые зрительные трубы и приборы делал Брюсу русский мастер И. И. Калмыков. Были в то время и другие, неизвестные нам
100 РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII В. русские мастера. Так, еще в 1733 г., в Петербурге были сделаны астрономические маятниковые часы с 24-часовым циферблатом (согласно описи инструментов обсерватории). В 30-х и 40-х годах XVIII в. зрительные трубы для обсерватории изготовлялись талантливым оптиком И. И. Беляевым. Рис. 29. Пассажный инструмент Академии наук начала XVIII в. Мастер Академии наук Н. Г. Чижов (1731—1761) в 1753 г. сделал усовершенствованный квадрант отличного качества, позднее — квадрант с микрометром, «ночезритель- ные трубы» по проекту Ломоносова, большой квадрант для профессора С. К. Котельникова, астролябии, зеркальные телескопы и многие мелкие приборы. Затейливо и художественно выполненные им солнечные часы разных видов хранятся в Государственном Эрмитаже. Другой мастер, А. И. Колотошин (р. 1732, год смерти неизв.), изготовил много приборов для Ломоносова — под его наблюдением и по его проектам, — в том числе знаменитый рефлектор с наклоненным зеркалом и без малого вспомога-
АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В АКАДЕМИИ НАУК 101 тельного зеркальца. Изготовлял он и маятники для гравиметрических исследований Ломоносова и участвовал в астрономических экспедициях. По своему искусству он не уступал Чижову, однако ему пришлось расстаться с Академией наук ввиду ограниченности штата ее механиков. Академическими мастерскими после М. В. Ломоносова заведовал замечательный русский механик И. П. Кулибин, более всего известный устройством «часов яичной фигуры» с заводными фигурками. Он проработал в Академии 30 лет, руководя постройкой новых приборов и инструментов, к пользованию которыми он даже писал инструкции. Например, он составил инструкцию «Описание астрономической перспективы в шесть дюймов, которая в 30 раз увеличивает, и, следовательно, юпитеровых спутников ясно показывать будет» и др. Им лично и под его руководством было изготовлено много астрономических и геодезических приборов. Позднее астрономические приборы изготовлялись и русским военным ведомством. Трехдюймовый рефрактор на оригинальном штативе, изготовленный артиллерийским ведомством в начале XIX в., хранится и используется в Московском Планетарии, а в Государственном Эрмитаже в Ленинграде хранится много русских астрономических приборов более ран ней эпохи. -^g-Qpr
*ч^?Г^~Х^ ЧАСТЬ HI ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СЕТИ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX в. НА БАЗЕ УНИВЕРСИТЕТОВ Введение В течение всего XIX в. астрометрия с ее приложениями оставалась главнейшей отраслью астрономии в России. К ней в наибольшей мере обращались запросы, вызываемые практической потребностью государства. Астрофизика как наука сложилась (и в Западной Европе и в России) только в третьей четверти века, а небесная механика получила в России большое развитие, но уже во второй половине века. В первые десятилетия XIX в. в России постепенно и в трудных условиях создавались предпосылки для более широкого развития так называемых точных наук: математики, физики, механики, астрономии и их многосторонних приложений. Одной из таких предпосылок было открытие в первой трети XIX в. ряда новых русских университетов. До этого в России был только один университет — Московский, основанный в 1755 г. по инициативе М. В. Ломоносова. Однако в Московском университете в первые полвека его существования систематического преподавания астрономии не велось. В новых университетах, открытых в первые десятилетия XIX в., с первых лет их существования возникли кафедры астрономии, а затем с большими или меньшими трудностями при них создавались астрономические обсерватории. В этот же период астрономия завоевала гражданское право и в старейшем в стране Московском университете. Таким образом, если в XVIII в. единственным центром развития астрономии в нашей стране была Петербургская Академия, то в начале XIX в. возникли новые центры развития астрономических наук и подготовки астрономических кадров. В России появились новые университеты: в 1802 г. — Дерптский и Виленский (закрытый в 1832 г.), в 1804 г.—
ВВЕДЕНИЕ 103 Казанский и Харьковский, в 1819 г. — Петербургский, в 1834 г. — Киевский. Открытие университетов в начале XIX в. было связано с реформами в области народного образования первых лет царствования Александра I. Эти реформы, обусловившие также открытие гимназий во всех губернских городах, уездных училищ и т. д., имели в свое время большое прогрессивное значение. Однако вскоре после наполеоновских войн эпоха реформ сменилась реакцией, проявление которой в области просвещения отрицательно сказалось и на развитии науки. В то время, т. е. в первой четверти XIX в., в России уже началось быстрое разложение феодально-крепостнического строя. В недрах этого строя уже возникли элементы капиталистических отношений. Промышленность и торговые связи внутри страны и с другими странами развивались все сильнее, а наступившие затем войны с империей Наполеона, руководящее участие России в антинаполеоновских военных коалициях, рост территории государства и необходимость ее освоения требовали увеличения кадров специалистов, имеющих инженерно-научное и математическое образование. Требовалось, в частности, все больше сухопутных и морских офицеров, достаточно образованных в геодезии и навигации, а для их подготовки были нужны хорошо подготовленные преподаватели. В этих целях были проведены существенные улучшения в постановке преподавания в военных и военно-морских учебных заведениях. Конечно, открытие новых университетов и улучшение преподавания в ранее существовавших учебных заведениях, дав толчок развитию астрономии в России, еще не обеспечили свободного развития науки. Университеты не рассматривались как центры научной работы, и считалось, что наука — это дело Академии наук, а дело университетов — готовить нужных для государства специалистов, воспитанных в духе «православия, самодержавия и народности», не зараженных демократическими идеями и оппозицией к самодержавию. Поэтому при открытии университетов не было принято мер для создания при них учреждений, могущих вести научную работу и в том числе обсерваторий. Правда, Дерпт- ская университетская обсерватория благодаря инициативе и энергии В. Я. Струве возникла вскоре после организации университета. Но при остальных университетах обсерватории возникли позже, и после этого правительство рассматривало их как учебно-вспомогательные учреждения, в которых профессора и их сотрудники вели научную работу только по своей инициативе. Однако, несмотря на это, университеты в России сыграли большую роль в развитии астрономической науки во многих ее направлениях. Сама жизнь определила то, что
104 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В ХТХ В. университеты готовили не только специалистов, знающих свое дело, но и ученых-исследователей, творцов науки, в том числе и астрономов, которые со временем — практически уже во второй половине XIX в. — стали видными участниками разработки не только старых, хорошо знакомых в России областей астрономии, например астрометрии, но также и таких отделов астрономии, как астрофизика и небесная механика. Создание новых русских университетов, как и развитие открытого еще в XVIII в. Московского, имело большое значение и для мировой астрономической науки. До этих пор регулярные астрономические исследования могли производиться только в Петербурге, на обсерватории Академии наук. Возникновение астрономических обсерваторий, хотя и осуществлявшееся позднее, чем открытие самих университетов, позволило проводить наблюдения и в других местах России, где условия наблюдений были благоприятнее, чем в Петербурге (в Петербурге наблюдениям мешали и мешают малое число ясных ночей и летние белые ночи). В университетах (хотя не всегда с момента их возникновения) читались лекции по основным астрономическим дисциплинам и, таким образом, не только расширялся круг астрономически образованных русских людей, но и осуществлялась подготовка отечественных кадров астрономов-специалистов. В Академии наук отчасти по традиции, отчасти из-за сильного влияния существовавшей в Академии реакционной немецкой партии, с которой так упорно и страстно боролся М. В. Ломоносов, астрономы в XVIII в. приглашались преимущественно из-за рубежа. В XIX в. эта традиция была постепенно преодолена, но тем более важно было обеспечить подготовку своих астрономов. Русские университеты как раз создавали новые отечественные кадры ученых, могущих двигать науку, и в этом их историческая заслуга. Однако профессора астрономии в университетах, загруженные преподаванием и организационной работой, имели мало свободного времени для научной работы и потому научно-исследовательская деятельность по астрономии в университетах была сильно затруднена. Преодолению этих трудностей лишь в слабой степени способствовало учреждение при организуемых университетских обсерваториях должностей «астрономов-наблюдателей» (по одному на каждую обсерваторию), освобожденных от педагогической нагрузки и обязанных за скудное вознаграждение вести исследовательскую работу, преимущественно наблюдательную (т. е. обычно ночную). Начало XIX в. в истории астрономии ознаменовалось большими успехами как в деле постройки новых точных приборов,
ВВЕДЕНИЕ 105 так и в деле разработки новых методов наблюдения положений небесных тел с целью изучения их движений в пространстве и для нужд практической астрономии в узком смысле. Только в самом конце XVIII в. строители астрономических приборов освоили технику разделения полного круга на равные части для отсчетов по ним углов поворота телескопа, необходимых для определения положений светил. Так, был построен «повторительный круг Борда» и тому подобные приборы, приобретавшиеся всеми русскими обсерваториями. В XVIII в. умели точно делить только части круга — квадранты и секторы, что снижало точность измерений, а в начале XIX в. деление кругов на доли градуса уже достигло высокого совершенства. Вместе с тем астрономы пришли к убеждению, что инструменты, даже и наиболее тщательно изготовленные, не могут быть вполне точны: деления кругов не идеально правильны, концы осей, на которых повертывался телескоп, не идеально круглы, оптическая ось телескопа не строго перпендикулярна к его оси вращения и т. д. Ряд таких ошибок инструментов вскрыл выдающийся немецкий астроном Бессель (1784—1846). Перед астрономами встала задача тщательного изучения всех возможных ошибок инструментов, в каждом отдельном случае различных, и учета их влияния на измеряемые величины. В решении этих задач немалую роль сыграли и русские астрономы. Кроме того, астрономы убедились в необходимости учитывать и такие факторы, как дрожание почвы, колебания воздуха, изменения его температуры и давления, от чего зависит преломление световых лучей, идущих от небесных светил. Перед наблюдателями раскрылась перспектива «борьбы за точность», в результате которой стали заметны и доступны для изучения такие принципиально новые астрономические явления, которые раньше «тонули» в ошибках наблюдений. Такое повышение точности наблюдений к середине XIX в. сделало возможным надежное измерение перемещения звезд в пространстве, измерение расстояния до ближайших из них и даже открытие новых, иногда невидимых тел, под влиянием притяжения которых видимые светила совершают едва заметные движения. Вместе с тем в XIX в. развитие астрономии шло не только по пути усовершенствования методики измерений положений небесных светил. В России на базе развития высокой математической культуры оживились исследования по теории движения небесных тел. Усовершенствовались также методы исследования, позволяющие изучать физическую природу светил. Складывался совершенно новый раздел астрономии — астрофизика. До изобретения фотографии и до установления законов излучения нагретых тел и в особенности до открытия спек-
106 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. трального анализа, астрофизика не могла стать одним из основных разделов астрономии. Ее первые шаги задолго до этого были обязаны творческим усилиям отдельных выдающихся умов, подобно Ломоносову опережавших науку своей эпохи, и только с 60-х—70-х годов XIX в. астрофизика приобретает свою теоретическую и методическую основу и становится наукой в полном значении этого слова. Развитие в передовых странах Европы новых методов физического исследования светил совпало с развитием капитализма в России, с чем было связано и быстрое развитие русского естествознания. Влияние классиков русской материалистической философии, в особенности Герцена и Чернышевского, сильно способствовало тому, что русское естествознание приобрело материалистическую направленность, а русские ученые в разных областях науки создавали, осваивали и самостоятельно развивали новые методы исследования природы. Все это чрезвычайно положительно отразилось на развитии в России астрофизики, которая, начиная с Бредихина, становится уже одним из ведущих направлений в русской астрономии. Большую роль в развитии астрономии в России в XIX в. играла и творческая инициатива отдельных выдающихся ученых. В истории науки можно заметить, что когда ученых той или иной специальности насчитываются единицы, их личные научные интересы и условия их работы играют большую роль. По мере развития науки создаются научные школы и направления, возникновение которых обычно связано с важными открытиями в науке. В частности, Пулковская обсерватория была создана и проводила работу по идее ее основателя В. Я. Струве. Его научные интересы определили направление деятельности этого научного учреждения вплоть до нашего времени. Влиянием идей Струве, впервые вплотную приблизивших науку к уяснению строения Галактики, следует объяснить развитие в России уже в середине XIX в. обобщающих работ по звездной астрономии, не имевших непосредственного продолжения долгое время ни на Западе, ни у нас, но оказавших большое влияние на развитие современной звездной астрономии. Выдающимся событием в истории русской и мировой астрономии XIX в. было основание Пулковской обсерватории, ставшей одной из лучших обсерваторий мира. Ее сооружение, а главное, организация работ в ней высоко подняли международный авторитет русской астрономии. Пулковская обсерватория явилась образцом для университетских обсерваторий. В 40-х годах произошли перестройка и модернизация Московской, Казанской и других обсерваторий, осуществлявшиеся под научным руководством Пулковской обсерватории.
ПЕРВАЯ МОСКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 107 В истории астрономии в России в XIX в. можно выделить такие периоды: первый период связан с возникновением сети университетов и обсерваторий при них, второй период начинается с организации первоклассной Пулковской обсерватории и модернизации ряда других обсерваторий, а третий период начинается с 70-х годов XIX в. (когда возникло несколько новых обсерваторий), с быстрого расширения содержания русской астрономии за счет развития небесной механики и астрофизики. С точки зрения отдельных направлений развития астрономии, в ее содержании в середине века можно выделить, помимо астрометрии и геодезии, звездную астрономию, а также небесную механику и несколько позже астрофизику. Характеристику творческого облика выдающихся ученых мы стремились связать с теми областями их деятельности, в которых их работа была наиболее интенсивной. Новые возможности астрономических исследований нашли свое отражение в XIX в. не только в работе Пулковской обсерватории, для которой проведение наивозможно точных наблюдений было основной задачей, но и в работе университетских обсерваторий, которым будет посвящена значительная часть настоящего раздела наших очерков. ГЛАВА 1 АСТРОНОМИЯ В РУССКИХ УНИВЕРСИТЕТАХ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 1. Первая Московская обсерватория В Московском университете, основанном М. В. Ломоносовым, лекции о движении небесных тел стали читаться, хотя и не систематически, еще с 1785 г. Есть предположение, что лекции по астрономии в университете читались и раньше, но, к сожалению, нет материалов, которые могли бы подтвердить это предположение. Только с 1804—1805 гг. началось систематическое чтение астрономических курсов, дававших слушателям более широкое представление о мироздании. Начало такому астрономическому образованию в Москве было положено профессором прикладной математики М. И. Панкевичем. Как специалист по прикладной математике, Панкевич не мог воспитывать астрономов-специалистов. Регулярное преподавание астрономии в Московском университете началось в 1805 г. Однако и оно продолжалось только до 1812 г., после чего наступил перерыв до 1826 г. Лишь с этого времени астрономия стала постоянным предметом преподавания. Основание систематическому астрономическому
108 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. просвещению положил первый московский профессор-астроном Дмитрий Матвеевич Перевощиков. Короткий период 1805—1812 гг. заслуживает, однако, особого упоминания, так как с ним связано основание старой Московской университетской обсерватории. Попечитель округа М. Н. Муравьев лично позаботился об основании этой обсерватории. Он передал университету грегорианский телескоп, хронометр и трехфутовый меридианный круг. В 1805 г. был получен пассажный инструмент. Кроме того, П. В. Демидов Рис. 30 Астрономическая обсерватория XVIII — начала XIX вв. пожертвовал экваториал Шорта. М. И. Панкевичу были даны в помощники два способных молодых математика для «приучения их к употреблению астрономических орудий». Был заказан перевод на русский язык пособий по астрономии («Астрономии» Био, «Начал» Ньютона и пр.). За рекомендацией опытного астронома М. Н. Муравьев обратился за границу — к Боде, который, как издатель Берлинского астрономического календаря, своеобразного астрономического журнала того времени, имел большие связи и знакомства в астрономическом мире. Боде рекомендовал X. Ф. Гольдбаха (1763—1811), работавшего уже на обсерваториях в Париже, в Готе у Цаха и в Лейпциге. В 1804 г. Гольдбах приехал в Москву. Он привез с собой хронометр, секстант и меридианный круг Борда и уже по дороге проводил разные наблюдения. С 1805 г. он приступил к чтению лекций в Московском университете на французском
Д. М. ПЕРЕВОЩИКОВ 109 языке. Он читал разнообразные курсы: сферическую и теоретическую астрономию, математическую географию с гидрографией, хронологию и историю астрономии. Обсерватория была устроена в одной из комнат в квартире Гольдбаха при университете. Он определял широту Москвы, наблюдал покрытия звезд Луной, склонение магнитной стрелки. Взамен градусного измерения, предложенного Муравьевым, Гольдбах, не имея помощников, решился на более скромное предприятие — составление триангуляционной карты Московской губернии; но оно почему-то не было закончено. Точно так же по неизвестным причинам не была осуществлена и постройка настоящей обсерватории, которую Муравьев предложил соорудить на территории ботанического сада. Гольдбах определил географические координаты ряда русских городов, вошедших в список 67 пунктов, составленный B. Я. Струве в 1843 г. В этот период наблюдения кометы, появившейся в 1811 г., из московских ученых проводил также физик П. И. Страхов (1757—1813), а кометы 1821 г. — магистр А. Бугров, занимавшийся вопросами определения орбит. Страхов еще около 1790 г. написал сочинение «О движении тел вообще и в особенности звезд небесных», которое и принесло ему звание профессора. 2. Д. М. Перевощиков Только в 1826 г. в Московском университете была вновь открыта кафедра астрономии, и на нее был приглашен питомец Казанского университета, товарищ будущего писателя C. Т. Аксакова, Д. М. Перевощиков (1788—1880). С 1818 г. он состоял в Московском университете преподавателем математики. После занятия кафедры Перевощиков был послан университетом в Петербург и Дерпт для ознакомления с устройством астрономических обсерваторий, так как вопрос о постройке университетской обсерватории в Москве уже назрел. В 1827 г. на площади «дачи» на Трех горах ( у Пресненской заставы), полученной университетом от богатого грека 3. П. Зосимы, было решено на отпущенные министерством средства в размере 53 121 руб. построить астрономическую обсерваторию с жилым домом при ней. Обсерватория мыслилась как учебное и как научное учреждение. В 1831 г. ее постройка была закончена. Новая обсерватория состояла из жилого двухэтажного дома для астрономов (существующего до сих пор), из павильона с террасами и столбами для меридианного круга и двух отапливаемых комнат, примыкавших
110 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. к павильону. Штат обсерватории состоял из самого Перево- щикова и двух сторожей. С 1834 г. в него был включен окончивший университет молодой астроном А. Н. Драшусов. Упоминавшиеся выше приборы Гольдбаха погибли во время пожара 1812 г., и для новой обсерватории в 1830— 1834 гг. были заказаны и куплены новые инструменты. Это были: 2-футовый меридианный круг с 3-дюймовой ахроматической трубой с отсчетами до 4", 6-футовая ахроматическая фраунгоферова труба (с диаметром объектива 118 мм) с микрометром, кометоискатель на экваториальном штативе (по тому времени это была новинка), круг азимутов и высот Траутона, 12-дюймовый секстант Траутона, а также часы и более мелкие приборы. К 1838 г. дополнительно были получены универсальные инструменты Эртеля, хронометр и несколько мелких астрономических приборов. Это в общем довольно богатое оборудование и после постройки обсерватории оставалось почти без употребления в течение 15 лет. Перевощиков не только читал лекции, но и много занимался административной и общественно-литературной деятельностью, так что времени для наблюдений у него оставалось мало. Правда, Перевощиков определил широту и долготу Москвы. Внештатный помощник Перевощикова, Н. Е. Зернов, будущий профессор математики, также не проявил себя в наблюдениях. Расширение Московской обсерватории произошло уже в 1845—1847 гг. под руководством А. Н. Драшусова и, без сомнения, было связано с постройкой Пулковской обсерватории. Прежде чем охарактеризовать научную деятельность Перевощикова в Московском университете, необходимо познакомиться еще с одной важной задачей астрономии начала XIX в., решению которой Перевощиков отдал много сил и которая на других русских обсерваториях того времени, занятых преимущественно астрометрией, привлекала меньше внимания. Основы строения солнечной системы стали ясны. Но на очередь были поставлены труднейшие задачи уточнения законов движения тел в этой системе. Ньютон и его преемники создали небесную механику — науку о движении небесных тел под действием сил взаимного тяготения. Ньютоном была решена задача определения движения только в случае двух тяготеющих тел. Но в солнечной системе каждая планета испытывает притяжение не только Солнца, но и остальных планет. Поэтому движение каждой планеты является не строго эллиптическим, а более сложным. Все особенности этого сложного движения должны быть заранее теоретически предвычислены и проверены точнейшими наблюдениями видимого положения планеты на небе. Есте-
Д. М. ПЕРЕВОЩИКОВ Ш ственно, что развитие теории движения небесных тел и усовершенствование методов их наблюдения были тесно связаны между собой: оба эти направления в науке взаимно стимулировали друг друга. Если выводы теории требовали проверки наблюдениями, то и наблюдения по мере их совершенствования приводили к обнаружению новых особенностей движения Дмитрий Матвеевич ПЕРЕВОЩИКОВ (1788—1880) светил, в свою очередь требовавших теоретического объяснения. В конце XVIII и начале XIX вв. небесная механика бесспорно была наиболее точной из всех наук и вызывала справедливое восхищение современников. Успехи небесной механики в наибольшей степени создавали оптимистическое убеждение в неограниченной познаваемости законов мироздания и тем самым содействовали укреплению и распространению материалистического мировоззрения. Но все эти успехи давались ценой упорного труда лучших умов человечества и требовали огромного таланта для преодоления математических трудностей. В России в XIX в. крупный вклад в небесную механику был сделан Перевощиковым. Получив прекрасную математическую
112 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. подготовку в Казани, Перевощиков посвятил себя преимущественно разработке проблем небесной механики. Для решения поставленных задач ему приходилось прибегать к использованию математических рядов, и он опубликовал много ценных трудов по математике, которые и послужили позднее (в 1852 г.) основанием для его избрания в Академию наук. Изменения элементов планетных орбит под влиянием возмущений от других планет были представлены им в виде ряда сложных членов, зависящих от времени, и члены эти были вычислены им с большей точностью, чем это удавалось кому-либо до него. В его работах о планетных возмущениях вопрос был изложен с глубиной и ясностью, наибольшей для его времени. При этом все свои огромные по объему вычисления Перевощиков производил один, без чьей-либо помощи. Несколько позднее Леверрье смог вычислить более точные таблицы движения планет, но при этом он пользовался помощью многих вычислителей. Эти работы Перевощикова были опубликованы в 1863—1868 гг. под названием «Теория планет». Значительно раньше, в 1852 г., он напечатал труд «О предварении равноденствий и колебаний земной оси», а в 1857— 1861 гг. им были опубликованы четыре большие работы о вековых возмущениях семи больших планет. К сожалению, исследования Перевощикова не только с трудом поддаются общедоступному изложению, но и не бьуш еще должным образом изучены позднейшими поколениями ученых. До своего переезда в Петербург Перевощиков активно участвовал в жизни Московского университета и в литературной и общественной жизни Москвы. Как профессор, он ввел много нового в преподавание. Он читал для студентов ряд предметов преимущественно теоретического характера, ранее не читавшихся вовсе: землемерие, теорию затмений Луны и Солнца, теорию видимых и пространственных движений небесных тел (сферическая и теоретическая астрономия), теорию возмущения движений планет под влиянием взаимных притяжений, теорию движения земной оси (теорию прецессии) и т. п. Он издал первые на русском языке учебники «Руководство к астрономии» (издания 1826 и 1831 гг.) и «Основания астрономии» (1842). На обсерватории у Перевощикова сначала совсем не было помощников. Лишь с 1831 г. для обсерватории ему был дан помощник-астроном. Поэтому, основав обсерваторию, Перевощиков не мог в достаточной степени использовать ее для наблюдений, но он оставил крупный след в истории отечественной науки и как лектор-педагог и как крупнейший ученый в области небесной механики. К сожалению, ему не уда-
Д. М. ПЕРЕВОЩИКОВ 113 лось привлечь к науке своих прямых учеников, которые развили бы его научное наследство, и создать тем самым русскую школу небесной механики. Причина этого отчасти заключалась в том, что Лагранж, Лаплас, Гаусс и сам Перевощиков достигли столь больших и, казалось тогда, исчерпывающих успехов, что современникам Перевощикова трудно было рассчитывать вскоре же после них получить существенно новые и интересные результаты. Перевощиков уделял много внимания занятиям по истории астрономии и популяризаторской работе. В 1860 г. он издал перевод известных биографий знаменитых астрономов и математиков, написанных французским ученым Араго, знакомивших читателей с историей науки и с жизнью ее выдающихся деятелей. В журнале министерства народного просвещения, а также в прогрессивном журнале «Отечественные записки» и позднее в журнале «Современник», руководимом Н. А. Некрасовым и Н. Г. Чернышевским, Перевощиков публиковал мастерски написанные статьи по истории астрономии. В них он решительно выступил против «ползучего эмпиризма» в науке, который позднее был так ярко осужден в трудах классиков марксизма. Он указывал, что в науке должны правильно сочетаться методы индукции и дедукции. Любопытно, например, его суждение об астрономических воззрениях Декарта: «Где опыт был необходим, там учение Декарта состояло почти из одних ошибок; когда достаточно было одного глубокого умозрения, там Декарт достигал своей цели прямо и торжественно». Общественно-просветительная деятельность Перевощикова была высоко оценена В. Г. Белинским и Н. Г. Чернышевским. Несомненно, Перевощиков оказал влияние и на А. И. Герцена, бывшего его слушателя, который, кончая университет в 1833 г., написал сочинение «Аналитическое изложение системы Коперника», а позднее в своих «Письмах об изучении природы» развивал убеждение во всемогуществе науки и останавливался на астрономии, глубоко анализируя ее мировоззренческое значение. Перевощиков хорошо понимал роль гипотез в научном исследовании и ценил их познавательное значение, в то время как многие ученые его времени, оставаясь на позициях эмпиризма, смотрели на гипотезы свысока и пренебрегали ими, не понимая их ведущего значения в развитии естествознания. Наибольшей заслугой Перевощикова в области истории науки является популяризация астрономических открытий Ломоносова, в частности установление его забытого приоритета в открытии атмосферы вокруг Венеры и оценка значения этого открытия для развития и пропаганды гелиоцентрического мировоззрения.
114 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Материалистическое мировоззрение Перевощикова отразилось и на его позиции в вопросе о бесконечности вселенной. Он высказывал смелое для того времени утверждение, что «все туманные пятна суть собрания бесчисленного множества звезд, подобные Млечному Пути». Подтверждение этого взгляда наука смогла дать лишь в XX в. Перевощиков считал историю науки историей познания объективных закономерностей, а не историей заблуждений и ошибочных исканий. Крайне резко критикуя ошибочные философские представления, лежащие в основе ложных систем мира, он открыто выступал против суеверия и невежества. Когда в «Москвитянине» был опубликован гороскоп Петра I, составленный Симеоном Полоцким, Перевощикова пригласили высказаться об этом старинном документе, найденном в архивах. Перевощиков на это писал: «Вы желали от меня замечаний на гороскоп Петра I, но можно ли делать замечания на бред, заслуживающий одно только презрение... Я думаю, что... будет полезнее... найти... несколько подробностей о происхождении астрологии, нежели объяснения нелепостей гороскопа», и развивал мысль, что астрология укреплялась лишь в тех странах древности, где не изучались подлинные законы природы. Белинский в 1842 г. с одобрением привел это мнение Перевощикова в одной из своих рецензий, тогда как реакционный журнал «Русский вестник» обвинял Перевощикова в кощунственном отношении к памятнику древности. Это обвинение также вызвало отповедь со стороны Белинского. В свое время сложилось мнение, что Перевощиков будто бы был причастен к исключению Белинского из Московского университета. Теперь можно считать установленным, что Перевощиков никакого отношения к исключению Белинского не имел. Н. Г. Чернышевский в одной из рецензий о научно-популярных трудах Перевощикова писал так: «Имя г. Д. М. Перевощикова пользуется у нас громкой известностью, вполне заслуженной... Мы едва ли ошибемся сказав, что в последние 30 лет никто не содействовал столько, как он, распространению астрономических и физических сведений в русской публике: Д. М. Перевощиков постоянно был первым, неутоми- мейшим и полезнейшим из людей, посвятивших свою ученую деятельность этому прекрасному стремлению. Количество написанных им с этой целью статей очень велико, и по числу и внутреннему достоинству они в русской литературе занимают первое место в ряду всех подобных произведений»1). Одновременно Чернышевский отметил, что Перевощиков является ]) Чернышевский Н. Г., Сочинения, т. II, М., 1949, стр. 620.
АСТРОНОМИЯ В КАЗАНИ. И. М. СИМОНОВ и Н. И. ЛОБАЧЕВСКИЙ 115 одним из тех ученых, которые «были бы украшением всякого университета». Перевощиков, не замыкаясь в стенах ученого кабинета, был одним из немногих профессоров университета, выступавших тогда с публичными лекциями. Прожив лучшие годы своей жизни в эпоху николаевской реакции, Перевощиков был одним из наиболее прогрессивных представителей русского естествознания — крупным ученым, талантливым педагогом, популяризатором, историком науки и представителем материалистического течения в русской астрономии XIX в., борцом против идеализма в науке. 3. Астрономия в Казани. И. М. Симонов и Н. И. Лобачевский В Казанском университете, открытом в 1804 г., первым профессором астрономии (1810—1816 гг.) был приглашенный Румовским из-за границы известный австрийский астроном И. И. Литтров (1781—1840). С именем Литтрова связано начало астрономии в Казани и постройка первой временной обсерватории (в 1814 г.). Литтров был одним из астрономов-энциклопедистов своего времени и блестящим лектором. В 1816 г. он вернулся на родину, был потом директором Венской обсерватории и приобрел широкую известность как популяризатор, автор капитальной книги «Тайны неба», своего рода популярной астрономической энциклопедии, изучавшейся и переводившейся на другие языки (в том числе на русский) вплоть до начала XX в. Несмотря на кратковременность, деятельность Литтрова в Казани была весьма плодотворной. Его учеником был И. М. Симонов, ставший выдающимся астрономом и преемником Литтрова по Казанской астрономической кафедре. Вместе с Симоновым изучал астрономию под руководством Литтрова и будущий великий русский математик Н. И. Лобачевский. Большая обсерватория, для своего времени одна из лучших в мире, была выстроена при Казанском университете в 1833— 1837 гг. Ее создателями были И. М. Симонов и состоявший в 1827—1846 гг. ректором университета Н. И. Лобачевский. Особенностью планировки обсерватории было то, что меридианный круг в ней был расположен не по оси здания, а под углом 45° к ней для соответствия с общим архитектурным обликом здания. И. М. Симонов (1794—1855) был в буквальном смысле человеком из народа, которому только выдающиеся способности открыли путь к высшему образованию и к научной деятельности. Уже в 1811 г. Симонов производил (вместе с
116 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Лобачевским) ценные наблюдения яркой кометы, появившейся в этом году (эти его наблюдения привлекли к нему внимание его учителя Литтрова), а потом наблюдал столь же успешно комету 1815 г. В 1816 г. в возрасте всего лишь 22 лет он был избран профессором астрономии университета, а в 1819— 1821 гг. принял участие в длительном кругосветном плавании Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева на шлюпках «Мирный» и «Восток». Экспедиция открыла множество островов в Иозеф Иоганн ЛИТТРОВ (1781—1840) Тихом океане и материк Антарктиду — новую часть света. Все эти земли были нанесены на карты на основании астрономических определений Симонова, который во время кругосветного плавания попутно вел метеорологические и даже биологические наблюдения и собрал ценные коллекции. После возвращения в Казань Симонов треть века возглавлял кафедру астрономии. Он начал регулярные наблюдения на обсерватории, в 1842 г. издал ее труды, а после пожара обсерватории в 1843 г. сумел добиться ее восстановления. Большую известность приобрели исследования Симонова по земному магнетизму. Они были изданы Гауссом в пе-
Николай Иванович ЛОБАЧЕВСКИЙ (1792—1856)
АСТРОНОМИЯ В КАЗАНИ. И. М. СИМОНОВ И Н. И. ЛОБАЧЕВСКИЙ 117 реводе на немецкий язык, как приобревшие большое значение для мировой науки. Исследование земного магнетизма имело большое значение для мореплавания. Поездки Симонова за границу способствовали созданию широкой известности Казанской обсерватории. Симонов вел большую переписку по научным вопросам с другими крупными русскими и зарубежными учеными. Он издал первый том задуманного им обширного труда «Руководство по умозрительной астрономии», вышедший под названием «Уранометрия». С 1846 г. Симонов был ректором Казанского университета. Великий русский математик Николай Иванович Лобачевский (1793—1856) до недавнего времени был мало известен как астроном, а между тем его труды имели большое значение и для астрономии. Лобачевский вместе с Симоновым учился у высокообразованного профессора математики М. Ф. Бартельса (1769—1836), который рекомендовал ему в качестве темы для магистерской диссертации изложение «Небесной механики» Лапласа. В 1812 г. Лобачевский представил Бартельсу свое сочинение «Об эллиптическом движении небесных тел», о котором Бартельс дал Совету университета следующее заключение: «Из его сочинения, составленного им без всякой помощи, если не считать самого труда Лапласа, видно, что он не только проник в то, о чем в этом труде говорится, но и сумел обогатить его собственными соображениями. Многие места его краткого сочинения содержат признаки выдающегося математического дарования, которое в будущем непременно славой озарит его имя». Глубокое знакомство Лобачевского с «Небесной механикой» Лапласа, несомненно, повлияло на последующее научное развитие Лобачевского. С 1816 г. Лобачевский стал профессором математических дисциплин в Казанском университете, а в 1819—1821 гг. в отсутствие Симонова, по собственной инициативе, читал за него лекции по астрономии, расширяя и углубляя их содержание. Ул Чернышевского Рис. 31. План Казанской обсерватории по схеме, предложенной Н. И. Лобачевским.
118 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Например, он читал лекции об определении элементов земной орбиты и об их вековых изменениях, о теории приливов и отливов, теории возмущенного движения комет и спутников планет и вел на обсерватории наблюдения (известно о его наблюдениях с 1811 по 1842 гг.). Записи его наблюдений Иван Михайлович СИМОНОВ (1791—1855) сгорели при пожаре Казанской обсерватории в 1843 г., на которой находились большой 9-дюймовый рефрактор и меридианный круг. Лобачевский создал свою знаменитую неевклидову геометрию, являющуюся одним из высших достижений мировой математики, материалистически трактуя пространство не как пустую абстракцию, а как объективную реальность, могущую быть познанной из опыта и доступную для опыта. Он полагал, что геометрия Евклида, может быть, является лишь приближением к истине, будучи проверена на опыте лишь в малом масштабе земных пространств, и полагал, что новая геометрия может быть геометрией мирового, космического пространства.
АСТРОНОМИЯ В КАЗАНИ. И. М. СИМОНОВ и Н. И. ЛОБАЧЕВСКИЙ 119 В геометрии Лобачевского сумма внутренних углов треугольника меньше двух прямых углов. Лобачевский указывал, что в треугольнике со сторонами космических размеров сумма углов, возможно, будет отличаться от 180° на величину, которую можно измерить и практически, если точность угловых измерений будет достаточной. Таким образом, Лобачевский связывал свою геометрию с космологией, т. е. с учением об общих свойствах пространства и времени во вселенной в целом и с перспективами астрономической практики. Лобачевский из своей геометрической системы вывел три следующие теоремы. Первая теорема. При любом расстоянии звезды от Солнца и Земли ее параллакс остается больше некоторой абсолютной постоянной. При этом параллакс (годичный) звезды Лобачевский определял не как угол, под которым со звезды виден полудиаметр земной орбиты, а как полуразность направлений, по которым звезда видна из двух противоположных точек земной орбиты. Угол же с вершиной при звезде фактически остается неизвестным. Если сумма углов треугольника меньше двух прямых на величину 2о>, то этот «дефект» нужно будет отнести к углу с вершиной при звезде. В этой теореме Лобачевского сочетаются идеи о бесконечном мировом пространстве с существованием не устанавливаемого численно предела звездных параллаксов, и он писал в связи с этим: «Между тем нельзя не увлекаться мнением Лапласа, что видимые нами звезды и Млечный Путь принадлежат к одному только собранию небесных светил, подобных тем, которые усматриваем как слабо мерцающие пятна в созвездиях Ориона, Андромеды, Козерога и пр. Итак, не говоря о том, что в воображении пространство может быть продолжаемо неограниченно, сама природа указывает нам такие расстояния, в сравнении с которыми исчезают за малостью даже расстояния нашей Земли до неподвижных звезд». Помимо этого признания бесконечности вселенной Лобачевский высказывал четкие суждения и о неограниченной познаваемости природы человеческим разумом и писал: «Спрашивайте природу: она хранит все истины и на вопросы ваши будет отвечать вам непременно и удовлетворительно». Вторая теорема Лобачевского говорит, что если измерены параллаксы двух звезд, то можно определить верхний предел дефекта в том треугольнике, у которого основанием является диаметр земной орбиты, а вершиной — более близкая к нам звезда.
120 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Во время написания «Начал геометрии» (в 1829 г.) истинные параллаксы звезд еще не были измерены, и Лобачевский, внимательно следя за новостями астрономии, при числовых расчетах опирался на параллаксы трех звезд, имевшие величину от 0",6 до 1", которые, как ему казалось, измерил француз Дасса. В этих условиях он нашел, что дефект 2а> < 0",43, и этот дефект тем меньше, чем дальше более далекая из двух звезд. В третьей теореме Лобачевский выводит крайнюю малость уклонений от обычной геометрии в солнечной системе, а потому и приходит к выводу о том, что в его время установить геометрию вселенной из астрономических измерений невозможно. Заслугой Лобачевского, которую в полной мере может оценить лишь будущее, была четкая формулировка ведущего вопроса космологии — соответствует ли евклидова геометрия истинной геометрии вселенной. Он показал, что это соответствие не обязательно, что в глубинах вселенной может быть справедлива геометрия, построенная им. Он доказал также, что в пределах звездных расстояний пока еще нет возможности установить это различие двух геометрий. До Лобачевского вопрос о геометрии астрономических пространств даже и не ставился. Только в теории относительности, созданной уже в XX в. великим реформатором естествознания А. Эйнштейном, вновь был поставлен вопрос о геометрии физического мира. Но основоположником вопроса о геометрии реального физического (а не пустого, абстрактного) пространства, несомненно, был Лобачевский, намного опередивший свою эпоху и при жизни не получивший признания ни в России, ни за рубежом. Лобачевский вместе с проф. физики Кнорром и астрономом М. В. Ляпуновым участвовал в экспедиции в Пензу для наблюдения полного солнечного затмения 8 июля 1842 г. и подробно описал свои наблюдения и размышления по поводу еще загадочных в то время явлений протуберанцев и солнечной короны, которые большинство астрономов тогда принимали за явления, связанные с Луной, или за оптический эффект, происходящий в земной атмосфере. В том же 1842 г. Лобачевский, занимаясь усовершенствованием обработки астрономических наблюдений, решил вопрос о вероятности того, что при суммировании нескольких измеренных величин в сумме произойдет та или иная компенсация ошибок измерения. Таким образом один из величайших математиков мира, Н. И. Лобачевский был близко связан с астрономией и оказал свое влияние на развитие науки о вселенной.
АСТРОНОМИЯ В ДРУГИХ УНИВЕРСИТЕТАХ РОССИИ 121 4. Астрономия в университетах Петербурга, Харькова, Вильно, Варшавы и Киева В Петербургском университете, открытом в 1819 г., лекции по астрономии с большим успехом читал до 1835 г. академик В. К. Вишневский. О его научной деятельности мы уже говорили раньше, поскольку она была связана больше с Академией наук. В. К. Вишневский пользовался в университете огромным уважением и был одним из наиболее прогрессивных профессоров. Когда в 20-х годах XIX в. реакционер Рунич хотел удалить лучших профессоров университета, Вишневский выступил против этого произвола. В числе слушателей Вишневского был П. В. Тихомиров (1803—1831), первый выпускник-астроном Петербургского университета, талантливый ученый, читавший в 1828—1830 гг. лекции по астрономии одновременно с Вишневским, но, к сожалению, очень рано умерший. В 1837—1839 гг. астрономию в университете читал лейтенант, впоследствии адмирал, С. И. Зеленый. Рассадником астрономических научных кадров Петербургский университет стал, однако, позднее, когда кафедру астрономии в нем с 1839 г. занял А. Н. Савич (1810—1883). Он написал капитальный учебник по астрономии — «Курс астрономии» в двух томах (1874—1884) и воспитал многих выдающихся русских ученых. Подробнее о его деятельности мы скажем дальше. Создание скромной учебной астрономической обсерватории при Петербургском университете было разрешено правительством лишь в 1881 г., да и то она не сразу была построена. В Харьковском университете начало преподавания астрономии связано с деятельностью проф. И. С. Гута. Гут был приглашен в Харьковский университет из Франкфурта-на- Одере, где у него была собственная обсерватория, на которой он открыл четыре кометы и производил наблюдения планет, двойных звезд, туманностей и зодиакального света. В 1808 г. Гут приехал в Харьков, захватив с собой, помимо инструментов, которые ему поручил закупить университет, еще коллекцию научных приборов и редкостей, принадлежавшую ему лично. Часть этой коллекции приобрел университет, Гут привез с собой топографические приборы, 8-футовый зеркальный телескоп, 2-дюймовый рефрактор Доллонда и другое оборудование. Всего этого хватило бы для небольшой обсерватории, и Гут сейчас же начал хлопотать об устройстве такой обсерватории. Одновременно он предложил провести вблизи Харькова градусное измерение, но оно не было
122 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. осуществлено, так как уже в 1811 г. Гут переехал в Дерпт, не оставив в Харькове преемников. Строившаяся при нем обсерватория в виде площадки с павильоном осталась незаконченной. Крупнейшим деятелем Харьковского университета (и некоторое время его ректором) был профессор математики Тимофей Федорович ОСИПОВСКИЙ (1765—1832) Т. Ф. Осиповский (1765—1832), прогрессивный ученый и философ. Резко критикуя идеалистическую философию Канта в своих публичных выступлениях (1807—1813), он защищал понимание пространства как объективной реальности, доступной для опытного изучения. Он был последователем французских материалистов и в конце концов вынужден был уйти из университета. Осиповский был одним из тех профессоров, о которых героиня «Горя от ума» А. С. Грибоедова говорила: «Там (т. е. в университетах) упражняются в расколах и без-
АСТРОНОМИЯ В ДРУГИХ УНИВЕРСИТЕТАХ РОССИИ 123 верьи профессоры». Позднее Осиповский перевел на русский язык «Небесную механику» Лапласа (к сожалению, перевод не был издан) и изучал теорию оптических явлений в атмосфере. О работе по метеоритам харьковского профессора, физика А. И. Стойковича (1807), мы уже упоминали выше. Как и в Москве, астрономия в Харьковском университете с 1811 по 1824 гг. читалась лишь урывками профессорами математики. В 1821 г. университет, приняв меры для подготовки своего астронома, отправил в двухлетнюю заграничную командировку для усовершенствования в астрономии П. А. Затеплин- ского (род. 1794 и ум. после 1834). Он очень успешно занимался в Париже у Био, Лапласа и Пуассона. Получив звание доктора философии, он отправился в Англию и, вернувшись оттуда, приступил к чтению астрономических курсов в университете. Однако душевное заболевание помешало За- теплинскому использовать свои незаурядные способности и в 1834 г. ему пришлось выйти в отставку. Затеплинского сменил А. Ф. Шагин (1798—1842), до этого работавший на Виленской обсерватории. Работы Ша- гина свидетельствуют о том, что он находился под явным влиянием В. Я- Струве. Опубликованы были его труды «О собственном движении звезд» (СПб., 1838), «Об аберрации, годичном параллаксе и собственном движении звезд» (Харьков, 1840), «Обозрение важнейших астрономических и геодезических способов, служащих к определению фигуры Земли» (СПб., 1837) и другие теоретические работы. За восемь лет своего пребывания на кафедре в Харькове (в 1842 г. он покончил жизнь самоубийством) Шагин проявил себя как профессор-бюрократ. Вокруг дела о постройке новой постоянной обсерватории взамен прежней, уничтоженной при За- теплинском, Шагин создал волокиту, и в конечном итоге из этого начинания ничего не вышло. Можно все же отметить, что из числа слушателей Шагина вышел его преемник по кафедре А. П. Шидловский, о котором речь будет впереди. Шагин, как уже говорилось, получил образование в Вильно, где в 1753 г. при Виленской академии, находившейся в руках иезуитской коллегии, была устроена небольшая обсерватория. На ней во второй половине XVIII в. работал астроном М. О. Почебут. Небольшие работы на этой обсерватории выполнялись в XVIII в. выходцами из церковно- католической среды. Потом, после раздела Польши, эта обсерватория стала обсерваторией Виленского университета. С 1807 по 1824 г. директором ее был выдающийся польский ученый Я- Снядецкий (1756—1830), старавшийся поддержать
124 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. обсерваторию на уровне современной ему науки. Он установил в Вильно 18-дюймовый вертикальный круг и другие приборы, производил наблюдения положений комет, появлявшихся в начале XIX в., и другие астрометрические работы. Ян СНЯДЕЦКИЙ (1756—1830) Снядецкий был автором крупного исследования о жизни и творчестве Коперника и неутомимым пропагандистом учения Коперника в Польше, несмотря на то, что в то время оно еще находилось под запретом католической церкви, господствовавшей в Польше. Снядецкого сменил его ученик П. Славинский, помощником у которого был А. Ф. Шагин. В 1832 г., после польско- литовского восстания, Виленский университет был закрыт, а обсерватория перешла в ведение Академии наук. Славинский производил астрометрические измерения и издавал материалы своих наблюдений. Он добился отпуска средств, правда, не на постройку црвой загородной обсерватории, о ко-
АСТРОНОМИЯ В ДРУГИХ УНИВЕРСИТЕТАХ РОССИИ 125 торой он мечтал, а на заказ рефрактора-экваториала и купола для него, которые были установлены в 1842 г. В 1820 г. была учреждена обсерватория в Варшаве, фактически открытая, однако, только в 1825 г. Ее первый директор, проф. Ф. Арминский, хорошо оборудовал обширное и эффект* Франтишек АРМИНСКИЙ (1789—1848) ное, особенно по тем временам, здание обсерватории. Там были установлены заказанные Рейхенбаху и Эртелю меридианный и вертикальный круги, пассажный инструмент, экваториал и гелиометр 1). Арминский вместе со своими сотрудниками Барановским и Пражмовским определил точную широту Варшавской 1) Геллометр — прибор для измерения на небе малых угловых расстояний. Он представляет собой телескоп-рефрактор, объектив которого разрезан на две части, причем каждая из них дает независимое изображение светила. Смещение половинок объектива вызывает смещение обоих изображений, которое и отсчитывается при помощи микрометрического винта.
126 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. обсерватории (1846), производил эпизодические измерения положений светил и вел метеорологические наблюдения. При Киевском университете, открытом в 1834 г., астрономическую обсерваторию предполагалось организовать немедленно, к, для этого решено было использовать геодезические приборы, оставшиеся после закрытого в 1832 г. Вилен- ского университета и первоначально переданные Витебской гимназии. Однако преподавание астрономии в Киевском университете началось лишь после того, как профессором астрономии в Киев был приглашен ученик В. Я. Струве В. Ф. Федоров (1802—1855). Построить обсерваторию, очень скромную, ему удалось только в 1845 г. Федоров в течение 18 лет читал в Киевском университете курсы астрономии и геодезии, но долго не имея помощников и будучи перегружен административной работой по университету (с 1841 г. он был проректором, а в 1843—1847 гг. ректором), он не мог поставить на обсерватории большие наблюдательные работы, тем более, что обсерватория была построена неудачно и смогла вступить в действие лишь с 1862 г. Ее главным инструментом был 9,5-дюймовый рефрактор, фактически бездействовавший. Федоров организовал, однако, экспедиции для наблюдений полных солнечных затмений 1842 г. (в Чернигов) и в 1851 г. и опубликовал их результаты. О работе же Федорова как полевого астронома в более раннюю эпоху мы скажем дальше. 5. Дерптская обсерватория и В. Я. Струве В то время как в Московском и других русских университетах медленно развертывалась научная и педагогическая работа по астрономии, в Дерптском (впоследствии Юрьевский, а ныне Тартуский) университете астрономия быстро заняла почетное место. Здесь в сущности был дан толчок дальнейшему развитию астрономии в России. Этим русская наука была обязана великому астроному В. Я. Струве. Дерптский университет был основан в 1632 г. шведским королем Густавом-Адольфом после завоевания им Лифлян- дии в эпоху тридцатилетней войны. Во время Северной войны, которую Петр I вел с Швецией, университет был переведен в Пернов и через некоторое время прекратил свое существование. В 1704 г. Петр I завоевал Дерпт, и уже в 1710 г. лиф- ляндское дворянство, испрашивая у Петра I прежние привилегии, хлопотало и о восстановлении университета. Эта просьба не была удовлетворена. Лишь в 1798 г. император Павел разрешил открыть университет, но в Митаве. Однако Александр I предписал в 1802 г. открыть университет все-таки
ДЕРПТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ И В. Я. СТРУВЕ 127 в Дерпте. Ректором был назначен X. И. Паррот (1767—1852), француз по происхождению, человек выдающегося ума, характера и энергии, крупный физик, позднее член Петербургской Академии наук. По настоянию Паррота Александр I отменил в 1804 г. особый устав Дерптского университета (1802), ставивший его в полную зависимость от местного дворянства. Эта реформа способствовала некоторой демократизации университета, которая в скором времени благотворно сказалась на его деятельности. В Дерптском университете большинство кафедр занимали немецкие ученые, и само преподавание велось на немецком языке. Эта традиция продолжалась в Дерпте почти до конца XIX в. Царское правительство шло навстречу интересам живших в Прибалтике немцев, составлявших наиболее обеспеченную часть населения, для которой немецкий язык был родным, но не допускало преподавания на языках коренных жителей — латышском и эстонском. В 1802 г., тотчас же после открытия Дерптского университета, Паррот позаботился об основании при нем обсерватории и приглашении профессора на общую кафедру математики и астрономии. Не теряя времени, Паррот приобрел некоторые переносные инструменты и пригласил астрономом- наблюдателем Э. Кнорре. Местный учитель, трудолюбивый, немолодой уже человек, Э. Кнорре был в сущности астрономом- любителем и должен был без всякой помощи и совета осваивать имевшиеся в его распоряжении приборы и совершенствоваться в методах наблюдения. С поразительным упорством он определял с помощью секстантов географические координаты Дерпта и, например, лишь за время 1803 и 1804 гг. сделал 384 наблюдения для определения широты. К сожалению, неправильная методика и несовершенство приборов помешали ему, несмотря на все его трудолюбие, получить результаты с удовлетворительной даже и для того времени точностью. В 1804 г. в Дерпт, наконец, прибыл приглашенный туда профессором математики и астрономии И. В. Пфафф, но самостоятельная кафедра астрономии была учреждена в Дерпте лишь в 1818 г. К приезду Пфаффа были приобретены большой секстант и полный траутонов круг. С этими приборами Пфафф, неохотно допускавший к ним Кнорре, производил у себя дома определения широты и некоторые другие наблюдения, в которых участвовал также и местный учитель Шумахер, впоследствии директор обсерватории в Альтоне. Последний был привлечен к астрономии Пфаффом, который, может быть, увлек астрономией также и В. Я. Струве.
128 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Василий Яковлевич Струве родился в 1793 г. в г. Альтоне, в семье директора гимназии. По окончании гимназии в 1808 г. 15-летний юноша поступил в Дерптский университет. Блестящие успехи Струве в филологических науках помогли ему получить заработок в качестве воспитателя детей одного лиф- ляндского дворянина, но уже с 1811 г. Струве целиком отдался занятиям астрономией; успехи его на этом поприще были поразительны. В 1813 г. В. Я. Струве защитил магистерскую диссертацию на тему о географическом положении Дерптской обсерватории и в том же году был зачислен астрономом-наблюдателем и экстраординарным профессором университета, а с 1814 г. он начал регулярные наблюдения. Это произошло уже при проф. Гуте, сменившем Пфаффа. Гут переехал в Дерпт из Харькова в 1811 г. Оборудование, закупленное к тому времени Парротом и Пфаффом, пополнилось 7-футовым рефлектором Гершеля, секстантом и 8-футовым пассажным инструментом Доллонда. В Дерпте Пфафф работал преимущественно по теории астрономических инструментов и по методике астрономических наблюдений; но работы Пфаффа большого влияния на развитие науки не оказали. Другим коллегой Струве по наблюдениям на Дерптской обсерватории был Паукер, работавший там с 1811 по 1813 г., впоследствии известный геодезической съемкой бассейна реки Эшбах и участием в триангуляции, проводившейся Струве. После смерти Гута на кафедру астрономии и математики снова был приглашен Пфафф, при- обревший позднее печальную известность своими астрологическими увлечениями. В 1818—1820 гг. астрономия была выделена в самостоятельную кафедру, и ее занял Струве. Но еще до этого назначения, уже с 1815 г., Струве сумел резко повысить уровень преподавания астрономии. До него дерптские профессора читали довольно скучные и слишком популярные курсы. Струве стал читать глубоко содержательные лекции по сферической и практической астрономии и по геодезии, сразу привлекшие к нему, молодому ученому, много учеников, ставших вскоре его помощниками или же первыми астрономами новых обсерваторий. Например, К- Кнорре (сын Э. Кнорре) по окончании курса учения в Дерпте был назначен в 1820 г. в Николаев астрономом Черноморского флота, а Г. Н. Вальбек, назначенный ранее астрономом новой обсерватории в Обо (Або), проходил потом у Струве практику. Вальбек предполагал продолжать в Финляндии измерение дуги меридиана, начавшееся вскоре под руководством Струве, но преждевременная смерть (1822) остановила его начинания.
Василий Яковлевич СТРУВЕ (1793—1864)
ДЕРПТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ И В. Я. СТРУВЕ 129 Э. В. Прейсс, ткач по профессии, был назначен в 1821 г. на должность ассистента, которая была учреждена по просьбе Струве. Он вел наблюдения на меридианном круге. В 1823 г. Прейсс принял участие в качестве астронома в длительной кругосветной географической экспедиции Коцебу. Ряд крупных астрономо-геодезических работ в Закавказье и в Сибири провел В. Ф. Федоров, также ученик Струве, уже упоминавшийся как первый профессор астрономии Киевского университета. Из других многочисленных учеников В. Я- Струве в Дерпте потом выдвинулись: Ю. В. Порт (впоследствии первый ученый механик Пулковской обсерватории, специально подготовленный для этой деятельности по мысли Струве), В. И. Лапшин (1809—1888), работавший потом по физике и физической географии, П. И. Котельников (1809—1879), позднее известный профессор математики в Казанском университете, и В. К. Деллен, отличный наблюдатель на пассажном и меридианном инструментах, полвека потом работавший в Пулкове. A. П. Шидловский — будущий профессор астрономии в Харькове и в Киеве, Е. Е. Саблер и А. Н. Савич, питомец Московского университета, впоследствии выдающийся астроном, профессор Петербургского университета — также совершенствовались в Дерпте; в 1836—1838 гг. они выполнили важную работу по сравнению уровней Черного и Каспийского морей. Учеником Струве был также М. П. Вронченко. Таким образом, организаторский и педагогический талант B. Я. Струве — постановка лекций, уменье привлечь студентов к научной и практической работе, отобрать наиболее одаренную молодежь и направить ее на самостоятельный научный путь — привел к созданию целой школы, целого поколения русских астрономов, разнесших свои знания по всей стране и явившихся пионерами астрономо-геодезических работ во многих районах огромной, но тогда еще слабо освоенной территории нашего отечества. Кроме студентов, астрономов по специальности, под руководством Струве обучались еще офицеры флота и Генерального штаба, командировавшиеся с Балтийского флота и из Петербурга. В период 1820—1840 гг. Дерптская обсерватория была самой богатой по оборудованию и наиболее продуктивно работавшей из всех русских обсерваторий. Еще в 1813 г. В. Я. Струве установил пассажный инструмент Доллонда с 472-дюймовым объективом, выписанный Пфаффом. Разработав способ его установки и выверки, он принялся за определение прямых восхождений всех звезд ярче 5-й звездной величины от полюса до +45° склонения. Таких звезд в знаменитом тогда каталоге Пиацци,
130 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В, составленном в Палермо, было очень мало. Затем Струве расширил свою работу. Это, однако, его не удовлетворило, и он выхлопотал средства на заказ наиболее совершенного по тому времени меридианного круга. Для ускорения его изготовления Струве лично ездил в Мюнхен к Рейхенбаху и попутно провел много времени на Кенигсбергской обсерватории у знаменитого астронома Ф. Бесселя. Во время этой поездки он убедился в исключительных качествах ахроматических объективов, изготовлявшихся немецким оптиком И. Фраунгофером, и вскоре добился от университета заказа 9-дюймового рефрактора такого типа, который и был получен в 1824 г. Благодаря этим заботам В. Я. Струве уже к 1825 г. обсерватория в Дерпте была очень богато оборудована. Чтобы добыть средства для расширения обсерватории, Струве изыскивал всевозможные способы вплоть до продажи принадлежавших обсерватории устаревших инструментов. Двойные звезды (многие из которых были открыты В. Я. Струве) привлекали его внимание еще с 1813 г. Первоначально он определял их взаимные расстояния и положения на глаз в долях диффракциоиных дисков звезд, пользуясь 5-футовой ахроматической трубой Доллонда. В 1819 г. он применил к изучению их простой нитяной микрометр, изготовленный на обсерватории, а для изучения орбитального движения звездных пар он определял их координаты на пассажном инструменте. Подобным образом он определил периоды обращений двух двойных звезд. Напомним, что вообще существование двойных звезд лишь совсем незадолго до этого было установлено английским астрономом В. Гершелем. Новый 9-дюймовый ахроматический рефрактор Фраунго- фера, бывший долгое время наибольшим среди инструментов этого типа, расширил возможности Струве. В общем за 12 лет своей работы по наблюдениям двойных звезд он исследовал относительные положения звезд в 2710 звездных парах (Гер- шель описал только 500 двойных звезд). Этот труд Струве опубликовал в 1837 г., а потом продолжал исследования двойных звезд в Пулкове. Каталог двойных звезд, составленный Струве, охватывает все звездное небо от северного полюса до 20° южного склонения. Наблюдения двойных звезд и работа на превосходном меридианном круге Рейхенбаха производились Струве наряду с работами по геодезии. С 1826 г. он передал работу на меридианном круге Прейссу, вернувшемуся из кругосветного плавания. Градусное измерение, произведенное В. Я. Струве в Лифляндии в 1820—1827 гг. (о нем будет сказано в другой
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 131 части книги), явилось подготовкой к грандиозному градусному измерению, выполненному им впоследствии, а его деятельность в Дерптской обсерватории была важной предпосылкой для создания Пулковской обсерватории. 6. Основание Пулковской обсерватории и начало ее деятельности Создание Пулковской обсерватории было вызвано прежде всего тем, что уже существовавшая академическая обсерватория по своему оснащению отставала от подобных же учреждений в Германии, Англии и Франции. Между тем, значение астрономических исследований в России увеличилось: возросшие требования к точности картографических и геодезических работ настоятельно требовали создания большой отечественной обсерватории, которая в то же время должна была способствовать и надлежащей астрономо-геодезической подготовке офицеров армии и флота. Таким образом, вопрос о создании новой, современной академической обсерватории, который бесплодно поднимался в течение 70 лет, стал в порядок дня к концу 20-х годов XIX в. В 1827 г. конференция Академии наук поручила академику Парроту, бывшему ректору Дерптского университета и одному из организаторов обсерватории при нем, разработать план, смету и штат академической обсерватории. Три года, однако, этот план, разработанный Парротом, пролежал без движения. Но в 1830 г. Академия наук послала B. Я. Струве (состоявшего с 1826 г. почетным членом Академии) за границу для ознакомления с лучшими европейскими обсерваториями. По возвращении Струве из командировки вопрос о создании новой обсерватории был поставлен перед правительством и получил благоприятное разрешение. В 1833 г. министр народного просвещения и президент Академии наук C. С. Уваров образовал комиссию под председательством адмирала А. С. Грейга в составе академиков X. И. Паррота, В. К. Вишневского, П. Н. Фусса и В. Я. Струве для рассмотрения всех вопросов, связанных с организацией обсерватории. Постройка обсерватории была поручена известному архитектору А. П. Брюллову по им же составленному проекту. Смета на постройку здания составляла 346 тыс. руб. серебром и на заказ инструментов было отпущено еще 136 тыс. руб. серебром. Местом новой обсерватории была выбрана Пулковская гора, в 8 км от Царского Села. На ней были отведены под обсерваторию 20 десятин земли. (Другие места в
132 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. окрестностях Петербурга оказались менее подходящими, чем Пулково.) 15 апреля 1834 г. план постройки обсерватории был утвержден. Струве, состоявший с 1832 г. академиком, был намечен директором обсерватории, а до окончания постройки он вместе с механиком Портом снова был послан за границу для заказа инструментов. Рис. 32. Пулковская обсерватория: Южный фасад (фото 1868 г.) Струве считал, что Пулково, расположенное на высотах, окруженное лугами, не дающими пыли, и почти свободное от туманов, очень удобно для обсерватории. И удаленность Пулкова от столицы, по мнению Струве, не отвлекала астрономов от своего дела: все время ученых должно быть посвящено их работе. Отвергнутый при рассмотрении в комиссии проект здания, предложенный архитектором Тоном, был выполнен в готическом стиле и напоминал замок. По принятому проекту Брюллова фасад ясно указывал на научное назначение здания. 21 июня 1835 г. в торжественной обстановке произошла закладка обсерватории. Под первым камнем была замурована платиновая медаль с изображением проектного фасада обсерватории, окруженным знаками зодиака, а также монеты и
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 133 золоченая пластинка с надписью и именами архитектора и членов комиссии. В 1836 г. каменная кладка была закончена, а в 1838 и 1839 гг. были построены три вращающихся купола. Устав обсерватории вступил в действие с 1 января 1839 г. С этого же дня приступил к работе и штат обсерватории (ди- Христиан Иванович ПЕТЕРС (1806—1880) ректор В. Я. Струве, астрономы: Е. Е. Саблер, Е. Н. Фусс, О. В. Струве и приглашенный из Германии X. И. Петере). Пока обсерватория строилась, за границей для нее изготовлялись лучшие инструменты — у Эртеля и у Мерца в Мюнхене и у братьев Репсольд в Гамбурге. Наблюдения на обсерватории начались, однако, задолго до прибытия заказанных приборов. Еще не были закончены строительные работы, когда во временной деревянной башне астроном Фусс начал работу с малым пассажным инструментом. Новые приборы доставлялись с большими предосторожностями. Из Мюнхена до Травемюнде их везли в специальных рессорных экипажах. Оттуда вместе с пиборами, прибывшими из Англии, их везли до Петербурга на пароходе.
134 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Центральный зал обсерватории вскоре загромоздили 102 ящика с приборами. Среди инструментов, своим совершенством выдвинувших Пулковскую обсерваторию на первое место в мире, был 15-дюймовый рефрактор Мерца. В течение четверти Рис. 33. Вход в Пулковскую обсерваторию (фото 1935 г.). века он оставался наибольшим в мире и наиболее совершенным по устройству. Астрономические приборы для наших обсерваторий заказывались исключительно за границей, так как отечественная промышленность ни тогда, ни много позднее не была в состоянии производить точные приборы большого размера. Впрочем, в таком положении были тогда и обсерватории большинства других стран. Например, скандинавские, итальянские,
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 135 швейцарские, а нередко и французские и американские обсерватории заказывали астрономические инструменты в Германии или в Англии. Роль русских заказов в развитии оптико-механической техники и в развитии самой конструкторской мысли вообще была велика. Дело было не только в количестве заказов и их стоимости. Очень часто наши астрономы на основании своего опыта приходили к мысли о необходимости введения тех или Рис. 34. Кабинет директора Пулковской обсерватории. иных конструктивных, часто принципиальных, усовершенствований в уже существующие типы приборов; в других случаях русские заказы требовали разработки новых конструкций инструментов и новых технологических процессов для их изготовления. В особенности велика была стимулирующая роль заказов, шедших из России в связи с установкой таких уникальных инструментов, как указанный пулковский 15-дюймовый рефрактор. Оборудование Пулковской обсерватории на долгое время сделало ее лучшей обсерваторией в мире. К августу 1839 г. трудная работа по установке инструментов была закончена, и 19 августа 1839 г. состоялось торжественное открытие обсерватории, затраты на которую
136 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. в общей сложности составили 600 тыс. рублей серебром (2 100 500 руб. ассигнациями). По приглашению правительства на открытие обсерватории прибыли почти все астрономы России: Перевощиков из Москвы, Лемм и Зеленый из Петербурга, Федоров из Киева, Рис. 35. 15-дюймовый рефрактор Пулковской обсерватории (установлен в 1839 г.). Шагин из Харькова, Симонов из Казани, Славинский из Вильно, Кнорре из Николаева, Савич из Дерпта, Паукер из Митавы, Нервандер из Гельсингфорса. Адмирал Грейг как председатель комиссии передал обсерваторию Струве в присутствии министра народного просвещения и президента Академии наук Уварова. Были розданы мемориальные медали. Когда 26 сентября обсерваторию посетил Николай I, то на его шутливый вопрос, доволен ли ею директор, Струве ответил, что пока он вполне удовлетворен, но ради интересов науки через некоторое время ему, вероятно, придется опять обратиться к правительству за денежными средствами для усовершенствования обсерватории.
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 137 Необходимо сказать несколько слов по поводу распространенных в литературе нареканий на выбор места для основания главной астрономической обсерватории под Петербургом с его малым числом ясных дней, с белыми ночами, которые мешают астрономическим наблюдениям. Не следует Василий Карлович ДЕЛЛЕН (1820—1897) упускать из виду, что дело касалось постройки новой обсерватории взамен старой, уже существовавшей в Петербурге при Академии наук, также находившейся в Петербурге. Все главные зарубежные обсерватории — Гриничская, Парижская, Венская — создавались при столицах европейских государств, что отчасти было и необходимо для обслуживания общегосударственных потребностей и для связи с центральной администрацией. Большим шагом вперед явился уже вынос обсерватории за черту города. Постройка же ее где-нибудь на юге никому не могла притти в голову: в те времена это было делом просто неосуществимым из-за отсутствия железных
138 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. дорог. Пулково было вполне пригодно для работ астроме- трического характера: воздух там был спокойным, и изображения получались хорошего качества. Совершенно в ином положении находится вопрос о дальнейшем развитии астрономических, особенно астрофизических наблюдений в наше Рис. 36. Пассажный инструмент Пулковской обсерватории (старая установка). время, когда связь на больших расстояниях стала доступной и когда перед наукой стоят новые задачи, требующие и иных условий для наблюдений. Пулковская обсерватория возникла и развивалась как воплощение единой идеи и единого плана, задуманных и осуществленных с невиданным дотоле размахом. Как отмечал потом О. В. Струве, второй директор обсерватории, «труды великих астрономов отличались главным образом ясностью выбранных задач и неуклонной последовательностью в достижении намеченных целей, оттого-то им удалось принести так много пользы науке. Никак нельзя утверждать, что здесь все было следствием одних только необыкновенных умственных дарований, удивительного трудолюбия и благоприятных внешних условий. Разумеется, это играло важную роль, но... в то же время нам известны многие ученые, менее одаренные от
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 139 природы и менее счастливые вообще, но оставившие бессмертные труды. Это объясняется только тем, что последние яснее сознавали свои цели и с большей последовательностью к ним стремились» («Обзор деятельности Николаевской главной обсерватории», СПб., 1865). Работы пулковских астрономов и Рис. 37. Вертикальный круг Пулковской обсерватории (старая установка) характеризовались в первую очередь целеустремленностью и последовательностью. Учитывая климатические условия Пулкова и характер заказанного оборудования, В. Я. Струве направил работу обсерватории на исследование проблем звездной астрономии, развитие которой в то время открывало наибольшие перспективы для науки. Ученых, занимавшихся звездной астрономией, тогда было мало. Наиболее выделялись из них Бессель и Джон Гершель. В плане работ обсерватории, который будет приведен ниже, отводилось известное место и другим важным вопросам, но с тем, чтобы они не отвлекали сил от главного направления Каждый астроном в Пулкове обязан был выполнять какую- либо часть тех именно работ, для которых была построена обсерватория.
140 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Основное направление деятельности Пулковской обсерватории лучше всего характеризуется ее уставом. Согласно уставу цель ее учреждения состоит: «а) в производстве постоянных и, сколь можно, совершеннейших наблюдений, клонящихся к преуспеянию астрономии; б) в производстве соответствующих наблюдений, необходимых для географических предприятий в империи и для совершаемых ученых путешествий; в) сверх того, она должна всеми мерами содействовать усовершенствованию практической астрономии, в приспособлении ее к географии и мореходству, и доставлять возможность к практическим упражнениям в географическом определении мест». Кроме того, на Пулковскую обсерваторию как на центральное учреждение возлагалось попечение о том, чтобы работа остальных русских обсерваторий соответствовала современному уровню науки и координировалась между собой. Первое отчасти выполнялось: например, планы постройки ряда университетских обсерваторий обсуждались пулковскими астрономами. Координация же работ русских обсерваторий стала осуществляться лишь после Великой Октябрьской социалистической революции в порядке общегосударственного планирования научной работы. В выполнении первого раздела устава, как уже отмечалось, ведущее место занимали работы по звездной астрономии — составление обширных и наилучших по точности каталогов положений звезд на небе. Эти каталоги служили основой для выяснения индивидуальных и статистических движений звезд в пространстве, для определения расстояния до них, а следовательно, и для выяснения строения звездной вселенной. Пулковские фундаментальные каталоги прямых восхождений и склонений звезд эпох 1845, 1865 и 1885 гг. являются до настоящего времени непревзойденным образцом точности и лежат в основе современных систем звездных положений. Отличительной чертой в составлении каталогов было четкое распределение работ между отдельными наблюдателями. Определение склонений и прямых восхождений проводилось раздельно и независимо друг от друга на разных инструментах, и каждый наблюдатель мог все свое внимание сосредоточить на одной единственной задаче и осуществлять ее с максимальным успехом, изучив в совершенстве свой инструмент, его недостатки и погрешности и влияние их на определяемые координаты звезд. Все эти работы позволили пулковским ученым производить точнейшие определения величин основных астрономических постоянных, таких, как, например, годичная аберрация.
ОСНОВАНИЕ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ И НАЧАЛО ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 141 К Пулковской обсерватории за советом и содействием обращалось военное ведомство, а также отдельные его инициативные сотрудники — исследователи новых краев: генералы Рис. 38. Меридианный круг Пулковской обсерватории. К. И. Теннер, М. П. Вронченко и Ходзько (последний известен своими работами по географии Кавказа). В несколько меньшей степени Пулковская обсерватория принимала участие в работах Главного гидрографического управления военно-морского флота. Пулковская обсерватория была тесно связана и с Русским географическим обществом, основанным в 1845 г. и много
142 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XlX В. сделавшим для изучения России. Должность председателя отделения математической географии этого общества в разное время занимали пулковские ученые: В. Я. Струве, О. В. Струве, А. Ф. Вагнер. Обсерватория выделяла астрономов в состав экспедиций, отправлявшихся на Урал, в Восточную Сибирь и на китайскую границу. Она подготавливала наблюдателей и производила окончательную обработку материалов, собранных экспедициями. Департамент горных и соляных промыслов Уральского горного округа получил от Пулковской обсерватории подробную инструкцию для геодезических экспедиций и составления карты уральских промыслов. Подобная инструкция была составлена и для алтайских горных округов. Все эти мероприятия, выполненные уже за первые два десятилетия существования обсерватории, хорошо показывают практическое значение ее деятельности. ГЛАВ А 2 ОБСЕРВАТОРИИ В РОССИИ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX в. ПОСЛЕ ИХ РЕКОНСТРУКЦИИ И УЧРЕЖДЕНИЯ ПУЛКОВСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ 7. Модернизация обсерваторий Как мы видели, в задачу Пулковской обсерватории при ее организации входило: «попечение о том, чтобы занятия на прочих обсерваториях были соответственны современному состоянию астрономии, чтобы действия их, по возможности, состояли в связи между собою и чтобы из произведенных на них наблюдений проистекало сколько можно более пользы для науки». Таким образом, в этом пункте устава высказывалось пожелание о планировании и координации работы русских обсерваторий под эгидой Пулковской обсерватории, для того и названной Главной. Эти пожелания выполнялись Пулковской обсерваторией не в достаточной степени, однако она бесспорно помогла другим обсерваториям улучшить свое оборудование и тематику работ. Наиболее активно эта помощь оказывалась в первый период ее существования, примерно до 60-х годов. Уже в 40-х годах план устройства Харьковской обсерватории, правда, не осуществившийся, обсуждался и утверждался* в Пулкове. В 1847 г. под наблюдение Пулкова перешла Ви- ленская обсерватория, а позднее для нее, по инициативе пулковских астрономов, был заказан второй в мире фотогелио-
дерптская (юрьевская) обсерватория 143 граф, привезенный изобретателем этого инструмента Деларю и вступивший в строй с 1866 г. 1). В 40-х годах пополнилось оборудование Варшавской обсерватории. В 1862 г. была перестроена и модернизирована Казанская обсерватория (а еще в 1847 г. в ней был установлен меридианный круг), в 1844—1847 гг. — Московская обсерватория, в 1856—1862 гг. — Киевская. Все это проходило при консультативном участии Пулковской обсерватории и вскоре после ее открытия. Кроме того, университетские астрономы обычно совершенствовались в Пулкове или прямо назначались из числа пулковских астрономов. 8. Дерптская (Юрьевская) обсерватория Большинство университетских обсерваторий после открытия Пулковской обсерватории вступили в новую фазу своего развития, связанную с их модернизацией и расширением при помощи Пулковской обсерватории. Однако для Дерптской обсерватории наступило время ее упадка. После перехода Струве в Пулково Дерптская обсерватория уже перестала быть центром подготовки астрономов. Астрономы, совершенствовавшиеся в Дерпте под руководством Струве, стали первыми астрономами Пулковской обсерватории или профессорами в других университетах. Вплоть до конца XIX в. на обсерватории работали преимущественно иностранные ученые, но никто из преемников Струве по Дерпту не обладал его энергией и инициативой. С 1840 г. на пост директора Дерптской обсерватории был приглашен из Германии И. Мэдлер (1794—1874), пользовавшийся уже в то время известностью как исследователь физического строения планет, Луны и двойных звезд. Астро- метрические вопросы, которыми до сих пор преимущественно занималась Дерптская обсерватория, его не интересовали, и астрометрические инструменты, а с ними и обсерватория в целом не поддерживались уже в должном состоянии. Мэдлер ездил для наблюдения солнечных затмений в 1851 г. в Брест-Литовск и в 1860 г. в Испанию, где наблюдения были проведены удачно. Мэдлер плохо знал русский язык, лекции на нем читать не мог, и у студентов он популярностью не пользовался. 1) Прибор прибыл в Пулково в 1864 г., а наблюдения с ним, по пулковским данным, начались в Вильно с 1866 г. Но часто указывают, что на нем получили много наблюдений в Вильно Гусев, умерший в 1866 г., и даже Саблер, умерший в 1865 г. Этот вопрос требует уточнения. Быть может, эти наблюдения они вели на нем в Пулкове, где прибор испыты- вался.
144 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Из работ Мэдлера («История науки о небе» в двух томах, Брауншвейг, 1873; «Центральное Солнце», Дерпт, 1864, и др.), относящихся к периоду пребывания его в Дерпте, наиболее известна та, в которой он высказал предположение, что Плеяды, в частности Альциона, являются центром звездной вселенной. При этом он, однако, не считал, как думали раньше, что колоссальное центральное Солнце своим притяжением управляет движениями всех звезд, а полагал, что Альциона просто находится на месте центра тяжести звездной системы. Отказ от предположения о том, что звездная система устроена аналогично нашей солнечной системе, был прогрессивной стороной в гипотезе Мэдлера, хотя обоснование этой гипотезы было слабым, а вывод в отношении Плеяд ошибочным. Подробнее об этом говорится в другой главе нашей книги. В 1865 г. Мэдлер вышел в отставку и уехал в Германию, где и умер в 1874 г. При Мэдлере астрономом-наблюдателем в Дерпте (с 1842 г.) состоял Ф. Клаузен (в 1865—1872 гг. директор обсерватории), бывший ранее наблюдателем на обсерватории в Альтоне у Шумахера. Клаузен долго работал на меридианном круге в Дерпте и вычислял орбиты комет. Им напечатаны работы об улучшении орбит (1831) и о методе Ольберса для вычисления кометных орбит (1851). В этой же области работал Ф. Берг, напечатавший в 1871—1876 гг. шесть работ по вопросам определения орбит из трех наблюдений. Ассистентом при обсерватории до 1871 г. был Е. Э. Блок, перешедший затем во вновь открытый Одесский университет. При обсерватории работал еще с 1846 г. Л. Ф. Шварц, ставший с 1872 г. ее директором (до 1894 г.). Он провел две астрономо-геодезические экспедиции в Сибири. При нем, как директоре, обсерватория пришла в еще большее запустение, из которого она впоследствии никогда уже не могла подняться. В 1882 г. дерптский и казанский гелиометры по просьбе французского правительства временно уступались для наблюдений за рубежом. В директорство Шварца должность астронома-наблюдателя в разное время занимали известные ученые: Г. Брунс (впоследствии директор обсерватории в Лейпциге), швед О. Баклунд (позднее директор Пулковской обсерватории), швед Линстед (впоследствии профессор университета в Стокгольме), Э. Гартвиг (позднее известный исследователь переменных звезд и директор обсерватории в Гамбурге), а также Л. О. Струве (сын О. В. Струве, впоследствии директор Харьковской обсерватории). Однако все они лишь начинали
ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 145 в Дерпте свою научную деятельность и крупных работ здесь создать не успели. В 1893 г. эстонский город Тарту, именовавшийся по- немецки Дорпат (отсюда Дерпт), был переименован в Юрьев и обсерватория до образования самостоятельной Эстонии называлась Юрьевской. После Шварца с 1894 г. директором обсерватории был Г. В. Левицкий (1852—1917), о работах которого говорится в разделе о Харьковской обсерватории, из которой он сюда перешел. При Левицком на обсерватории работали астрономы К. Д. Покровский и С. Б. Шарбе (до 1907 г.), выполнившие исследования метеоров и вычислившие окончательные орбиты ряда комет. Позднее в Юрьеве работали А. Я. Орлов (до 1913 г.) и Т. А. Банахевич (с 1915 г.). Орлов продолжил наблюдения Левицкого с горизонтальными маятниками, а Банахевич, кроме производства наблюдений, разрабатывал вопросы теоретической астрономии. 9. Петербургский университет Хотя при Петербургском университете и не было обсерватории, как при Московском, но уже с 40-х годов и в нем успешно готовились астрономические кадры. С 1839 г. кафедру астрономии занимал А. Н. Савич (1810—1883), имевший большое влияние на своих учеников как педагог. Его курс «Приложения практической астрономии к географическому определению мест» (т. I, СПб., 1845; т. II, СПб., 1871; т. I, изд. 2-е, СПб., 1868) был переведен на немецкий язык и издан в Лейпциге в 1879 г. Савич, избранный в 1862 г. в академики на место В. Я. Струве, опубликовал много научных работ по практической астрономии, гравиметрии, геодезии и теоретической астрономии *). Уже после смерти Савича его ученик Д. И. Ду- бяго издал написанный Савичем курс теоретической астрономии (1884), не утративший своего значения и поныне. Савич, питомец Московского университета, был в молодости членом кружка А. И. Герцена и Н. П. Огарева, но ]) «Об уровне Каспийского моря и вершин Кавказских гор» (1833); «Приложение теории вероятностей к вычислению наблюдений и геодезических измерений» (1875); «Наблюдения над качаниями маятника в 1868 г...... «Вычисление затмений по способу Гаусса» (1876); «Анализ наблюдений земной рефракции, выполненных на Кавказе» (1875); «Определение долготы узлов орбиты Марса» (1874); «Определение наклона орбиты Нептуна» (1877); «Противостояния Нептуна в 1855, 1856 и 1857 гг.»; «Наблюдения планет на академической обсерватории» (1863—1878) и др., всего свыше 100 работ.
146 ВОЗНИКНОВЕНИЕ Й РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX 8. позднее перешел в лагерь реакции и принадлежал к правому крылу академиков и ученых Петербургского университета. С 1877 г. лекции в университете читал ученик Савича С. П. Глазенап. Еще в 1874 г. он защитил диссертацию о затмениях спутников Юпитера, в которой получил значение постоянной годичной аберрации звезд 20",50, очень близкое Алексей Николаевич САВИЧ (1810—1883) к величине 20",47, принятой сейчас. Пулковский астроном М. Нюрен из своих наблюдений в 1885 г. получил значение 20",49, и эти результаты заменили в науке предыдущее значение постоянной аберрации (20",44), определенное в России (О. Струве). Позднее С. П. Глазенап еще раз вернулся к изучению влияния рефракции на определение постоянной аберрации и параллаксов и подтвердил свой прежний результат. Благодаря энергии Глазенапа, сменившего на кафедре А. Н. Савича в 1880 г., университет обогатился наконец
ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 147 (в 1881 г.) скромной учебной обсерваторией с 972-дюймовым рефрактором Репсольда. Астрономом-наблюдателем на обсерватории был Н. А. Тачалов. При помощи этого рефрактора Глазенап ревностно принялся за наблюдения двойных звезд и попутно разработал оригинальный способ вычисления их Сергей Павлович ГЛАЗЕНАП (1848—1937) орбит (1892). Этот способ получил высокую оценку английских и французских астрономов. Для наблюдения двойных звезд С. П. Глазенап совершал длительные поездки, сначала в Гурзуф (Крым), потом в Абастумани (Грузия). Эти наблюдения им изданы в 1889, 1892 и в последующие годы. В Абастумани до сих пор сохраняется выстроенная им башня для ЭУг-ДЮЙмового рефрактора, и можно сказать, что на этой основе в 30-х годах нашего столетия там возникла прекрасная обсерватория Академии наук Грузинской ССР.
148 возникновение и развитие обсерваторий в роССйи в XiX в. Роль С. П. Глазенапа в организации преподавания, в организации русских любителей астрономии и в широкой пропаганде астрономических знаний была очень велика и об этой его деятельности будет сказано дальше. С 1890 г. профессором университета был также А. М. Жданов (1858—1914), Александр Маркеллович ЖДАНОВ (1858—1914) работавший в области небесной механики и в 1907 г. перешедший на должность попечителя Московского учебного округа. Жданову принадлежат работы по теории движения Луны (1885), теории промежуточных орбит и приложении ее к исследованию движения Луны (1888), исследование промежуточной орбиты кометы Фая (1885) и исследование метода Гюльдена. Отметим также, что в 80-х годах лекции по теоретической астрономии в Петербургском университете читал Н. П. Долгоруков, разрабатывавший теорию движения Луны.
ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 149 Учеником Глазенапа и Жданова был А. А. Иванов (1867— 1939), долгое время работавший на Пулковской обсерватории, а с 1908 г. ставший профессором Петербургского университета и руководителем его обсерватории. С. П. Глазенап и А. А. Иванов имели много талантливых учеников, которых они умели выбирать. Иванов — выходец из Александр Александрович ИВАНОВ (1867—1939) рабочей семьи — принадлежал к патриотическому и прогрессивному крылу русских астрономов. В первые годы после Великой Октябрьской социалистической революции он был ректором Петербургского университета, а потом в течение многих лет (1919—1930) возглавлял Пулковскую обсерваторию. Он был автором ряда учебников, до сих пор не утративших своего значения. Его основными исследованиями являются наблюдения на вертикальном круге Пулковской обсерватории, разработка теории вращения Земли, теории прецессии и работы по гравиметрии. Под его редакцией вышло много сборников и переводов научно-популярных книг.
150 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. 10. Харьковский университет В 50-х годах Харьковский университет имел только временную обсерваторию, правда, уже третью по счету. Кафедра астрономии в университете после Шагина на этот раз была удачно замещена А. П. Шидловским (1818—1892), окончившим Харьковский университет и совершенствовавшимся сначала в Дерпте, а затем (1841 —1843) в Пулкове, у В. Я- Стру- Рис. 39. Харьковский университет (фото 1935 г.). ве, который считал его одним из лучших своих учеников. В Дерпте Шидловский вывел величину постоянной нутации из наблюдений на меридианном круге. Шидловский участвовал в русско-скандинавском градусном измерении и в определении разности долгот Пулково — Альтона, для чего была проведена хронометрическая экспедиция. В Харьков он перешел в 1843 г. Он также ездил в Киев к Федорову для обработки геодезических измерений, сделанных Федоровым в Сибири. В университетском саду Шидловский создал новую временную учебную обсерваторию, но постройку постоянной обсерватории ему осуществить не удалось, несмотря на поддержку В. Я. Струве. С 1847 по 1849 гг. он провел астрономо- геодезическую экспедицию в пределах Харьковской и смежных губерний, определив широты и долготы 30 пунктов. Шид- локский наблюдал солнечное затмение 1842 г. (в Липецке),
ХАРЬКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 151 напечатал работы о полном затмении Солнца 1851 г. и др. Разочаровавшись, повидимому, в возможности поставить свои наблюдения в Харькове надлежащим образом, Шидловский перешел в 1856 г. в Киевский университет. В Харькове Шидловского заменил его же ученик И. И. Фе- доренко (1826—1888), прошедший в 1850—1853 гг. стажировку в Пулкове как сверхштатный астроном и до 1857 г. Рис. 40. Харьковская обсерватория (фото 1935 г.). бывший адъюнктом Киевского университета. В Пулкове Федо- ренко составил по наблюдениям французского астронома Лаланда каталог околополярных звезд, приобревший широкую известность. В Харькове он, как и его предшественники, тщетно пытался устроить постоянную обсерваторию и приобрел для нее 6-дюймовый рефрактор Мерца, двое первоклассных часов и ряд мелких приборов. С научной стороны Федоренко проявил себя здесь очень слабо, хотя он составил карту северного звездного неба и изучал собственные движения звезд, но педагогическая деятельность его была плодотворна. Его ученик П. С. Порецкий в 1870—1876 гг. бесплатно выполнял обязанности астронома-наблюдателя (по штату этой должности в Харькове не было), а в 1876—1889 гг. занимал официально эту должность в Казанской обсерватории, где проявил себя как ревностный наблюдатель. Сотрудником Федоренко в Харькове был также А. С. Вере- брюсов, одно время работавший в Варшавской обсерватории.
152 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Веребрюсов занимался теоретической астрономией и напечатал труды: «Задача Кеплера» (1869), «Вековые возмущения большой полуоси 3-го порядка относительно масс» (1881), «Новый способ определения орбит планет и комет» (1888). Иван Иванович ФЕДОРЕНКО (1826—1888) В 1878 г. Федоренко вышел в отставку и его сменил Г. В. Левицкий (1852—1917), ученик А. Н. Савича по Петербургскому университету, работавший ранее в Пулкове. Это был весьма деятельный и разносторонний ученый. Ему удалось привлечь частные средства и, наконец, основать в Харькове постоянную обсерваторию, что так долго не удавалось его предшественникам. На новой обсерватории Левицкий установил прекрасный меридианный круг. Он поставил на Харьковской обсерватории систематические наблюдения сол-
ХАРЬКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 153 нечных пятен и привлекал к этому позднее внимание любителей астрономии. Занимался он также изучением способов определения орбит двойных звезд, изучал метод Гаусса измерения фокусного расстояния линз, определял разность долгот Харькова и Николаева и проводил гравиметри- Григорий Васильевич ЛЕВИЦКИЙ (1852—1917) ческие наблюдения, а затем работал с горизонтальным маятником, служащим для регистрации приливных колебаний земной коры. Эти наблюдения с горизонтальным маятником были потом продолжены Б. И. Кудревичем. Кроме того, Левицкий активно занимался историей отечественной науки и опубликовал обзоры истории Дерптской и Харьковской обсерваторий, а также редактировал биографический словарь профессоров Юрьевского университета. В его исторических очерках главное внимание было уделено организационным моментам и мало внимания уделялось научным проблемам. Однако его исторические труды очень полезны и в наше время.
154 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. В 1894 г. Левицкий перешел на работу в Юрьевскую обсерваторию. Его учениками по Харькову были Н. Н. Евдокимов (1868—1940) и И. И. Сикора. На место Левицкого в Харьков в 1894 г. перешел Л. О. Струве (1858—1920), внук В. Я. Струве, в 1880—1886 гг. работавший наблюдателем в Пулкове, а потом в Юрьеве. Из его работ можно отметить определение постоянной прецессии Людвиг Оттонович СТРУВЕ (1858—1920) и движения солнечной системы (1887), определение радиуса Луны из наблюдения ее затмения в 1884 г. (1889), наблюдения покрытий звезд Луною и исследования двойных звезд (1893). Наблюдения на меридианном круге околополярной зоны, производившиеся Л. О. Струве, продолжил сменивший его в 1916 г. на посту директора Н. Н. Евдокимов, прежде состоявший астрономом-наблюдателем. Эта должность в Харьковском университете была учреждена только в 1898 г., а ранее Евдокимов в течение 10 лет работал на обсерватории
ХАРЬКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 155 без всякого вознаграждения. Он известен своей прекрасной работой «Определение параллаксов неподвижных звезд по наблюдениям меридианным кругом астрономической обсерватории Харьковского университета» (Харьков, 1912). При Струве продолжались начатые Левицким наблюдения на рефракторе солнечных пятен и протуберанцев (И. И. Сикора, его брат Н. И. Сикора и сестра О. И. Сикора). Долгое время — Николай Николаевич ЕВДОКИМОВ (1868—1940) с 1894 по 1911 г. — Харьковский университет, однако, не выпускал специалистов-астрономов. Только в 1911 г. был оставлен при университете В. Г. Фесенков, а в 1912—1914 гг. он был отправлен для усовершенствования за границу, где фотометрически изучал зодиакальный свет. По возвращении он был назначен астрономом-наблюдателем и написал диссертацию «О природе Юпитера» (Зап. Харьковского ун-та, 1917), в которой с успехом развил новое теоретическое направление в фотометрии. Научная деятельность Фесенкова развернулась уже в советскую эпоху.
156 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. И. Обсерватории в Вильно и в Варшаве Виленской обсерваторией, переданной Академии наук, с 1847 г. руководил бывший пулковский астроном Е. Н. Фусс (1807—1854 г.). После его смерти директором обсерватории был назначен тоже пулковский астроном Е. Е. Саблер (1810—1865), с 1852 г. на обсерватории работал М. М. Гусев (1826—1866), ученик Симонова по Казанскому университету. Преемником Саблера был с 1866 г. П. М. Смыслов (1827— 1891), пулковский астроном. При нем на обсерватории работал также Ф. К. Берг. Саблер работал в Пулкове на меридианном круге по составлению фундаментальных каталогов звезд и занимался астрономической оптикой. Однако в Вильно он при участии Гусева занялся применением фотографии, только что входившей тогда в научную практику, к регистрации солнечной активности. Наиболее разносторонней была деятельность М. М. Гусева, одного из первых астрофизиков и видного научного и общественного деятеля. Совершенствуясь по окончании университета в Казани, а потом в Пулкове (1850—1852), Гусев начал работу в Вильно, когда еще сохранялось старое направление деятельности обсерватории. Оно изменилось после назначения директором Саблера. В 1866 г. на обсерватории был установлен второй в мире фотогелиограф и на нем была начата фотографическим методом «Служба Солнца». По образцу этого фотогелиографа, который его изобретатель Деларю привез в Пулково в 1864 г., Дальмейером были изготовлены фотогелиографы для Москвы и Пулкова. Гусев изучил фотографии Луны, которые ему в Англии подарил Деларю. При этом Гусев впервые применил к фотографиям Луны математический метод исследования, основанный на точном их измерении. В работе «О состоянии Луны» (1860) Гусев подтвердил вывод теории о вытяну- тости фигуры Луны в направлении ее радиуса, обращенного к Земле. Отсюда он сделал вывод о возможном наличии атмосферы на невидимом для нас полушарии Луны, так как там сила тяжести должна быть несколько больше. Теперь известно, что заметных различий в физических условиях на разных полушариях Луны нет. Гусев изучал собственные движения звезд, измерял гальваническим регистратором магнитное склонение (1862) и занимался вопросами учета рефракции. Он наблюдал периодические потоки метеоров и в споре о природе солнечной короны и протуберанцев, отвергая оптическое их происхождение, правильно считал их реальными солнечными образованиями. Гусев составил (1853) описание истории Виленской обсерва-
ОБСЕРВАТОРИИ В ВИЛЬНО И В ВАРШАВЕ 157 тории за сто лет и издал перевод III (астрономического) тома сочинения Гумбольдта «Космос». Еще более прогрессивное значение имело основание им в 1860 г. журнала «Вестник математических наук», — первого в России журнала, посвященного физико-математическим наукам, что в условиях про- Матвей Матвеевич ГУСЕВ (1826—1866) винции, вдали от научных центров, при отсутствии опыта и средств для издания, было очень смелой попыткой. Гусев привлек к участию в журнале видных иногородних ученых, помещал в нем разнообразный материал, от обзоров новостей науки до оригинальных исследований. Однако малое количество подписчиков заставляло сокращать издание и в 1863 г. Гусев вынужден был его прекратить. Разносторонний талант этого пионера астрофизики и широкие научно-общественные
158 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. устремления его не успели получить полного расцвета вследствие его преждевременной смерти, а также и потому, что в эту эпоху в западных областях России — особенно после подавления польского восстания 1863 г. — свирепствовал полицейский режим и подавлялась всякая общественная инициатива. Петр Михайлович СМЫСЛОВ (1827—1891) П. М. Смыслов до назначения в Вильно определял разность долгот Москвы и Пулкова, участвовал в хронометрических экспедициях 1853 и 1855 гг., производил определения астропунктов (1853 г.) и измерял силу тяжести маятником во многих пунктах. Разделяя астрофизические интересы своих предшественников, он продолжал фотографирование Солнца и приобрел звездный фотометр — прибор для измерения блеска звезд. Вместе со Смысловым работал Ф. К- Берг, который в 1874 г. предложил новый способ определения координат
ОБСЕРВАТОРИИ В ВИЛЬНО И В ВАРШАВЕ 159 места наблюдений и поправки часов, а также изучал явление общей прецессии (1876) и определил с помощью фотометра поглощение света в атмосфере для Вильно (1872). Эти наблюдения вместе с одновременными наблюдениями в Пулкове были первыми фотометрическими работами в России. Бергу Ян БАРАНОВСКИЙ (1800—1879) принадлежат также шесть работ (1871—1876) по вопросам определения орбит. В 1876 г. Виленская обсерватория сгорела и после этого Академией наук уже не восстанавливалась. Около 800 фотографий Солнца, полученных в Вильно за 1866—1876 гг., были переданы в Пулково. В Варшавской обсерватории в начале второй половины XIX в. директором был проф. Ян Барановский (1800—1879). В этот период переоборудования большинства обсерваторий для Варшавской обсерватории был приобретен только
160 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. шестидюймовый рефрактор. Барановский определял вместе с А. Пражмовским широту обсерватории (1846), а потом изучал движение кометы Биелы. Ббльшее, пожалуй, значение имела его популяризаторская деятельность. В 1854 г. он издал в переводе на польский язык знаменитое сочинение Коперника «De revolutionibus orbium coelestium», опубликовав в переводе также известное предисловие к книге, написанное самим Коперником и в ранних изданиях подмененное искажавшим значение великого творения Коперника предисловием Осиандера. В своем предисловии великий польский ученый отвергал попытки оспаривать его открытие текстами из «священного писания», бросая этим прямой вызов церкви. Так, благодаря Барановскому, польские ученые могли на родном языке читать сочинение своего национального гения. Барановский перевел на польский язык также «Космос» Гумбольдта, «Космографию» Гарсе и издал таблицы для составления астрономических календарей. Он покинул должность директора обсерватории в 1869 г. В этом же году Варшавская Главная школа была преобразована в университет и вошедшую в его состав обсерваторию возглавил воспитанник Петербургского университета И. А. Во- стоков (1840—1898). А. Пражмовский, работавший в Варшавской обсерватории с 1846 г., был не только астрономом- наблюдателем, но и выдающимся специалистом по физике, в частности по оптике. В. Я- Струве, у которого он проходил стажировку в Пулкове, называл его «редким талантом для практической астрономии». Пражмовский наблюдал несколько полных солнечных затмений, участвовал в определении дуги меридиана в Бессарабии и опубликовал много работ по физике. Повидимому, он был связан с национально-освободительным движением в Польше, потому что после подавления польского восстания 1863 г. он переселился в Париж, где организовал мастерскую оптических и физических приборов, пользовавшихся отличной репутацией. Его жизнь является примером того, как талантливые ученые в условиях национального гнета вынуждены были покидать родину и применять свои способности в другой стране. И. А. Востоков, ученик А. Н. Савича, продолжил начатую Барановским линию работ по теоретической астрономии и в последующей деятельности обсерватории Варшавского университета это направление, наряду с астрометрией, стало ведущим в работах обсерватории. И. А. Востоков, Я. Ф. Ко- вальчик (1833—1911), А. С. Веребрюсов (перешедший из Харькова) и преемник Востокова (с 1898 г.) А. В. Краснов (1866—1907), перешедший в Варшаву из Казани, упорно работали в этой области.
ОБСЕРВАТОРИИ В ВИЛЬНО И В ВАРШАВЕ 161 Востоков изучил способ Ольберса для определения элементов параболической орбиты (1873) и способы определения элементов орбит из трех наблюдений (1888), дифференциальные уравнения возмущенного движения планет (1865) и разложение так называемой пертурбационной функции (опреде- Иван Анатольевич ВОСТОКОВ (1840—1898) ляющей взаимные возмущения планет) в ряд по степеням эксцентриситетов. Ему принадлежит также ряд работ по математике. Работа Востокова 1888 г. интересна тем, что он преобразовал второй метод Лагранжа для определения орбит так, что этот метод стал практически применимым, т. е. его работа была аналогична работе Гаусса, сделавшего практически применимым первый метод теории Лагранжа. Через 23 года Шарлье в Швеции, а через 35 лет Ан- дуайе во Франции вторично «открыли» метод Востокова, кото-
162 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. рый описан в «Курсе небесной механики» М. Ф. Субботина (1941 г.). А. С. Веребрюсов, работавший потом снова в Харькове, изучал решение знаменитой «задачи Кеплера» (1869) и дал новый метод определения орбит планет и комет (1888), а Я- Ковальчик изучал определение орбит из большого числа Ян КОВАЛЬЧИК (1833—1911) наблюдений (1874) и в 1889 г. издал на польском языке книгу о вычислении орбит. А. В. Краснов применил метод Якоби к рассмотрению геоцентрической орбиты Луны (1899), изучил идеи Гюльдена в области небесной механики, в 1900 г. напечатал работу «Апсидная кривая и особенное решение дифференциальных уравнений геоцентрической орбиты Луны», а в 1905 г.— работу «Получение периодической лунной орбиты непосредственно из уравнений Якоби». Эти труды привлекли к себе внимание специалистов по небесной механике и в целом, как видим, вклад варшавских ученых в эту область науки был весьма значителен, хотя даже к концу XIX в. штат науч-
КИЕВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 163 ных работников обсерватории состоял только из трех человек. Краснов начал издание трудов обсерватории. При нем был выпущен в 1904 г. каталог положений 6041 звезды, составленный для зоны 1°5(У—7°10/ по склонению по плану международной работы, предложенной Германским астрономическим обществом. Эта большая работа была выполнена на меридианном круге1) преимущественно Я. Ковальчиком и В. Эренфейхтом. С 1908 по 1915 гг. (когда Варшавский университет в связи с первой мировой войной был эвакуирован в Ростов-на-Дону) директором Варшавской обсерватории был С. Д. Черный — астроном-теоретик киевской школы, ученик М. Ф. Хандрикова и Р. Ф. Фогеля. При нем было продолжено теоретическое направление работ обсерватории. В период 1904—1914 гг. окончили Варшавский университет и начали работу на обсерватории выдающиеся ученые Т. А. Банахевич и М. Ф. Субботин. 12. Киевская обсерватория Киевская обсерватория, основанная В. Ф. Федоровым, сразу после организации осталась почти беспризорной. Сам Федоров, как уже говорилось, был загружен административной деятельностью и некоторую работу на обсерватории в 50-х годах вели его два помощника: К. С. Полухтович и В. К. Пилипенко. Однако 9-дюймовый рефрактор, меридианный круг и пассажный инструмент не были установлены должным образом и постепенно обсерватория, на которой работ производилось мало, пришла в такой упадок, что ее фактически нужно было перестраивать заново. Об этом деле хлопотал преемник Федорова по кафедре астрономии А. П. Шидлов- ский, перешедший сюда из Харькова в 1856 г., но лишь в 1862 г. было отстроено новое помещение обсерватории. За годы своего пребывания в Киеве Шидловский восстановил обсерваторию и ее поврежденные инструменты. Им была описана установка рефрактора, определена широта обсерватории (1863) и для той же цели производились наблюдения переносным вертикальным кругом. В 1869 г. профессором Киевского университета был избран Ф. А. Бредихин, но уже через два месяца он снова вернулся в Москву, а вместо него в Киев был назначен М. Ф. Хан- дриков, астроном-наблюдатель Московской обсерватории. J) Меридианный круг был установлен и исследован Востоковым, который и начал указанную работу. Он же перестроил и расширил Варшавскую обсерваторию в соответствии, с новыми требованиями науки.
164 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. М. Ф. Хандриков (1837—1915) положил начало систематическим работам по фундаментальной астрометрии на Киевской обсерватории. Он выстроил меридианный зал и установил в нем меридианный круг Репсольда, на котором вместе с астрономом-наблюдателем В. И. Фабрициусом (1845—1895) составлял каталог положений околополярных звезд и звезд зоны Рис. 41. Киевская обсерватория. Международного астрономического общества. Хандриков наблюдал также на большом пассажном инструменте и обработал свои московские наблюдения на меридианном круге, а Фабрициус разработал новый способ учета ошибок инструмента из наблюдений слабой звезды, еще более близкой к полюсу, чем Полярная, и называемой Поляриссима. М. Ф. Хандриков руководил обсерваторией около 30 лет и, пожалуй, более всего известен как астроном-теоретик и как педагог, автор ряда трудов и учебников, по которым учились русские студенты более двадцати лет. Так, им написаны «Система астрономии» в 3-х томах (1875—1877), «Очерк теоретической астрономии» (1883), «Описательная астрономия» (1886 и 1896), «Теория фигуры Земли» (1900), «Теория движения планет и комет по коническим сечениям» (1890), «Очерк теории определения планетных и кометных орбит из трех наблюдений» (докторская диссертация, 1865), «Общая теория возмущений» (1871), «О применении уравнения
КИЕВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 165 Эйлера к вычислению эллиптических орбит планет и комет» (1877) и ряд работ по изучению метеоров и по геодезии, а также по математике. В. И. Фабрициус и преемник Хандрикова по кафедре Р. Ф. Фогель (1859—1920; с 1894 г. астроном-наблюдатель, с 1897 г. — профессор, в 1901— Митрофан Федорович ХАНДРИКОВ (1837—1915) 1920 гг.—директор обсерватории) и астрономы И. И. Ильинский и С. Д. Черный продолжали разработку теоретических проблем, являясь представителями киевской школы теоретической астрономии. Фабрициус предложил два новых метода определения ко- метных орбит и в ряде работ (до 1891 г.) изучал число решений при определении орбит по способам Гаусса и Ольберса. Второй метод Фабрициуса был упрощен в работе Фогеля (1892). Последний дал также метод определения параболических орбит и опубликовал еще много работ по теоретической астрономии. И. И. Ильинский придумал графический способ решения уравнения Фогеля и, таким образом,
166 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. работы Фабрициуса получили в Киеве же последующее развитие. Р. Ф. Фогель рассмотрел (1895) также случай определения орбит, близких к плоскости эклиптики (эта работа получила премию Русского астрономического общества) и другие вопросы определения орбит (1889—1913). С. Д. Черному принадлежит (1911) наиболее подробное на русском языке описание способов вычисления параболических орбит из трех на- Рис. 42. Башня большого рефрактора, построенная А. П. Шидловским. блюдений и ряд частных работ по тем же вопросам, начиная с 1907 г. В общей сложности до 1917 г. астрономами Киевской обсерватории было опубликовано около 40 работ по теоретической астрономии, из которых многие были значительным вкладом в эту отрасль науки. Астрометрические работы Хандрикова и Фабрициуса в Киевской обсерватории продолжал астроном-наблюдатель М. П. Диченко (1863—1932). В течение 34 лет (с 1898 г.) он проводил на меридианном круге определение положения звезд каталога Аргеландера, изучал собственные движения звезд, а его каталог положений зодиакальных звезд был напечатан в 1938 г. уже после его смерти.
ОБСЕРВАТОРИЯ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 167 13. Обсерватория Казанского университета В 1846 г. И. М. Симонов стал ректором Казанского университета и на восстановленной после пожара обсерватории он не мог уже интенсивно производить наблюдения, хотя и установил 5-дюймовый меридианный круг. Но Симонов нашел себе отличных и даже более энергичных преемников. Наблюдения на этом меридианном круге вел М. В. Ляпунов (1820—1868, отец знаменитого математика А. М. Ляпунова), которого, как выдающегося наблюдателя, Симонов и назначил заведующим обсерваторией (1850—1855). Проф. А. Н. Савич на публичном акте з Петербургском университете в 1855 г. отозвался о Казанской обсерватории этого времени так: «В Казани, почти на рубеже Европы и Азии, мы находим обсерваторию, которая по богатству и превосходству инструментов может соперничать с первоклассными европейскими обсерваториями. Ее директор г-н Ляпунов известен многими полезными трудами, особенно превосходным описанием дивного пятна в созвездии Ориона, описанием, достойным обратить на себя внимание великого Гершеля». Ляпунов определял также положения больших и малых планет и комет. Для чтения теоретических курсов студентам был в 1850 г. приглашен из Петербурга в качестве адъюнкта М. А. Ковальский, с 1852 г. состоявший уже профессором астрономии. Но Ляпунов в 1855 г. ушел из университета и постепенно отошел от науки. Директором обсерватории стал Ковальский, пробывший в этой должности почти 30 лет. К 1859 г. Ковальский соорудил новый павильон для пассажного инструмента Эртеля и привел в порядок всю обсерваторию, дополнив ее в 1866 г. пассажным инструментом Пистора и Мартинса. Однако все это довольно богатое оборудование, включавшее и 9-дюймовый рефрактор (такой же, какой был у Струве в Дерпте), Ковальский не мог полностью использовать, так как кроме него на обсерватории была должность лишь одного астронома-наблюдателя, но и на нее не удавалось привлечь удачных кандидатов. Только в 1869 г. ее занял В. Н. Вино- градский, которого в 1876 г. сменил П. С. Порецкий, оказавшийся отличным наблюдателем. Ковальский наблюдал положения планет и комет, а также звезд в зоне от 0° до +12° по склонению, а затем в околополярной зоне, но, к сожалению, обработал только те наблюдения, которые были связаны с его теоретическими работами, принесшими ему славу. Наблюдения же положений 4281 звезды, сделанные казанскими наблюдателями с 1869 по 1882 г., впоследствии обработал и издал Д. И. Дубяго.
168 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Мариан Альбертович Ковальский (1821—1884), по происхождению поляк, был одним из крупнейших русских астрономов XIX в., но заслуги его полностью были оценены лишь в нашу эпоху. Его деятельность, как и деятельность большинства других крупнейших астрономов XVIII и XIX вв., харак- Платон Сергеевич ПОРЕЦКИЙ (1846—1907) терна сочетанием работы ревностного наблюдателя и глубокого мыслителя-теоретика. Ковальский окончил Петербургский университет и в 1846—1848 гг. совершил с экспедицией Русского географического общества трудное путешествие по Северному Уралу, в котором определил географические координаты 186 пунктов и высоты 76 пунктов. В результате он в 1853 г. опубликовал работу «Северный Урал и береговой хребет Пай-Хой», в которой описал также свои магнитные, этнографические и другие наблюдения. Ковальским был придуман (неопубликованный) графический способ определения азимута и вы-
Мариан Альбертович КОВАЛЬСКИЙ (1821—1884)
ОБСЕРВАТОРИЯ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 169 соты Полярной и составлен каталог звезд зоны от +75° до +80° по склонению — часть международной работы по определению координат звезд Боннского обозрения, которую Ковальский начал в 1868 г. В 1874 г. Ковальский организовал экспедицию В. Н. Виноградского и Е. А. Предтеченского в Читу для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца. При этом применялся приобретенный для этой цели гелиометр, — до сих пор оставшийся единственным прибором этого типа в СССР. Наблюдения в Чите прошли удачно. В связи с астрометрическими интересами Ковальского находится его большая работа по теории рефракции (1878), в которой он хотел избежать учета влажности воздуха. Хотя эту работу потом критиковал автор новых таблиц рефракции Радо, таблицы рефракции Ковальского хорошо согласовались с наблюдениями. Наибольшее место в деятельности Ковальского занимали труды по теоретической астрономии и по небесной механике. Среди них мы находим теорию затмений (1856 г.) и теорию определения орбит планет (1874); в первой из них дан очень точный способ предвычисления затмений, менее громоздкий, чем способ Бесселя. Однако распространения этот способ не получил, так как тогда в России предвычисления затмений систематически не проводились, а за рубежом его работа, написанная по-русски, была неизвестна. В 1859 г. Ковальский разработал метод улучшения орбиты по многим наблюдениям способом дифференциальных поправок. Этот метод был предшественником применяемого в настоящее время метода Титьена, разработанного последним в 1866—1876 гг. В 1873—1877 гг. во Франции Бертран рассматривал строгие доказательства того, что орбитальное движение в системах двойных звезд совершается согласно закону всемирного тяготения. Одна из нерешенных им задач в этой области была решена В. Г. Имшенецким, проф. Харьковского университета, и французским математиком Альфаном. Ковальский в 1880 г. также частично решил эту задачу, а в более ранней работе 1872 г. он дал наилучший из предлагавшихся до него способов определения орбит двойных звезд из наблюдений, и сейчас еще не утративший своего значения. В докторской диссертации, защищенной им в 1852 г., Ковальский разработал первую теорию движения Нептуна, открытого незадолго до того (1846). Сделав лично ряд наблюдений положений Нептуна на небе и исправив по ним его орбиту, он пересмотрел свою теорию, учтя притяжения от всех крупных планет, и в 1856 г. опубликовал ее, дав таблицы движения Нептуна до 1880 г. Этими
170 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. таблицами пользовались до 1867 г., но уже к 1863 г. они разошлись с наблюдениями на 22", и Ньюкомб в США переработал теорию Нептуна, пользуясь тем, что за истекшие годы Нептун описал еще большую дугу по своей орбите. Все же теория Ковальского была первой теорией движения Нептуна, а его таблицы были удобнее, чем таблицы Ньюкомба. Наибольший интерес представляет работа Ковальского (1859 г.), посвященая проблеме собственного движения звезд. В этой работе заложено было много идей, приобревших впоследствии ведущее значение в звездной астрономии; но об этом мы расскажем в другом месте. За свои труды Ковальский был избран членом-корреспондентом Петербургской Академии наук и Королевского астрономического общества в Англии, а также почетным членом ряда русских и зарубежных научных учреждений и обществ. Неутомимый исследователь и строгий, но внимательный к нуждам студентов педагог, Ковальский принадлежал к прогрессивному крылу казанской профессуры. Он был в близких отношениях со многими прогрессивными деятелями своего времени, и все они отзывались о нем как о человеке, чуждом компромиссов со своей совестью. После Ковальского директором обсерватории Казанского университета стал Д. И. Дубяго (с 1884 по 1918 г.). Вместе с М. А. Грачевым (1866—1925) он наблюдал на меридианном круге. В обсерватории наблюдались также покрытия звезд Луной, видимое положение кратера Местинг А на диске Луны и определялась постоянная годичной аберрации. Дубяго обработал прежние наблюдения, производившиеся на меридианном круге в Казани, и систематически издавал труды обсерватории. При нем усилилось участие обсерватории в международных научных предприятиях по каталогизации звезд, в частности с 1891 г. на меридианном круге наблюдались положения звезд зоны 75°—80°. А. М. Ковальский (1858—1902; сын М. А. Ковальского) в 1892 и 1893 гг. при помощи ломаного пассажного инструмента начал изучение изменений широты Казани и составил каталог склонений 202 звезд. Его переход в Пулково в 1894 г. прервал эти работы, но затем длительные наблюдения колебаний широт Казани проводил М. А. Грачев. Астрофизические исследования в Казани в этот период ограничились работой П. Богоявленского — «Наблюдения переменных звезд типа Алголя в 1891 — 1892 гг.» (Казань, 1893). Начиная с 1896 г., казанские астрономы развернули гравиметрическую съемку многочисленных районов на Волге (до Астрахани), на Урале и в Сибири. Эти определения делали главным об-
ОБСЕРВАТОРИЯ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 171 разом В. А. Баранов (1872—1942), а также Т. А. Банахевич, Д. И. Дубяго и А. В. Краснов. На университетской обсерватории Баранов произвел многочисленные измерения двойных звезд. Известны также его еще более многочисленные и очень точные определения положений переменных звезд. Дмитрий Иванович ДУБЯГО (1849—1918) Д. И. Дубяго (1849—1918), ученик А. Н. Савича, в 1878—1884 гг. астроном Пулковской обсерватории, был представителем классической астрометрии, создавшим ценные ряды наблюдений звездных положений, выполненных с чрезвычайной точностью. Его каталог, составленный по наблюдениям в Казани с 1869 по 1882 г., включал 4281 звезду и явился одной из лучших частей Международного зонного каталога, составлявшегося по наблюдениям обсерваторий многих стран. Являясь и видным астрономом-теоретиком школы А. Н. Савича, Д. И. Дубяго исследовал орбиту спутника Нептуна (Тритона) по наблюдениям, выполненным при помощи пулковского рефрактора с 1847 по 1876 г. В 1878 г. он определил
172 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. массу Нептуна и разрабатывал теорию движения астероида Дианы, движение которого подвержено сильным возмущениям. Положения Нептуна и астероидов определял в Казани П. С. Порецкий, работавший также в области математической логики и занимавшийся литературно-публицистической деятельностью. Вместе с М. А. Грачевым Дубяго приступил к исследованию движения Луны и лунной либрации, начав этим серию интересных работ, продолжающихся до настоящего времени. С 1891 г. по 1898 г., до своего перехода в Варшавскую обсерваторию, исследованием теории движения Луны занимался А. В. Краснов. Для точных измерений положения Луны он применил гелиометр. В 1898—1905 гг. наблюдения либрации Луны продолжил А. А. Михайловский и уже в советский период этот цикл исследований был увенчан открытием А. А. Яковкиным асимметричности фигуры Луны (Луна имеет очень небольшую вытянутость вдоль прямой Земля— Луна). В целом обсерватория дала 55-летний ряд точнейших наблюдений лунной либрации — наиболее длительный в мире ряд подобных наблюдений. Для дальнейшего развития этих работ, дающих представление о форме спутников, близких к своей планете, в Энгельгардтовской обсерватории в советское время был установлен большой горизонтальный телескоп. В нем лучи Луны при помощи вращающихся зеркал направляются всегда горизонтально, и изображение Луны около 10 см диаметром фотографируется, а затем фотографии эти измеряются на специальных точных приборах. Энгельгардтовская обсерватория, построенная уже в самом начале XX в. под Казанью, находилась в теснейшей связи со старой городской обсерваторией. Однако, поскольку в описываемый период деятельность Энгельгардтовской обсерватории охватила только последнее десятилетие и возникла она позднее, чем Одесская и Ташкентская, мы опишем историю ее возникновения и ее деятельность дальше. Вместе с тем, для избежания разрыва в освещении развития одних и тех же тем, нам пришлось в очерке о Казанской обсерватории затронуть и позднейшие работы о либрации Луны, выполненные уже на Энгельгардтовской обсерватории. 14. Расцвет астрономии в Москве Перестройка Московской университетской обсерватории состоялась под непосредственным руководством А. Н. Драшу- сова (1816—1890). В 1833 г. А. Н. Драшусов окончил Московский университет, написав выпускное сочинение (удостоенное золотой медали) на одну тему с А. И. Герценом («Аналитическое изложение системы Коперника»). После этого
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 173 Драшусов был оставлен при университете и вскоре послан в заграничную командировку. После возвращения из командировки он был назначен адъюнктом по кафедре астрономии. В 1844 г. попечитель Московского учебного округа представил в Министерство народного просвещения проект перестройки обсерватории Московского университета, так как Александр Николаевич ДРАШУСОВ (1816—1890) «существующая обсерватория не соответствует своему назначению и современному состоянию науки». Разработка проекта была поручена Драшусову. По его мнению, обсерватория должна была располагать тремя главными инструментами: «полуденным», т. е. меридианным кругом, пассажным инструментом в первом вертикале и рефрактором на экваториальной установке. По поручению Академии наук проект Драшусова был рассмотрен В. Я. Струве и одобрен им. В 1846—1847 гг. Московская обсерватория была перестроена по этому проекту. Перестройка обошлась в 27 тыс. руб. Таким образом, Драшусову Московская обсерватория была обязана своей модернизацией и расширением. Инструменты для нее были заказаны лучшим фирмам того времени.
174 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XlX Ё. Здание обсерватории, еще и в наши дни являющееся ее основой, довольно солидное по тому времени, было внутри прекрасно отделано живописью и стильной мебелью, частично сохранившейся до сих пор. Главную часть нового здания с залами для меридианного круга и пассажного инструмента составляла большая трехэтажная башня. Первый этаж ее предназначался для библиотеки, а во втором был установлен 118-миллиметровый рефрактор Фраунгофера. Перевощиков не принимал участия в перестройке обсерватории. Принадлежа к прогрессивному крылу профессуры и являясь с 1848 г. выборным ректором Московского университета, он давно уже навлек на себя враждебное отношение высшего начальства. Дело не ограничилось отстранением Пе- ревощикова от участия в перестройке обсерватории — в 1851 г. он был вынужден вообще оставить Московский университет и переехать в Петербург, где вскоре (1852) был избран в Академию наук на кафедру математики. Драшусов защищал свою магистерскую диссертацию в Киевском университете у профессора Федорова. Темой диссертации было определение географических координат; материал для этой диссертации ему дала поездка в 1847 г. во Владимирскую губернию по командировке Русского географического общества. Благодаря заботам Драшусова оборудование обсерватории быстро пополнялось. В 1846 г. от фирмы Репсольда был получен большой меридианный круг с объективом 15 см, 12-дюймовый вертикальный круг Эртеля; часы Кессельса были получены еще раньше, в 1844 г. В 1849 г. Драшусов установил меридианный круг и в 1853—1855 гг. проводил с ним наблюдения незадолго перед тем открытого Нептуна, а также околополярных звезд. С 1845 г. помощником к Драшусову был назначен Б. Я- Швейцер (1816—1873), швейцарец по происхождению. Швейцер получил астрономическое образование в Цюрихе; затем он объехал немецкие обсерватории, полтора года работал у Бесселя и, не получив в Германии штатного места, приехал на работу в Пулково, где состоял сверхштатным астрономом с содержанием. Работая в Пулкове, Швейцер принимал участие в наблюдениях на большом пассажном инструменте для каталога звезд 1845 г. и выполнил ряд других астрономических и картографических работ. Переехав в Москву, Швейцер в период 1847—1855 гг. наблюдал 11 комет, из них четыре были им открыты впервые (1847 IV, 1849 III, 1853 IV и 1855 I). Для защиты докторской диссертации при Кенигсбергском университете он определил широту Москвы пассажным инструментом и вертикальным
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 175 кругом Эртеля (1850), а также широты ряда подмосковных пунктов. Наряду с работой на Московской обсерватории он состоял астрономом в Межевом институте и пробовал определять параллаксы звезд. Швейцер деятельно помогал Драшусову в развитии Московской обсерватории и стал ее директором, после того как Драшусов в 1855 г. внезапно покинул и университет и Рис. 43. Московская обсерватория в 1864 г. обсерваторию. К научной работе в области астрономии Драшусов больше не возвращался, но он оказал большую услугу делу популяризации астрономических знаний, выпустив в 1861 г. свой перевод известной книги Дж. Гершеля «Очерки астрономии». Незадолго до своего ухода Драшусов в завершение задуманного им в 1843 г. плана приведения Московской обсерватории в состояние, соответствующее тогдашнему уровню науки, добился заказа у Мерца 1072-дюймового рефрактора. Этот инструмент Швейцер лично доставил в 1857 г. в Москву. Башня для нового телескопа изготовлялась пулковскими мастерами, и в 1859 г. телескоп был установлен в Москве. В установке этого инструмента Швейцеру помогали молодые, недавно окончившие университетский курс астрономы Ф. А. Бредихин и М. Ф. Хандриков, которые вместе
176 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. с ним определили на меридианном круге относительные координаты звезд 7—8-й величины в зоне от 0 до 4° по склонению. С новым рефрактором Швейцер наблюдал ряд звезд для определения их параллаксов, а затем Бредихин производил с ним первые в России астрофизические наблюдения небесных Богдан Яковлевич ШВЕЙЦЕР (1816—1873) тел, применяя, в частности, новый тогда спектральный анализ. В 30-х годах нашего столетия этот рефрактор был передан астрономической обсерватории в Китабе около Самарканда, где он находится и в настоящее время. При Швейцере персонал обсерватории расширился. В 1855 г. окончил университет и стал работать на обсерватории Ф. А. Бредихин, спустя два года к нему присоединился М. Ф. Хандриков, ставший в 1862 г. штатным астрономом-
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 177 наблюдателем обсерватории. Когда в 1870 г. Хандриков занял кафедру астрономии в Киевском университете, то на должность астронома-наблюдателя в Москву был приглашен из Пулкова А. И. Громадзкий. В 1871 г., по окончании университетского курса был оставлен при университете В. К. Це- раский. Кроме того, при Швейцере начали работать на обсерватории добровольные сотрудники — межевые инженеры Троицкий и Травин. Это появление на обсерватории новых людей очень любопытно, потому что Швейцер как педагог не мог пользоваться широкой популярностью. Не изучив русский язык, он так и не мог читать лекции, и его деятельность была ограничена ролью директора обсерватории. В эти годы, после ухода Драшусова, курсы общей и физической (т. е. теоретической) астрономии в университете читали проф. физики Н. А. Любимов и проф. математики А. Ю. Давидов. Только с 1858 г. чтение этих курсов перешло к молодому адъюнкту университета — Ф. А. Бредихину, оказавшемуся блестящим лектором. Сам же Швейцер руководил занятиями только по практической астрономии. Систематические наблюдения Драшусова на меридианном круге были впоследствии обработаны А. П. Соколовым, работавшим на Московской обсерватории со второй половины 70-х и в начале 80-х годов. Они напечатаны в V и VI томах «Анналов Московской обсерватории», основанных уже Ф. А. Бредихиным после того, как он стал директором обсерватории. После ухода Драшусова наблюдения на меридианном круге возобновил в 1858 г. Швейцер, которому О. В. Струве посоветовал определять положения звезд слабее 6-й величины; однако после выхода «Боннского обозрения неба» начатая работа была заменена определением мест экваториальных звезд этого каталога до 8-й величины по зонам, т. е. была предварена работа Международного астрономического общества. К сожалению, эта работа затянулась до 1870 г. и была опубликована в 1874 г. при Бредихине, который сам в ней участвовал (вместе с М. Ф. Хандриковым). Обработал эти наблюдения (в зонах от 0 до +16°) А. И. Громадзкий, но он получил лишь так называемые видимые места звезд. Обработку продолжил М. Ф. Хандриков и опубликовал ее результаты в четырех томах «Анналов Киевской обсерватории», но тоже не до конца. Этот материал снова потом обрабатывался в Москве, и в конце концов лишь одна четверть всех наблюдений была впоследствии оформлена в виде каталога, составленного пулковскими астрономами Ромбергом и Зей- ботом и изданного в 1894 г. Академией наук. С именем Швейцера связаны интересные работы по измерению уклонений отвеса в Москве и ее окрестностях. На эти
178 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. аномалии впервые обратили внимание военные геодезисты при выполнении триангуляции. Заинтересовавшийся этим явлением О. Струве предложил Швейцеру заняться его изучением. У колокольни Ивана Великого отклонение отвеса, полученное сравнением астрономических и геодезических широт, оказалось равным 9". Определив лично отклонения отвеса в ряде пунктов в 1853 г., а затем в 1858—1859 гг., Швейцер организовал затем экспедиции из межевых инженеров, сделавших на территории Московской губернии десятки таких наблюдений. В 1862 г. он опубликовал «Исследование местной аттракции, существующей около Москвы». Дополнив его новыми исследованиями в 1864 г. и использовав в общей сложности 250 определений широты, Швейцер составил карту московских аномалий и существование их объяснил залеганием в верхней части земной коры на данной территории слоев аномально высокой плотности. Эти исследования Швейцера очень заинтересовали русских и иностранных ученых, но в последующие десятилетия этот вопрос мало подвергался научной разработке. Теоретическая интерпретация этого явления была дана Ф. А. Слудским в его диссертации («Об уклонении отвесных линий», М., 1863), а некоторые дополнительные наблюдения отклонения отвеса позднее проводили астрономы Межевого института, главным образом И. А. Иверонов (с 1892 по 1903 гг.). Затем, уже накануне февральской революции, П. К. Штернберг, в то время директор Московской обсерватории, предпринял гравиметрическое обследование московской аномалии. При Швейцере М. Ф. Хандриковым и пулковским астрономом П. М. Смысловым в 1863 г. было проведено по телеграфу первое точное определение разности долгот Москвы и Пулкова. Швейцер один из первых в России — раньше пулковских астрономов — заинтересовался астрофизическими исследованиями и уже в 1868 г. приобрел у Мерца спектроскоп для 10-дюймового рефрактора, с помощью которого наблюдал протуберанцы. В 1873 г. Швейцер скончался. Как уже отмечалось, при нем начали работать на обсерватории талантливые астрономы. Из них М. Ф. Хандриков был по окончании Московского университета в 1858 г. оставлен при обсерватории «для подготовки к профессорскому званию» и с 1862 г. стал астрономом- наблюдателем. Обе его диссертации (в 1862 г. магистерская и в 1865 г. докторская) были посвящены вопросам теоретической астрономии и небесной механики, в частности анализу способов, предложенных Гауссом, Бесселем и Ганзеном для вычисления солнечных затмений. Он наблюдал звезды в указанных выше зонах на меридианном круге, определял раз-
Федор Александрович БРЕДИХИН (1831—1904)
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 179 ность долгот Москвы и Пулкова и читал теоретические курсы в Московском университете. О других его работах говорится в очерке истории Киевской обсерватории. А. И. Громадзкий — поляк по происхождению, воспитанник Киевского университета, с 1860 г. состоял астрономом- наблюдателем Киевской обсерватории, с 1864 г. работал в Пулкове, а с 1870 г. был астрономом-наблюдателем в Москве, где он обработал накопившиеся к тому времени наблюдения, произведенные на меридианном круге. В 1878 г. Громадзкий неожиданно вышел в отставку, уехал в Австрию и отошел от научной работы. Федор Александрович Бредихин (1831—1904) окончил Московский университет в 1855 г. и работу на обсерватории начал еще при Драшусове. С самого начала научной деятельности у Бредихина проявился интерес к астрофизическим исследованиям. В 1862 г. он напечатал первую из серии своих знаменитых работ по теории строения комет и образования кометных хвостов («О хвостах комет», М., 1862). На эту же тему им еще ранее была опубликована статья. Став адъюнктом, Бредихин сделался основным преподавателем астрономии в университете и с 1863 г. был уже избран профессором. В 1868 г. он был в Италии у выдающегося итальянского спектроскописта А. Секки и заинтересовался вопросами спектрального анализа небесных тел. После возвращения из Италии Бредихин, продолжая чтение университетских лекций, пользовавшихся у студентов огромным успехом, начал выступать с публичными научно- популярными лекциями, привлекавшими к себе широкое внимание. Бредихин впервые в России стал популярно излагать вопросы физической природы Солнца, планет, комет и звезд. В 1873 г., после смерти Швейцера, Бредихин стал директором Московской обсерватории. Здесь он выполнил свои наиболее крупные работы, которые выдвинули его в ряд крупнейших астрономов мира, прославили Московскую обсерваторию и заложили прочную основу русской астрофизики. Под его руководством в Москве начали астрофизические исследования В. К. Цераский и А. А. Белопольский. В 1874 г. Московская обсерватория направила стипендиата В. К. Цераского в Кяхту для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца. Для этой цели Цераский повез с собой фотогелиограф Дальмейера, но плохая погода не позволила получить нужное число фотографий. С 1874 г. Бредихин начал издавать «Анналы Московской обсерватории», выходившие при нем почти ежегодно и рассылавшиеся обсерваториям многих стран. Благодаря этому библиотека обсерватории стала быстро пополняться в порядке
180 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. обмена изданиями с зарубежными астрономическими учреждениями и вскоре по своему богатству заняла в России второе место после библиотеки Пулковской обсерватории. Таким образом, при Перевощикове Московская обсерватория возникла, при Драшусове она стала на уровень научных требований своего времени, при Швейцере на ней началась интересная и интенсивная научная работа, а при Бредихине Московская обсерватория приобрела мировую известность, став основным центром астрофизических исследований в России. Бредихин систематически наблюдал на большом рефракторе поверхность Юпитера, солнечные протуберанцы, спектры туманностей и спектры комет. Наибольшее значение имеют, однако, его теоретические исследования о природе кометных хвостов и о связи комет с метеорными потоками, о чем будет рассказано особо. Работы Бредихина по теории комет, в сущности, положили начало новой отрасли астрономии — кометной астрономии — и до сих пор они являются основными в этой области. Его идеями руководствуется школа советских астрономов, посвятивших себя изучению комет. В 1890 г. Бредихин был избран академиком и назначен директором Пулковской обсерватории. Помимо замечательных работ самого Бредихина, создавших эпоху в области изучения комет, Московскую обсерваторию выдвинули и астрофизические работы его учеников и сотрудников — В. К. Цераского и А. А. Белопольского. Астро- метрические же работы в эту пору велись в Москве в значительно меньшем объеме: на меридианном круге наблюдались положения малых планет и звезд с заметным собственным движением, на рефракторе производились измерения микрометром положений комет и малых планет. Работы по астрометрии на обсерватории велись с конца 70-х годов А. П. Соколовым, обработавшим и оформившим в виде каталога прежние наблюдения положений звезд, сделанные Драшусовым, Громадзким и Швейцером. Кроме того, Соколов вывел многие формулы теории кометных хвостов. В 1885 г. Соколов оставил Московскую обсерваторию и стал профессором геодезии в Петербургском Лесном институте, но, увлеченный исследованиями Бредихина по кометной астрономии, он вслед за ним перешел в 1890 г. в Пулково на должность вице-директора обсерватории. Витольд Карлович Цераский (1849—1925) окончил Московский университет в 1871 г., работал за 20 руб. в месяц вычислителем на обсерватории, а потом был оставлен при университете на стипендии 300 руб. в год. Он посвятил себя
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 181 астрофотометрии — новой в ту пору области астрономии, представленной едва .ли не единственно работами Зейделя и Целльнера в Германии. Еще с 1878 г. Цераский был астрономом- наблюдателем Московской обсерватории, а в 1884 г. он начал преподавание в университете и, подобно Бредихину, проявил себя как блестящий лектор. Цераский разработал конструкцию поляризационного фотометра, усовершенствовал фотометр Целльнера и выяснил ряд инструментальных и физиологических ошибок при определении величины блеска звезд. На основе своих исследований в качестве опыта применения своего метода определения блеска звезд он составил небольшой фотометрический звездный каталог. Обе его диссертации, и магистерская («Об определении блеска белых звезд», М., 1882) и докторская («Астрономический фотометр и его приложения», Матем. сб., т. 13, М., 1887), были посвящены астрофотометрии. При Бредихине для обсерватории были приобретены многие вспомогательные астрофизические приборы — фотометры, спектроскопы, катушка Румкорфа и др. Наиболее значительным было приобретение 110-миллиметрового апланата Штейн- геля (в 1890 г.). Апланат был применен к систематическим поискам новых переменных звезд уже в директорство Цераского, возглавившего обсерваторию и университетскую кафедру астрономии в 1890 г. после перехода Бредихина в Пулково. Под руководством В. К. Цераского Московская университетская обсерватория сохранила и углубила астрофизическое направление в своих работах. В первую очередь это отразилось в исследованиях самого Цераского. Он произвел опыты, тогда пионерские, по определению температуры Солнца путем измерения температуры в фокусе большого сферического зеркала, собиравшего солнечные лучи. Цераский определил звездную величину Солнца, остроумно сравнивая яркость солнечного блика в полированных металлических шариках с яркостью Венеры. Подробнее о его работах по астрофизике будет сказано специально. Как директор обсерватории, Цераский с самого начала направил свои усилия в сторону расширения и дальнейшего оснащения обсерватории. По его проекту в 1895 г. Гейде в Дрездене изготовил чрезвычайно удобный экваториальный штатив для фотографирования неба светосильной короткофокусной 4-дюймовой камерой с упомянутым выше апланатом. На 16 тыс. руб., предоставленные в 1893 г. А. А. Назаровым (университетским товарищем Цераского), была выстроена отдельная башня и в ней в 1903 г. установлен 7-дюймовый апохромат Цейсса на монтировке Гейде. Апохромат такого размера и до сих пор является редкостью. Территория
182 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. обсерватории, стесненная частными и городскими владениями, была расширена. Был приобретен представлявший тогда новинку маятник Штернека для определения силы тяжести. В 1897—1903 гг. Московская обсерватория была капитально Рис. 44. Экваториальная фотографическая камера Московской обсерватории (установлена в 1895 г.) переоборудована, при ней была открыта механическая мастерская, расширена аудитория, надстроена главная башня и в ней установлен двойной 15-дюймовый длиннофокусный астрограф с двумя одинаковыми по размеру объективами — фотографическим и визуальным. Объективы были изготовлены братьями Анри в Париже, а установка — Репсольдом, от которого, кроме того, был выписан прибор для измерения астрономиче-
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 183 ских фотографий по двум координатам с точностью до 0,1 микрона. Это переоборудование, сделавшее Московскую обсерваторию второй в России по своему оснащению и обеспечившее ей достойное место в ряду обсерваторий мира, Рис. 45. Двойной 15-дюймовый астрограф Московской обсерватории (установлен в 1901 г.) обошлось примерно в 120 тыс. руб. Новые инструменты обсерватории, так же как и старые, были хорошо использованы, хотя штат обсерватории был невелик и перегружен учебной работой. А. А. Белопольский еще раньше Ф. А. Бредихина — в 1888 г. — перешел в Пулковскую обсерваторию. С 1887 г. начал работать на Московской обсерватории П, К. Штернберг
184 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. (1865—1920)—астроном-революционер, именем которого впоследствии был назван институт, организованный на базе Московской обсерватории. В начале 90-х годов начали работу на обсерватории молодые астрономы — ученики Цераского: С. Н. Блажко, Б. П. Модестов и несколько позднее С. А. Казаков. В 1892—1903 гг. П. К. Штернберг (состоявший с 1890 г. астрономом-наблюдателем обсерватории) определял широту Москвы в связи с задачей изучения движения полюсов Земли. Рис. 46. Московская обсерватория после расширения ее в 1897—1903 гг. Он же установил большой 15-дюймовый астрограф и произвел с ним много фотографических измерений двойных звезд и снимков разных областей неба, которые впоследствии были повторены и позволили определять собственные движения переменных звезд, туманностей и звездных скоплений. С. Н. Блажко с 1894 г. по определенному плану систематически фотографировал небо короткофокусной камерой. Путем сопоставления таких снимков Л. П. Цераская (1855—1931) — жена В. К. Цераского, привлеченная им к научной работе, начала исследования по отысканию новых переменных звезд. Л. П. Цераская была одной из первых женщин-астрономов в России; ее работа оставила большой след в истории отечественной науки. С 1898 по 1916 г. Цераская открыла 181 переменную звезду. В области изучения переменных звезд Москов-
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 185 екая обсерватория вскоре завоевала одно из ведущих мест. С. Н. Блажко на 7-дюймовом рефракторе визуально исследовал многие затменные переменные звезды, причем открыл много интересных особенностей этих звезд и издал монографию «О звездах типа Алголя» (М., 1912). Ему первому пришла мысль «ловить» фотографии спектров метеоров и впервые Лидия Петровна ЦЕРАСКАЯ (1855—1931) в мире ему удалось правильно расшифровать эти спектральные фотографии. Он исследовал вращение Солнца по факелам на основании снимков, полученных им на фотогелиографе. Меридианный круг при переоборудовании обсерватории был модернизирован, а помещение для него было расширено. На нем наблюдал преимущественно Б. П. Модестов (1868— 1909), повторивший в 1896—1901 гг. наблюдения зоны Швейцера. Его каталог был первым своевременно законченным крупным каталогом, выпущенным в Москве. В 1899 г. Модестов издал ценную монографию о двойных звездах. В 1903 г. он перешел на работу в Пулково. После него систематическая работа на меридианном круге была возобновлена только
186 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. с 1918 г. С. А. Казаковым (зона 50—55°); эта работа, продолжавшаяся в течение двух десятилетий, так и осталась незаконченной. В 1891 г. в Москве был установлен пассажный инструмент Бамберга, на котором в 1895 г. Штернберг определял широту Москвы в связи с изучением колебаний широты. Впоследствии Рис. 47. «Назаровская» и железная башни Московской обсерватории. этот прибор систематически применялся для определения поправки часов обсерватории. В разное время астрометрическую работу на обсерватории вели также В. А. Ржевский (в 1891 —1893 гг.) и некоторые другие астрономы. Со временем стали выдвигаться новые ученики Цераского и Штернберга. Среди них были С. В. Орлов (окончил университет в 1903 г.), И. Ф. Полак (начал научную работу с 1907 г.), А. А. Михайлов (с 1911 г.). С начала XX в. довольно широкий размах приобрели в Москве теоретические работы. В 1902 г. Бредихин учредил при обсерватории единовременную премию в 2 тыс. руб. за систематическое изложение его трудов по теории комет. Уже в 1903 г. такое сочинение, до сих пор являющееся настольной книгой для исследователей комет, было написано и опубликовано молодым астрономом Р. О. Егерманом, к сожалению, рано умершим. Некоторые работы по небесной механике, в частности по вычислению окончательной орбиты кометы 19041, были выпол*
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 187 нены С. А. Казаковым (1873—1936), который в 1912 и 1914гг. напечатал также две статьи, касающиеся улучшения параболических орбит. Окончательные орбиты двух комет были определены И. Ф. Полаком, исследовавшим также строение хвоста кометы Галлея. А. А. Михайлов уже в первые годы своей Борис Петрович МОДЕСТОВ (1868—1909) деятельности разработал ряд вопросов теории затмений и составил прекрасный звездный атлас («Атлас северного звездного неба». Изд. Моск. о-ва любит, астр., 1915), несколько десятилетий не имевший равных ни у нас, ни за границей. В 1916 г. под руководством П. К. Штернберга в окрестностях Москвы был выполнен ряд определений силы тяжести в местах, где наблюдались отклонения отвеса, изученные Швейцером. Московская гравитационная аномалия уже после революции была изучена более подробно, и ее изучение
188 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. привело к очень интересным в геологическом отношении результатам. Привлечение молодых астрономов к педагогической работе в университете в качестве приват-доцентов (П. К. Штернберг уже с 1890 г. был приват-доцентом, а в 1914 г. стал профессором; С. А. Казаков стал приват-доцентом с 1900 г., Сергей Алексеевич КАЗАКОВ (1873—1936) С. Н. Блажко —с 1910 г., И. Ф. Полак —с 1912 г., А. А. Михайлов— с 1914 г.) позволило значительно расширить и углубить преподавание астрономии. В последние дореволюционные годы в Московском университете наряду с основными курсами астрономии читался ряд факультативных оригинальных курсов: основы астрономии (Блажко), избранные главы звездной астрономии (Михайлов), высшая геодезия (Штернберг, Михайлов), теория кометных форм (Полак), теория солнечных затмений (Михайлов). Это разнообразие курсов и свежесть материала сыграли положительную роль: Московский университет привлекал много способной молодежи. Однако по окончании универси-
РАСЦВЕТ АСТРОНОМИИ В МОСКВЕ 189 тета получить штатное место астронома было трудно, почти невозможно. Поэтому, например, выдающийся советский астроном С. В. Орлов долгие годы должен был преподавать Рис. 48. Маятниковый прибор для определения силы тяжести. в гимназии, а свои первые фотографии комет получал на частной обсерватории В. Ф. Аршинова в Москве (ул. Большая Ордынка). Там на 5-дюймовом рефракторе он установил светосильную камеру. По фотографиям, полученным этой камерой, С. В. Орлов исследовал движение газовых облаков в хвосте кометы Морхауза 1908 г. Он же установил впервые законы изменения блеска комет.
190 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Вообще же на истории Московской обсерватории, особенно в этот период (последняя четверть века до революции), сказывалось непонимание правящими кругами царской России насущных нужд науки. Несмотря на широкий размах работ обсерватории, ее научный штат (как и на других университетских обсерваториях) ограничивался одним астрономом-наблюдателем. Директор получал содержание только по должности профессора, а ассистенты были сверхштатные, получавшие Рис. 49. Установка для определения периода колебаний маятников (дополненная в 20-х годах нашего века). скромную оплату из специальных средств университета. Вычислителей не было вовсе, и вычислительные работы, без которых невозможно было обойтись, производились в порядке «вольного найма» за счет мелких ассигнований университета. Приват-доценты получали совсем мизерное вознаграждение и поэтому, например, П. К- Штернберг и С. А. Казаков очень много времени должны были уделять работе в средней школе. Только в 1915 г. были увеличены в законодательном порядке штаты университетских учебно-вспомогательных учреждений. Это коснулось, в скромной степени, и обсерваторий — были учреждены штатные должности ассистентов и вычислителей (тех и других — по одному на каждую обсерваторию).
ОДЕССКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 191 В 1916 г. Цераский по болезни вынужден был оставить обсерваторию. Ее директором стал Штернберг, а астрономом- наблюдателем с 1914 г. (после назначения Штернберга профессором) был С. Н. Блажко, который до этого 20 лет работал на обсерватории в качестве сверхштатного ассистента, хотя своими трудами уже приобрел широкую известность. 15. Одесская обсерватория В 60-х годах, когда под давлением нараставшего революционного движения народных масс правительство вынуждено было провести ряд реформ, осуществилось открытие некоторых Рис. 50. Одесская обсерватория. новых учебных заведений и преобразование старых. В частности, существовавший в Одессе так называемый Ришельевский лицей был в 1865 г. преобразован в «Новороссийский» университет. Однако средства, предусмотренные на постройку обсерватории при университете, не были полностью отпущены, и ее удалось организовать лишь для учебных целей и в самом скромном масштабе в 1870—1871 гг. Первым профессором астрономии в Одессе был Л. Ф. Беркевич (1828—1897), ученик Савича по Петербургскому университету. Являясь по своим склонностям астрономом-теоретиком, Беркевич занимался теорией возмущенного движения астероида Юноны, посвятив ей три работы (1865—1868гг.). В дальнейшем Беркевич
192 возникновение и развитие обсерваторий в России в xix в. активной деятельности не проявил и в 1881 г. ушел в отставку. Развитие научной работы на Одесской обсерватории связано с деятельностью А. К- Кононовича, преемника Беркевича. Александр Константинович КОНОНОВИЧ (1850—1910) А. К. Кононович (1850—1910) был учеником Беркевича и по окончании Одесского университета в 1871 г. был командирован за границу, где увлекся новой наукой — астрофизикой. Его приглашали на службу в частную обсерваторию в Англию, но он предпочел вернуться на родину в Одессу, где за неимением вакансии астронома должен был стать учителем средней школы. Только в 1881 г., после ухода Беркевича, он стал профессором университета и получил лучшие возможности для научной работы. Ее он не оставлял и во время работы в средней школе. Кононович разделил в этом отношении судьбу многих выдающихся ученых царской России, вынужденных долгие годы заниматься наукой в свободное время на свои
ОДЕССКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 193 собственные средства, не имея поддержки со стороны государства. Кононович широко использовал главный инструмент Одесской обсерватории — скромный 672-дюймовый рефрактор Рис. 51. Башня «Кулич» Одесской обсерватории. Кука, купленный в 1886 г. на средства университетского врача Иванова и до сих пор находящийся в Одессе. Он приспособил к нему фотометр и начал измерения блеска планет, изучая их отражательную способность. Таким образом, Кононович был одним из первых русских астрофизиков. Кононович добился средств на приобретение протуберанц-спектроскопа и систематически наблюдал солнечную хромосферу и протуберанцы. Так, ему удалось выполнить совет О. В. Струве, данный Новороссийскому университету при организации при нем обсерватории: ставить астрофизические работы для восполнения этого пробела в русской астрономии, использовать преимущества
194 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. южного неба и наличие в университете физиков, которые могут помочь в постановке спектральных работ. Способ наблюдения протуберанцев в спектроскоп вне затмения был предложен сравнительно незадолго до этого. Вместе со своими учениками, которых он умел привлекать к научной работе, Рис. 52. Рефрактор Кука Одесской обсерватории. Кононович организовал фотографирование Солнца. Помимо этого он в 1876 г. напечатал работу о способах вычисления орбит двойных звезд. В 70-х и 80-х гг. на установленном в обсерватории меридианном круге Репсольда, таком же, какой был в Москве, работал наблюдатель Е. Э. Блок, окончивший Дерптский университет и бывший потом в Дерпте ассистентом. Этот меридианный круг был куплен у Тифлисской физической обсерватории, но долго не использовался в Одессе. С 1899 по 1910 гг. на территории обсерватории Одесского уни-
ТАШКЕНТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 195 верситета размещался южный филиал Пулковской обсерватории, которым заведовал ученик Кононовича А. Р. Орбинский; одновременно Орбинский работал в Одесском университете как приват-доцент. Он перевел и издал в Одессе ряд полезных книг по астрономии. В начале XX в. в связи с болезнью, а потом и смертью Кононовича деятельность обсерватории ослабела. После Кононовича ею заведовал физик, проф. Н. П. Кастерин, и на обсерватории в основном проводились наблюдения Солнца учениками Кононовича: Н. Д. Цвети- новичем и Ф. А. Бабичевым. Рефрактор обсерватории в 1913 г. был отослан для ремонта в Англию и был возвращен только в 1931 г. С 1912 г. Одесскую обсерваторию возглавил А. Я. Орлов, при котором (в основном уже в советский период) произошло оживление ее деятельности. А. Я- Орлов, бывший директором обсерватории до 1934 г., изучал движение облачных образований в хвостах комет, а позднее с большим успехом занялся исследованием движения полюсов Земли и гравиметрическими работами, но эти его работы развернулись уже в советскую эпоху. В Одессе работал с 1880 г. талантливый механик И. А. Тимченко. Им был построен по заказу одного любителя первый в России спектрогелиограф, находящийся в настоящее время в Киеве. 16. Ташкентская обсерватория Ташкентская обсерватория, выстроенная в 1874 г., возникла вследствие необходимости освоения только что присоединенных к России территорий. В 1868 г., почти тотчас же после завоевания Ташкента, руководители только что сформированного Военно-топографического отдела Туркестанского военного округа стали хлопотать об учреждении метеорологической, а с 1869 г. и астрономической обсерватории, на которую могли бы опираться астрономо-геодезические и картографические работы в крае. Хлопоты об официальном открытии обсерватории тянулись до 1878 г., но так как военное ведомство не могло ждать долго, то фактически обсерватория была основана уже к 1874 г., а наблюдения в Ташкенте начал еще в 1873 г. А. Р. Бонсдорф. Проект обсерватории рассматривался О. Струве и при его консультации были закуплены меридианный круг Репсольда, 6-дюймовый рефрактор Мерца, пассажный инструмент работы пулковского механика Гербста, а в 1885 г. 5-дюймовый кометоискатель. К 1877 г. были достроены библиотека и вычислительная комната. Обсерватория вела службу времени, однако Военно-топографический отдел, считая нужным развитие на обсерватории
196 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. чисто астрономических научных работ, продуманного плана их не имел; впрочем, и при наличии плана работ он их не мог бы осуществить, так как по штату на обсерваторию, кроме метеоролога и смотрителя, было утверждено всего лишь два астронома, включая директора, и оба они были перегружены экспедиционной работой. Директором был назначен в 1880 г. военный геодезист И. И. Померанцев. В 1885—1886 гг. он перестроил главное здание и начал выпускать «Записки» Рис. 53. Ташкентская обсерватория в 1873—1877 гг. обсерватории. В 1882 г. на обсерватории был установлен меридианный круг, купленный ранее. На обоих астрономов (долгое время назначавшихся из военных) ложилась огромная работа по полевой астрометрии, не оставлявшая времени для стационарных наблюдений. Полевая астрометрия была ведущей отраслью работ обсерватории до 1915 г., и в этой области были достигнуты большие практические результаты. С помощью пассажного инструмента и переносных вертикальных кругов Репсольда И. И. Померанцев и его помощник П. К. Залесский определили с высокой точностью координаты сотен пунктов в Средней Азии, причем на долю одного Залес- ского приходятся определения свыше 700 пунктов. В период организации обсерватории много подобных определений, «привязанных» к обсерватории, было выполнено военными геодезистами К. В. Шарнгорстом, П. П. Кульбергом и А. Р. Боне-
ТАШКЕНТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 197 дорфом. Долготы определялись перевозкой хронометров или по телеграфу. По заданию Военно-топографического отдела, которым тогда руководил известный геодезист генерал И. И. Стебниц- кий, Померанцев, остававшийся директором до 1890 г., выполнил в Ферганской долине исследование фигуры геоида (1897). Второй директор, Д. Д. Гедеонов (1854—1908), поставил в 1895—1896 гг. на обсерватории тщательные наблюдения над Рис. 54. Ташкентская обсерватория в 1885—1886 гг. колебаниями широты. Они производились зенит-телескопом Ваншафа и оказались самыми точными за этот период. В общем можно сказать, что астрономы Ташкентской обсерватории, в особенности Д. Д. Гедеонов (директор с 1890 по 1900 гг.) и А. И. Аузан (директор обсерватории в 1911 — 19IS гг. после А. Д. Давыдова, бывшего директором в 1908— 1911 гг.) выполнили огромную работу, явившуюся основой для картографии Средней Азии. По идее и по заказу Гедеонова Репсольд изготовил в 1892 г. малый портативный вертикальный круг, дававший достаточно высокую точность, который для экспедиций в горных и т. п. трудных условиях оказался удобнее, чем изготовлявшийся Репсольдом большой переносный вертикальный круг, введенный в практику (также в России) еще В. Я. Струве. Русские полевые астрономы широко использовали прибор Гедеонова в своих экспедициях, начиная с 1893 г. Гедеонов
198 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. отмечал еще в 1885 г., что английские геодезисты, с которыми он встречался у границ Афганистана, пользовались более примитивными инструментами, чем геодезисты русского Генерального штаба. За свои обширные астрономо-геодезические работы Гедеонов был награжден Русским географическим обществом серебряной медалью (1885 г.) и золотой медалью им. Литке (1905 г.). Золотой медалью был награжден Дмитрий Данилович ГЕДЕОНОВ (1854—1908) и П. К. Залесский (1853—1916), неутомимо выполнявший в исключительно трудных горных условиях Средней Азии, иногда с риском для жизни, астрономо-геодезические и гравиметрические работы. 37 лет он работал помощником директора обсерватории по астрономической части и был назначен ее директором лишь за год до своей смерти. Естественно, что в области меридианной астрометрии Ташкентская обсерватория большой и систематической работы в этих условиях вести не могла. Оба ее астронома месяцами находились в экспедициях. Установив меридианный круг,
ТАШКЕНТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 199 Померанцев и Гедеонов, по просьбе русского любителя астрономии В. П. Энгельгардта, о котором мы расскажем дальше, определили положения звезд сравнения для большого каталога положений туманностей, составленного Энгельгардтом по наблюдениям на его обсерватории в Дрездене. Чтобы не возвращаться к этому в дальнейшем, отметим, что единственная систематическая работа на меридианном круге (по определению постоянной рефракции) была предпринята лишь в 1910— 1916 гг. Н. Ф. Булаев- ским, но и она не была доведена до конца. Исключительно деятельный, П. К. Залес- ский определил в 1900 г. в Туркестане при помощи маятника Штер- нека величину силы тяжести в 145 пунктах; эту работу он продолжал вплоть до 1911 г. Чтобы оценить ее, достаточно указать, что к этому времени в России было определено всего около 400 гравиметрических пунктов. Работа эта была в Ташкенте возобновлена лишь после Великой Октябрьской социали- D ,, у 0 г „ Рис. 55. Малый вертикальный круг, постро- стическои революции. енный по идее д> л Гедеонова. На Ташкентскую обсерваторию с самого начала была возложена обязанность производить геофизические наблюдения. Справляться со многими возложенными на нее задачами, ввиду их разнородности и малости штата, обсерватория могла лишь с трудом. Однако в дореволюционный период ей пришлось ими заниматься, что, конечно, мешало развитию астрономических работ. Тем не менее, деятельность Ташкентской обсерватории, не связанной в ту пору с педагогическими задачами, была очень интенсивной. Ее сотрудники довольно рано, несмотря на целевое назначение обсерватории, стали заниматься астрофизическими работами, Так?
200 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Залесским и Померанцевым регулярно с 1884 по 1888 гг. велась статистика солнечных пятен. Возобновил эти наблюдения с 1904 г. астроном и геодезист М. И. Осипов (он был директором в 1904—1908 гг.); в дальнейшем они велись на обсерватории без перерыва до 1915 г. Петр Карлович ЗАЛЕССКИЙ (1853—1916) В 1891 г. под влиянием и при содействии Бредихина для Ташкентской обсерватории был заказан так называемый нормальный 13-дюймовый астрограф и прибор для измерения фотографий (оба прибора были заказаны у Репсольда, но объектив астрографа был фирмы Анри). В 1894 г. они были установлены, а в 1895 г. Военно-топографический отдел учредил должность астрофизика, на которую Бредихин рекомендовал молодого пулковского астронома В. В. Стратонова — первого штатского астронома в Ташкентской обсерватории, Стра-
ТАШКЕНТСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 201 тонов работал на астрографе до 1904 г., после чего оставил обсерваторию и вообще надолго бросил научную работу, но в этот ранний период своей научной деятельности он проявил большую активность. Он получил около 400 фотографий хоро- Рис. 56. Нормальный астрограф. шего качества. Сравнивая эти снимки с фотографиями, снятыми в нынешнее время, можно найти собственные движения туманностей и звезд в звездных скоплениях. Эти определения будут тем точнее, чем больше промежуток времени между снимками. Поэтому снимки Стратонова имеют сейчас огромную ценность. Из этого материала было получено много интересных выводов, хотя и не в таком объеме, как предполагалось.
202 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Параллельно на обсерватории велись визуальные наблюдения переменных звезд; эти наблюдения благодаря своей давности также приобрели теперь большую ценность. Много внимания уделялось на обсерватории звездной астрономии, тогда Рис. 57. Башня нормального астрографа Ташкентской обсерватории (фото 30-х годов нашего столетия). еще мало разрабатывавшейся. Стратонов пришел к заключению (1900—1901 гг.), что Млечный Путь состоит из скопления звездных облаков — вывод, подтвержденный много позднее совокупными усилиями многих ученых. В 1904 г. была опубликована работа Стратонова по определению параллакса астероида Эрос, который в 1900— 1901 гг. во время его противостояния был очень близок к Земле. В 1898—1899 гг. было выстроено здание астрофизической лаборатории. После 1900 г., когда заведовать обсерваторией
ЭНГЕЛЬГАРДТОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 203 стал С. С. Козловский (до 1904 г.), под его руководством с 1901 г. начались сейсмические наблюдения. С 1904 по 1911 г. астрофизиком в Ташкенте был работавший ранее в Харькове и в Юрьеве И. И. Сикора; ему удалось получить много ценных фотографий комет. Ранее (в 1899—1900 гг.) И. И. Сикора участвовал в геодезических измерениях на о. Шпицбергене, где одним из первых изучил спектр полярного сияния (1901—1907 гг.). В 1907— 1909 гг. он применил новый метод фотографического определения скорости метеоров, наблюдал полные солнечные затмения 1896 и 1914 гг. и вообще был одним из наиболее активных и инициативных астрофизиков на рубеже XX в. 17. Энгельгардтовская обсерватория С деятельностью проф. Д. И. Дубяго связана постройка под Казанью крупной обсерватории, предназначенной специально для исследовательских работ и находящейся в гораздо лучших условиях для наблюдения, чем обслуживающая нужды преподавания городская обсерватория при университете. Основание обсерватории было положено средствами и деятельностью русского любителя астрономии В. П. Энгель- гардта (1828—1915). Энгельгардт был выдающимся представителем русской интеллигенции. Он был в тесных дружеских отношениях со знаменитым музыкальным и художественным критиком В. В. Стасовым. Пропаганда русской национальной музыки, забота о популяризации художественного наследия великого русского композитора М. И. Глинки являются немаловажной заслугой Энгельгардта. Наряду с этим Энгельгардт был страстным любителем астрономии, которую он изучил как специалист. Не имея возможности устроить частную обсерваторию у себя на родине, он вынужден был создать ее в Дрездене (в 1877—1879 гг.). Он оборудовал обсерваторию первоклассными инструментами и начал производить на ней (уже в 50-летнем возрасте) систематические наблюдения по определению положений туманностей и двойных звезд и движений астероидов и комет. Его наблюдения обрабатывались в России (на его средства) и в 1886—1895 гг. он опубликовал их в трех томах. В старости, желая обеспечить использование созданной им обсерватории у себя на родине, он передал все свои инструменты (в том числе большой 12-дюймовый рефрактор) Казанскому университету. Большое значение при этом имело то обстоятельство, что Энгельгардт давно уже поддерживал тесные связи с многими русскими астрономами, в том числе с Д. И? Дубяго, в то время, когда
204 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. тот был еще астрономом Пулковской обсерватории. Их объединяли общие научные интересы. Д. И. Дубяго к 1901 г. добился постройки за городом, в 20 км от Казани, обсерватории, на которой были установлены пожертвованные Энгель- гардтом приборы, и сама обсерватория стала называться Василий Павлович ЭНГЕЛЬГАРДТ (1828—1915) обсерваторией имени В. П. Энгельгардта. Обогащенная и расширенная в советскую эпоху, она является и сейчас одной из лучших в Советском Союзе. Интересно отметить, что казанские «отцы города» — члены городской думы, состоявшей главным образом из купцов, не хотели отвести загородную землю для реализации богатейшего дара, полученного университетом. Они мотивировали это тем. что «город» может получать с этой земли годовой доход... около 100 рублей, а развитие университета их не касается. Таковы были условия, с которыми сталкивалось развитие астрономии в царской России даже в начале XX в... К открытию Энгельгардтовской обсерватории были построены главное здание с башней для 12-дюймового рефрак-
ЭНГЕЛЬГАРДТОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 205 тора и с залом для казанского меридианного круга (перенесенного после модернизации его в 1903 г. в новую обсерваторию) и двухэтажный дом для библиотеки, вычислительной комнаты и квартир астрономов. Кроме того, на обсерватории были два пассажных инструмента (Бамберга и Кука), также подаренные Энгельгардтом, и двое первоклассных часов. Рис. 58. Главное здание Энгельгардтовской обсерватории (открыта в 1901 г.). В 1908 г. в отдельно выстроенной башне был установлен казанский гелиометр, а в 1914 г. был установлен новый астрограф с объективом Петцваля 120 мм и со светосилой 1 : 5 для фотографирования звездного неба в мелком масштабе, но с большим полем зрения. Укрепление и оснащение обсерватории в загородных условиях отняло у ее немногочисленных астрономов много времени и сил и после 1901 г. В то время как богатое оборудование обсерватории требовало не менее десятка наблюдателей и десятка вычислителей для обработки наблюдений, научный штат обсерватории состоял только из трех астрономов, на которых ложились также и преподавание в университете и хозяйственные заботы. На вычислительную работу и здесь, как и на других университетских обсерваториях, лишь эпизодически отпускались ничтожные суммы, на которые можно было временно привлекать студентов, но создать школу опытных вычислителей было невозможно. Из-за этого накапливающиеся ряды наблюдений долго не обрабатывались, и зачастую сами наблюдения теряли от этого свою ценность.
206 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Тем не менее, Энгельгардтовской обсерваторией сделано много для науки и сама обсерватория быстро приобрела мировую известность. В. А. Баранов на 12-дюймовом рефракторе при помощи нитяного микрометра определял положения комет, астероидов, двойных и переменных звезд. Эти наблюдения можно было обработать скорее, чем меридианные, которые велись для изучения рефракции и изменения широты и для определения координат звезд от 5,5 до 6,5-й величины в области от —10° до +90° по склонению (с 1909 г.). Эта программа меридианных наблюдений не была закончена, а наблюдения В. А. Баранова были обработаны Т. А. Банахевичем лишь в 1915 г.; изданы же они были еще много позднее. Т. А. Банахевич, выдающийся польский астроном, впоследствии (1919—1954) директор Краковской обсерватории, начал с 1910 г. Рис. 59. Гелиометр Энгельгардтовской систематические наблюде- обсерватории. ния на гелиометре Энгельгардтовской обсерватории для изучения физической либрации Луны, о чем мы уже говорили выше. После перехода Банахевича в Юрьевскую обсерваторию (в 1915 г.) эти его наблюдения до 1931 г. продолжал казанский астроном А. А. Яковкин. Энгельгардтовская обсерватория продолжила исследования напряжения силы тяжести, начатые в предшествующем веке в Казани, и производившиеся, в частности, в 1896 г. на Новой Земле экспедицией казанских астрономов, наблюдавших там солнечное затмение. Другие работы Энгельгардтовской обсерватории, тесно переплетающиеся с работами городской казанской обсерватории, были частично освещены выше в очерке о деятельности Казанской обсерватории.
ЭНГЕЛЬГАРДТОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ 207 Рис. 60. Вашня гелиометра Энгельгардтовской обсерватории. Рис. 61. Астрограф Гейде Энгельгардтовской обсерватории.
208 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Рис. 62. 12-дюймовый рефрактор Энгельгардтовской обсерватории. Рис. 63. Лабораторный корпус Энгельгардтовской обсерватории.
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 209 18. Пулковская обсерватория во второй половине XIX в. Когда в 1864 г. исполнилось четверть века работы Пулковской обсерватории, О. В. Струве, бывший к этому времени ее директором, с удовлетворением отмечал в своем отчете: «Таким образом, Пулково постепенно сделалось научным средоточием всех работ, которые относятся к математической географии Российской империи, и мы радуемся возможности доставлять чрез то государству непосредственную практическую пользу». Рис. 64. Пулковская обсерватория в 80-х годах XIX в. Кроме того, как говорилось уже, в Пулкове обучались высшие геодезические кадры, преимущественно из военного ведомства. Пулковская обсерватория не была и не должна была быть учебным заведением, но она была обязана предоставлять и действительно предоставляла молодым астрономам и геодезистам возможность совершенствоваться в знаниях и навыках. Молодые ученые по окончании университета и позднее отправлялись для практики в Пулково, а затем занимали в университетах кафедры астрономии или должности астрономов- наблюдателей. Зачастую практиканты, прикомандированные временно к Пулковской обсерватории, обучаясь наблюдениям или готовясь к диссертациям, в то же время работали на самой обсерватории. За очень скромное вознаграждение они
210 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. выполняли роль вычислителей по обработке Пулковских звездных каталогов. Однако необходимо отметить, что при О. Струве Пулково не имело той связи с русской астрономической наукой, которая была с таким успехом налажена при В. Я. Струве. В этот период в Пулкове астрономы подбирались почти исключительно из немцев и шведов. Вместе с тем русские астрономы получали в Пулкове любезную помощь на время командировки, но задерживаться в Пулкове они не могли: должности штатных астрономов в Пулкове им не предоставлялись. Это мотивировалось часто тем, что русские ученые, получив русскую ученую степень и владея свободно русским языком, могут поступить на любую службу, а для пулковских астрономов из иностранцев это затруднительно. Пулковскую обсерваторию пришлось, например, покинуть даже С. П. Глазенапу, впоследствии известному ученому, профессору Петербургского университета и основателю Русского астрономического общества. Первоначальный штат Пулковской обсерватории, утвержденный при ее открытии в 1839 г., включал только директора, который должен был быть академиком, и четырех астрономов. На должности астрономов были назначены сотрудники В. Струве по Дерпту: Г. Н. Фусс, Е. Е. Саблер и сын В. Струве — Оттон. Механиком обсерватории был тоже дерпт- ский воспитанник Порт. Вскоре на четвертую вакансию астронома был назначен X. И. Петере, которого, как опытного астрометриста, Струве пригласил из Гамбурга. Изменение устава и штатов обсерватории произошло в 1862 г., когда она перешла из ведения Академии наук в ведение Министерства народного просвещения. Тогда, по образцу Гриничской обсерватории, был учрежден комитет Главной обсерватории, составленный из представителей ведомств, связанных с работой обсерватории, под председательством президента Академии наук. Комитет ежегодно ревизовал обсерваторию, изучая ее деятельность, давал по ней заключение и разрешал главнейшие вопросы, связанные с работой обсерватории и ее развитием. Штат обсерватории был увеличен. Он включал директора, четырех старших астрономов, двух адъюнкт-астрономов, двух вычислителей, механика, смотрителя, письмоводителя и врача. Несколько позже в штат были включены еще два адъюнкт-астронома и ученый секретарь. Примерно такими штаты обсерватории оставались до 1912 г., когда они были несколько увеличены. Интересно отметить, что после Великой Октябрьской социалистической революции штат Пулковской обсерватории вместе с обслуживающим персоналом возрос до 200 человек.
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 211 Помимо русских ученых, в Пулково приезжали совершенствоваться и иностранцы и часто они начинали там свою научную деятельность. Среди них были выдающиеся ученые: Рис. 65. Шоссе вдоль Пулковского меридиана (вид с обсерватории, 1935 г.) Фридрих Оом (впоследствии директор обсерватории в Лиссабоне), швед Линдгаген (позднее член Академии наук в Стокгольме), швейцарец Б. Я. Швейцер, ставший потом директором Московской обсерватории, итальянец Скиапа- релли, прославившийся открытием «каналов» на Марсе и изучением связи комет и метеоров, Г. X. Шумахер из Германии, Г. Гюльден из Швеции и многие другие. Для обсуждения научных проблем, знакомства с постановкой работ и для занятий в богатейшей библиотеке обсерватории в Пулково приезжали
212 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. такие крупнейшие ученые мира, как Аргеландер из Германии, Эри из Англии, Бонд, Гульд и Ньюкомб из Америки. Как уже упоминалось, офицеры Генерального штаба в свое время часто прикомандировывались для обучения к Дерптскои обсерватории. С основанием Пулковской обсерватории масштаб и уровень подготовки военных геодезистов сильно возрос, особенно после организации геодезического отделения Рис. 66. Обсерватория Генерального штаба в Пулкове. при Академии Генерального штаба. По окончании этого отделения офицеры-геодезисты проходили в Пулкове двухгодичный практический стаж; для их занятий на территории обсерватории были выстроены специальные павильоны. При разрушении немецкими фашистами столетней Пулковской обсерватории погибла в значительной части и богатейшая, одна из лучших в мире библиотека, бывшая подлинной сокровищницей мировой астрономической литературы. Основанием ее послужила библиотека известного немецкого астронома Ольберса, купленная для Пулкова. Благодаря энергии В. Я. Струве она быстро пополнилась путем закупок, обмена и получения книг в дар. Уже к концу первых 25 лет существования обсерватории каталог библиотеки насчитывал около 20 тыс. названий. В числе величайших редкостей и сокровищ здесь находились рукописи Иоганна Кеплера, купленные еще Екатериной II и хранившиеся ранее в Акаде-
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 213 мии наук. При издании в Австрии (незадолго до второй мировой войны) собрания сочинений Кеплера эти рукописи фотографировались страница за страницей в Пулкове и пересылались в Вену. Рис. 67. Вспомогательная обсерватория в Пулкове. Описанный выше характер и план работ Пулковской обсерватории в основном оставался неизменным до 90-х годов XIX в., когда, с одной стороны, видное место в науке завоевала новая отрасль — астрофизика, включенная в круг работ обсерватории, а с другой — стал несколько меняться состав пулковской школы астрономов. До 1861 г. обсерватория находилась под руководством В. Я- Струве (умершего в 1864 г.), а с 1861 по 1889 гг. под руководством его сына О. В. Струве (1819—1905), работавшего на обсерватории с самого ее основания. Одной из первых работ О. В. Струве было определение точного значения постоянной прецессии. Из наблюдений затмения 1852 г. О. Струве правильно заключил, что протуберанцы и корона принадлежат Солнцу, а не Луне. Основные работы О. В. Струве были выполнены им на 15-дюймовом рефракторе, наибольшем в свое время рефракторе мира и с этим инструментом О. В. Струве проработал 43 года. Им было открыто несколько сот двойных звезд и
214 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. проведено множество наблюдений их взаимных положений (опубликованы в 1878 и 1893 гг.), причем для некоторых из них было установлено и орбитальное движение. Он улучшил методику наблюдений; можно сказать, что его работы, как и работы В. Я. Струве, лежат в основе наших сведений о визуально-двойных звездах. Для выяснения личных ошибок Оттон Васильевич СТРУВЕ " (1819—1905) наблюдателя О. В. Струве в 1852—1855 и 1863—1867 гг. измерял искусственные двойные звезды. Весьма ценны и до настоящего времени его измерения положений звезд в газово- пылевой туманности в созвездии Ориона, причем он установил переменность некоторых из этих звезд, принадлежащих, как теперь известно, к особому типу переменных. Он наблюдал много комет, изучая их структуру. Им независимо от других ученых за рубежом и почти одновременно с ними были открыты темное внутреннее кольцо Сатурна и один из спутников Урана. С 1882 г. его сменил на рефракторе его сын Г. О. Струве (1854—1920), измерявший по прежней про-
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 215 грамме двойные звезды и потом получивший известность своими работами по изучению движений спутников Сатурна и системы его колец. Он впервые в мире наблюдал (уже на 30-дюймовом рефракторе) затмения спутников Сатурна. В 1895 г. Г. Струве, по неизвестным до сих пор причинам, оставил Пулково и переехал в Германию, где был директором обсерватории в Кенигсберге и потом в Берлине. Как Г. Струве, так и его брат Л. О. Струве не были последними представителями «астрономической династии», основанной великим ученым В. Я. Струве. Сын Германа Струве — Георг — также занимался в Германии исследованиями системы Сатурна. Сын Л. О. Струве — выдающийся современный американский астроном О. Л. Струве (воспитанник Харьковского университета), работающий в области звездной астрономии. Им вместе с выдающимся советским астрономом акад. Г. А. Шайном было в 1927 г. установлено осевое вращение звезд. С деятельностью О. В. Струве на посту директора Пулковской обсерватории связано сооружение 30-дюймового рефрактора, одного из крупнейших рефракторов в мире. При нем же постепенно складывались условия для последующего развития в Пулкове новой отрасли знания — астрофизики. На Московской обсерватории астрофизические работы велись уже в 70-х годах (по фотометрии, изучению комет и даже по спектроскопии); в остальных же русских обсерваториях этого еще не было, если не говорить о фотографировании Солнца в Вильно. Правда, в 1867 г. Пулковской обсерваторией было приобретено два поляризационных фотометра Целльнера, с которыми одно время работал шведский астроном Розен, а с 1869 по 1897 гг. работу с ними продолжал воспитанник Казанского университета Э. Э. Линдеман; занимался в Пулкове астрофизическими исследованиями и астроном Б. А. Гассельберг. Однако эти исследования стояли в плане работ обсерватории особняком и много внимания им не уделялось. В 60-х годах XIX в. знаменитый 15-дюймовый рефрактор Пулковской обсерватории перестал быть крупнейшим в мире, так как американскому оптику А. Кларку удалось изготовить 18-дюймовый объектив. При испытании нового объектива был открыт спутник Сириуса, существование которого было теоретически предсказано Бесселем. Затем Кларк изготовил для Вашингтонской обсерватории 26-дюймовый объектив, при помощи которого были открыты спутники Марса. Успешное создание таких крупных инструментов побудило О. Струве уже в 1878 г. поднять вопрос о заказе 30-дюймового рефрактора. Просьба была уважена Комитетом обсерватории, и Струве
216 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Рис. 68. Группа пулковских астрономов в 60-х годах XIX в. (в середине — О. В. Струве).
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 217 I Рис. 69. Пулковский 30-дюймовый рефрактор.
218 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. поехал за границу, чтобы обсудить с выдающимися оптиками и механиками возможность выполнения такого заказа. На новый инструмент было ассигновано 300 тыс. руб. Изготовление объектива из стекол, отлитых парижской фирмой Фейль, было поручено тому же Кларку, а изготовле- Рис. 70. Башня 30-дюймового рефрактора. ние механических частей установки — фирме Репсольд в Гамбурге. Заказы были выполнены в 18 месяцев. Объектив оказался превосходным, и в 1883 г. О. Струве со своим сыном Германом выехал в Кэмбриджпорт (США), где в течение двух недель новый объектив исследовался по наблюдениям
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 219 звезд. 16 июня 1883 г. объектив с большими предосторожностями был доставлен в Пулково. В августе 1884 г. лично Репсольд и его помощники за три недели собрали всю установку телескопа, и в 1885 г. величайший на земном шаре рефрактор вступил в строй. Башня и купол для него были спроектированы петербургским инженером Паукером. Огромный телескоп в первые годы был использован Г. О. Струве для точных измерений планет и Рис. 71. Здание астрофизической лаборатории в Пулкове. их спутников. С 90-х годов он стал применяться А. А. Бе- лопольским исключительно для астрофизических работ и служил преимущественно для изучения спектров звезд и Солнца. В 1886 г. в Пулкове была выстроена астрофизическая лаборатория. Еще раньше — в 1882 г. — в штат обсерватории была введена должность астрофизика (в ранге старшего астронома). Первым астрофизиком был назначен Б. А. Гас- сельберг, изучавший в Пулкове еще с 1872 г. спектры водорода, азота, углеродистых соединений и других веществ. В спектре кометы Вельса 1882 г. им были обнаружены не только различные газы, но и пары натрия. Ему удалось воспроизвести в лаборатории спектры, сходные с кометными. Им же были проведены опыты по фотографированию звезд, которые были начаты А. А. Белопольским в Москве еще
220 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. в 1883 г. В 1889 г. Гассельберг уехал в Швецию, где был избран членом Академии наук. Более широкая постановка в Пулкове астрофизических работ и приобретение соответствующей аппаратуры были связаны с назначением на пост директора Пулковской обсерватории Ф. А. Бредихина (в декабре 1890 г.). К сожалению, Бредихин управлял Пулковской обсерваторией только пять лет, но все-таки и за это время он успел во многих отношениях значительно изменить облик обсерватории. Вступив на новый пост, Бредихин прежде всего повел борьбу за открытие дороги в обсерваторию русским астрономам. В первом своем директорском отчете Бредихин писал: «При самом вступлении в управление обсерваторией для меня было непреложной истиной, что теоретически образованным питомцам всех русских университетов, чувствующим и заявившим свое призвание к астрономии, должен быть доставлен в пределах возможности свободный доступ к полному практическому усовершенствованию в этой науке, а затем и к занятию всех ученых должностей при обсерватории. Я счел полезным не ограничивать деятельность русских сверхштатных астрономов только механическим вычислением чужих наблюдений, но, по надлежащей подготовке под руководством штатных астрономов, допустить всех их к участию в серьезных научных наблюдениях». Чтобы ускорить осуществление своего замысла, Бредихин отчислил одного астронома — шведского подданного и двух астрономов из остзейских немцев, найдя для них подходящие занятия в Петербурге. Конечно, проводить эти изменения Бредихину было нелегко, он не мог не считаться и с интересами удаляемых им иностранцев. Поэтому в том же отчете Бредихин писал: «бесспорная, вероятно, доселе забытая здесь истина, что обсерватории нашей давно пора быть и давно можно бы сделаться учреждением национальным, — каковы все первоклассные заграничные обсерватории, — лежит, признаюсь, тяжелым гнетом на моих нервах, заставляя меня постоянно и тревожно искать такого исхода, который привел бы к желанной общей пользе и в то же время сопровождался бы наименьшим ущербом для отдельных лиц». Мы видели, что В. Я. Струве в соответствии с уставом Пулковской обсерватории и своим личным настойчивым желанием обеспечить преуспеяние астрономической науки в России принимал активное участие в постройке, оснащении и выборе тематики для работ других русских обсерваторий и в подготовке кадров русских астрономов. Его сын и преемник О. В. Струве продолжал традицию отад в смысле орга-
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 221 низационной помощи обсерватории, но при нем Пулково не было «астрономическим университетом» для русских ученых. Бредихин же сразу после своего перехода в Пулково явился подлинным опекуном русской астрономии. В первый же год своего директорства он посетил обсерватории Московскую, Казанскую, Харьковскую, Одесскую, Николаевскую, Варшавскую. Он стремился расширить и углубить там тематику научных работ, увязать ее с работой в Пулкове и оказал ряду обсерваторий помощь в приобретении нового оборудования. При его содействии для Одесской обсерватории был приобретен протуберанц-спектроскоп, а в Ташкентской был установлен нормальный астрограф. Благодаря энергичной поддержке Бредихина астрофизические исследования стали предметом занятий нескольких русских обсерваторий, и он мог с радостным чувством отметить: «Теперь, после посещения мною всех русских обсерваторий, я могу с великим удовольствием заявить, что каждая из них искренне желает находиться в дружеских отношениях к нашей обсерватории. Таким образом следует ожидать, что в ближайшем будущем все русские обсерватории составят одну дружную семью, члены которой, вследствие различия в географическом положении и климате, призваны служить, так сказать, дополнением друг другу в общей научной деятельности». Но главным результатом близкого ознакомления Бредихина с университетскими обсерваториями было то, что он везде нашел талантливых молодых астрономов, университетских выпускников, готовых работать для науки. Верный своей традиции давать ход молодым силам, Бредихин немедленно привлек в Пулково ряд молодых ученых. Некоторые из них — А. А. Иванов и В. В. Серафимов из Петербурга, С. К. Костин- ский из Москвы, А. Р. Орбинский и А. С. Васильев из Одессы — проработали в Пулкове всю жизнь или большую часть жизни. Другие, например Н. Н. Евдокимов из Харькова, М. П. Диченко из Киева, совершенствовались в Пулкове, принимая полноценное участие в работах обсерватории, а потом, уже как сложившиеся ученые, возвращались в свои родные университеты. Напомним еще, что с 1888 г. в Пулкове работал А. А. Белопольский, в 1890 г. вслед за Бредихиным перешел на работу в Пулково А. П. Соколов. Вместе с тем продолжали свою деятельность и видные астрономы-иностранцы, работавшие при О. В. Струве. С 1877 г., еще в Москве, А. А. Белопольский приступил к фотографированию солнечных пятен, а с 1890 г. начал систематически наблюдать в Пулкове солнечные протуберанцы при помощи спектроскопа. В том же году он ездил за границу, где приобрел трехпризменный спектрограф, микроскоп
222 ВОЗНИКНОВЕНИЕ Й РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. для измерения спектрограмм и так называемый нормальный астрограф с длиннофокусным 33-сантиметровым объективом, изготовленный братьями Анри в Париже. Астрограф был установлен в 1893 г. и новое оборудование позволило расширить астрофизические работы. Оскар Андреевич БАКЛУНД (1846—1916) В 1895 г., после ухода Бредихина из Пулковской обсерватории, его сменил в качестве директора О. А. Баклунд (1846—1916), управлявший обсерваторией до конца своей жизни. При нем работа Пулковской обсерватории, развивавшаяся в тех же направлениях, как и при Бредихине, стала еще более разносторонней и продуктивной. Из работ Пулковской обсерватории, осуществленных в XX в., следует особо упомянуть предпринятое в 1899—1901 гг. совместно с шведскими астрономами измерение дуги земного меридиана на Шпицбергене длиною 2°26/. Однако оно не было должным образом обработано и не было опубликовано.
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 223 О. А. Баклунд — швед по происхождению — начал свою научную деятельность в Упсальском университете. В 1876— 1879 гг. он был астрономом-наблюдателем Дерптской обсерватории, а с 1879 г. стал адъюнкт-астрономом Пулковской обсерватории. Выдающийся ученый в области небесной механики, Баклунд особенно тщательно исследовал движение знаменитой периодической кометы Энке, у которой он обнаружил систематическое и временами скачкообразное уменьшение периода ее обращения около Солнца, что можно было приписать наличию в межпланетном пространстве некоторой сопротивляющейся среды. Эта комета с тех пор часто называется кометой Энке—Баклунда. В 1883 г. О. А. Баклунд был выдвинут в академики на место скончавшегося А. Н. Савича. Выдвигала его «немецкая» партия Академии, незадолго до этого добившаяся забал- лотирования на выборах в академики Д. И. Менделеева. В это время Баклунд еще не знал русского языка. Между тем кандидатуры выдающихся русских астрономов Ф. А. Бредихина и М. А. Ковальского даже не выдвигались. Несмотря на то, что многие академики-патриоты, в том числе великие ученые — математик П. Л. Чебышев и химик А. М. Бутлеров, поддерживаемые прогрессивной научной общественностью, протестовали против выдвижения молодого шведского ученого в академию и игнорирования русских ученых, имевших мировое имя, — Баклунд был избран академиком, а Бредихина удостоили этой чести лишь в 1890 г. Однако следует отметить, что, став русским академиком, Баклунд быстро сблизился с русской наукой. В 1887 г., разойдясь во взглядах с О. В. Струве, он оставил Пулковскую обсерваторию и, оставаясь академиком, продолжал свои исследования движения кометы Энке. Овладев русским языком, он начал преподавать астрономию на Петербургских высших женских курсах. Став директором Пулковской обсерватории и оставаясь на этом посту два десятилетия, он много сделал для развития обсерватории. С 1904 г. в Пулкове систематически велись исследования колебания широты при помощи специального прибора — зенит-телескопа, построенного талантливым пулковским механиком Г. А. Фрейбергом-Кондратьевым. Другим новым прибором в Пулкове явился короткофокусный светосильный астрограф с объективом Цейсса, заказанный в 1902 г. на средства (1500 руб.), пожертвованные Ф. А. Бредихиным. С 1905 г. с помощью этого прибора непрерывно велись фотографические и фотометрические работы, часто охватывавшие большие участки неба с огромным
224 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. числом звезд, которые этим объективом можно было одновременно снимать на одной пластинке. На этом инструменте работал преимущественно Г. А. Тихов (род. в 1875 г.). Он Рис. 72. Бредихинский астрограф Пулковской обсерватории (установлен в 1892 г.). разработал много оригинальных способов фотометрического изучения звезд и, в частности, при помощи призмы, установленной перед объективом, получил ценные наблюдения спектров звезд, комет, новых звезд и других объектов. Особенно велики заслуги Г. А. Тихова в разработке и системати-
ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX В. 225 ческом развитии колориметрии (исследования цвета) небесных объектов. В 1912 г. Тихов предложил определять цвета звезд специальным продольным спектрографом, основываясь на различии в виде фотографических внефокальных изображений звезд, снятых объективом, обладающим значительной хроматической аберрацией. В 1921 г. этот способ был вторично предложен венгерским астрономом Таммом, не знавшим об открытии Тихова. Г. А. Тихов первый ввел в практику изучение планет при помощи светофильтров и, в частности, впервые установил таким способом свойства планетных атмосфер. При этом он почти с несомненностью доказал, что полярные шапки Марса состоят изо льда. Фотографирование переменных звезд при помощи светофильтров обнаружило у них различие в моменте наступления одной и той же фазы изменения блеска, в зависимости от длины волны излучаемого света. Это явление, названное эффектом Тихова, в течение последующих десятилетий служило предметом оживленной дискуссии среди ученых всего мира. В настоящее время его объясняют смещением спектральных линий, происходящим вследствие различных эффектов в звездных атмосферах. Кроме того, Тиховым была разработана методика определения температуры небесных светил при помощи снимков через светофильтры, примененная им, в частности, к изучению солнечной короны. Он в 1908— 1912 гг. установил впервые существование избирательного поглощения света в пространстве. С. К. Костинский (1867—1936), пользуясь длиннофокусным нормальным астрографом, производил точные определения собственных движений звезд. Он был одним из пионеров фотографической астрометрии, перенесшим в эту область все совершенство пулковской школы классической визуальной астрометрии. Костинским был открыт носящий его имя фотографический эффект взаимного влияния двух близких изображений на фотопластинке. Костинский применял фотографию к изучению движения спутников планет и определял фотографическим путем параллаксы звезд. В то время это было новым направлением в науке. Ряд лет Пулковская обсерватория принимала участие в международной работе по статистическому изучению звезд в избранных площадках неба, согласно плану, предложенному выдающимся голландским астрономом Я. Каптейном. Пулковские астрономы очень энергично и успешно занимались фотометрическими исследованиями звезд и звездных скоплений визуальными и фотографическими методами. На 15-дюймовом астрографе пулковские астрономы произвели множество наблюдений положения малых планет и комет.
226 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Наконец, первостепенное значение в истории науки имеют спектральные исследования Белопольского. А. А. Белополь- ский экспериментально подтвердил применимость принципа Допплера—Физо к свету (согласно этому принципу происходит смещение спектральных линий к красному концу спектра при удалении наблюдаемого объекта по лучу зрения и к фиолетовому концу — при его приближении). Справедливость применения принципа Допплера к свету до этого оспаривали многие видные ученые. Белопольский открыл периодические изменения лучевой скорости переменной звезды 8 Цефея и этим положил начало систематическому исследованию переменных звезд — цефеид. При помощи спектрального анализа Белопольский детально исследовал осевое вращение Солнца и показал, что Солнце вращается с неравномерной скоростью: на экваторе быстрее, а в полярных областях — медленнее. Тем же способом он доказал метеоритное строение кольца Сатурна, о чем раньше догадывались на основании теоретических соображений. Ему же принадлежит очень остроумный метод определения скорости вращения планет вокруг оси с помощью спектральных наблюдений. Белопольский открыл и впервые исследовал ряд новых спектрально-двойных звезд, которые являются наиболее близкими друг к другу системами двойных звезд и имеют самые короткие периоды обращения. Собранная им коллекция спектров новых звезд является уникальной. В 1916 г. А. А. Белопольский был избран директором Пулковской обсерватории на место умершего Баклунда. Имя Белопольского наравне с именем Бредихина высоко чтят ученые всех стран, как имя искуснейшего и неутомимого наблюдателя, блестящего конструктора и исследователя, одного из пионеров астрофизики. Научное наследие Белопольского до сих пор служит предметом глубокого изучения. Перед Великой Октябрьской социалистической революцией Пулковская обсерватория, как и при своем основании, продолжала занимать в мировой науке одно из ведущих мест. Это определялось и блестящим подбором кадров и наличием первоклассного оборудования, не уступавшего, а во многом и превосходившего оборудование других лучших обсерваторий мира. 19. Николаевский и Симеизский филиалы Пулковской обсерватории С целью улучшения так называемой «привязки к Солнцу» наблюдений звезд для фундаментального каталога их положений в самом конце XIX в. решено было создать на юге России филиал Пулковской обсерватории с пассажным ин-
НИКОЛАЕВСКИЙ И СИМЕИЗСКИЙ ФИЛИАЛЫ ПУЛКОВА 227 струментом и вертикальным кругом. На юге Солнце осенью и зимой поднимается выше над горизонтом, чем в Пулкове, и потому там его легче наблюдать в это время года с должной точностью. Директор Одесской университетской обсерватории А. К. Кононович предоставил территорию для возведения павильонов, и с 1899 г. в них были начаты систематические наблюдения. Пассажный инструмент построил пулковский механик-виртуоз Г. А. Фрейберг-Кондратьев, а вертикальный круг (оказавшийся менее удачным) был изготовлен Репсоль- дом. Одесский филиал существовал до 1910 г., когда он был переведен в Николаев. Как уже упоминалось, с 1821 г. в Николаеве была построена обсерватория морского ведомства. Обсерватория состояла из двух залов — в одном был установлен меридианный круг, другой пустовал. Кроме того, была устроена аудитория, имелись кабинет, библиотека и квартира астронома. Круглая ротонда над зданием в 1874 г. была переделана под библиотеку. Первым морским астрономом в Николаеве был К. X. Кнорре (1801—1883), ученик В. Я. Струве, занимавший эту должность 50 лет. При основании обсерватории в Николаеве в ней был установлен к 1824 г. наилучший тогда 3-футовый меридианный круг с объективом 108 мм, с которым, однако, вначале не удалось наладить работу из-за непомерной толщины каменных стен обсерватории, вследствие чего температура в помещении не успевала устанавливаться. Кнорре при помощи кольцевого микрометра определял на установленном позднее 9-дюймовом рефракторе Фраунгофера положения многих комет, в том числе кометы Галлея при ее появлении в 1835 г. Но результаты большинства этих наблюдений не были опубликованы. Кнорре работал также над составлением 5-го листа звездного атласа, готовившегося к изданию Берлинской академией при участии русских ученых и ученых других стран. По этой карте была потом открыта 5-я по счету малая планета — Флора. Преемником К. X. Кнорре в Николаеве с 1872 г. стал бывший адъюнкт-астроном в Пулкове И. Е. Кортацци (1837—1903), усовершенствовавший меридианный круг путем установки на нем микроскопов. В 1874 г. он выстроил две башни для рефракторов. Кортацци наблюдал положения звезд в одной из экваториальных зон Международного астрономического общества; закончив эту работу в 1900 г., он опубликовал каталог положений 5976 звезд. Он много наблюдал кометы и поверхность Юпитера на 9-дюймовом рефракторе и определил период его вращения (1880 и 1882 гг.).
228 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. При помощи малого переносного круга Репсольда Кор- тацци совместно с Левицким определил разность долгот Николаев—Харьков. Как и Кнорре, Кортацци обучал астроно- Карл Христофорович КНОРРЕ (1801—1883) мии морских офицеров и одним из первых проводил при помощи горизонтального маятника исследования приливов в земной коре (1885). В 1880 г. Кортацци составил таблицы для определения координат корабля по методу Сомнера и таблицы для определения времени по способу Цингера (1891 г.). Им был изучен также отражательный инструмент Репсольда. С 1881 г. руководство научной работой в Николаеве было предложено Пулковской обсерватории. Кортацци удалось добиться учреждения должности помощника на обсерватории лишь в 1886 г. (им был сначала
НИКОЛАЕВСКИЙ И СИМЕИЗСКИЙ ФИЛИАЛЫ ПУЛКОВА 229 Д. Г. Амосов). Позднее в Севастополе была учреждена также морская компасная обсерватория, заведующий которой считался помощником морского астронома (так назывался директор Николаевской обсерватории). После смерти деятельного и энергичного Кортацци морское ведомство поручало руководство Николаевской обсерваторией очень неудачно подобранным лицам из числа мор- Рис. 73. Николаевская обсерватория. ских офицеров (в частности Бровцину в 1903 г.), которые привели обсерваторию в полное запустение, и внутреннее и внешнее. В 1909 г. морским астрономом был назначен пулковский астроном Б. П. Остащенко-Кудрявцев, приведший обсерваторию в порядок. Но в это время база Черноморского флота была переведена из Николаева в Севастополь, в связи с чем Николаевская обсерватория теряла свое особое значение. Морское ведомство предложило передать ее Пулковской обсерватории. Меридианный круг и 9-дюймовый рефрактор морское ведомство пожелало сохранить за собой и установить их в Петербурге на Охте. Для перевозки инструментов были командированы два сотрудника, однако в пути объектив рефрактора был разбит. Остальное имущество, вывезенное впоследствии Главным гидрографическим управлением в Ярославль, погибло при пожаре.
230 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. Пулковская обсерватория решила перевести в Николаев свое Одесское отделение, использовав оставленное морским ведомством здание обсерватории. Это было осуществлено в 1912 г. В Николаевскую обсерваторию были перевезены из Одессы вертикальный круг и пассажный инструмент. Нико- Иван Егорович КОРТАЦЦИ (1837—1903) лаевское отделение Пулковской обсерватории хранило научные традиции пулковской астрономической школы и выпустило ряд каталогов положения звезд высокой точности. Руководителем отделения оставался Б. П. Остащенко-Кудряв- цев, сотрудником которого с 1915 г. был Б. К. Залесский. С 1915 г. наблюдения на пассажном инструменте перешли к Н. В. Циммерману, окончившему составление каталога абсолютных склонений 2000 звезд и абсолютных прямых восхождений, определенных в Пулкове и Одессе. Остащенко-
НИКОЛАЕВСКИЙ И СИМЕИЗСКИЙ ФИЛИАЛЫ ПУЛКОВА 231 Кудрявцев в 1916 г. опубликовал каталог по своим наблюдениям, произведенным до 1905 г. в Пулкове. Еще до того, как Николаевская обсерватория сделалась филиалом Пулкова, возник другой филиал Пулковской обсерватории — в Симеизе в Крыму. Богатый любитель астрономии Н. С. Мальцев, по совету талантливого пулковского астрофизика А. П. Ганского (занимавшегося подысканием в Рис. 74. Симеизская обсерватория в 1908 г. Крыму места для постройки задуманной южной астрофизической обсерватории), подарил Пулкову обсерваторию, выстроенную им в Симеизе. Обсерватория располагала значительной территорией на горе «Кошка», небольшим домом, башней с 4-дюймовым рефрактором Рейнфельдера и Гартеля с часовым механизмом, часами Рифлера и другими, приборами. Руководство новым филиалом было поручено А. П. Ганскому (1870—1908), еще молодому, но выдающемуся ученому. Им была открыта зависимость формы солнечной короны от фазы периодической пятнообразовательной деятельности Солнца. Он же получил интересные фотографии, показывающие структуру солнечной поверхности и ее изменения. Но Ганский трагически погиб (утонул, купаясь в море) до того, как Симеизская обсерватория смогла начать работу. Симеизская обсерватория, фактически открытая в 1909 г., несмотря на свой маленький штат (два астронома, — долгие годы это были С. И. Белявский и Г, Н. Неуймин), сразу же
232 ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX В. выдвинулась благодаря интенсивной и интересной работе в области астрофизики. На ней уже в первые годы ее существо- Рис. 75. Двойной 12-сантиметровый астрограф Симеизской обсерватории (снимок сделан в 1931 г.). вания было открыто и изучено много переменных звезд, малых планет и комет. В 1912 г. Государственной Думой был принят закон об учреждении отделений Пулковской обсерватории в Симеизе и В Николаеве и были отпущены средства на развитие этих от-
НИКОЛАЕВСКИЙ И СИМЕИЗСКИЙ ФИЛИАЛЫ ПУЛКОВА 233 делений. Были заказаны по тому времени первоклассные мощные инструменты: для Симеиза — 40-дюймовый рефлектор со светосилой 1:5с ведущей 7-дюймовой трубой и с полным механическим оборудованием башни. Из-за разгоревшейся первой мировой войны и последовавшего потом длительного перерыва в сношениях с Англией этот рефлектор был получен от фирмы Гребба в Англии лишь в 1924 г. Для Николаева той же фирме был заказан фотографический рефрактор с объективом диаметром 32 дюйма и с ведущей 10-дюймовой трубой, а также полное механическое оборудование башни. Но был получен только купол башни (в 1924 г.). Заказ на объектив, диаметр которого после Великой Октябрьской социалистической революции было решено увеличить до 41 дюйма, фирма выполнить не смогла. Диаметр объектива был потом снова уменьшен до 32 дюймов, но и его изготовить не удалось. Перед началом Великой Отечественной войны Оптический институт в Ленинграде в значительной части успел выполнить то, что не удалось фирме Гребба. -э?ПЕ?г
К^Е2СВ~> ЧАСТЬ IV РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ И ВЫДАЮЩИЕСЯ РУССКИЕ АСТРОНОМЫ XIX в. ГЛАВА 1 ГЕОДЕЗИЯ И АСТРОМЕТРИЯ 1. Практическая астрономия Обычно практической астрономией называют отрасль астрономии, занимающуюся определением географических координат точек земной поверхности и точного времени, причем в это понятие включают теоретическое обоснование методов определений и их точности. Этот важный раздел астрономии далеко, конечно, не охватывает всех практических применений астрономии, но это название возникло давно, когда других практических применений астрономии было еще мало. Иногда практическую астрономию считают частью астрометрии. Определение широт и долгот пунктов называется часто «определением астропунктов» и лежит в основе картографических работ, будучи тесно связано с геодезией, полное рассмотрение которой выходит, естественно, за рамки нашей книги. Такие определения относят часто еще к разряду астро- номо-геодезических работ. Именно с астрономо-геодезиче- ских работ в первых годах XVIII в. и началось, как мы видели, быстрое развитие астрономической науки в России, так как работы эти были теснейшим образом связаны с государственными нуждами, и это направление деятельности русских астрономов красной нитью проходит через всю историю астрономии в нашей стране. Отчетливое сознание русскими астрономами своего долга перед страной, в частности, видно и из того, что астрономо-геодезическим работам уделяли большое внимание не только астрономы — работники морского и воец-
ПРАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ 235 ного ведомств, но и работники университетских обсерваторий. Определение широт и долгот осуществляется при помощи различных методов в зависимости от условий наблюдения, и едва ли найдется способ, предлагавшийся в практической астрономии, который бы не изучался и не совершенствовался русскими астрономами, а многие способы предложены и введены в практику именно ими. Мы уже описывали громоздкие и требовавшие много времени способы определения долгот из наблюдений Луны и затмений спутников Юпитера, не дававшие, однако, нужной точности. Как известно, в 1735 г. в Англии был изобретен хронометр — часы с балансиром, точность которых была достаточно велика, чтобы при перевозках таких часов они могли «хранить» время с точностью до полминуты. Это позволяло определять долготы способом «перевозки хронометров», сравнивая местное время, найденное из астрономических наблюдений, с временем, которое показывает хронометр, вывезенный, скажем, из Пулкова, где он был поставлен по пулковскому времени. Для устранения ошибок в ходе хронометра за долгий срок перевозки необходимо было брать с собой несколько хронометров и из их показаний брать среднее. Конечно, предварительно изучался так называемый ход каждого хронометра—его отставание или уход вперед на столько-то времени за сутки. За изобретение хронометра часовщик Гаррисон получил от английского парламента крупную премию, — это изобретение рассматривалось как средство улучшения и облегчения определений долгот на кораблях во время плавания. Однако практически только в начале XIX в. этот способ мог войти в практику, так как до этого хронометры еще плохо «хранили время»: они слишком уходили вперед или отставали за время их перевозки. Первая хронометрическая экспедиция в России состоялась в 1833 г. под руководством Ф. Ф. Шуберта. В ходе этой экспедиции (6 переездов с 56 хронометрами) были определены разности долгот на Балтийском побережье. Десятью годами позднее 32 таких рейса, проведенных под руководством В. Я. Струве в течение двух лет, связали Гри- ничскую обсерваторию с Пулковской. Эта работа была очень важна, поскольку долготы огромных территорий Восточной Европы и Азии определялись русскими астрономами относительно Пулкова, а долготы многих других стран мира привязывались к Гриничскому меридиану. Связь Пулкова с Грини- чем по долготе привела к созданию единой системы долгот на всем земном шаре и была крупным вкладом русских ученых в международную науку,
236 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Для последующих хронометрических экспедиций большое значение имела работа П. М. Смыслова (1863 г.), в которой была подробно разработана методика определения долгот. Изобретение телеграфа, казалось бы, давало в руки астрономов новый действенный метод для определения разности долгот на суше. Однако правительство не заботилось о внедрении отечественных изобретений в области телеграфии. Телеграф с фонарями, изобретенный землемером Понюхае- вым в 1815 г., и электрический телеграф П. Л. Шиллинга (1832 г.), показавший себя практически на линии Зимний Дворец — здание Министерства путей сообщения в Петербурге, не были использованы военным ведомством для астро- номо-геодезических нужд. Способ сравнения времени по проволочному телеграфу для определения разности долгот Пулковской и Московской обсерваторий был применен лишь много позднее, и его превосходство над способом перевозки хронометров было вскрыто П. М. Смысловым в его работе 1865 г. Еще более широкие возможности открыло великое изобретение А. С. Попова — радио, — сделанное им в 1895 г. Впервые радиотелеграф в России был применен для определения разности долгот в приморских условиях в 1910 г. выдающимся гидрографом и геодезистом Н. Н. Матусевичем. С тех пор радиотелеграфные определения долгот вытеснили все остальные методы и получили в России широкое применение. Трудность определения точного времени в пункте с уже известной долготой в любом месте земного шара была полностью преодолена только в XX в., после внедрения в практику радио. Но и в настоящее время улучшение методов определения долгот, как и методика передачи сигналов точного времени, остаются важной научной и народнохозяйственной проблемой. Определение местного времени практически сводится к задаче определения поправки часов (хронометра); поправкой часов называется величина, которую надо придать к показанию часов, чтобы получить верное местное время. В. Я. Струве сделал очень много для решения задач практической астрономии. В частности, он предложил определять поправку хронометра из наблюдений азимута звезд в южной части неба, а для большей точности таких наблюдений предложил ставить в фокусе окуляра угломерного прибора двойной крест паутиновых нитей вместо ординарного, так чтобы их пересечения образовали подобие квадрата со стороной около 30"?
ПРАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ 237 В настоящее время за рубежом для определения поправки хронометра еще часто пользуются пассажным инструментом, наблюдая прохождения светил через нить в поле зрения инструмента, труба которого может вращаться только в одной вертикальной плоскости. Огромная территория нашего отечества требовала и требует для определения астропунктов экспедиций в очень отдаленные местности, куда перевозить пассажный инструмент затруднительно. Гораздо удобнее в таких случаях пользоваться более портативным универсальным инструментом. В целях более широкого использования универсального инструмента русские астрономы и геодезисты разработали ряд новых методов, из которых наиболее замечательным является способ соответственных высот. Способ этот состоит в том, что для определения поправки часов отмечают моменты, когда две звезды, расположенные одна в восточной, другая в западной стороне неба, при своем суточном движении оказываются на «соответственных» (строго одинаковых) высотах над горизонтом. Этот метод разработал для практического применения в 1874 г. Н. Я. Цингер, тогда адъюнкт- астроном Пулковской обсерватории. Цингер дал удобные для вычислений формулы, составил список 160 пар звезд, удобных для наблюдений, и на практике доказал высокую точность своего способа. Метод Н. Я- Цингера получил широкое распространение, но вскоре возникла необходимость упростить связанные с ним вычисления. Это упрощение было достигнуто благодаря таблицам, составленным астрономами И. Е. Кортацци и Ф. Ф. Витрамом. Наконец, военный астроном и геодезист Н. О. Щеткин в 1902 г. составил таблицы для 200 пар звезд при работах в пределах широт от +40° до +60°. П. Н. Долгов в 1915 г. продолжил их для широт от +60° до +70° в связи с усилившимся интересом к освоению Арктики. Однако в более близких к полюсу зонах способ Цингера пока не применим. Дальнейшее усовершенствование способа Цингера в связи с огромным расширением картографических работ в СССР было сделано уже в советский период. Для работ в полярном бассейне при освоении Арктики и сейчас оказывается удобным метод ташкентского геодезиста Д. Д. Гедеонова, состоящий в определении моментов пересечения звездой ряда вертикальных нитей прибора, причем наблюдения ведутся вблизи меридиана. Этот способ был им предложен в 1894 г. для работы с переносным пассажным инструментом, но он применим и для универсального инструмента с частой сеткой нитей в окуляре. Можно обойтись и меньшим числом нитей и даже одной нитью, применяя
238 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ способ, предложенный военным геодезистом Н. Д. Павловым в 1912 г. Наблюдения звезд вблизи небесного экватора в момент их кульминации (по аналогии с наблюдениями на меридианном круге) по способу Н. Д. Павлова с успехом производятся на севере нашей страны. Николай Яковлевич ЦИНГЕР (1842—1918) Для определения широт способ соответственных высот теоретически был разработан давно. Однако на практике применялся способ, предложенный в 1824 г. Бесселем и состоявший в наблюдении моментов прохождения звезд вблизи зенита через первый вертикал (вертикальный круг, перпендикулярный к меридиану) при помощи пассажного инструмента. В. Я. Струве, доказав точность метода Бесселя и его применимость для решения многих задач в экспедиционных условиях, предложил наблюдать четыре звезды, — одну к востоку, другую к западу от зенита, а после перекладки оси инстру-
ПРАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ 239 мента на ее опорах («лагерах») на 180° наблюдать 3-ю звезду на востоке, а потом 4-ю на западе. О. В. Струве в 1851 г. предложил Репсольду изготовлять вертикальные круги по рекомендованной им системе для определения широт путем измерения высот светил над горизонтом. Эти вертикальные круги по точности и удобству работы с ними превзошли все другие экспедиционные инструменты. Однако в горных условиях этот прибор, весивший без треноги и упаковки почти 5 пудов, даже и на вьюках перевозился с трудом. Поэтому Д. Д. Гедеонов в Ташкенте разработал конструкцию малого вертикального круга, весившего меньше одного пуда и впервые изготовленного по его указаниям в 1894 г. Репсольдом. Точность прибора оказалась практически такой же, как у большого круга. С тех пор Репсольд изготовлял эти круги с диаметром лимба 15 см по заказам из разных стран. Русским геодезистам, таким образом, принадлежит идея создания малых вертикальных кругов, получивших широкое распространение. Наряду с этим проф. И. И. Федоренко в Харькове впервые убедительно показал на практике, что способ соответственных высот вполне пригоден и для определения широт универсальным инструментом. Но только М. В. Певцов в Омске в 1884— 1885 гг. исследовал теорию этого способа и составил список пар звезд, удобных для наблюдений, и специальные таблицы для вычисления широты из этих наблюдений; эту свою работу он опубликовал в 1887 г. Дальнейшее усовершенствование этого способа было проведено А. Я. Орловым, И. И. Селиверстовым и Н. О. Щеткиным. В настоящее время способ Певцова применяется повсеместно за исключением арктических областей. В начале XIX в. Гаусс предложил способ одновременного определения широты и поправки часов из наблюдений звезд на соответственных высотах. Этот способ разрабатывался в Николаеве астрономом К. Кнорре. Впоследствии к этому способу вернулся Н. О. Щеткин. Практическое применение и усовершенствование его было достигнуто, однако, лишь в советскую эпоху. Таким образом, всесторонняя разработка и внедрение в практику способа раздельного и совместного определения широты и времени на переносных инструментах была достигнута при активном участии русских ученых. Следует отметить, что хотя в России в XIX в. не было^заво- дов, изготовлявших астрономические приборы, но мастерские Академии наук, Пулковской обсерватории и Гидрографического управления нередко создавали оригинальные и точные переносные приборы. Так, в Пулкове Брауэр и Гербст
240 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ изготовляли не только отличные универсальные инструменты, но и пассажные инструменты. Один из них был, например, установлен на Ташкентской обсерватории. Но и за рубежом эти инструменты ценились высоко. Для градусных измерений по 52-й широтной параллели из трех таких инструментов два были заказаны Международной комиссией Брауэру. В начале XIX в. небольшие телескопы выпускались артиллерийским управлением Военного министерства. В области мореходной астрономии необходимо отметить работу И. М. Симонова. В 1819—1821 гг. во время антарктической экспедиции он разработал оригинальный метод определения местного времени по соответственным высотам светил с целью определения долготы корабля; для наблюдений по этому способу он предложил специальный отражательный инструмент, применимый при морской качке. К началу XIX в. относятся попытки дать способ совместного определения широты и долготы на море. Аналитическое решение задачи, основанное на этом способе наблюдений, данное Гауссом в 1808 г., было неудобно. В 1824 г. Ф. И. Шуберт в «Проблемах мореходной астрономии» предложил оригинальный метод такого определения и создал его теорию. Однако в мореходной практике этот метод оказался неудобным. Практическое решение, но также неудобное, было дано американским моряком Сомнером в 1843 г., уравнение же, нужное для вычислений в удобной форме, принятой и в настоящее время, вывел в 1832 г. К. X. Кнорре. В 1839 г. военный штурман М. А. Акимов произвел наблюдения, обработанные им потом оригинальным и простым графическим способом. Лишь в 1849 г. он опубликовал свой метод, состоявший в проведении на морской карте линий положения корабля по измеренным высотам двух светил, перпендикулярно к вычисленному азимутальному направлению на светило. Идея Акимова не привлекла к себе достаточного внимания, и его метод вторично был предложен англичанином Джонсоном в 1864 г. В настоящее время практически пользуются графическим методом Сент-Илера, предложенным в 1875 г. и по идее близким к методу Акимова. 2. Градусные измерения и другие крупные геодезические работы В области геодезии в начале XIX в., так же как и в области астрономических исследований, произошел важный организационный перелом. В XVIII в. преимущественно трудами ученых из Академии наук была выполнена огромная работа по определению астропунктов, как основы для точных геоде-
ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ДРУГИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 241 зических работ. Однако Отечественная война 1812 г. и последующий заграничный поход русской армии через Европу показали военному ведомству и правительству, что отечественная картография далеко еще не удовлетворительна. В частности, это было вызвано тем, что съемки территорий производились геодезистами часто без применения метода триангуляции и не было достаточного числа астрономических пунктов, определенных с достаточной точностью. Поэтому с 1816 г. начались более систематические астрономические и триангуляционные работы и для их проведения в 1822 г. был учрежден Корпус военных топографов. Эти работы были организованы под руководством генерала К. И. Теннера (1783—1856), в первую очередь в западных губерниях России. Они проводились с очень высокой точностью: современные определения обнаруживают в работах Теннера ошибки при измерении углов менее 1". Им был использован опыт лучших геодезистов той эпохи — французских. Но Теннер творчески переработал их способы, обнаружил недостатки в зарубежных приборах для измерения длины базиса и создал свой прибор — жезл (своего рода жесткую линейку), позволявший измерять длину базисов с точностью в 0,00003%. Смыкая геодезическую сеть своих измерений с геодезической сетью Западной Европы, Теннер соединил ее также с прусской триангуляцией, проведенной к тому времени Бесселем, и получил отличное схождение. Теннер пришел к мысли использовать лучшие русские триангуляции для измерения большой дуги меридиана, что привело бы к уточнению сведений о размерах и форме Земли. В этой мысли он сошелся с В. Я. Струве; об этой их работе мы расскажем дальше. Одновременно с Теннером, большие геодезические работы были выполнены генералом Ф. Ф. Шубертом (1789—1865), сыном выдающегося астронома акад. Ф. И. Шуберта. По условиям времени, когда военное ведомство нередко ставило перед геодезистами узко практические задачи, Шуберт ослабил требования к точности геодезических измерений, но ускорил съемку обширных пространств России. С 1827 г. он возглавил организованное в России Гидрографическое бюро и расширил съемки морских побережий. Это было связано с широким развитием морских и океанских экспедиций русского флота, что привело к множеству важных географических открытий (в том числе открытию Антарктиды, о котором мы уже упоминали). Шуберт сконструировал новый базисный прибор и ввел в практику особый метод (так называемый метод прямоугольных координат) для обработки измерений, полученных при триангуляции. Он вычислил размеры Земли,
242 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ принимаемой по форме за трехосный эллипсоид, тогда как до этого Землю принимали обычно за двухосный эллипсоид вращения. Первые полные курсы высшей геодезии на русском языке были составлены военным геодезистом генералом А. П. Болотовым (1803—1853), внуком автора известных исторических «Записок» А. Т. Болотова (1738—1833), и вышли в свет в 1836—1837 гг. Эти труды Болотова, стоявшие на уровне научных требований своего времени и отражавшие лучшие традиции русской геодезической школы, по рекомендации В. Я. Струве были удостоены премии Академии наук. Работу крупнейших русских геодезистов своего времени и их сотрудников объединил, связав со своими геодезическими измерениями в общую работу гигантского масштаба, директор Пулковской обсерватории В. Я. Струве. Мы отмечали, что уже с начала XVIII в. в России делались попытки измерения базисов и даже градусных измерений, нужных для определения формы и размеров Земли. Уклонение формы Земли от шара нельзя было игнорировать при точных картографических работах, а научное значение этого вопроса также очень велико. В частности, радиус Земли является базисом для измерения параллаксов Луны, Солнца и планет, и знание его величины важно для определения масштаба всей известной части вселенной. Рост точности измерения параллаксов требовал и уточнения значения радиуса Земли. Однако Россия XVIII в. предъявляла астрономам и геодезистам более срочные требования, и условия для постановки таких работ тогда еще не созрели, так как для них требовалась и большая материальная база и наличие многочисленных кадров геодезистов высокой квалификации. В начале XIX в. с развитием элементов капиталистических отношений, с развитием промышленности и транспорта такая задача становилась уже нужной и осуществимой. Напомним, что определение длины одного градуса меридиана складывается из измерения избранной дуги в линейных и угловых мерах. Угловое протяжение дуги определяется как разность географических широт концов дуги, определяемых астрономически. Линейную же длину дуги измеряют методом триангуляции, уже описывавшимся нами ранее, т. е. точно измеряют некоторый базис и пространство между концами дуги покрывают сетью треугольников, в которых измеряются путем визирования на вершины треугольников углы при них, а длины сторон вычисляются. Потом, зная азимуты сторон всех треугольников, можно вычислять и длину большой дуги, которую на пересеченной местности иначе и нельзя было бы измерить. Длина одного градуса, найденная таким способом, дает
ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ДРУГИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 243 радиус кривизны измеренного отрезка меридиана, а определение этого радиуса под разными широтами дает представление о форме всего меридиана, т. е. о степени сжатия Земли. При прочих равных условиях точность результатов растет с ростом длины измеренной дуги меридиана. Как известно, правильное указание на сжатие Земли у полюсов из измерений было получено французскими экспедициями в первой половине XVIII в., но их результаты были еще недостаточно точны. В 1816 г. Лифляндскому экономическому обществу понадобилась топографическая карта Лифляндии, и оно предложило Струве (по его же, вероятно, инициативе) произвести астрономо-геодезическую съемку. Конечно, интересы экономики прибалтийских областей были лишь отражением тех общих веяний и тенденций, которые стали распространяться в широких общественных кругах России в начале XIX в. Их же отражением было возникновение еще в конце XVIII в. Вольного экономического общества в Петербурге. Эта эпоха характеризуется заметным сдвигом от примитивной помещичьей системы хозяйства к более развитым и экономически более выгодным формам. Более рациональное размещение сельскохозяйственных культур по территории, более рациональное географо-экономическое распределение обрабатывающей промышленности — все это требовало хороших географических карт. Составление таких карт, диктуемое жизнью, начало развиваться в России — нередко стихийно — именно в эту эпоху. Астрономо-геодезическая съемка была связана со многими трудностями и прежде всего с недостатком в инструментах и в кадрах. Приходилось проявлять находчивость и изобретательность в методике наблюдений, привлекать к работе наиболее способных студентов и офицеров-практикантов. Эта первая геодезическая работа Струве, несмотря на перечисленные затруднения, оказалась выполненной прекрасно и была отнесена специалистами к лучшим работам этого рода. Она принесла пользу и русской астрономии и самому Струве, показав еще раз правящим и влиятельным кругам царской России реальную пользу, приносимую астрономией. Струве не собирался останавливаться на этой работе, и теперь он мог уже рассчитывать на финансовую поддержку своих научных предприятий. Производя геодезическую съемку в Лифляндии, Струве заметил, что эта область представляет большие удобства для измерения дуги меридиана протяжением 3°,5. В 1818—1819 гг. Струве стал хлопотать о возможности произвести это градусное
244 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ измерение и, получив поддержку, приступил с 1820 г, к работе и закончил ее в 1827 г. Уже в 1832 г. вышло изложение результатов этого блистательного труда. Вообще, нужно отметить ту исключительную и похвальную быстроту, с которой Струве производил окончательную обработку наблюдений и выпускал готовую, всегда тщательно отделанную работу в свет. Таким образом, Струве задумал и выполнил измерение отрезка меридиана в Лифляндии. Его сотрудники и ученики под его руководством выполнили такое же измерение в Финляндии, а генерал Теннер, как мы уже говорили в начале этой главы, проводил такую же работу в Литве. Струве задумал объединить все эти измерения в одно гигантское определение длины значительной части меридиана, чтобы точнее установить размеры и форму Земли. Предприятие это сталкивалось, конечно, с многими административными и техническими затруднениями. Производя свои измерения, Теннер дошел в 1844 г. до Днепра, где к нему присоединился Струве; продолжая далее работу совместно, они пересекли Бессарабию и дошли до Дуная. После этого Струве специально ездил в Стокгольм с целью заинтересовать шведских и норвежских астрономов и побудить их к продолжению этой работы на Скандинавском полуострове — к северу от Торнео, в сторону Ледовитого океана, что Струве и удалось. Измерения были выполнены под наблюдением Струве и при его участии как в планировании всей работы, так и в методике ее проведения. В результате получился единый, грандиозный и тщательно продуманный труд («Дуга меридиана в 25°20' между Дунаем и Ледовитым морем, измеренная с 1816 по 1855 год». Изд. Акад. наук, СПб., 1861). Методы измерения углов и базисов, разработанные Струве для этой цели, впоследствии долго практиковались при всех русских триангуляциях. Выдающийся советский геодезист Ф. Н. Красовский писал о геодезических работах В. Я- Струве: «Чрезвычайно интересные и талантливые исследования ошибок измерения углов и базисов, исполненные Струве... заставляют геодезистов всех стран изучать его сочинения и в настоящее время; беседа через книгу «Дуга меридиана» с этим большим умом, талантливым теоретиком и большим практиком действительно необходима для воспитания начинающего геодезиста и полезна опытному, много работавшему геодезисту для проверки самого себя». В частности, Струве разработал метод измерения углов так называемыми «круговыми приемами». Им был также построен новый базисный прибор, позволивший измерять длину базиса с исключительной
ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ДРУГИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 245 Рис. 76. Измерение базиса прибором В. Я. Струве во время большого градусного измерения.
246 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ по тому времени точностью — до одной миллионной доли измеряемого базиса, углы же при триангуляции измерялись с точностью от 1" до +0",6. Были выработаны новые принципы так называемого уравнивания триангуляции и обработки градусных измерений. Возможную ошибку в измерении всей гигантской дуги протяжением более 21/2 тысяч км Струве оценивал величиной всего лишь в + 12 м. Русско-скандинавское измерение дуги меридиана от Гам- мерфеста до устья Дуная является одним из крупнейших мероприятий этого рода. Впоследствии были произведены измерения англо-французское от Шетландских островов до Алжира (28°), американское — от Техаса до Миннесоты (23°), индийское — от Гималаев до южной оконечности Индии (25°) и африканское — от озера Танганьика до Капской колонии (21°). Русско-скандинавское измерение является до известной степени завершением грандиозных по масштабу астрономо- геодезических измерений, выполненных в значительной мере под руководством русского Генерального штаба, а отчасти и стихийно, усилиями молодых русских обсерваторий, возникших в первой половине XIX в. О многочисленных определениях географических координат городов и о триангуляциях, охвативших обширнейшие территории России, мы уже упоминали неоднократно. По своему масштабу эти измерения далеко превзошли аналогичные предприятия сравнительно небольших по территории западноевропейских стран. Русскими военными геодезистами были проложены градусные измерения вдоль параллелей 4772° и 52°. В 1836—1838 гг. под руководством Е. Е. Саблера и А. Н. Савича была определена разность уровней Черного и Каспийского морей. В. Я. Струве, организовавший эту работу, впервые применил для этой цели так называемую базисную (параллактическую) полигонометрию. В 1847—1853 гг. генерал Ходзько выполнил первоклассную триангуляцию Закавказья, а в 1860—1865 гг. — и Северного Кавказа. Необходимость подобных работ диктовалась частыми военными действиями, происходившими вдоль границ государства, в особенности на Кавказе и в Средней Азии. Точные координаты, необходимые в военном деле, сделались особенно нужными и в связи с развитием транспорта, в частности с постройкой первых железных дорог, с колонизацией вновь приобретенных и еще не освоенных земель. В процессе осуществления этих работ выросли высококвалифицированные кадры специалистов, астрономов-астроме- тристов? полевых астрономов и военных геодезистов, разъез-
ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ДРУГИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 247 жавших с угломерными приборами по губерниям и областям, настойчиво и упорно собиравших данные для нанесения их на карту. Только опираясь на эти данные и на тот интерес, который подобные мероприятия возбуждали в передовых слоях общества и у военных деятелей, Струве смог осуществить свое гигантское предприятие по измерению дуги меридиана. Обширнейшие геодезические работы, выполненные в России, поражали зарубежных ученых своим объемом и точностью. По поводу обзора деятельности Корпуса военных топографов, изданного Ф. Ф. Шубертом в 1858 г., в Германии писали: «В Европе привыкли смотреть на Россию в научном отношении неблагоприятно и считать ее заметно отставшей от остального образованного мира. Обзор генерала Шуберта астрономических и геодезических работ, исполненных в России до 1855 г., представляет блестящее доказательство того, что Россия, во всяком случае на географическом поприще, опередила другие государства Европы, сделала неожиданные, поистине изумительные успехи». Во второй половине XIX в., кроме упомянутых выше кавказских триангуляции, необходимо отметить астрономо-геоде- зические работы в Туркестане, начатые в 1870 г. И. И. Жилин- ским, инициатором создания Ташкентской обсерватории, которая, как мы видели, внесла затем крупнейший вклад в картографию Средней Азии. Определение астрономических пунктов и триангуляционные измерения производились по берегам Каспийского моря Н. А. Ивашинцевым (1856— 1867 гг.), Черного и Азовского — астрономом И. Е. Кортацци из Николаева и адмиралом Зарудным (1871—1901), а в конце XIX в. расширились работы, производившиеся ранее Теннером вдоль западной границы России. В 1897—1907 гг. они были объединены генералом К. В. Шарнгорстом, в свое время также причастным к организации Ташкентской обсерватории. Начатые в 1909 г. триангуляции от Пулкова к Николаеву (параллельно прежней триангуляции Струве и Теннера), проводившиеся под руководством И. И. Померанцева, ранее работавшего в Ташкентской обсерватории, были прерваны мировой войной. Этой же войной были прерваны начатые большие триангуляции в Сибири, на морях Белом, Балтийском, Каспийском, но в 1913—1916 гг. все же удалось связать друг с другом уровни Балтийского и Черного морей. Среди крупнейших астрономов-геодезистов конца XIX и начала XX в. необходимо назвать профессоров Ф. Ф. Витрама (1854—1914), В. В. Витковского (1856—1924), Н. Я. Цингера (1842—1918) и И. А. Иверонова (1867—1916), которые воспитали многих выдающихся штатских и военных геодезистов,
248 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ учившихся в Академии Генерального штаба, в Московском Межевом институте и совершенствовавшихся в Пулковской обсерватории. После Великой Октябрьской социалистической революции, направившей усилия ученых на плановое развитие народного Федор Федорович ВИТРАМ (1854—1914) хозяйства и создавшей условия для полной перестройки всей науки, геодезия разрослась в Советском Союзе настолько, что фактически стала большой самостоятельной областью науки, опирающейся на многочисленные кадры и требующей самостоятельного освещения ее истории. 3. Астрометрические работы на обсерваториях До второй половины XIX в., т. е. до возникновения современной астрофизики, основная задача астрономии состояла главным образом в обслуживании практических запросов гео-
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 249 дезии и картографии и в исследовании движения небесных светил. До конца XIX в. работы, в которых делались попытки изучить строение звездного мира и выяснить общие закономерности в движении звезд, являлись редкими исключениями, так как материала для таких работ было еще мало и методы исследования звездного мира только начинали разрабатываться. Изучение движений небесных светил исходит из точнейшего определения направлений, по которым они видны. Определение этих направлений, т. е. положений светил в проекции на небесную сферу, и разработка нужных для этого методов составляют важнейшую задачу астрометрии. Сравнение наблюденных в разное время положений светил позволяет выяснить законы их движения. В конце XVIII и в первой половине XIX вв. небесная механика достигла большого развития и оказалась в состоянии объяснить подавляющее количество известных из наблюдений «неравенств» в движении Луны, планет и их спутников. Путем сравнения результатов наблюдений с выводами небесной механики были сделаны такие выдающиеся открытия, как открытие Нептуна и спутников Сириуса и Проциона. Сравнение положений звезд в разные эпохи привело еще в начале XVIII в. к открытию собственных движений звезд, а анализ этих движений привел в конце XVIII в. к открытию движения солнечной системы в пространстве. Все это побуждало астрономов совершенствовать методы астрометрии, уточнять и расширять программу своих наблюдений, и в этой области перспективы были необозримы. Каждый искусный наблюдатель мог здесь внести заметный вклад в науку, тогда как исследования в области теоретической астрономии *) и небесной механики требовали глубоких математических познаний. Кроме того, как мы видели, основная задача, стоявшая всегда перед русскими астрономами, состояла в обслуживании ими народнохозяйственных и военных нужд государства, а методика решения этой задачи тесно переплеталась с разными методами астрометрии. Вот почему русские обсерватории, возникавшие в XIX в., прежде всего стремились установить астрометрические инструменты и поставить соответствующие наблюдения. Помехой на пути развития этих работ, как мы не раз уже отмечали, была малочисленность штатных работников университетских обсерваторий, загруженных к тому же педагогической и другой работой. Характерно, что помимо Пулкова наиболее успешно вели стационарные астрометрические ]) Теоретическая астрономия — вычисление орбит без учета возмущений.
250 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ работы преимущественно те обсерватории, которые лучше были обеспечены наблюдателями. Наблюдения положений тел солнечной системы на русских обсерваториях проводились сравнительно редко, чему в основном препятствовало северное положение большинства обсерваторий (из числа хорошо оборудованных). При таких условиях планеты могли наблюдаться лишь невысоко над горизонтом; к тому же малое число ясных ночей и белые ночи препятствовали получению длинных рядов непрерывных наблюдений. Поэтому наблюдения планет ставить во главу программы обсерваторий не было смысла, хотя иногда они и проводились. В основном русские астрометристы стремились к составлению каталогов положений звезд, определенных с высокой точностью. Такие каталоги дают материал для определения собственных движений звезд, знать которые нужно не только для выяснения закономерностей в звездном мире, но и для учета при определении по конкретным звездам географических широт и точного времени, т. е. для практических нужд. Работы по составлению звездных каталогов очень трудоемки и кропотливы. Звездные каталоги — фундамент и основной критерий практики, на который астрономы лишь и опирались до развития астрофизических наблюдений. Однако труды астрометристов мало заметны для постороннего наблюдателя, и их труднее описать в интересной форме, чем результаты наблюдений астрофизических. Следует отметить, что астрономами еще мало сделано для популяризации достижений астрометрии. До сих пор советскими специалистами по астрометрии не только не описано значение тех или иных каталогов, их влияние и их применение в науке, но даже не дано удовлетворительной сводки астрометрических работ, выполненных на русских обсерваториях. Сами астрометристы в лучшем случае ограничиваются перечнем производившихся измерений, без всякого их анализа. Лишь работы Пулковской обсерватории — правда, наиболее обширные и целеустремленные — получили в нашей исторической литературе удовлетворительное освещение. Поэтому наш очерк астрометрических работ на русских обсерваториях отражает содержание только самых основных работ. Успех работы астрометриста зависит не только от присущего ему искусства наблюдений, но и от методики их проведения, от глубокого понимания их теории, от знания инструментов, от совершенства этих инструментов, т. е. от искусства мастеров, их создавших, и от умения выявить и исключить или учесть все ошибки инструментов и условия наблюдения.
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 251 Мы уже упоминали, что деления на кругах для отсчетов не могут быть нанесены идеально точно, а сами круги сидят на оси не вполне центрально, оси их не вполне круглы, имеют при установке некоторый (хотя бы и очень незначительный) наклон относительно требуемого направления, который может меняться (например, при оседании фундамента инструмента), труба телескопа немного изгибается и т. д. На состояние инструмента влияют ветер и температура. Необходимо учесть, что истинное направление на светило искажено действием рефракции, т. е. изменением направления световых лучей в атмосфере, и действием аберрации, происходящей от сочетания скорости наблюдателя вместе с Землей и скорости света. Перемещения направления земной оси в пространстве, проявляющиеся в форме прецессии и нутации, необходимо изучать и учитывать для сравнения координат светил, полученных в разное время, так как они меняют положение самой системы отсчета прямых восхождений и склонений. Впервые наиболее интенсивные и точные работы по каталогизации звезд в XIX в. были поставлены Ф. Бесселем в Кенигсберге и В. Я. Струве на Дерптской обсерватории. Струве в Дерпте определял прямые восхождения ярких звезд для расширения известного звездного каталога Пиацци. Об этих и других астрометрических работах Дерптской обсерватории кратко говорилось в очерке ее истории. С гораздо большей полнотой Струве развернул астро- метрические работы на Пулковской обсерватории. В начале века Бессель в Кенигсберге установил впервые систему учета различных факторов, указанных выше и влияющих на точность определяемых координат; до этого же в работе западноевропейских обсерваторий культивировалось «искусство» наблюдений, оставлявшее в неизвестности систематические ошибки, зависящие от личных особенностей наблюдателя и от недостаточного или произвольного учета искажающих факторов. Поэтому разные ряды наблюдений в прошлом плохо сходились друг с другом, и в этих ошибках «тонули» важнейшие астрономические явления, проявляющиеся в едва уловимых истинных изменениях координат светил. В. Я- Струве в Пулкове поднял составление звездных каталогов на еще более высокую ступень, культивируя вместо одного лишь «искусства» наблюдений «науку о наблюдениях». Он детально разработал на многие годы план и программу наблюдений, разработал теорию инструментов и новые специальные конструкции их, организовал коллективную работу многих ученых, направленную к единой цели. В то время как Эри, — современник Струве, директор Гриничской обсерватории, сам выдающийся астрометрист,
252 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ обезличил работу своих сотрудников, сведя их роль к роли простых исполнителей своих предначертаний, и ориентировал их на получение возможно большего числа наблюдений, Струве Рис. 77. Большой пассажный инструмент Пулковской обсерватории. стремился к повышению качества наблюдений, а от своих сотрудников требовал глубокого изучения инструментов и улучшения методики работы с ними; он отлично умел также и подбирать способных сотрудников.
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 253 Струве разделил задачу определения абсолютных склонений и прямых восхождений звезд. Определение абсолютных координат требует установления положения на небе точек равноденствия и линии небесного экватора, что возможно сделать лишь путем совместных дневных наблюдений положения Солнца и ярчайших звезд, что, понятно, нелегко. Это требует также точнейшего учета всех погрешностей наблюдения и независимости от результатов, полученных на других обсерваториях. Задачу определения абсолютных координат решали, а часто решают и сейчас, при помощи одного лишь меридианного круга. Струве решил определять абсолютные прямые восхождения на пассажном инструменте, а абсолютные склонения — на вертикальном круге. Такое разделение задачи позволило наблюдателям сосредоточиться на одной проблеме, отчего точность результатов сильно возросла. Точнейшие координаты сравнительно небольшого числа звезд, полученные таким способом, образовали так называемую фундаментальную систему. Меридианный же круг Струве предназначил для определения координат остальных звезд программы относительно положений звезд фундаментальной системы. Успех пулковских наблюдений связан был еще и с тем, что Струве ввел отсчеты разделенных кругов при помощи микроскопов, которыми до тех пор не пользовались из-за трудности освещения кругов при отсчетах. Введенные Струве длиннофокусные коллиматоры-«миры» (с фокусным расстоянием 170 ж), воспроизводившие неподвижные искусственные звезды, позволяли с исключительной точностью следить за тем, не меняется ли установка приборов с течением времени. Эти нововведения были потом заимствованы другими русскими и иностранными обсерваториями. В конце XIX в. в Пулковской обсерватории стал применяться безличный микрометр, при помощи которого прохождение звезды через меридиан регистрируется автоматически. Это позволило исключить так называемую личную ошибку наблюдателя, которая получается в результате того, что каждый наблюдатель отмечает момент прохождения звезды с некоторым опозданием, различным для разных наблюдателей. В результате точность астрометрических работ Пулковской обсерватории превзошла точность аналогичных работ Гринич- ской, Парижской и других крупнейших обсерваторий Европы и Америки, для которых астрометрические задачи тоже были основными. Поэтому крупнейшие иностранные ученые всегда давали высокую оценку пулковским работам. Эри писал уже в 1847 г.: «Ни один астроном не может считать себя вполне усвоившим современную наблюдательную астрономию в ее наиболее разработанной форме, если он не познакомился
254 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ с Пулковской обсерваторией во всех ее особенностях». Французский ученый Био, ученик Лапласа, писал в 1848 г. о Струве: «Ни одно астрономическое учреждение никогда не было так Рис. 78. Пассажный инструмент в первом вертикале (Пулковская обсерватория). широко задумано, так обдуманно устроено, так богато снабжено, как Пулковская обсерватория. Теперь Россия имеет научный памятник, выше которого нет на свете». О точности пулковских наблюдений Эри говорил: «Я ничуть не сомневаюсь в том, что одно пулковское наблюдение стоит
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 255 по меньшей мере двух, сделанных где бы то ни было в другом месте». Через полвека крупнейший американский астроном С. Ньюкомб писал еще резче: «В руках X. Петерса одно наблюдение с пулковским вертикальным кругом имело такой же вес, как 20, 30 и чаще 40 наблюдений, сделанных рутинными наблюдателями с меридианным кругом». Август Федорович ВАГНЕР (1828—1886) В 1896 г. Международная конференция приняла для постоянной годичной аберрации величину 20",47. Эту величину Ньюкомб вывел как среднее из определений Пулковской обсерватории и примерно десятка иностранных обсерваторий. При этом выяснилось, что одно пулковское определение втрое точнее остальных. Позднее оказалось, что это значение аберрации гораздо ближе к наиболее вероятному значению аберрации 20",50, чем среднее из всех остальных определений того времени.
256 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ По плану Струве каталоги фундаментальных звезд с координатами, определенными абсолютными методами на упоминавшихся выше инструментах (построенных Эртелем по идее Струве) через каждые 20 лет должны были пересоставляться Магнус Олаевич НЮРЕН (1837—1921) для установления собственных движений звезд и учета изменений, происшедших в инструментах. В фундаментальный каталог вошли звезды ярче 4-й зв. величины от 15° южного склонения до полюса. Повторяя и постепенно расширяя эту программу, пулковские астрономы составили фундаментальные каталоги 1845 г. (Б. Я. Швейцер, Е. Н. Фусс, Г. Линд- гаген, А. Ф. Вагнер и главным образом X. И. Петере), 1865 г. (А. Ф. Вагнер, Г. Гюльден, М. О. Нюрен), 1885 г. (М. О. Ню- рен), 1905 г. и 1930 г., содержавшие примерно по 500 звезд. В конце XIX и в начале XX в. в этих работах участвовали М. О. Нюрен, А. А. Иванов, С. К. Костинский, А. С. Васильев, Б. П. Остащенко-Кудрявцев, Ф. Ф. Ренц, О. А. Баклунд,
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 257 И. В. Бонсдорф, Л. Л. Маткевич. Таким же способом были составлены каталоги координат около V/2 тысяч более слабых звезд в 1900, 1905 и 1925 гг. На Международной конференции 1909 г. Баклунд предложил список звезд для абсолютных каталогов, установлен- Герман Яковлевич РОМБЕРГ (1834—1894) ный в Пулкове, принять за международный список фундаментальных звезд. Это предложение было принято. Дополненный списком звезд южного неба, составленным директором обсерватории на мысе Доброй Надежды Хофом, он стал называться списком Баклунда—Хофа и был принят как международный. Звезды этого списка наблюдались до 1925 г. в Пулкове (начиная с каталога 1900 г.) и в других обсерваториях мира — в Англии, в Южной Африке, в США и т. д. При помощи меридианного круга был составлен выпущенный в 1889 г. каталог 3542 звезд. Он включал звезды до 6-й зв. величины в зоне, установленной для фундаментальных каталогов. Наблюдения для этого каталога вели Е. Е. Саблер, В. К. Деллен, А. Ф. Виннеке, А. И. Громадзский. В 1877 г. был выпущен каталог так называемых дополнительных звезд
258 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ (А. И. Громадзский, М. О. Нюрен, В. Е. Фусс, И. Е. Кор- тацци, Г. Я. Ромберг); В 1891 г. Г. Я. Ромберг выпустил каталог положений 5634 звезд (двойных и служивших опорными при определении положения комет и т. п.). Последующие его наблюдения 7000 звезд были обработаны Я. М. Зейботом к 1909 г. Яков Мартынович ЗЕЙБОТ (1855—1916) Три небольших каталога околополярных и зодиакальных звезд были затем составлены М. Н. Мориным, В. В. Серафи- мовым и М. П. Диченко. Я. М. Зейбот в 1916 г. опубликовал еще перенаблюдение 8800 звезд из каталога Шельерупа в зоне + 15°, —15° по наблюдениям М. П. Диченко и А. С. Васильева, а остальные звезды этого каталога наблюдали М. Н. Морин и А. А. Кондратьев. В 1909 г. наблюдения всех звезд Шельерупа были закончены, и в 1938 г. их результаты опубликовал обрабатывавший их В. В. Серафимов. С 1909 г. Морин и Кондратьев определили еще координаты 3396 опорных звезд для Гельсингфорсской зоны фотографиче-
АСТРОМЕТРИЧЕСКЙЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 259 ской карты неба. Обработка каталога была закончена М. Н. Мориным к 1933 г. Кроме этих больших и наиболее точных каталогов, в Пулкове был составлен и выпущен ряд других звездных каталогов, совершенствовалась методика и техника наблюдений и их Михаил Николаевич МОРИН (1861—1933) обработка, вводились хронографы, безличные микрометры и т. д. Однако даже простое перечисление всех этих работ увело бы нас далеко за рамки этой книги. В заключение укажем лишь на то, что пулковские каталоги лежат в основе всех современных сводных фундаментальных звездных каталогов, таких, как каталоги Босса, GC и FK3, который с 1940 г. принят за международный стандарт. По сравнению с систематическими и непрерывными работами Пулковской обсерватории и ее южных филиалов вклад
260 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ университетских обсерваторий в астрометрию был невелик. Их работы по звездным каталогам были упомянуты при описании истории обсерваторий. Наибольшую ценность и объем имели каталоги положений звезд, составленные в Казани, Москве и Варшаве. Александр Семенович ВАСИЛЬЕВ (1868—1947) Все эти каталоги уточнили положения звезд, наблюдаемых для геодезических целей, явились опорой для изучения движения планет и комет и дали материал для вывода собственных движений звезд. Изучение этих движений, которыми занимались многие русские астрономы, и в настоящее время используется для определения расстояний до звезд, для выяснения строения и динамики звездного мира. Из астрометрических наблюдений были выведены и значения важнейших астрономических постоянных. Было выведено упоминавшееся выше значение постоянной аберрации. Постоянную аберрации определяли также С. П. Глазенап и М. О. Нюрен. В 1842 г. О. В. Струве определил значе-
АСТРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ОБСЕРВАТОРИЯХ 261 ние постоянной прецессии, которое принималось в науке в течение почти 60 лет, и оно, повидимому, ближе к истине, чем введенная впоследствии величина ее, данная Нью- комбом. Значения важнейших астрономических постоянных, установленные русскими учеными, в сравнении с современными данными таковы: Постоянная аберрации Постоянная нутации По Бесселю 20//,25 По Бесселю 8",98 По Струве ...... 20, 45 По Петерсу 9, 22 По Нюрену 20, 49 Современное 9, 21 По Глазенапу 20, 50 Современное 20, 47 Значения астрономических постоянных, установленные русскими учеными, были общеприняты до 1896 г. Таблицы рефракции, составленные Гюльденом, использовались и другими обсерваториями, хотя там были иные атмосферные условия. Рефракцию и ее влияние на вывод астрономических постоянных изучали С. П. Глазенап и М. А. Ковальский. Кроме наблюдений для фундаментальных звездных каталогов, астрономы Пулковской и других русских обсерваторий определяли положения планет, астероидов, Луны и появляющихся комет при помощи микрометра на рефракторе, а иногда и меридианным кругом, опираясь на известные координаты звезд точных каталогов. О микрометрических измерениях двойных звезд, получивших в России большое развитие благодаря трудам В. Я. и О. В. Струве, говорится в главе о звездной астрономии, а также в описании истории обсерваторий. Некоторые астрономы систематически проводили наблюдения моментов покрытий звезд Луною для проверки теории ее движения и определяли моменты контактов во время солнечных затмений. Об исключительном ряде наблюдений либрации Луны, послуживших и для выводов о ее фигуре, мы говорили при описании казанских обсерваторий. Необходимо сказать еще о русских работах по исследованию колебаний широт, которое ожидалось теоретически на основе работ Эйлера. В 80-х годах было замечено, что широты обсерваторий в небольших пределах периодически меняются, причем так, что это свидетельствует о перемещении оси вращения Земли внутри нее самой с периодом, большим того, который предсказывал Эйлер (305 суток). Несоответствие периодов объясняется
262 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ тем, что Земля не является абсолютно твердым телом (средняя упругость вещества Земли равна упругости стали). В 1842—1843 гг. Петере в Пулкове впервые обнаружил из своих наблюдений на вертикальном круге изменение широты. В 1872—1875 гг. его вывод (в Пулкове же) подтвердил Ню- рен. С 1890 г. колебание широты продолжали изучать в Пулкове на вертикальном круге Б. Ванах и С. К. Костин- ский, с 1892 по 1901 г. М. А. Грачев—в Казанской обсерватории, в 1895— 1896 гг. Д. Д. Гедеонов — в Ташкенте. Классическая работа П. К- Штернберга (1892—1903 гг.) была посвящена определению изменений широты Москвы в связи с недавно перед этим открытым движением земных полюсов. Его работа отличалась скрупулезным вниманием к возможным ошибкам при пользовании приборами. Штернберг установил сложность движения полюсов и Рис. 79. Зенит-телескоп. пришел к выводу о необходимости организовать постоянные обсерватории для систематического определения широт в разных точках Земли. В 1895—1898 гг. в порядке международного соглашения было решено построить шесть международных станций, расположенных вдоль
ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ 263 параллели 39°8', снабженных однотипными инструментами — зенит-телескопами. Перед станциями ставилась задача определения своих широт. Эти определения производились по наблюдениям околополярных звезд в каждую ясную ночь одним и тем же методом (по способу Талькотта). Колебания широт не превосходят ±0",4, и поэтому такие наблюдения требуют особой тщательности. Одна из этих станций была построена в Чарджуе (в Средней Азии) и начала наблюдения в сентябре 1899 г. Она была по времени второй из шести станций, начавших работу. Чарджуйская станция была организована при содействий Ташкентской обсерватории, и наблюдатели на ней назначались военным ведомством. В Пулкове с 1904 г. также велись наблюдения специально установленным зенит-телескопом работу Фрейберга-Кон- дратьева. С. К. Костинский в Пулкове впервые предложил формулу, позволяющую по изменениям широты нескольких обсерваторий установить изменения в положении полюса на Земле и обратно, и его формулой широко пользуются сейчас. В результате всех этих работ оказалось, что явление колебания широт сложнее, чем это предполагалось ранее, и что помимо долгого периода (около 430 суток) оно заключает в себе и более кратковременные изменения. 4. Фотографическая астрометрия. С. К. Костинский и П. К. Штернберг Опыты применения фотографии к целям астрометрии начались вскоре же после изобретения фотографии, но ввиду сложности фотографического процесса и малой чувствительности фотопластинок, в начальный период фотографии развитие фотографической астрометрии шло медленно. В 1858 г. в Англии был построен фотогелиограф для фотографирования Солнца. В 1864 г. фотографирование Солнца с помощью фотогелиографа началось в России на Пулковской обсерватории, потом оно систематически проводилось на Виленской обсерватории. По фотографиям можно было измерять положение пятен на диске Солнца. Пулковские астрономы попытались в 1874 г. применить фотографию и для определения параллакса Солнца из наблюдений прохождения Венеры по его диску. Эту работу, которая была одной из первых в мире работ по фотографической астрометрии, проводил Б. А. Гассельберг, шведский астроном, долго работавший в Пулкове. Его наблюдения были использованы Тоддом для получения параллакса Солнца (8",88). В 1887 г. в Пулкове делались опыты фотографирования звезд рефракторами (Б. А. Гассельберг и Ф. И. Блюмбах).
264 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ После вступления Ф. А. Бредихина на должность директора Пулковской обсерватории был заказан 34-сантиметровый «нормальный астрограф» с фокусным расстоянием 3!/2 м, дававший в масштабе V в 1 мм фотографии неба площадью 2° X 2°. У этого астрографа в одном кожухе заключены фотографическая труба и такая же визуальная труба-гид, служащая для контроля за правильностью хода часового механизма, ведущего инструмент при фотографировании. В 1894 г. такой же астрограф при содействии Бредихина был построен Репсольдом (с объективами фирмы братьев Анри) и для Ташкентской обсерватории. В 1900 г. В. К- Цераским и П. К- Штернбергом в Москве был установлен двойной астрограф. Его фотографический объектив имеет диаметр 38 см и фокусное расстояние 6,2 м. Эти три инструмента позволили вести фотографические работы высокой точности. Необходимо заметить, что основная задача этих работ состояла в определении собственных движений звезд путем сравнения снимков, сделанных с промежутком времени, по крайней мере, в несколько лет. Поэтому вначале производилась так называемая «закладка первых эпох», т. е. накопление первых фотографий. Понятно, что с течением времени они приобретают все большую ценность. Первым наблюдателем на пулковском нормальном астрографе был А. А. Белопольский. Он произвел, в частности, по- видимому, впервые в мире, фотографические определения положения спутников Марса. С 1895 г. работу на астрографе непрерывно по очень большой программе вел Сергей Константинович Костинский (1867—1936). Свойства фотографических пластинок в применении к астрономическим работам в XIX в. еще не были изучены. Применение нового метода требовало тщательных испытаний, в ходе которых Костинский открыл названный его именем эффект: положения на фотографии двух близких друг к другу светящихся точек искажаются, их изображения как бы отталкивают друг друга. Из работ Костинского особую известность получили исследования движений звезд, основанные на сравнении фотографий неба, сделанных с большим промежутком времени. Относясь очень вдумчиво и критически к результатам измерения ничтожных сдвигов небесных светил за относительно короткое время их наблюдения, Костинский отверг реальность ничтожно малых движений, как будто подмеченных им и американским астрономом ван-Мааненом в спиральных туманностях. Этим самым Костинский отверг и далеко идущие выводы ван-Маанена, основанные на этих мнимых движениях. Ван-Маанен считал, что спиральные туманности,
ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ 265 природа которых тогда не была известна, очень близки к нам и имеют небольшие размеры. Развитие науки показало, что прав был Костинский, а не ван-Маанен. Спиральные туманности оказались колоссальными звездными системами, подобными нашей звездной системе — Галактике — и удален- Сергей Константинович КОСТИНСКИЙ (1867—1936) ными от нас на расстояния, которые свет проходит в течение миллионов лет. С. К. Костинский, избранный в 1915 г. в члены-корреспонденты Академии наук, создал школу специалистов по фотографической астрометрии и накопил огромную коллекцию фотографий неба, в частности фотографий отдельных участков неба (так называемых площадок Каптейна), установленных для выборочного изучения нашей звездной системы. Сравнение их с фотографиями, сделанными в Пулкове же, впоследствии позволило составить каталог движений 18 000 звезд
266 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ в ряде площадок Каптейна. Этот каталог является капитальным вкладом в дело изучения звездных движений, расстояний до различных звезд и строения звездного мира. С 1911 г. Пулковская обсерватория приняла участие в большой международной работе по изучению нашей звездной системы (эта работа до сих пор не закончена ввиду ее обширности). Костинский получил также фотографии спутников всех больших планет, собрав ценнейший материал для изучения их движений. Эти наблюдения, начатые им в 1896 г., продолжались десятки лет. Определялись фотографически положения комет и астероида Эрос (в 1900 г.). Впоследствии эти наблюдения Эроса были использованы Хинксом в Англии для вывода значения параллакса Солнца. В начале своей деятельности Костинский посвятил много внимания определению фотографическим путем параллаксов звезд по методу Каптейна. В 1902 г. он убедился, что параллакс выбранных им звезд по величине близок к ошибкам наблюдений. Позднее он возвращался к этим работам, стремясь достигнуть необходимой точности. С 1903 г. Костинский для выявления и измерения заметных собственных движений звезд стал применять стереокомпаратор и опубликовал ряд работ о методике его использования. Он исследовал движения звезд в рассеянных звездных скоплениях. Однако величины движений звезд, найденные им в шаровом звездном скоплении, и обнаружение вращения спиральной туманности в Гончих Псах впоследствии не подтвердились. Костинский энергично продолжал свою научную работу и после Великой Октябрьской социалистической революции. Измерения положения звезд и спутников Юпитера по фотографиям в Пулкове с 1898 по 1902 гг. проводил также Ф. Ф. Ренц (1860—1941). За работу о спутниках Юпитера он получил в 1902 г. большую золотую медаль Академии наук. Эту работу Ренца голландский астроном де Ситтер использовал для улучшения теории движения спутников Юпитера. Как мы уже упоминали, с конца XIX в. в Ташкентской обсерватории были накоплены обширные коллекции фотографий звездных скоплений и туманностей, которые в советскую эпоху послужили ценнейшим материалом для вывода собственных движений этих объектов. В Ташкенте наблюдались также положения астероидов и комет. В истории отечественной астрономии видное место занимают труды астронома-большевика Павла Карловича Штернберга (1865—1920). Великий ученый-демократ К. А. Тимирязев охарактеризовал Штернберга так: «Это был преданный
ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ 267 своему делу, настоящий серьезный ученый и настоящий революционер, не только сочувствующий революции и увлекавшийся ею, но и делавший ее». Окончив Московский университет в 1887 г., Штернберг был оставлен при университете, и вся его научная деятельность была связана с Московской обсерваторией. Франц Францевич РЕНЦ (1860—1941) Ранние работы Штернберга по определению силы тяжести в ряде мест, проведенные им в 1888—1889 гг., были удостоены медали Географического общества. Значительно позднее Штернберг вновь вернулся к этим вопросам и в 1915 г. начал широкое изучение аномалии силы тяжести в Московской губернии, продолженное его учениками после Великой Октябрьской социалистической революции. О его работах, посвященных исследованию изменений широты, мы уже говорили ранее.
268 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В деле применения фотографии к точным измерениям в астрономии Штернберг, как и Костинский в Пулкове, был новатором. Он показал ряд преимуществ применения фотографии к изучению взаимного обращения двойных звезд. Полученные им в начале XX в. превосходные фотографии звезд и туманностей имеют большую ценность для вывода собственных движений звезд. Его фотографии Юпитера, полученные на том же большом телескопе Московской обсерватории, измеренные через полвека после того, как они были сняты, дали основание советскому астроному Н. А. Козыреву заподозрить асимметрию фигуры Юпитера. Как профессор университета, Штернберг воспитал многочисленных учеников. В 1916 г. он сменил В. К. Цераского на посту директора Московской обсерватории. Одновременно Штернберг преподавал астрономию на Высших женских курсах. Активное участие Штернберга в революционной борьбе рабочего класса началось с 1905 г. Как последовательный революционер, Штернберг вступил в партию большевиков и выполнял ответственные поручения партии в самое трудное время после поражения первой русской революции, когда стояла задача — организованно отступить и готовиться к новому наступлению против самодержавия и капитализма. Штернберг хранил на обсерватории оружие и литературу и активно работал в условиях подполья в партийном военно- техническом бюро, занимавшемся вопросами подготовки вооруженного восстания. Наиболее смелым его предприятием была произведенная им в Москве съемка городских планов, предназначенных для ведения уличных и баррикадных боев во время будущего восстания. Это дело он осуществил вместе с обученными им рабочими, переодетыми в студенческую форму, под видом научных изысканий. В 1917 г. в дни октябрьского восстания в Москве Штернберг был уполномоченным партийного центра, руководившего восстанием в Замоскворецком районе. Он проявил себя энергичным боевым руководителем, и ему принадлежала видная роль в организации и проведении боевых операций, обеспечивших победу Советской власти в Москве. После победы Великой Октябрьской социалистической революции Штернберг был комиссаром Московской губернии, а потом комиссаром по высшим учебным заведениям. С его деятельностью на этом посту связано начало коренной перестройки высшей школы. В конце 1918 г., когда из Сибири началось наступление армии Колчака, Штернберг был назначен членом Реввоенсовета 2-й армии восточного фронта, а потом членом Реввоенсовета фронта и принял активное участие
Павел Карлович ШТЕРНБЕРГ (1865—1920)
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ 269 в разгроме Колчака и очищении Сибири от белогвардейцев. Штернберг скончался в 1920 г., заболев на фронте. Его именем впоследствии был назван Институт, организованный на базе обсерватории Московского университета, с которой была связана вся научная деятельность Штернберга. Г Л А В А 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ И НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА 5. Теоретическая астрономия Теоретическая астрономия изучает на основе закона всемирного тяготения относительное движение двух тел, не учитывая их взаимодействие с другими телами, которое во многих случаях проявляется сравнительно слабо и в «первом приближении» может не приниматься во внимание. Например, в солнечной системе на любую планету действует притяжение всех остальных планет, но оно ничтожно в сравнении с притяжением Солнца, и в известных случаях им можно пренебречь. Ньютон полностью решил общую задачу двух тел и показал, что в этом случае движение тел происходит по орбитам, являющимся одним из конических сечений: по эллипсу (в частном случае — кругу), параболе или гиперболе. Поэтому основной задачей теоретической астрономии осталось вычисление так называемых элементов орбит (говорят: «вычисление орбит») небесных тел на основе их наблюденных видимых положений на небе в различные моменты. Из этих наблюдений, дающих лишь направление от Земли к светилу, вычисляются элементы орбиты, т. е. величины, характеризующие размеры, форму орбиты, положение ее в пространстве и положение на ней планеты в какой-либо момент. Другая задача, более простая, состоит в вычислении по известным элементам орбиты эфемериды, т. е. таблицы, указывающей для ряда моментов положение небесного тела в пространстве и на небе для земного наблюдателя. К теоретической астрономии иногда относят теорию пред- вычислений солнечных и лунных затмений, предвычисление покрытий звезд Луною, и т. п. явлений, а также вычисление из наблюдений орбит визуально-двойных звезд. Орбиту небесного тела — планеты или кометы — можно вычислить всего по трем наблюдениям положения планеты или кометы на небе. Однако этим будет получена лишь так называемая предварительная орбита. Дальнейшее уточнение орбиты производится путем использования данных многих наблюдений, и окончательная орбита должна наивероятней-
270 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ шим образом представить все наблюденные положения светила. При этом уже надо учитывать хотя бы важнейшие возмущения движения данной планеты, вызываемые притяжением других тел солнечной системы, так что эта задача является переходной к задачам небесной механики. Первый (геометрический) способ вычисления параболической орбиты кометы на основе закона всемирного тяготения, исходя из наблюдений, разработал в 1686 г. Ньютон. Его рассуждения были столь сжаты, что из современников Ньютона только Галлей смог применить их к вычислению орбит комет и пришел к выводу об эллиптичности орбиты одной из изученных им комет, которой впоследствии было присвоено его имя. Заслугой выдающегося русского ученого акад. А. Н. Крылова (1863—1945) было издание им в 1911 г. аналитического изложения метода Ньютона. Крылову же принадлежит перевод на русский язык классического труда Ньютона «Математические начала натуральной философии», в котором заложены основы всей так называемой «классической механики», а также теоретической астрономии и небесной механики. Труд Крылова, снабженный прекрасными комментариями, сделал широко доступным у нас это важнейшее сочинение, написанное Ньютоном на латинском языке и очень трудное для понимания. Эйлер в 1744 г. дал первый аналитический способ вычисления орбит комет, но он был очень неудобен; однако при этом Эйлер вывел одну важную теорему, лежащую в основе всех методов определения параболических орбит. Немецкий ученый Ламберт в 1761 и 1771 гг. обобщил теорему Эйлера для орбит других видов и продвинул тем самым решение проблемы. Лагранж в 1778 г. дал аналитический метод определения орбиты, не делая предположений о ее эксцентриситете, а в 1783 г. дал второй метод. Теоретически решения Лагранжа были совершенно правильны, но оба предложенных им метода были мало пригодны для вычислений. В 1809 г. Гаусс, опираясь на первый метод Лагранжа, опубликовал свой метод вычисления эллиптических орбит и сделал его удобным для практики. Почти одновременно с началом работ Гаусса, Оль- берс (также в Германии), опираясь на труды Лагранжа и особенно на труды Ламберта, дал метод определения параболических кометных орбит, который в основном употребляется и до сих пор. Исследования В. И. Фабрициуса показали (1883), что французский ученый Дю Сежур еще в 1779 г. развил метод, почти тождественный по существу с методом Ольберса,
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ 271 а Р. Ф. Фогель в Киеве (в 1894 г.) показал идентичность методов Ольберса и Ламберта. Таким образом, основы теории определения орбит небесных тел были заложены крупнейшими математиками XVIII и начала XIX вв. — Ньютоном, Эйлером, Лагранжем, Гауссом. Однако и после этого астрономам и математикам осталось еще много работы по усовершенствованию предложенных методов. Делались попытки дать и другие способы определения орбит, нередко очень оригинальные, но на практике они не могли заменить способы, упомянутые выше. Историю развития теории определения орбит изложил С. Д. Черный (Варшава, 1911 г.). В разделе, посвященном истории астрономии в России в XVIII в., были отмечены труды Эйлера, Лекселя и Ф. И. Шуберта, посвященные теоретической астрономии. Напомним, что Шуберт в 1798 г. издал первый в России курс теоретической астрономии. Почти в то же время астроном А. Бугров в Москве дал краткое изложение основ этой области науки. Более обстоятельное изложение дал Д. М. Перевощиков в 1853 и 1863 гг. Впоследствии были изданы учебники М. Ф. Хандрико- ва (1865, 1877, 1883, 1890), А. Н. Савича (1884) и ряд других. В 1952 г. Г. М. Баженов в Харькове составил краткий исторический обзор и дал перечень отечественных работ по теоретической астрономии, однако оценку значения большинства из них еще должны сделать специалисты в этой области. В настоящей книге дать обстоятельный обзор этих трудов не представляется возможным. Следует заметить, что кроме многочисленных отдельных исследователей в России сформировались целые научные школы астрономов-теоретиков, которые на протяжении многих десятилетий разрабатывали определенные вопросы, и в их трудах нередко заметна преемственная связь. Здесь в первую очередь выделяются киевская школа, представленная именами М. Ф. Хандрикова, В. И. Фабрициуса, Р. Ф. Фогеля, И. И. Ильинского и С. Д. Черного, и петербургская школа, основателем которой был А. Н. Савич. Его учениками были М. А. Ковальский, Д. И. Дубяго, И. А. Востоков, Г. В. Левицкий и многие другие ученые, занимавшиеся теоретической астрономией. Видные астрономы-теоретики, вышедшие из этих школ, работали в Казанском, Варшавском и других университетах, где возникли группы специалистов по теоретической астрономии. С середины XIX в. поиски наиболее рациональных в разных случаях методов вычисления орбит стимулировались все возрастающим числом открытий астероидов и комет и количество работ в этой области заметно увеличилось.
722 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Способ Ольберса применительно к экваториальной системе координат впервые был изложен Гюльденом в 1862 г. Исследованием метода Ольберса занимались также Ф. К. Берг в Вильно (в 1871—1875 гг.) и И. А. Востоков в Варшаве (1873), а в особенности ученые киевской школы теоретической астрономии. Так, Фабрициус использовал так называемый «принцип Гиббса» для разработки двух оригинальных методов определения орбит без ограничения величины эксцентриситета. Его способы давали высокую точность, тогда как в способе Ольберса необходимая точность практически не достигалась, как это показал Ф. Клаузен в Дерпте (1850). В 1893 г. Фабрициус подвел итоги своих работ в труде «Начало Джибса и его применение в теоретической астрономии» (пишут Джибс, Джиббс и Гиббс). Фогель в Киеве в 1892 г. упростил второй из методов Фабрициуса, а в 1911 г. разработал метод вычисления параболических орбит, названный им теоретически полным, так как он использует все три уравнения теории, тогда как Ольберс сам использовал только два из них. Позднее С. Д. Черный, выполнивший (начиная с 1907 г.) ряд исследований по теории и практике вычисления орбит, отстаивал теоретическую полноту способа Ольберса. Фогель вывел уравнение, заменяющее собой уравнение Эйлера, и благодаря этому оказалось возможным найти одно решение задачи в тех случаях, когда метод Ольберса предлагал выбор между тремя решениями. Простой графический метод решения уравнения Фогеля был предложен в Киеве уже после 1917 г. И. И. Ильинским, но все же широкого распространения способы Фабрициуса и Фогеля не получили, как и работа Фогеля об определении орбит, мало наклонных к эклиптике (1895), премированная Русским астрономическим обществом. Фогель и Черный, а также Т. Банахевич исследовали ряд вопросов, связанных с числом решений при вычислении некоторых орбит, как, например, орбиты яркой кометы 1910 а; пулковский астроном Н. М. Ляпин в двух работах в 1911 и 1912 гг. применил к вычислению орбиты этой кометы редко используемый метод Лапласа. Новые формы доказательств теоремы Эйлера — Ламберта были даны в Киеве Хандриковым (1873), Фогелем (1883), Черным (1908), а также в 1884 г. «отцом русской авиации» Н. Е. Жуковским (1847—1921) и значительно раньше А. Н. Савичем в Петербурге (доказательства Жуковского и Савича наиболее просты). Таким образом, киевские астрономы весьма интенсивно и плодотворно разрабатывали методы определения орбит. Теорема Эйлера — Ламберта в 1875 г. была использована М. А. Ковальским для прямого нахождения элементов орбиты,
Теоретическая астрономия 273 без введения промежуточных неизвестных, как зто делал Гаусс* Н. Е. Жуковский вывел (1883) упрощенным способом метод Гаусса для определения эллиптических орбит и дал графическое решение основного уравнения теории. Этот метод и метод Лапласа были проанализированы в 1911 г. академиком А. Н. Крыловым. Как мы видим, не только астрономы, но и крупнейшие русские механики уделяли немалое внимание вопросам теоретической астрономии. В Варшавской обсерватории И. А. Востоков в 1888 г. дал практически удобное видоизменение второго из методов Ла- гранжа для вычисления эллиптических орбит, — работу, аналогичную проделанной Гауссом для первого метода Лагранжа. Как уже отмечалось, Востоков разработал свой метод задолго до Шарлье в Швеции и Андуайе во Франции, которые ошибочно признавались авторами этого метода. А. А. Яковкин в Казани в 1912—1913 гг. разработал метод определения расстояний до планет и комет графическим способом, а также с помощью специального прибора. М. А. Вильев в Петербурге в 1916 г. решил ряд частных задач теории определения орбит. Не перечисляя ряда других работ по теоретической астрономии, в большинстве случаев упомянутых нами при описании истории обсерваторий, скажем еще о теории вычисления улучшенных орбит. А. С. Веребрюсов в Харькове в 1888 г. предложил метод нахождения поправок к приближенно известным значениям элементов орбиты по наблюдениям, разделенным большими интервалами времени. Вопросам теории улучшения орбит были посвящены работы Ф. Клаузена (1831 г., Юрьев), М. А. Ковальского (1859 г., Казань), Я. Ф. Ковальчика (1874 г., Варшава), А. Я. Орлова (1905 г., Юрьев), Н. П. Ка- меньщикова (1911 г., Петербург), С. А. Казакова (1912 и 1914 гг., Москва), С. Б. Шарбе (1912—1917 гг., Юрьев и Ека- теринослав). При этом Ковальский ввел координаты, связанные с плоскостью исправляемой орбиты. Этот способ, усовершенствованный впоследствии во Франции Титьеном (в 1866— 1876 гг.), стал широко и с успехом применяться для вычисления орбит астероидов. Не ограничиваясь разработкой теории определения орбит, русские ученые практически определили множество приближенных и окончательных орбит планет и комет. Среди этих работ особого упоминания заслуживают исследования орбит метеорных потоков Ф. А. Бредихина (1889), работы М. А. Ковальского по составлению таблиц движения Нептуна (1852 и 1856), исследования движения кометы Энке и некоторых
274 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ астероидов, выполненные пулковскими учеными. Однако эти работы относятся скорее к области небесной механики. Следует упомянуть еще работу М. А. Ковальского, дающую простой графический метод предвычисления покрытий звезд Луною и затмений Солнца (1855) и его же работу (1880) по решению проблемы Бертрана (о ней мы упоминали на стр. 169), которой почти одновременно занимался и известный русский математик В. Г. Имшенецкий (1879). Много внимания русские ученые уделяли теории вычисления орбит двойных звезд. М. А. Ковальский в Казани (1872) дал способ вычисления орбит, до сих пор не утративший своего значения. В 1876 г. теорией определения орбит двойных звезд занимался А. К. Кононович в Одессе. В Москве Б. П. Модестов в 1899 г. издал прекрасную монографию о двойных звездах, а С. П. Глазенап в Петербурге в свою очередь предложил оригинальный метод определения их орбит. Определением орбит двойных звезд занимался в Пулкове и в Харькове Г. В. Левицкий. Особый геометрический метод для этой цели был предложен также известным математиком Б. К. Млодзеев- ским в Москве (1890). Через 35 лет, в 1925 г., канадские астрономы Ф. Анрото и Р. Стюарт изложили метод Млодзеев- ского от своего имени, глухо упоминая о Млодзеевском, работу которого они, следовательно, знали. Но вместо того, чтобы указать прямо, что они излагают его метод, они упоминают лишь, что Млодзеевский «как будто» первый заметил одну частную особенность, используемую в этом методе, тогда как на самом деле Млодзеевский подробно изложил решение всей задачи, которое было воспроизведено также и в книге Модестов а. 6. Небесная механика Предметом небесной механики является разработка общей теории движения трех или более тяготеющих друг к другу тел и общей теории возмущений. Небесная механика изучает также теорию движения тел солнечной системы, теорию фигур небесных тел и исследует изменения положения оси их вращения. К сожалению, в советской литературе по небесной механике до сих пор почти совсем не уделялось внимания изучению наследства, оставленного русскими учеными XVIII и XIX вв. Поэтому наш обзор работ русских ученых по небесной механике ни в какой степени не может претендовать на полноту охвата и на точность, однако, разумеется, в нашей книге невозможно не дать хотя бы самое общее представление о работах в этой области в России. Как и в других странах, в России работами по небесной механике занимались сравнительно немногие астрономы и ма-
НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА 275 тема?ики. Выше мы указывали на причины такого явления. К сказанному можно добавить, что ограниченность математического аппарата, не позволяющего решить многие дифференциальные уравнения небесной механики, тормозили и тормозят развитие классической небесной механики. Больше всего изучалось движение многочисленных комет и астероидов, поскольку для этого требуется по преимуществу лишь учет возмущений при движении, достаточно близком к движению по законам Кеплера. После классических работ Л. Эйлера и его ученика Лек- селя мы встречаем в XIX в. обширные исследования Д. М. Пе- ревощикова по теории возмущений (в Москве, а потом в Петербурге), перечисленные в очерке по истории возникновения Московской обсерватории. Эти труды остаются, к сожалению, не изученными. Осталось незамеченным и то, что академик Ф. И. Шуберт в свое время (в 1802 г.) впервые вычислил возмущения, производимые Юпитером в движении единственной известной тогда малой планеты Цереры, только перед тем открытой, для которой Гаусс вычислял орбиту без учета возмущений. Забыт также «Курс небесной механики» М. В. Остроградского (1801—1861), о котором в 1830 г. Пуассон и Араго сообщали Парижской Академии наук. Почти одновременно с исследованиями Д. М. Перевощикова М. А. Ковальский в Казани в 1852—1856 гг. разработал теорию движения Нептуна с учетом долгопериодических возмущений от Урана, Сатурна и Юпитера. Таблицы, вычисленные им по этой теории и доведенные до 1880 г., практически служили для вычисления эфемерид Нептуна до 1867 г. Ньюкомб, пересмотрев теорию движения Нептуна, нашел в формулах Ковальского ошибку в знаке у одного из членов его ряда. Но для исправления этой чисто вычислительной ошибки к таблицам Ковальского оказалось достаточным прилагать небольшие поправки, а таблицы, составленные самим Ньюкомбом, были менее удобными для вычислений. Ковальский изучал также одну из основных проблем небесной механики — проблему разложения в бесконечный ряд так называемой пертурбационной функции, которая определяет величину взаимных возмущений небесных тел. Значение этой работы Ковальского, как и работ Перевощикова по тому же вопросу, еще не изучено нашими специалистами по небесной механике. Наиболее интенсивно проблемы небесной механики разрабатывались в Пулкове и в Петербургском университете. Метод Ганзена, уже вскоре после его появления в 1868 г., был использован Беркевичем в Одессе для построения теории
276 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ движения астероида Юноны с учетом испытываемых ею возмущений. В 60-х годах появились исследования работавшего в Пулкове шведского астронома Г. Гюльдена (1841—1896), посвященные движению кометы Энке, названной так в честь астронома, предложившего метод вычисления возмущений в ее движении. Эта комета была открыта в 1818 г. и имела самый короткий из известных для комет периодов обращения (3,3 года). Исследование возмущенного движения комет очень затрудняется значительным эксцентриситетом, сближением с планетами на короткие расстояния и большими наклонами их орбит к орбитам планет. Разработка теории движения комет, в особенности комет Энке и Г аллея, много дала для развития общей теории учета возмущений, хотя представление наблюдений теорией долго оказывалось недостаточно точным. Гюль- ден предложил такой метод разложения рядов, представляющих возмущения, который давал большие возможности, чем метод Ганзена, а потому оказывался более пригодным для практических расчетов. Уже в это время Гюльден вынашивал идеи, которые он развил после своего возвращения в Швецию и создал важную и интересную в математическом отношении теорию так называемых абсолютных орбит. Идеи Гюльдена в Пулкове же были развиты в 70-х годах другим пулковским астрономом Астеном применительно к комете Энке. Астен квучил движение этой кометы в течение 18 ее оборотов, что потребовало от него колоссальных по объему вычислений. На основании этих вычислений Астен, показав действенность метода Гюльдена, установил уменьшение эксцентриситета орбиты кометы Энке при каждом ее обороте вокруг Солнца. Преждевременная смерть прервала его работу, но кометой Энке вскоре занялся приглашенный в 1879 г. в Пулково О. А. Баклунд, использовавший мысль Гюльдена о введении новых переменных, представляющих орбиту кометы по частям. Ганзен в применении своего метода к комете Энке не получил ожидаемых им результатов, но Гюльден и Астен показали, что введением новых математических функций можно лучше использовать метод Ганзена. В ряде трудов, начиная с 1881 г., Баклунд усовершенствовал эти методы с целью объяснить представлявшееся загадочным непрерывное ускорение суточного движения кометы Энке при ее последовательных оборотах около Солнца. Для постоянного улучшения теории Баклунд пересматривал после каждого появления кометы весь материал о ней с самого начала и для этой огромной работы, видимо, впервые в истории русской астрономии использовал помощь многих вычислителей. Для объяснения векового ускорения в движении
НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА 277 кометы Баклунд выдвинул предположение о существовании около Солнца сопротивляющейся среды; впрочем, это предположение в дальнейшем не подтвердилось. После смерти Бак- лунда «слежку» за движением кометы Энке продолжал в Пулкове Л. Л. Маткевич. Вековые ускорения, хотя и не столь значительные, были обнаружены у ряда других комет. В то же время в движении некоторых комет замечено незначительное замедление. Лишь в середине XX в. удовлетворительное объяснение векового ускорения движения комет и, в частности, кометы Энке было дано А. Д. Дубяго в Казани, а вслед за ним Уипплом в США. Это объяснение основано на предположении о реактивном действии на вращающееся ядро кометы выделяющихся из него газов. Предполагается, что ядро состоит из смеси пыли и замерзших газов, испаряющихся под действием солнечного тепла. Таким образом, на протяжении столетия заслуга изучения загадочного движения кометы Энке почти целиком принадлежит астрономам Пулковской обсерватории, особенно Бак- лунду, и не напрасно это комету называют кометой Энке — Баклунда. В 1890 и 1898 гг. Баклунд опубликовал две работы, посвященные развитию метода Гюльдена и дающие новый метод приближенного вычисления абсолютных возмущений астероидов типа Гекубы. Таблицы движения этих планет, основанные на теории Баклунда, потом построили А. А. Иванов и сотрудница Пулковской обсерватории М. В. Жилова — первая женщина-астроном в Пулкове. В 1902 г. теорию планет типа Гекубы разработал временно работавший в Пулкове крупный шведский астроном Цейпель. Эта теория была видоизменением не метода Гюльдена, а так называемого «группового метода» шведского астронома Болина. Работы пулковских ученых, развивавших метод Гюльдена и теорию движения кометы Энке, не дали исчерпывающего решения проблемы учета возмущений в силу особенностей этого метода, но они дали много практически ценного. Более широкого развития работы по небесной механике в Пулкове не могли получить, так как главной задачей здесь были астроме- трические, а со временем — и астрофизические исследования. Кроме пулковских астрономов, способ Гюльдена разрабатывал в Петербургском университете А. М. Жданов. В 1884 г. он защитил магистерскую диссертацию «Способ Гюльдена определения частных возмущений малых планет», а в 1888 г. — докторскую — «Теория промежуточных орбит и приложение ее к исследованию движения Луны». По мысли Гюльдена, для Луны в качестве приближенной орбиты брался не кепле- ровский эллипс, а орбита, вычисленная с учетом важнейших
278 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ возмущений, которая и называется промежуточной орбитой. А. М. Жданов вывел в 1893 г., между прочим, элементы земного сфероида из геодезических измерений. Он получил для сжатия Земли значение 1 : 299,7, более близкое к значению 1 : 298,3, полученному в советскую эпоху Ф. Н. Красовским, чем прежнее значение Кларка 1 :293,5. Крупные теоретические работы выполнил А. А. Иванов. В 1895 г. он защитил диссертацию «Вращательное движение Земли», в которой был затронут и вопрос о колебаниях широт. Как уже упоминалось, Эйлер показал, что в результате совместного действия Луны и Солнца ось вращения Земли должна слегка перемещаться. Такое движение полюса было обнаружено лишь в 1881 г., а в 1891 г. американский ученый Чендлер установил, что период движения полюса составляет около 430 суток. Иванов для проверки этого использовал богатейший материал пулковских наблюдений, изучил роль всяких факторов, которые могли бы влиять на вращение Земли, и пришел к выводу, что если бы даже у Земли было жидкое ядро, то и тогда смещение полюсов происходило бы с периодом Чендлера в 430 суток (вместо периода Эйлера в 306 суток). В 1899 г. в докторской диссертации о теории прецессии Иванов подробно исследовал роль притяжения Луной и Солнцем не вполне шарообразной Земли, являющегося причиной прецессии, получив попутно для величины сжатия Земли 1 : 297,2. Им был выдвинут вопрос о несимметричности северного и южного полушарий Земли (этот вопрос вызывает большой интерес и в наше время) и были даны формулы для вычисления прецессии. А. А. Иванов обстоятельно разработал теорию движения астероида Герды, но не успел ее закончить. У А. А. Иванова было много учеников, работавших уже в советскую эпоху в области небесной механики и высшей геодезии. Еще в конце 70-х годов Д. И. Дубяго в Пулкове разработал теорию движения спутника Нептуна (единственного известного в то время) и астероида Дианы. Работы по небесной механике в университетах, кроме Петербургского, носили более эпизодический характер, чем в Пулкове. Варшавский астроном А. В. Краснов разрабатывал теорию движения Луны, а С. А. Казаков в Москве — некоторые вопросы теории возмущений, но их работы не получили дальнейшего развития. К концу XIX и частично к началу XX в. относятся замечательные работы по небесной механике двух русских ученых, приобревших мировую известность: Софьи Васильевны Ковалевской и Александра Михайловича Ляпунова, исследовавших теорию фигуры небесных тел,
НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА 279 С. В. Ковалевская (1850—1891) —выдающийся математик и писательница — представляла собой исключительное явление в условиях своей эпохи. Ее талант не мог, однако, найти благоприятную почву для развития в царской России, в которой до 70-х годов женщины не имели доступа к высшему образованию, а право на занятие ученых должностей за ними не признавалось и позднее. С. В. Ковалевской пришлось изучать математику частным образом за границей. В 1874 г., защитив диссертацию по теории дифференциальных уравнений, она получила степень доктора философии в Гейдельбергском университете. Позднее, в 1884 г., она получила кафедру математики в Стокгольмском университете, где и протекала в дальнейшем ее деятельность, оборвавшаяся преждевременной смертью. В 1889 г. С. В. Ковалевская была избрана членом-корреспондентом Петербургской Академии наук. Основные работы Ковалевской относятся к чистой математике и механике. Однако в 1885 г. она опубликовала исследование условий, при которых сплошное кольцо вокруг планеты, сходное по виду с кольцом Сатурна, могло бы быть устойчивым. Эту задачу она решила строже, чем Лаплас. Позднее было, впрочем, доказано, что представление Лапласа о кольце Сатурна, как о сплошном, ошибочно, и что кольца Сатурна должны состоять из множества отдельных частичек, обращающихся вокруг планеты подобно спутникам, независимо друг от друга. Экспериментальное подтверждение справедливости этого вывода было установлено А. А. Белопольским и Килером (США) спектральным методом. А. М. Ляпунов (1857—1918) был сыном известного астронома Казанского университета М. В. Ляпунова. Любимый ученик знаменитого математика П. Л. Чебышева, рано угадавшего в нем необычайные дарования, Ляпунов с 1885 по 1902 гг. занимал кафедру механики в Харьковском университете; в 1901 г. он был избран академиком. В возрасте 24 лет Ляпунов, по предложению Чебышева, взялся за труднейшую задачу исследования фигур равновесия вращающейся однородной жидкой массы, отличных от эллипсоидальных. Ляпунов не смог тогда решить эту задачу в общем виде до конца, но все же в 1884 г. он получил и опубликовал в Петербурге результаты, по богатству и по строгости выводов превзошедшие результаты полученные работавшими одновременно с ним над этой же проблемой известными английскими учеными Томсоном и Тэтом. В 1904 г. эта работа Ляпунова («Об устойчивости эллипсоидальных форм равновесия вращающейся жидкости») была переведена на французский язык и издана в Тулузе. Эта проблема имеет огромное значение в
280 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ вопросе о фигурах планет и звезд и тесно связана с вопросами происхождения небесных тел путем их разрыва в случае слишком быстрого вращения. Затем последовал ряд замечательных работ по математической физике и по общей теории устойчи- ности движения, которую Ляпунов фактически создал как точную отрасль науки, вполне отвечающую тем требованиям математической строгости, которые сложились в точном естествознании к концу XIX в. Ляпунов потом вернулся к изучению фигур равновесия и с 1903 по 1914 гг. опубликовал по частям труд, содержащий более 1000 страниц сложнейших выкладок, составляющих эпоху в истории данного вопроса и продвинувших его решение гораздо дальше и строже, чем это удалось сделать знаменитым ученым Дж. Дарвину в Англии и A. Пуанкаре во Франции. В 1892 г. в Харькове Ляпунов издал сочинение — докторскую диссертацию «Общая теория устойчивости движения», в которой он дал первое строгое определение устойчивости движения. Теория устойчивости имеет исключительно большое и все возрастающее значение для применений теоретической механики к различным областям науки и техники, в числе которых можно назвать и небесную механику и современную теорию автоматического регулирования. Ляпунов за свои труды был избран членом Академий наук в Риме и в Париже. Работы Ляпунова служат источником непрерывающихся до сего времени исследований многих ученых как в нашей стране, так и за границей. Таким образом, теоретическая астрономия и небесная механика имели в России в XVIII и XIX вв. многих блестящих представителей, и их труды вносили в общую сокровищницу науки много оригинальных идей и результатов, причем наследие Ляпунова только еще начинает давать свои богатые плоды, вдохновляя советских исследователей на принципиально новые изыскания решений тех проблем, которые оказались не под силу классической небесной механике, основанной по преимуществу Эйлером, Лапласом и Лагранжем. ГЛАВА 3 ЗВЕЗДНАЯ АСТРОНОМИЯ В РОССИИ В СЕРЕДИНЕ XIX в. 7. Звездная астрономия до работ В. Я. Струве Начало звездной астрономии, т. е. изучения статистических закономерностей в мире звезд, их движений, исследования строения звездных систем и их развития было положено B. Гершелем в Англии (в конце XVIH и в начале XIX вв.) и В. Я. Струве в России,
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАЕОТЫ В. Я. СТРУВЕ 281 В очерке истории Дерптской обсерватории отмечались работы В. Я. Струве по измерению двойных звезд, подтвердившие существование физических пар звезд с орбитальным движением. Таким образом, было установлено, что закон тяготения действует и за пределами солнечной системы. К середине века звездно-астрономические работы В. Я. Струве получили большой размах и были продолжены другими русскими учеными. Здесь мы заметим, что развитие звездно-астрономических работ в России стимулировалось двумя моментами. С одной стороны, возрастающая точность геодезических работ, в свою очередь "вызванных практическими потребностями страны, требовала уточнения знания точных положений звезд. Но эти положения меняются вследствие движений звезд в пространстве, так что изучение звездных движений и обнаружение их закономерностей было важно для предвычисления звездных положении. С другой стороны, развитие науки подводило к постановке вопросов раскрытия более общих закономерностей строения звездного мира, до тех пор совсем еще не изученных. Большим затруднением для решения Этих вопрсов была неизвестность расстояний хотя бы до ближайших звезд, а следовательно, отсутствие важнейшей единицы масштаба звездного мира. Для определения же положения в пространстве множества наблюдаемых звезд необходимо было разрабатывать статистические методы, еще неизвестные в то время. Надежду на успех в решении этой задачи давало изучение движения звезд, с выводами о динамической, а отсюда и о пространственной структуре звездного мира. Чрезвычайно характерно, что Струве рассматривал астрометрию и как основу для решения практических задач и как основу для решения общих задач звездной астрономии. Это широкое понимание задач науки можно сопоставить с формалистическими воззрениями крупнейшего немецкого астромет- риста Ф. Бесселя, современника Струве. Бессель считал, что задачей астрометрии является только измерение положений и движений небесных светил и не интересовался их природой, устраняя тем самым конечную цель, ради которой производятся эти измерения. 8. Звездно-астрономические работы В. Я. Струве Исследования двойных звезд, начатые В. Струве в Дерпте сначала на пассажном инструменте, а с 1813 г. на 95-миллиметровом рефракторе, продолжались потом в Пулкове. Они до сих пор представляют материал огромной ценности и лежат в основе современных данных о двойных звездах. Орбитальное
282 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ движение составляющих двойной звезды впервые было обнаружено В. Гершелем в системе двойной звезды Кастор в 1804 г., откуда он и вывел заключение о существовании физически связанных систем двух и более солнц. Свои исследования двойных звезд В. Струве начал в 1813—1814 гг. с проверки вывода Гершеля в отношении Кастора. Позднее, используя с конца 1825 г. превосходный новый рефрактор Фраун- гофера с нитяным микрометром, В. Струве за два с половиною года исследовал все северное звездное небо до —15° склонения, проверив 120 тыс. звезд и обнаружив 2200 новых двойных и кратных звезд. Последующие 15 лет пошли на тончайшие и терпеливые повторные измерения расстояний и взаимных положений составляющих звездных пар, причем в ряде случаев обнаруживалось орбитальное движение и была доказана физическая связь между ними. В работе 1837 г. В. Струве дал так называемые углы положения, угловые расстояния, цвета и относительные яркости 2714 двойных звезд. Эти работы Струве продолжал до 1852 г. Из его работ выяснилось, что на каждые 40 звезд ярче 9-й величины одна оказывается двойной. Каталог Струве включает пары с расстоянием меньше 32". Струве считал, что при большем расстоянии между звездами вероятность случайной (перспективной) близости двух одиночных звезд является слишком большой. Большой процент двойных систем среди ярких звезд Струве объяснял трудностью обнаружения слабых спутников у более отдаленных звезд. В настоящее время заключение Струве о большой распространенности в природе двойных звезд получило прочное подтверждение. Одним из главных критериев для распознавания физических звездных пар послужило общее собственное движение составляющих звезд. Гипотеза Бесселя о существовании невидимого спутника Сириуса, вызывающего замеченные им неправильности в собственном движении этой звезды, в 1851 г. была проверена и подтверждена в Пулкове тщательным анализом Петерса. Измерения и открытия двойных звезд продолжал в Пулкове на 15-дюймовом рефракторе и Оттон Васильевич Струве. Он открыл около 500 новых двойных звезд и для выяснения возможных ошибок наблюдений переработал также наблюдения своего отца. Каталоги обоих Струве лежат в основе современной науки о двойных звездах. Позднее интересные способы вычисления орбит двойных звезд были предложены многими русскими астрономами, о чем мы говорили в предшествующей главе. В астрономической литературе обычно указывалось, что впервые годичный параллакс звезд был определен почти одно-
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 283 временно тремя астрономами, причем раньше других свой результат опубликовал немецкий астроном Ф. Бессель, работавший в Кенигсберге (ныне Калининград). Как известно, годичный параллакс звезды есть угол, под которым со светила видна большая полуось земной орбиты, перпендикулярная к лучу зрения; величина этого угла р обратно пропорциональна расстоянию до светила, а расстояние равно D = 206 265 : р", причем за единицу взята большая полуось земной орбиты. Таким образом, измерение параллакса звезды и дает величину расстояния до звезды. Известно также, что годичное движение Земли вокруг Солнца отражается в том, что все звезды из-за смещения наблюдателя вместе с Землей описывают в течение года на небе эллипсы, большие полуоси которых равны их годичным параллаксам. Крайняя малость параллактических смещений, обусловленная огромной удаленностью звезд, в течение трех столетий после Коперника не позволяла установить параллаксы звезд: слишком недостаточны были точность измерительных инструментов и техника их использования. Для уверенности в том, что наблюдаемые смещения звезды реальны и обусловлены именно параллаксом, а не другой причиной (в частности, ошибками измерений), необходимо было получить достаточное число наблюдений и добиться, чтобы их ошибки были меньше той величины, которая измерялась. Принимаясь за кропотливые измерения, следовало выбрать звезду, для которой шансы на успех были реальнее, т. е. чтобы параллакс ее был больше (звезда была бы ближе к нам). Бессель за признак близости принимал быстроту собственного движения, т. е. видимого углового перемещения звезды на небе вследствие ее движения в пространстве. Поэтому он выбрал неяркую звезду в созвездии Лебедя, обозначаемую «61 Лебедя». Обычно считают, что Струве выбрал одну из ярчайших звезд — Бегу, полагая, что видимый блеск звезды — признак ее близости. Мы знаем теперь, что истинная силе света звезд («светимость») очень различна, и Бега является далеко не ближайшей звездой. В действительности, Струве считал признаками близости и большой видимый блеск и большое собственное движение (а для двойных звезд — заметное орбитальное движение). Бегу он выбрал и как яркую звезду, и как звезду, обладающую значительным собственным движением, и как светило, могущее наблюдаться чаще многих других столь же ярких (видимых зимой или близких к горизонту) .
284 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Бессель начал измерять параллакс звезды 61 Лебедя с июля 1837 г. при помощи гелиометра, определяя ее расстояние от соседних звезд, которые считались более удаленными от нас. Бессель нашел параллакс 61 Лебедя равным 0",3 и опубликовал найденный им параллакс в декабре 1838 г. Истинный параллакс Беги составляет (как мы теперь знаем) около 0",08, т. е. Струве предстояло измерить величину вчетверо меньшую, чем та, которую измерял Бессель. Струве начал свои измерения в Дерпте 17 ноября 1835 г. и окончил их 31 декабря 1836 г., определяя микрометром на своем превосходном 9-дюймовом рефракторе угловые расстояния Беги от соседней слабой звездочки, которую можно было считать гораздо более далекой. Кроме расстояния, он измерял и углы между линией, соединяющей звезды, и направлением на север. Струве развил теорию нахождения параллакса из таких измерений с учетом различных возможных ошибок и из 17 наблюдений получил параллакс Беги равным 0", 125 с вероятной ошибкой +0",055, о чем в мае 1837 г. сообщил в отчете министру просвещения. В том же году в своем труде «Микрометрические измерения» он привел величину параллакса Беги. Как видим, результат Струве был вполне надежен и близок к истине. Позднее Струве продолжил наблюдения и в 1839 г. вторично вычислил параллакс Беги. Но при этом он усомнился в точности измерения углов, и, используя только расстояния, измеренные микрометром, он получил для параллакса Беги значение 0",26 — более далекое от истины. Таким образом, Струве свои измерения выполнил раньше, чем Бессель, и раньЩе опубликовал открытие. Благодаря работе Струве «лот, брошенный в бездны мироздания, впервые коснулся дна» — впервые были определены расстояния, отделяющие нас от звезд. В это время Гендерсон в Южной Африке обнаружил параллакс звезды а Центавра, являющейся, по современным данным, ближайшей к нам звездой. Параллакс этой (невидимой в СССР) звезды составляет около 0",75, но Гендерсон, сомневаясь в правильности своего результата (1",16), сообщил о нем только в 1839 г. В течение ближайшего десятилетия после первого успешного измерения звездных параллаксов О. В. Струве и X. И. Петере проверяли в Пулкове установленные параллаксы и измеряли их у других звезд, в связи с чем Петере произвел более 5000 наблюдений. Петерсу также принадлежали исследование собственного движения Сириуса, притягиваемого невидимым спутником, критика гипотезы Мэдлера о центральном Солнце, наблюдения на вертикальном пулковском круге
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 285 и его исследование, и ряд других работ по астрометрии и по сферической астрономии. Исследования В. Я. Струве в области звездной астрономии, взятые сами по себе, не были столь длительны и обширны, как многие другие его работы, например составление звездных каталогов, однако по своему идейному и методическому значению они гораздо важнее. Струве впервые применил к изучению строения звездного мира подлинный звездно- статистический анализ, получивший дальнейшее развитие лишь через полвека. Именно Струве со всей остротой поставил вопрос о значении точной фотометрии звезд для Звездно- статистического анализа и, в противоположность Гершелю, изучал распределение звезд на небе не только по числу, но и по блеску. В. Я. Струве по праву является одним из основоположников звездной астрономии, и потому его место в истории мировой науки должно быть выяснено со всей обстоятельностью. Длительное время при оценке Струве как ученого на первое место выдвигались его астрометрические работы, а все остальное забывалось. Однако анализ работ Струве показывает, что его открытия в области звездной астрономии не были случайными, что они были подготовлены его предыдущим творчеством и что постановка астрометрических работ Струве на Пулковской обсерватории имела своей конечной целью выяснение строения звездной вселенной, т. е. преследовала задачи, имеющие самый широкий интерес. Струве был одним из ученых, отошедших от традиционного, узко аэрометрического понимания наблюдательной астрономии и отважившихся на широкие обобщения и построения, однако, со всей той строгостью, какую прививали занятия астрометрией и небесной механикой. Широкий план астрометрических работ, организованных Струве в Пулкове, был продуман им еще в Дерпте. Струве, конечно, было ясно, что накопление достаточно многочисленных данных, нужных для выяснения строения звездной системы и происходящих в ней движений, осуществится еще не скоро, и он сознательно вел работы для будущего. Понимая, что он не будет жить так долго, чтобы иметь возможность лично использовать плоды этих обширных и многолетних работ, Струве решился на исследование обобщающего характера, основывая его по необходимости на гораздо менее полном материале. Свои, соображения о строении звездной системы Млечного Пути Струве изложил впервые в «Описании центральной Пулковской обсерватории» в 1845 г. Они были основаны на Пулковских астрометрических каталогах, но, видя недостаточность
286 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ этих, хотя и точных, данных, Струве в 1846 г. в своем предисловии к каталогу краковского астронома М. Вейсса (1798— 1863) продолжил свои исследования на большем, хотя и менее однородном, материале. Однако, не дожидаясь выхода в свет этого каталога, Струве пересмотрел всю проблему заново и изложил ее в своей основной и фундаментальной работе «Этюды звездной астрономии»1). В этой книге Струве дает блестящий научно-исторический анализ всех предыдущих работ, посвященных вопросу о строении звездной вселенной, начиная с Кеплера и Галилея и до своих непосредственных предшественников. Особое место он отводит при этом изложению работ Гершеля и постепенному видоизменению его взглядов. Исключительное внимание, уделяемое Струве Гершелю, основывалось на том, что труды этого замечательного астронома оказали большое влияние на творчество самого Струве. Однако выводы Струве о строении Млечного Пути существенно отличаются от выводов, полученных Гершелем в начале его изысканий. Между тем среди ученых — современников Струве — обаяние имени Гершеля и его авторитет были очень велики, и для Струве было чрезвычайно важно показать, что первоначальные взгляды Гершеля на строение Млечного Пути в действительности изменялись в процессе его последующей работы и что Гершель шаг за шагом отказывался от своих первоначальных выводов. В конце концов, показывает Струве, Гершель в сущности совершенно отказался от развитой им вначале теории строения Млечного Пути, а между тем в этом своем виде она и до сих пор часто приписывается Гершелю как теория, которой он якобы придерживался до конца жизни. До середины XVIII в. астрономы почти не решались подойти к вопросу о строении звездной вселенной, сосредотачивая свое внимание на вопросах строения солнечной системы и происходящих в ней движений. Это игнорирование вопросов структуры мира звезд объяснялось необходимостью выяснить в подробностях строение солнечной системы. До этого трудно было перейти к решению вопросов, касающихся тел, лежащих неизмеримо далеко за пределами солнечной системы, которая сама еще не была достаточно изучена. Вторая половина XVIII в. отмечена появлением трудов, содержащих широкие мировоззренческие выводы о строении вселенной. Авторами этих трудов были преимущественно пред- 1) Напечатана в 1847 г. на французском языке, переиздана в переводе М. С. Эйгенсона на русский язык в 1953 г. с биографическим очерком Б. А. Орлова и с примечаниями переводчика, а также редактора А. А. Михайлова. В дальнейшем приводятся выдержки из французского издания «Этюдов» в более раннем переводе автора настоящей книги.
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБбТЫ В. Я. СТРУВЕ 287 ставители не физико-математических, а философских наук, и труды их основывались в основном на умозрительных заключениях и дедукции. В 1750 г. англичанин, сын плотника, Райт (1711—1786) в книге «Теория вселенной» (Лондон, 1750) впервые объяснил картину Млечного Пути как результат заполнения звездами пространства, имеющего форму громадного диска или мельничного жернова. Солнце находится в центре этого скопления звезд, и потому наш взгляд пронизывает наибольшую «толщу» звезд вблизи плоскости симметрии этого диска и по всем направлениям в этой плоскости, т. е. по кругу. Оттого их сияние и сливается для нас в сплошное светлое кольцо — Млечный Путь. Идея Райта оказала непосредственное влияние на Канта, Ламберта и даже на Гершеля, полагавших, что Солнце находится близко от центра звездной системы, в чем вольно или невольно еще проглядывали пережитки геоцентризма. Лишь Струве решился отойти от этой концепции и, хотя он не мог указать точно положения Солнца в системе звезд Млечного Пути, но пришел к выводу о его эксцентричном положении. Грандиозная картина, нарисованная Кантом (1724—1804) в его книге «Естественная история и теория неба» (1755), лишь в малой степени основывалась на наблюдаемых фактах. Кант, как почти одновременно с ним и Ламберт (1728—1777), исходил преимущественно из представления об аналогиях, которые должны существовать между солнечной системой и более обширными частями вселенной. Кроме того, в работах Ламберта, опубликованных в 1760—1779 гг. и представляющих исключительный интерес в силу множества содержащихся в них гениальных догадок, с огромной настойчивостью проводится, однако, телеологическая идея целесообразности в устройстве вселенной. Не останавливаясь на довольно существенных различиях в построениях Канта и Ламберта, отметим лишь, что они мыслили себе вселенную, построенную по принципу «иерархической лестницы» космических систем. По Ламберту, множество звезд образует систему третьего порядка (система первого порядка — планета с ее спутниками, второго порядка — звезда, окруженная планетами), в которой движения звезд регулируются притяжением колоссального центрального Солнца. Множество таких систем образует систему четвертого порядка и во главе ее сверхколоссальное центральное тело и т. д. Оба они склонялись к тому, что в центре системы каждого порядка, подобно тому как это имеет место в солнечной системе, должно находиться центральное тело (по Ламберту — «Регент»), которое в данной системе играет такую же роль, какую играет Солнце в солнечной системе. Работы
288 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Ламберта основаны на несравненно более тщательном анализе данных наблюдений, чем теория Канта, хотя иногда Кант оказывается ближе к истине, чем Ламберт. В целом концепция Ламберта отражала механистическую и телеологическую направленность, свойственную философии его времени. Но основная его идея — идея структурной бесконечности вселенной — подтверждается всем ходом развития науки. Мы знаем теперь, что звездные системы образуют скопления и облака — сверхгалактики, Есть все основания считать, что все доступные наблюдению системы входят в состав еще более грандиозной системы — Метагалактики. Но закономерности движений звезд и звездных систем гораздо сложнее, чем мог думать Ламберт, исходивший из допущения полной аналогии между солнечной системой и системами более высоких порядков. Лишь В. Гершель (1738—1822) поставил при помощи своих больших телескопов первые систематические наблюдения над распределением звезд по небу. Ввиду особенностей биографии Струве большой интерес представляет его высказывание о Гершеле, который подобно ему самому также выехал в молодости из Германии в другую страну. Струве говорит: «Гершель, по рождению немец, был полностью английским астрономом. Он начал свою астрономическую деятельность лишь после отъезда в Англию. Именно в Англии он приобрел способность создавать свои мощные инструменты, и именно на английском языке он печатал свои труды». Трудно отделаться от впечатления, что в этих словах Струве как бы дает оценку себе самому, как русскому астроному, тем более, что это замечание о Герщеле Струве приводит без непосредственного повода и без упоминания о какой- либо попытке считать Гершеля немецким ученым. Сущность работы Гершеля состояла в том, что, не будучи, конечно, в состоянии точно определить расположение всех звезд, видимых в его телескоп по всему небу, Гершель предпринял «черпки» неба. Направляя свой телескоп на различные участки неба, расположенные им по специальному плану, Гершель подсчитывал число звезд, видимых в поле зрения его телескопа. Отсюда он мог составить представление о числе звезд в разных местах неба. Такой выборочный, статистический прием подсчета звезд, необходимый для изучения строения вселенной, сохраняется в науке до сих пор и является основным методом статистических исследований в звездной астрономии. Однако при этом Гершель не делал никакого различия в яркости звезд. Он был убежден в том, что все звезды имеют истинную яркость одинаковую или почти одинаковую с Солнцем, и что все они в среднем находятся на одинаковых
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 289 расстояниях друг от друга. Поэтому, анализируя результаты своих подсчетов, он принимал, что число звезд, видимых на определенной площади неба, определяется исключительно протяжением звездной вселенной по данному направлению. Чем дальше по данному направлению простирается пространство, заполненное звездами, тем больше звезд в этом направлении будет видно. Сверх того, и это крайне существенно, Гершель был первоначально убежден в том, что проницающая сила его телескопа позволяет ему видеть по любому направлению наиболее удаленные звезды, вплоть до самых пределов Млечного Пути. Поэтому к 1785 г. Гершель представлял себе картину строения Млечного Пути в таком виде: Млечный Путь является продолговатой, сплющенной системой, равномерно заполненной звездами, недалеко от центра которой находится и Солнце. Принимая расстояние до звезд 1-й величины за единицу, Гершель нашел для границ звездной системы Млечного Пути, якобы достигнутых его телескопом, расстояние от 46 до 497 единиц. Наибольшее протяжение Млечного Пути, по Гершелю, составляет 850 единиц, а в перпендикулярном направлении по наикратчайшему диаметру—155 таких единиц, причем величина самой этой единицы в километрах или в расстояниях от Земли до Солнца Гершелю оставалась неизвестной, так как в то время еще не могли определять звездные параллаксы. Струве насчитывает у Гершеля 12 мемуаров между 1785 и 1818 гг., в которых он хотя и не поднимал весь вопрос заново, но так или иначе касался строения Млечного Пути. Уже в 1796 г. Гершель признает, что «гипотеза равномерного распределения звезд и одинаковости их блеска, которой мы пользовались, слишком далека от точной истины, чтобы лежать в основе такого исследования». В 1802 г., во введении к своему последнему каталогу туманностей, он говорит о своем убеждении, что «Млечный Путь состоит из звезд, расположенных иначе, чем они расположены вокруг нас». В 1811 г. он говорил уже прямо: «Если кто-либо заметит, что здесь я противоречу тому, что говорил в прежних своих статьях, я должен охотно признать, что в процессе продолжения моего „выметания неба" мои мнения о распределении звезд и их видимых величинах испытали постепенное изменение». В 1817 г. Гершель уточняет: «По поводу черпков, которые я принимал за черпки расстояний, предполагая равномерное распределение, я должен теперь заметить, что хотя большее число звезд в поле зрения, вообще говоря, является указанием на их большее расстояние, эти черпки в действительности говорят более непосредственно о сгущении звезд. Они нам дают точные указания на различие в богатстве звездами
290 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ разных областей неба». Наконец, в 1818 г. Гершель признает, что даже его 40-футовый телескоп не разлагает полностью Млечный Путь на звезды, и считает его пока недоступным для зондирования. Заканчивая разбор взглядов Гершеля, Струве подводит такой итог: «Мы приходим, таким образом, к результату, может быть, неожиданному, но неоспоримому, что представления Гершеля, описанные им в 1785 г., о строении Млечного Пути, терпят крах со всех сторон в результате последующих исследований ее автора и что Гершель сам от них полностью отказался». Первый период развития взглядов Гершеля, когда он, в частности, считал все двойные звезды оптическими, Струве называет «оптическим периодом» (до 1792 г.), а период после 1802 г. — «физическим», когда Гершель убедился в орбитальном движении двойных звезд, а затем пришел к допущению о более широкой тенденции звезд к скучи- ванию в разных областях пространства. После работ Гершеля и до работ Струве мы находим только несколько беглых высказываний о строении Млечного Пути. Лишь в 1846 г. появилась достойная упоминания работа Мэдлера, преемника Струве по Дерптской обсерватории. Мэд- лер исходил из новой и интересной по существу мысли о том, что в Млечном Пути нет центрального тела и что поэтому центр его может быть найден там, где движения звезд окажутся наиболее медленными. Однако он без достаточных оснований помещал этот центр в звездной группе Плеяд. Как автор этой теории, хотя и ошибочной, но имевшей известное распространение, Мэдлер впоследствии несочувственно отнесся к замечательным выводам Струве. В то время как Гершель в основу исследований клал свои открытия и систематические обзоры неба при помощи созданных им уникальных по размерам для того времени телескопов, Струве задался целью собрать как можно более точные систематические данные о звездах, прежде всего об их положении и движении, так как он понимал, что без этого звездная астрономия не сможет выйти из области спекуляций. Идеям Ламберта и Канта Струве сочувствовал, но сами эти мыслители доказать своих положений не могли. Струве же хотел создать тот фундамент, на базе которого теория строения вселенной могла бы быть строго научно обоснована. В 1813 г. Струве начал систематические измерения двойных звезд, о которых мы уже говорили. В 1835 г. Струве берется за гораздо более трудную задачу определения параллакса звезд, в которой потерпели неудачу все его предшественники. Он публикует измеренный им реальный параллакс Беги. Вслед за этим Струве на только что открытой Пулковской обсерватории организует измерения
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 291 звездных параллаксов, поручив эту работу Петерсу. К 1846 г. Петере произвел над 8 звездами 711 наблюдений, и на эти данные Струве опирается для определения в абсолютной мере среднего расстояния до звезд 1-й величины. Эти расстояния он, подобно Гершелю, использует на основании звездно-статистических расчетов для определения масштабов Млечного Пути. По улучшенным значениям собственных движений звезд он поручает своему сыну, О. Струве, проверить направление и скорость движения солнечной системы в пространстве, причем последняя до тех пор еще не была известна, поскольку скорость можно было определить лишь на основе уже известных звездных параллаксов. Из этого беглого перечня видно, как Струве планомерно подходит к познанию общей картины строения звездной вселенной и происходящих в ней движений. Как только Струве представилась возможность организовать исследования распределения звезд по небу, он поставил такую работу на Пулковской обсерватории (вскоре после ее открытия). Уже 26 августа 1841 г. на большом 15-дюймовом рефракторе начал проводиться систематический обзор северного полушария неба, порученный О. Струве, Фуссу и Шидлов- скому. К 7 декабря 1842 г. с точностью до 0',5 были определены положения всех звезд до 7-й и частично даже до 8-й величины, чтобы гарантировать полноту охвата звезд до 7-й величины. При этом особое внимание было обращено на тщательное определение звездных величин. Результатом явился каталог 17 тысяч звезд. Очень заботясь о максимальной надежности и однородности статистического материала, Струве в 1843 г. поручает Фуссу произвести вторичный пересмотр северного полушария неба, на этот раз пользуясь уже маленьким кометоискателем, имеющим поле зрения несколько большее, чем ширина зон (4°), принятая в упомянутом выше каталоге. Фусс должен был проверить данные предыдущего каталога. Наблюдаемые звезды были нанесены Фуссом на карту, и изучение ее показало неравномерность в распределении звезд по небу. Разбивая небо на 5-градусные зоны, параллельные Млечному Пути, и подсчитывая число звезд в них, Струве заключает: «Распределение звезд в великой звездной системе, кото рую мы называем Млечный Путь, таково, что наибольшее число звезд, видимых в направлении главной плоскости этой системы, не является следствием одного лишь большого протяжения системы в этом направлении, но также и сгущения звезд, которые ближе друг к другу, более сгущаются к этой плоскости, чем в направлении, идущем от Солнца перпендикулярно к этой плоскости». Уклонение Млечного Пути от большого круга Струве рассматривает как следствие того, что
292 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Солнце находится к северу от плоскости звездной системы, но для определения этого расстояния он предлагает дождаться опубликования трудов Дж. Гершеля, работавшего в это время на мысе Доброй Надежды. Упоминая сообщения путешественников, что яркость и ширина Млечного Пути в антарктических созвездиях намного превосходит часть его, видимую у нас, Струве заключает, что Солнце находится к северу от центра, и этим объясняет, почему наибольшая часть звездного слоя видна к югу. Однако, поскольку сгущение звезд к Млечному Пути начинается лишь со звезд 6-й величины, Струве в этой работе допускает, что Млечный Путь имеет форму кольца, а не слоя. Кольцо начинается на среднем расстоянии звезд 6-й величины, и внутри этого звездного разрежения находится Солнце. Струве особо подчеркивает необходимость распространить подсчеты звезд с оценкой их яркости на южное полушарие неба, чтобы уточнить сделанные выводы. Впоследствии к ошибочному представлению о кольцеобразной форме звездной системы Струве не возвращается. В 1846 г. по инициативе Струве Петербургская Академия наук за свой счет решила издать произведенную в Кракове обработку многолетних наблюдений положения звезд, сделанных Бесселем в Кенигсберге. Эту обработку выполнил М. Вейсс, и издание его каталога, как отмечает Струве во введении к этому каталогу, является большой услугой, оказанной науке нашей Академией. Сразу ухватившись за попавший в его руки материал, Струве предпринимает новое исследование распределения звезд, более обширное, так как наблюдения Бесселя и каталог Вейсса содержали звезды до 9-й величины. В этом исследовании, опубликованном в предисловии к каталогу Вейсса, содержатся уже все те выводы, которые он годом позднее излагает в «Этюдах» — ив том числе вывод о поглощении света в межзвездном пространстве. Там нет только определения абсолютных расстояний в звездной системе, но зато есть тщательно выполненные графики распределения числа звезд разной величины в экваториальном диске по разным часам прямого восхождения и полутоновой рисунок, где густотой тени изображена пространственная плотность звезд внутри того же диска. Если бы Струве, располагая материалом для обоих полушарий неба, мог сделать этот разрез в плоскости самого Млечного Пути и в плоскости, проходящей через его полюсы, он пришел бы к выводам, очень сходным с современными. Числовые результаты, полученные Струве в этой работе, несколько отличаются от тех, которые приводятся в «Этюдах звездной астрономии». Характерное для Струве нетерпение поделиться своими научными результатами побуждало его пользоваться для публикации первой же представившейся
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 293 возможностью. Вот почему его работы по звездной статистике мы неожиданно встречаем в таких изданиях, как описание обсерватории и астрометрический каталог. Не успел еще каталог Вейсса выйти из печати, как Струве снова берется за пересмотр проблемы строения Млечного Пути. С большой тщательностью он изучает историю вопроса, в особенности все работы Гершеля, и устанавливает, что его взгляды вовсе не расходятся с теми заключениями Гершеля, к которым, как мы говорили, тот пришел к концу своей деятельности и которые противоречат его ранним, еще незрелым выводам об измеримости границ и формы Млечного Пути. Струве решает написать и издать отдельную книгу под заглавием «Этюды звездной астрономии». Он дает в ней блестящий исторический и критический обзор вопроса, повторяет с некоторыми изменениями свои выводы и расчеты, изложенные во введении к каталогу Вейсса на латинском языке, и дополняет их новыми исследованиями, в частности данными об абсолютных расстояниях в звездной системе, основанными на определении звездных параллаксов в Пулкове. Много затруднений доставило Струве не только то, что каталог Вейсса не охватывал все небо, но и то, что в своих зонах он не исчерпывал всех находящихся в них звезд ярче некоторой предельной величины. Струве с большой тщательностью и остроумием стремился восполнить этот недостаток материала, для чего сравнивает каталог Вейсса с другими, стараясь выявить степень отражения им действительного распределения звезд. Следует помнить, что в те времена не существовало еще однообразной системы не только определения, но и выражения в условной форме блеска звезд. Первые основы настоящей звездной фотометрии были заложены Арге- ландером только в начале второй половины XIX в. Этот недостаток, особенно в астрометрических работах, где фиксации блеска звезд вообще не придавали большого значения, был для Струве очевиден. В частности, Струве обнаружил у Бесселя ошибку, хорошо известную теперь под названием «ошибки предпочтения». По исследованию Струве, эта ошибка сказывалась у Беоселя в том, что тот невольно «предпочитал» выражать блеск звезд целочисленными значениями вместо дробных. Струве установил систематические различия в оценке звездных величин разными наблюдателями, что было устранено лишь в 20-х годах XX в. Из сравнения каталогов по отдельным зонам Струве установил процент полноты каталога Вейсса для разных звездных величин по отдельным зонам прямого восхождения. Для решения затруднительного вопроса о полноте учета слабых звезд Струве остроумно воспользовался тем, что часть звезд наблюдалась Беоселем повторно. При
294 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ этом он воспользовался теорией вероятности, что после Мит- чела является, пожалуй, первым настоящим применением теории вероятности к звездной астрономии. Пользуясь «восстановленными» числами звезд, Струве определяет их количество в участках неба шириной 30° по склонению "и 15ъ по прямому восхождению отдельно для звезд разного блеска. Относительные плотности звезд разной величины в зависимости от их положения на небе Струве изображает графически. Это были первые в истории науки дифференцированные звездно-статистические подсчеты и первое их графическое представление. Далее Струве принимает, что число звезд должно быть приблизительно пропорционально занимаемому ими объему, и находит радиусы сфер, ограничивающих звезды ярче т-й величины. В заключение анализа сделанных таким образом подсчетов Струве отмечает концентрацию плотности всех звезд к некоторой плоскости и к линии, идущей почти по диаметру небесной сферы, причем прямые восхождения точек пересечения этой прямой с небесной сферой равны соответственно 6 ч. 40 м. и 18 ч. 40 м. По последнему направлению, как мы теперь знаем, действительно находится центр Галактики, в сторону которого пространственная плотность звезд возрастает особенно сильно. Струве находит, что Солнце расположено в сторону от центра к созвездию Девы на расстоянии, равном радиусу сферы, отделяющей звезды 1-й и 2-й величины. Он делает основное заключение: «Итак, несомненно, что явление конденсации звезд к некоторой главной линии экваториального диска связано с природой Млечного Пути, или, скорее, что это* сгущение и вид Млечного Пути суть явления идентичные». В 1818 г. Гершель убедился, что Млечный Путь не «пробивается» насквозь даже его 40-футовым телескопом. Нигде нельзя дойти до предела распространения звезд. Поэтому Струве делает второй вывод: если рассматривать все звезды, окружающие Солнце, как одну великую систему Млечного Пути, мы остаемся пока в полном неведении относительно ее протяженности и формы ее внешних границ. Утверждая, что падение плотности звезд с удалением от главной линии должно простираться и за пределы расстояния звезд 8-й величины, Струве привлекает для исследования «черпки» Гершеля, которые он осредняет по всем углам прямого восхождения. Из этих данных он действительно получает подтверждение своих выводов, приведенных нами выше. Умножая среднее число звезд в одном «черпке» Гершеля на число «черпков», которые покрыли бы его экваториальную зону, Струве оценивает примерное число звезд в ней, доступных наблюдению в телескоп Гершеля, в 6 миллионов.
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 295 В «Этюдах звездной астрономии» Струве публикует дополнительные исследования, предпосылая им следующие замечательные слова (стр. 67): «Явление Млечного Пути столь загадочно с первого взгляда, что мы должны почти отказаться от удовлетворительного его объяснения. Однако ученый никогда не должен отступать ни перед темнотой явления, ни перед трудностями исследования. Пусть он владеет предшествующими трудами, пусть старается новыми точными исследованиями улучшить знание явления, и он может быть уверен в некотором успехе своих изысканий, если он оставался на почве спокойного размышления, и не поддавался влиянию возбужденной фантазии и предубеждения. Какое бы малое поле ни завоевал астроном, он всегда его расширит, возвращаясь к своей задаче с настойчивостью, которая есть необходимое условие прогресса знания, и тогда-то, руководствуясь анализом и вычислениями, он сможет притти к результатам неожиданным и в то же время высоко надежным». «Хотя Млечный Путь есть скопление звезд неопределенных еще размеров и формы, в нем есть определенный закон концентрации звезд к главной плоскости. Зная закон уменьшения числа звезд с увеличением углового расстояния от этой плоскости, можно определить закон концентрации пространственной плотности в функции линейного расстояния от той же плоскости», — говорит Струве. Из обработки «черпков» Гершеля Струве правильно заключает, что концентрация звезд меняется не только с расстоянием от галактической плоскости, но и вдоль нее самой, хотя он в этом не вполне уверен, ввиду того, что эти черпки покрывают только г/2ьо долю неба. Число звезд в поле зрения телескопа для каждых 15° углового расстояния от плоскости Млечного Пути он представляет эмпирической формулой. Детализируя затем эти подсчеты, он находит быстрое возрастание числа звезд у широты 2°. Этим он и объясняет, почему Млечный Путь, образованный постепенным сгущением звезд, для невооруженного глаза имеет ширину всего лишь 4°. Для перехода к пространственным звездным плотностям в функции линейного расстояния от плоскости Млечного Пути Струве подсчитывает объем сечений конуса (с вершиной в глазу наблюдателя), пересеченного под косым углом двумя параллельными плоскостями. Обобщая свои результаты, он высказывает подозрение, оказавшееся близким к истине, что вблизи полюса Млечного Пути Гершель почти подошел к внешней границе звездной системы. Струве правильно отмечает, что для решения этого вопроса надо было бы подсчитать число звезд по этому направлению, видимых в телескоп, подобный гершелевскому, и в другой,
296 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ больших размеров. Если бы числа звезд, видимых в них, оказались одинаковыми, то это бы действительно означало, что в этом направлении достигнута граница звездной системы. После этого Струве вычисляет радиусы концентрических сфер, содержащих звезды ярче данной величины, определяя их так, чтобы массы их, с учетом распределения звездной плотности, были пропорциональны числам звезд ярче данной величины. Он находит, что при переходе от одной звездной величины к смежной, радиусы сфер меняются в отношении К 2 , и говорит: «Найденную прогрессию можно рассматривать как закон природы» (стр. 79). Выясняя основные черты распределения звезд и не пренебрегая частичным разделением Млечного Пути на две ветви и уклонением его от формы большого круга, Струве говорит: «Слой наиболее сгущенных звезд не имеет в точности форму плоскости, но скорее является сломанной плоскостью. Или, вернее говоря, он находится в двух плоскостях, которые наклонены друг к другу примерно на 10° и пересечение которых расположено близко к небесному экватору, причем Солнце находится на малом расстоянии от этой линии пересечения, по направлению к точке экватора 13 ч.» (стр. 82). Исходя из данных Петерса, Струве определяет средние расстояния звезд 2-й величины и, таким образом, переводит свои относительные расстояния слоев, параллельных плоскости Млечного Пути, в абсолютные расстояния. Он указывает: «Следует учесть, что гипотеза одинаковой абсолютной яркости всех звезд далека от строгости» (стр. 104), но, за неимением лучшего, вместе с Петерсом принимает в качестве указателя расстояния звезд их видимую яркость. Окончательно Струве находит, что радиус сферы, содержащей все звезды 1-й величины, составляет (в современных мерах) 19,6 световых лет, а радиус сферы, содержащей все звезды, доступные телескопу Гершеля, — 3540 световых лет. Таким образом, из расчета Струве мы заключаем, что в плоскости Галактики часть ее, доступная наблюдению 20-футовым телескопом Гершеля, имеет около 7000 световых лет протяжения, тогда как в настоящее время диаметр Галактики оценивается в 100 тысяч световых лет. Сравнивать расстояния, полученные Струве, с современными, однако, почти невозможно. В самом деле нам известно, что истинные светимости звезд чудовищно разнообразны, и потому понятие среднего расстояния звезд данной величины почти лишено смысла, в особенности для ярких звезд. Действительно, среди восьми звезд, наблюдавшихся в Пулкове и использованных Струве, мы встречаем, с одной стороны, крайне удаленные звезды-гиганты, такие, как Арктур и Денеб, а с
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 297 другой—такие слабые, но близкие к нам звезды, как 61 Лебедя и 1830 Грумбриджа. Быть может, для сравнения с данными Струве, поскольку он принимал для звезд светимости, равные солнечным, следует рассуждать так: звезды, подобные Солнцу, по современным данным, Гершель мог видеть в свой телескоп до расстояния в 3200 световых лет, что довольно близко к тому, что нашел Струве для «проницающей силы», гершелевского телескопа. Из своего определения абсолютных расстояний до звезд разного блеска и параллактического смещения звезд 1-й величины вследствие движения солнечной системы (найденного О. Струве равным 0",34) В. Струве находит скорость движения солнечной системы 9,5 км/сек по направлению, почти в точности совпадающему с принятым в настоящее время. Преуменьшенное значение скорости по сравнению с действительной (19,5 км/сек) произошло от преувеличения среднего параллакса звезд 1-й величины. Огромное философское значение имеет вопрос о сочетании факта темноты ночного неба е представлением о бесконечной вселенной, заполненной светящимися звездами. Этот вопрос до сих пор не утратил своей актуальности. Впервые затронул его еще Галл ей в 1720 г. Он опровергал заключение, что бесконечное число светящихся звезд должно сделать все небо сверкающим подобно Солнцу. Ошибочность мнения Галлея была показана Ольбероом в 1823 г., во введении к мемуару «О прозрачности пространства». После Галлея этот вопрос разбирал Шезо, работу которого Ольберс, повидимому, не читал, хотя она была в его библиотеке, приобретенной потом для Пулковской обсерватории. В 1744 г. Шезо указал, что ночное небо между звездами может быть темным и в случае бесконечной вселенной, если только межзвездное пространство заполнено средой, которая хотя бы в малой степени могла поглощать свет звезд и уменьшать их блеск. Ольберс отстаивал бесконечность вселенной, пользуясь таким же допущением, которое делал Шезо. Струве отмечает, что никто из его предшественников, выдвигая эту гипотезу, не мог все-таки указать ни одного факта, который подтверждал бы существование такого межзвездного поглощения света. Струве переопределяет проницающую силу телескопа Гер- шеля из сравнения числа звезд, которые видел Гершель, с числом звезд, сосчитанных им в телескоп с объективом, диаметр которого равнялся диаметру зрачка человеческого глаза. (Струве считал непосредственное сравнение диаметра телескопа с отверстием зрачка неточным, ввиду несовершенства фокусировки изображения звезд на сетчатке, что не имеет места при пользовании телескопами.) Сравнивая теоретическую
298 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ проницающую силу телескопа Гершеля, найденную этим путем, с той, которая вытекает из его звездно-статистических расчетов, он находит, что последняя в три раза меньше первой, и приходит к выводу: «Я не вижу другого объяснения, помимо допущения, что интенсивность света убывает быстрее, чем обратно пропорционально квадрату расстояния, т. е., что существует потеря света, поглощение при прохождении света через мировое пространство». «Может быть, нам скажут, что к границам Млечного Пути в главной плоскости существует падение плотности, но что знаем мы об этих границах? Млечный Путь абсолютно недоступен для нашего зондирования. Какова же вероятность того, что Солнце находится вблизи центра диска, протяжение которого нам совершенно неизвестно? Вспомним, наконец, что изучение гершелевских звезд привело к тому же среднему закону падения плотности по направлению перпендикуляра к главной плоскости, что и в окрестностях Солнца, до расстояния звезд 8-й и 9-й величины. Исходя из всех этих соображений, я осмеливаюсь известить, что мы обнаружили факт, в котором поглощение света звезд проявляется почти с несомненностью (курсив наш. — Б. В.-В.). Нам остается лишь определить по нашим данным численное значение поглощения». Для этой цели Струве принимает показательный закон поглощения. Обозначая через р теоретическую проницающую силу (выраженную в расстояниях), через р' таковую из опыта и через к — коэффициент поглощения, он дает формулу: из которой находит, подставляя свои числовые данные, к = 0,92003. Для звезд Гершеля, помещаемых им на расстоянии 3500 световых лет, Струве находит поглощение равным 88% или 2,3 звездной величины. Это дает поглощение около 0,6 звездной величины на 1000 парсек, что довольно близко к величине, принимаемой в настоящее время для визуальных лучей. С учетом этого Струве подсчитывает, что звезды, не видимые Гершелем, дают только 12% света Млечного Пути и что вследствие поглощения света яркость Млечного Пути конечна. В заключение работы (на стр. 93) Струве высказывает пожелание: «Чтобы продвинуть вперед наши знания о строении Млечного Пути, желательно, чтобы были определены чисто фотометрическим путем относительные интенсивности звезд различных видимых величин, или фон неба по разным направлениям... Черпки надо будет распространять на большую часть небосвода, комбинируя их с оценкой видимых звездных величин, и, в особенности, делать их по большим кругам, перпен-
ЗВЕЗДНО-АСТРОНОМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. Я. СТРУВЕ 299 дикулярным к направлению Млечного Пути». Современная наука пользуется этими методами, рекомендованными Струве, и выполняет начертанную им программу, которая все еще не завершена. Работы Струве настолько опережали современный ему уровень состояния звездной астрономии, что имели на современников несравненно меньшее влияние, чем можно было бы ожидать. В сущности говоря, лишь после 1930 г., т. е. после того, как было окончательно признано существование поглощения света в межзвездном пространстве, мы можем в полной мере оценить все значение работ Струве, впервые обнаружившего существование этого поглощения. В самом деле, открытие существования поглощения света в межзвездном пространстве имеет исключительно большое значение. Оно не только показывает, что огромные пространства, считавшиеся ранее совершенно пустыми, заполнены веществом в раздробленной форме, но и существенно изменяет методы исследования строения звездной вселенной, поскольку межзвездная среда производит поглощение света звезд, меняет их видимое распределение на небе и искажает расстояния до звезд, выводимые по их видимой яркости. Ввиду авторитета Струве его работа по совершенно новому тогда вопросу о строении звездной вселенной не могла все же пройти незамеченной. В работе Струве было новым все — и метод и выводы. Для тех, кто еще не мог оценить методическую сторону работы, на первом месте стояла новизна выводов. Струве временно отвергал возможность определить размеры и форму Млечного Пути, отвергал общепринятое мнение о равномерности распределения звезд в пространстве и, наконец, доказывал, что межзвездное пространство поглощает свет и что оно не пусто. Невозможно даже перечислить все труды и обзоры за 100 лет, в которых упоминаются работы Струве. Все упоминания о его работах носят оттенок глубокого уважения, но результаты Струве в большинстве случаев приводятся без сочувствия к ним. При изложении выводов и идей Струве они, однако, часто искажались. Установленные им существование поглощения света и неравномерность пространственной плотности звезд нередко называли гипотезами. Об установлении поглощения света часто не упоминали вовсе. А. Кларк в «Системе звезд», изданной в 1890 г. в Лондоне, также приписывала Струве стремление доказать, что вследствие поглощения света в пространстве крайние границы Млечного Пути якобы навсегда останутся скрытыми от человеческого знания. Струве приписываются и произвольные допущения, тогда как их у него меньше, чем в любой из предшествующих работ в этой области.
300 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В 1878 г. знаменитый американский астроном С. Ньюкомб выпустил книгу «Популярная астрономия», в которой он отрицательно отвечает на вопрос, составляют ли звезды единую систему. Это заключение он строит на большой скорости звезды 1830 Грумбриджа, которая, по его мнению, слишком велика для того, чтобы удержать ее совокупным притяжением всех звезд. На этом основании Ньюкомб отрицал существование орбитальных движений изолированных звезд и динамического центра звездной системы и видел в совокупности звезд лишь то, что мы могли бы назвать «звездной плазмой». Свои выводы Ньюкомб подкреплял идеалистическими рассуждениями и, упоминая о бренности всего существующего и называя звездную систему колесом машины, писал о ней: «Нет надобности приспособлять к совершению тысячи оборотов колесо машины, предназначенное сделать два или три обращения». Впрочем, впоследствии Ньюкомб от этих своих взглядов отказался и признавал Млечный Путь системой звезд в прямом смысле. Работа Струве дала мощный импульс к дальнейшим исследованиям, в особенности после того, как в 1862 г. вышел в свет каталог всех звезд северного неба ярче 9-й величины, давший для статистических исследований тот обширный и надежный материал, которого Струве так нехватало. Эти исследования строения Млечного Пути, с одной стороны, шли в направлении осреднения данных звездной статистики и их математической трактовки, т. е. по пути, предначертанному Струве, а с другой стороны, в направлении поисков аналогии между строением Млечного Пути и строением спиральных туманностей, природа которых постепенно стала выясняться. Современные данные о строении нашей звездной системы основаны на синтезе этих двух течений. Подводя итоги, мы можем сказать, что эпоха в развитии звездной астрономии, начатая русским ученым В. Струве, продолжалась в течение восьми десятилетий. Научно обоснованный им вывод о существовании поглощения света в пространстве опередил современную ему эпоху почти на столетие; все другие его основные выводы также подтверждены современной наукой. 9. Систематичность звездных движений. Работы М. А. Ковальского В 1783 г. В. Гершель по собственным движениям 13 звезд нашел, что солнечная система (короче — Солнце) движется к созвездию Геркулеса. Крупнейшие астрономы ставили этот вывод под сомнение, так как для его обоснования Гершелем было использовано слишком мало звезд.
СИСТЕМАТИЧНОСТЬ ЗВЕЗДНЫХ ДВИЖЕНИЙ 301 В 1837 г. Аргеландер опубликовал в мемуарах Петербургской Академии наук первое надежное определение направления, по которому относительно звезд движется вся солнечная система, хотя его учитель, германский астроном Бессель, сомневался в возможности такого определения и в своих работах движения Солнца не учитывал. Но Аргеландер использовал движения звезд, определенные им с максимальной точностью, и подтвердил результат, полученный Гершелем. Труд Арге- ландера был удостоен премии. О. В. Струве в 1842 г. подтвердил выводы Аргеландер а и, учтя движение солнечной системы, получил более точно величину, характеризующую скорость прецессии. Но в этих выводах не предполагалось, что звезды могут иметь систематическое вращательное движение вокруг какого-то центра, подобно вращению планет вокруг Солнца, а такое движение могло быть. Эта мысль увлекла И. Мэдлера, который с 1840 г. заменил В. Струве на посту директора Дерпт- ской обсерватории. Мэдлер пытался доказать, будто бы Альциона, самая яркая звезда в звездном скоплении Плеяд, и является тем геометрическим центром, вокруг которого вращается звездная вселенная. В известном смысле эта мысль была прогрессивной, поскольку Ламберт, Гершель и Аргеландер предполагали, — по простой аналогии с солнечной системой, — что в центре звездной системы находится одиночное центральное светило, сверхгигантское солнце. Свой вывод Мэдлер основывал на анализе наблюдаемых перемещений звезд по небу, перемещений крайне малых и известных тогда лишь для 2—3 тысяч звезд, так что его конкретные выводы приняты были с недоверием. Особенно подробно критиковал работу Мэдлера пулковский астроном Петере, но Мэдлер всю жизнь продолжал отстаивать свое мнение, популяризируя его в своих общедоступных сочинениях. В частности, переработав свое исследование, Мэдлер, казалось, опроверг критику Петерса и вновь пришел к прежнему выводу. М. А. Ковальский, тогда уже работавший в Казанском университете, решил проверить гипотезу Мэдлера, но подошел к вопросу совершенно оригинально. Критикуя сомнительную методику Мэдлера, Ковальский дал тот метод определения движения солнечной системы в пространстве, который ошибочно приписывается английскому ученому Эри. Этот метод, часто применяемый и сейчас, Эри разработал лишь одновременно с Ковальским или даже позже, тогда как первое прак- тическое применение этого метода к массовому материалу было сделано именно Ковальским и опубликовано в том же 1860 г., когда Эри дал скорее лишь вычислительный пример. Применение этого метода к более обширному, чем у Эри, материалу
302 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ сделал английский астроном Дункан лишь в 1864 г. Но при этом Дункан не счел нужным ссылаться на работу Ковальского, хотя работа последнего, напечатанная на французском языке, должна была быть ему известна, тем более, что Ковальский к этому времени уже был членом Лондонского астрономического общества. Ковальский доказал, что, судя по известным движениям звезд, они образуют единую систему, но что возможность существования в ней одного центрального тела с гигантской массой исключена. Этот вывод Ковальского был подтвержден развитием науки уже в XX в., как и заключение В. Струве, что звезды реально концентрируются в пространстве к плоскости Млечного Пути. Между тем Мэдлер держался крайне устарелых представлений, что Млечный Путь в пространстве является действительно кольцом, состоящим из звезд. В процессе своей критической работы Ковальский открыл замедление видимого движения звезд с приближением их к средней линии Млечного Пути, что, как мы теперь знаем, вызвано их в среднем большим расстоянием от нас. Отвергнув ошибочные выводы Мэдлера, Ковальский, однако, не оставлял мысли, что в нашей дискообразной звездной системе обращения звезд вокруг некоторого центра могут происходить и притом под некоторыми углами к плоскости Млечного Пути. Он дал математическое решение задачи нахождения центра этого вращения из анализа видимых движений звезд. В качестве примера применения своего метода Ковальский рассмотрел видимое движение 40 известных в его время астероидов, обращающихся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Из этих движений он вывел теоретически положение Солнца, видимое в данный момент с Земли и достаточно близкое к его действительному положению. Этим Ковальский доказал полную применимость его метода к отысканию геометрического центра звездных вращений, но к звездам применять его не стал, справедливо учитывая недостаточность и неточность данных о движениях звезд в его время. Двенадцать лет спустя Г. Гюльден описал (на шведском языке) весьма сходный метод исследования, также примененный им для пробы к астероидам. Здесь Гюльден, кстати сказать, довольно долго работавший в России (в Пулкове) и знавший работы Ковальского, не упоминает, однако, о нем. Хотя приоритет Ковальского в этом вопросе совершенно очевиден, некоторые историки науки приписывают открытие способа изучения вращения Галактики именно Гюль- дену или даже английскому астроному Эддингтону, жившему и работавшему уже в XX в. Этот же, по существу, метод
СИСТЕМАТИЧНОСТЬ ЗВЕЗДНЫХ ДВИЖЕНИЙ 303 применил в 1927 г. голландец Оорт, обнаруживший, наконец, по сильно возросшему и уточненному материалу о движениях звезд реальное вращение Галактики. Между тем в действительности Ковальский решил задачу раньше, полнее и точнее, чем Гюльден, что замалчивалось историками астрономии, например Р. Вольфом (1892 г.) и Г. Кобольдом (1926 г.). Наконец, в той же работе Ковальский применил метод обнаружения преимущественных направлений в движениях звезд в отдельных участках неба. Введение этого метода постоянно приписывают голландцу Каптейну, пришедшему к этому выводу сорока годами позднее. Если бы Ковальский располагал тогда данными о движениях звезд в южном полушарии неба, то он неизбежно открыл бы тогда же и существование двух так называемых «потоков Каптейна» в движениях звезд, которые в конце концов нашли свое объяснение в явлении вращения Галактики. В общем работа Ковальского содержит ряд идей и методов, которые так или иначе влияли на развитие звездной астрономии до начала XX в. М. А. Ковальский во многом опередил крупнейших ученых своей эпохи. Его труды как бы заключили собой тот яркий период развития звездно-статистических работ, сделанных в России, которым мы обязаны В. Я. Струве, О. В. Струве, Петерсу, Аргеландеру и Мэдлеру. Мировая наука XX в., опираясь на несравненно большие технические и математические возможности, добытые в процессе развития науки, должна была констатировать правильность их научного предвидения. Крупнейшие работы по звездной астрономии, описанные выше и выполненные в России в середине XIX в., в значительной мере опередили состояние науки той эпохи, и поэтому они не могли иметь столь же яркого продолжения. До конца XIX в. подобных обобщающих работ вообще не было, так как не накопилось еще достаточного фактического материала о положениях и движениях звезд. В этот период у нас, как и за рубежом, велись работы более частного характера. Например, на обсерваториях в Пулкове, Киеве и др. выводились собственные движения звезд, велись работы по определению параллаксов ближайших звезд, — визуально на меридианном круге Н. Н. Евдокимовым в Харькове, а также фотографически С. К. Костинским в Пулкове (в конце XIX и в начале XX вв.). Впрочем, эти работы, как и измерения двойных звезд, по своей методике относятся скорее к области астрометрии. Измерения двойных звезд, много десятилетий проводившиеся в Пулкове В. Я. Струве, его сыном и внуком, продолжались там же на больших телескопах Ф. Ф. Ренцем (с 1887 г.),
304 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В. В. Серафимовым (до 1900 г.), А. П. Соколовым (1897— 1905), Г. Н. Неуйминым (1911—1913) и А. Н. Высотским (1913—1915), в Харькове Л. О. Струве, в Казани В. А. Барановым и в Москве П. К. Штернбергом (фотографически). Неуймин впервые ввел у нас применение оборачивающей призмы для исключения систематических ошибок. Много измерений двойных звезд на 9-дюймовом рефракторе выполнил в конце XIX и начале XX вв. С. П. Глазенап. Из исследований, касающихся строения звездной системы, следует отметить еще доказательства облакообразного строения Млечного Пути, которые были даны в 1900—1901 гг. В. В. Стратоновым в Ташкентской обсерватории и которые являются одним из первых подходов к изучению клочкозатости Галактики, в то время как многие ученые стремились рас- матривать Галактику как правильный эллипсоид, с равномерно меняющимся внутри него числом звезд. ГЛАВА 4 АСТРОФИЗИКА В ПОСЛЕДНЕЙ ЧЕТВЕРТИ XIX в. 10. Начало астрофизических исследований в России Астрофизика как новый раздел астрономии, как применение физических теорий и методов к изучению физической природы небесных тел, возникла лишь во второй половине XIX в., поскольку лишь к этому времени был открыт спектральный анализ — главная основа астрофизики — и получили развитие методы фотометрии и ее теоретическое обоснование. Фотография в начале применения ее к астрономии по существу мало что давала для понимания физических свойств небесных тел и применялась преимущественно для астрометрических целей. Быстрое развитие астрофизики в XX в. стало возможным благодаря развитию физических методов наблюдения и таких важных для астрономии физических теорий как термодинамика, теория излучения, теория спектров. В России, как и в других странах, астрофизические исследования начались с работ по фотометрии, которые требовали сравнительно скромного оборудования. Фотография с 60-х годов применялась только для изучения солнечных пятен в Вильно и для фотографирования солнечных затмений. Пионерский характер гелиофизических наблюдений в Вильно, начавшихся в 1866 г., мы уже отмечали. Однако в России развилось и изучение физической природы комет и метеоров, начатое Бредихиным в 60-х годах, чего почти не было в это время в других странах. Хотя созданная Бредихиным теория и называлась «механической теорией кометных форм», но Бредихин сумел
Начало астрофизических исследований в России 305 перебросить мост от исследования механических движений в хвостах комет к физическому пониманию происходящих в них явлений. Царское правительство крайне скупо поддерживало развитие тех разделов астрономии, которые не представлялись практически необходимыми. Поэтому надлежащее оборудование для астрофизических работ удавалось приобрести немногим обсерваториям и заниматься такими работами могли лишь отдельные ученые, а о планировании научных исследований не возникало и мысли. Естественно, что обзор астрофизических работ в России начинается с изложения работ отдельных исследователей, но центральное место в последующем изложении займет характеристика деятельности крупнейших астрофизиков, работавших в России. Пионерами в области астрофизических исследований в России были Пулковская и Московская обсерватории, причем в первой из них впервые начались фотометрические наблюдения, а во второй — астроспектроскопические. Лишь в 1854 г. было четко установлено, какому количественному соотношению должно соответствовать различие блеска в одну звездную величину. Постепенно все больше и больше взамен глазомерных оценок блеска стали входить в практику сравнения блеска звезд при помощи фотометров, но до 70-х годов фотометрические работы носили по преимуществу экспериментальный характер. В 1868 г. в Пулкове были приобретены визуальные фотометры, работу с которыми директор обсерватории О. В. Струве поручил бывшему в Пулкове на практике П. Г. Розену, исследовавшему эти приборы. После отъезда Розена (в 1869 г.) наблюдения (с 1870 г.) возобновил воспитанник Казанского университета Э. Э. Линдеман, определявший, в частности, минимумы блеска затменной переменной звезды Алголя (1870— 1874 гг.). Примерно в это же время (в 1872 г.) в Вильно Ф. К. Берг произвел фотометрическое определение прозрачности атмосферы. К сожалению, работа по фотометрии в Вильно не продолжалась, так как вскоре обсерватория сгорела и была упразднена. В 1884 г. Линдеман выпустил каталог блеска 52 звезд в Плеядах — первый фотометрический каталог, составленный в России, а в 1895 г. — первый в мире каталог блеска 43 звезд в скоплении Персея. В 1892—1894 гг. Э. Э. Линдеман по глазомерным, фотографическим и инструментальным оценкам построил кривые изменения блеска Новой, вспыхнувшей в созвездии Возничего, и ряда переменных звезд.
306 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ С 1875 г. наблюдения звезд с фотометром начал в Москве В. К. Цераский, о работах которого мы скажем ниже, а несколькими годами позднее А. К. Кононович в Одессе приступил к определению альбедо планет на основе фотометрических измерений. Полученные им значения альбедо Марса, Юпитера Эдуард Эдуардович ЛИНДЕМАН (1842—1897) и Сатурна, выведенные из многолетних наблюдений, были точнее, чем аналогичные измерения, предпринимавшиеся за рубежом. В конце XIX в. глазомерные оценки блеска переменных звезд и вывод кривых изменения их блеска начал С. П. Глазе- нап в Петербургском университете. Не ограничиваясь своими личными занятиями в этой области, он много сделал для привлечения любителей астрономии к наблюдениям переменных звезд. С этих пор изучение переменных звезд стало в России (как и в других странах) одной из тех областей астрономии, где любительские наблюдения играют особенно важную роль.
НАЧАЛО АСТРОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ 307 Астроспектроскопические исследования в России, как уже говорилось, начались прежде всего в Москве. Только в 60-х годах астрономы впервые начали изучать спектры небесных светил, и в 1868 г. одновременно несколькими учеными была открыта возможность наблюдений солнечных протуберанцев в спектроскоп в любое время, а не только при полных солнечных затмениях. В этом же году Б. Я. Швейцер приобрел для Московской обсерватории спектроскоп, специально для наблюдения протуберанцев, и в 1869 г. уже начал подготовку к печати результатов своих наблюдений протуберанцев, но болезнь и смерть помешали ему закончить этот труд. Свои наблюдения протуберанцев Швейцер проводил на большом рефракторе обсерватории, к которому был приспособлен спектроскоп. Ф. А. Бредихин в 1872 г. на свои средства купил 4-х дюймовый рефрактор Мерца на экваториальной установке, также с целью наблюдения протуберанцев (в это время он еще не мог располагать большим рефрактором обсерватории, на котором предполагал продолжать свою работу Швейцер). С этим телескопом Бредихин начал наблюдения протуберанцев в своем имении на берегу Волги («Погост», вблизи Кинешмы), а потом, заменив в 1873 г. Швейцера в качестве директора обсерватории, продолжал эти наблюдения в Москве. Он вел их без перерыва в течение 11 лет. В самом начале наблюдений, еще в 1872 г., Бредихин точно измерил длину волны желтой линии гелия в спектре протуберанцев; в то время происхождение этой линии было еще загадочно. Бредихин зарисовывал форму протуберанцев и определял их положение. Позднее систематические наблюдения протуберанцев начались и на Одесской обсерватории, после того как Кононович при содействии Бредихина приобрел для этой цели спектроскоп. Таким образом, спектральные работы в России начались на Московской обсерватории почти в одно время с началом их в передовых странах Западной Европы, а систематические и длительные наблюдения протуберанцев начались в России в тот же год, что и во Франции, Англии и Италии. Кроме протуберанцев, Бредихин стал изучать спектры туманностей и измерял в них положение линий «небулия», который как и гелий, долгое время оставался загадочным для спектроскопистов. За свои исследования по астроспектроско- пии Бредихин в 1889 г. был избран членом-корреспондентом Итальянского общества спектроскопистов. В Пулкове астроспектроскопические исследования начались позднее, чем в Москве. Хотя упомянутые выше астрофотоме- трические работы были начаты в Пулкове в 1868 г., но астрофизика там развивалась медленно.
308 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Правда, еще в 1866 г. директор Пулковской обсерватории О. В. Струве сделал в Академии наук доклад «О месте астрофизики в астрономии», а в 1868 г. он вместе с А. Ф. Вагнером визуально наблюдал линии спектра полярных сияний, но этот объект наблюдений не был астрономическим объектом. Впрочем, наряду с одновременно проведенными наблюдениями в Швеции это были первые наблюдения, установившие главные линии в спектре полярных сияний. С 1876 г. Б. Гассельберг по поручению О. В. Струве организовал в Пулкове небольшую лабораторию и начал в ней свою работу. В первое время эта работа была узко лабораторной — изучались спектры земных газов, в частности углеводородов — таких, которые по спектру сходны с газами голов комет. С 1877 г. Гассельберг начал наблюдения хромосферы в телескоп и потом изучал спектры появляющихся комет. В спектре кометы Веллса им были обнаружены линии паров натрия. В 1880 г. он опубликовал первую в мире монографию о химической и физической природе комет. С 1882 г. Гассельберг был назначен на учрежденную в Пулкове должность астрофизика и начал работы по фотографированию спектров Солнца (1885) и земных газов; с 1886 г. он пробовал непосредственно фотографировать звезды, пользуясь тем, что к этому времени были изобретены сухие фотопластинки, тогда как прежде астрономы должны были сами изготовлять малочувствительные мокрые коллодионные пластинки, очень неудобные в работе. В Москве опыты по фотографированию звезд А. А. Белопольский начал на три года раньше. В 1889 г. Гассельберг, избранный в члены Шведской Академии наук, покинул Пулково. Отношение директора обсерватории О. В. Струве к новому астрофизическому направлению в науке не было последовательным. Так, в отчете обсерватории за 1874—1875 гг. он писал, что отставание от новых, развивающихся отраслей науки противоречило бы основным установкам обсерватории и что им приняты меры к обеспечению астрофизических работ в Пулкове, к которым он вскоре и привлек Гассельберга. С другой стороны, воспитанный в духе классической астро- метрической школы и небесной механики, О. В. Струве недооценивал астрофизику, и в 1886 г., когда развитие астрофизики привело уже к открытию ряда важнейших явлений и закономерностей, писал следующее: «Пока все почти астрофизические заключения еще весьма далеки от научной строгости, присущей точной астрономии, которая неуклонно держась на математическом основании и постоянно стремясь не отстать и в наблюдениях от теории, с полным правом занимает первое место в ряду опытных наук. Не дай бог астрономии
Ф. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 309 увлечься обаянием новизны и отклониться от этого жизненного принципа, освященного веками, и даже тысячелетиями». Пулковская обсерватория, организованная для решения вопросов, составлявших до последней четверти XIX в. основное содержание астрономии, до некоторой степени стала отставать от преуспеяния на астрономическом фронте, который расширился благодаря возникновению астрофизики. Вероятно, не без учета этих обстоятельств О. В. Струве, бывший уже на склоне лет, в 1889 г. ушел в отставку, а на его место был назначен из Москвы Ф. А. Бредихин — яркий представитель нового, астрофизического направления. Бредихин сразу оживил астрофизическую работу в Пулкове, оказав влияние и на работу других обсерваторий, и уже через год после своего перехода в Пулково он писал: «Между разными соображениями, заметками и воззрениями я вынес еще одну отрадную мысль, что важный астрофизический отдел нашей Обсерватории при сделанных в последнее время заказах, приобретениях и приспособлениях... будет в состоянии соперничать со специальными заграничными учреждениями этого рода». Директорство Бредихина было непродолжительным, но сменивший его О. А. Баклунд, хотя и был специалистом по небесной механике, продолжал развитие в Пулковской обсерватории астрофизических работ, не ослабляя, однако, и работ астро- метрического направления, которые уже успели принести обсерватории мировую славу. При Баклунде в Симеизе было организовано по существу астрофизическое отделение Пулковской обсерватории и еще в 1912 г. для него был заказан метровый рефлектор, который тогда явился бы одним из крупнейших в мире. К сожалению, он был получен и установлен только к 1925 г. Число астрофизиков в России в дореволюционную эпоху не было велико, но многие из них были учеными мирового значения. Наибольшее значение имели труды Ф. А. Бредихина, В. К. Цераского, А. П. Ганского, А. А. Белопольского, Г. А. Тихова и С. Н. Блажко, из которых последние трое продолжали свою работу и в советскую эпоху. Эти имена наиболее дороги советским астрофизикам и мы посвятим им отдельные очерки. 11. Ф. А. Бредихин и наука о природе комет Выше говорилось уже о начатом Бредихиным с 1872 г. систематическом изучении протуберанцев и спектров туманностей. Бредихин, будучи весьма разносторонним ученым, производил и микрометрические определения положений и параллаксов туманностей, комет, астероида Юноны, Марса, звездных
310 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ скоплений (в расчете обнаружить движения составляющих их звезд) и выполнил много наблюдений на меридианном круге, обработанных Громадзким к 1877 г. В этот первый период своей деятельности, когда Бредихин много наблюдал, он в течение многих лет изучал поверхность Юпитера. В особенности его привлекало знаменитое «красное пятно» — единственная не исчезающая никогда деталь на диске этой планеты. В 70-х годах пятно это бросалось в глаза, и изучая его положение, цвет и форму, Бредихин около 1880 г. заключил, что пятно — это гигантский кусок шлака, плавающий на поверхности Юпитера, которую и тогда и позднее считали раскаленной. Это объяснение было признано неверным сразу после измерения температуры поверхности Юпитера, оказавшейся равной—150°Ц. Еще и сейчас физическая природа красного пятна остается, однако, загадочной; можно предположить, что красное пятно — это какое-то стойкое образование в верхних слоях атмосферы Юпитера. Как писал С. К. Костинский о Бредихине, «он ясно сознавал, что все наши теории, основанные на наблюдениях, должны беспрерывно проверяться подобными же наблюдениями, что только гармоничное сочетание практики с теорией способно вести нас по правильному пути эволюции нашей науки, как это явно показывает вся ее история... Бредихин часто говорил, что „тот не астроном, кто не умеет сам наблюдать!", потому что такой человек не мог бы даже отнестись критически к тому материалу, который кладется им в основание своих вычислений и теоретических соображений. А где нет строгой и беспристрастной критики, нет и науки!» Свои глубокие теоретические исследования о кометах и о метеорах Бредихин обосновывал и своими личными разносторонними наблюдениями этих объектов, широко применяя как астрометрические, так и астрофизические методы. Создание современной механической теории кометных форм является главной научной заслугой Бредихина и до сих пор большинство его работ о кометах не утратили своего значения, а его идеи лежат в основе всего последующего развития науки в этой области. Первая попытка доказать, что оси хвостов лежат в плоскости кометных орбит и что хвосты могут быть объяснены механической теорией движения частиц, выброшенных из ядра кометы, принадлежала немецкому ученому Брандесу (1826). Он вывел формулы движения этих частиц под действием от- талкивательной силы Солнца. Подробнее механическую теорию кометных форм несколько позднее разработал в Германии Бессель. Он обосновал так называемую фонтанную теорию, согласно которой из ядра
Ф. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 311 кометы во все стороны с небольшой скоростью выбрасываются частицы, удаляющиеся затем от ядра под действием оттал- кивательной силы Солнца. Эта теория объяснила в общих чертах форму головы кометы. В применении к наблюдениям кометы Галлея, при ее очередном появлении в 1835 г., Бессель показал, чтх> его теория хорошо согласуется с наблюдениями. Он нашел, что сила отталкивания Солнца в два раза превышала тяготение к нему частиц хвоста, выброшенных со скоростью 172 км/сек, и объяснил некоторые другие явления, наблюдавшиеся в комете. После работ Бесселя развитие теории комет задержалось надолго в этой начальной ее стадии, и работы Нортона, Папе и Целльнера, часто цитируемые в литературе, внесли мало нового в науку о кометах. Бредихин начал свои работы о кометах статьей, опубликованной в 1861 г.; в 1862 г. он уже защитил магистерскую диссертацию «О хвостах комет», переизданную в советскую эпоху (1934 г.), а в 1865 г. защитил докторскую диссертацию «Возмущения комет, не зависящие от планетных притяжений», в которой рассматривалось влияние сопротивляющейся среды на движение в ней комет. Особенно интенсивное развитие теории Бредихина началось в 70-х годах. В работе 1876 г. он впервые пришел к идее (на основе установленных им сил отталкивания в хвостах разных комет), что хвосты комет можно отнести к разным типам в зависимости от величины действующей на их частицы оттал- кивательной силы и что между скоростью выброса частиц из ядра и силой отталкивания, действующей потом на них, существует близкая связь. К концу 1878 г. он установил три типа хвостов. К I типу были отнесены почти прямолинейные хвосты, направление которых близко к радиусу-вектору кометного ядра. В них сила отталкивания Солнца, по определениям Бредихина, в 18 раз превышает тяготение к нему. Ко II типу относятся изогнутые хвосты, отклоняющиеся от радиуса-вектора и образованные частицами, движущимися по инерции, точнее, под действием отталкивательных сил, в 0,5— 2,5 раза превышающих тяготение. Хвосты III типа отклонены от Солнца еще сильнее, чем в случае хвостов II типа, и образуются под влиянием оттал- кивательной силы, имеющей значения от 0 до 0,2 по сравнению с силой притяжения. Свою классификацию комет Бредихин построил на исследованиях величины сил, проявляющихся в движении частиц хвоста, и установил изменение вида одной и той же кометы в зависимости от ее расстояния от Солнца. Поэтому он справедливо отверг предложение Ольберса делить кометы по их
312 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ виду на бесхвостые, кометы с хвостом и кометы с темной полосой вдоль оси хвоста. Постепенно уточняя и самую теорию движения частиц и методы определения отталкивательных сил в хвостах по измерениям рисунков и фотографий, Бредихин уточнял и величины сил, действующих в хвостах разных типов. Так, в 1884 г. он нашел для хвостов третьего типа отталкивательные силы от 0,2 до 0,75 (в долях силы притяжения к Солнцу), для второго— от 0,9 до 2,2 и для первого типа— 18, постепенно приходя в дальнейшем к выводу о все больших и больших значениях для сил в хвостах I типа. В 1903 г. он нашел у вновь исследованных комет отталкивательные силы, в 36 и 72 раза превышающие силу притяжения, и заключил о кратности отталкивательных сил числу 18 или близкому к нему. Определение этих сил по кривизне хвоста методом Бесселя не давало большой точности. Бредихин разработал способ вычисления отталкивательной силы по ускорению, наблюдавшемуся в движении облачков частиц, выбрасывавшихся из ядра кометы 1882 г. Это и позволило обнаружить действие в хвостах I типа огромных отталкивательных сил; кратность ускорений в этих хвостах была подтверждена исследованиями С. В. Орлова уже в XX в. В 1876 г. Бредихин подметил связь между типом хвоста, цветом его и формой головы кометы. Позднее он пришел к мысли о различном химическом составе хвостов разных типов, что не противоречило спектральным данным того времени, поскольку химический состав хвостов I типа (состоящих из молекул СО+ и N2+) был установлен лишь в XX в., а состав хвостов II и III типа с достоверностью неизвестен и до сих пор. Таким образом, от изучения комет с помощью методов механики Бредихин перешел к разработке физической и химической теории строения комет, отвергая одностороннюю механическую трактовку явлений и прокладывая пути для комплексного изучения природы комет. В этом особенно ярко проявилось материалистическое, чуждое метафизике мировоззрение Бредихина. Бредихин полагал, что отталкивательные силы обратно пропорциональны весу частиц хвостов. Хвосты I типа он считал состоящими из наиболее легких молекул — молекул водорода, хвосты II типа — из молекул метана, азота, хлора, натрия и т. п., а в хвостах III типа он ожидал наличие молекул железа, ртути, свинца и, может быть, даже твердых пылинок. Впоследствии Бредихин эту гипотезу видоизменял. Временами наблюдатели конца XIX в. считали, что гипотеза Бредихина подтверждается, но в настоящее время она не может быть признана верной, хотя достаточно полных представлений о со-
Ф. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 313 ставе комет у нас нет и сейчас. Впрочем, и сам Бредихин не переоценивал значения этих своих заключений, сознавая что для полного уяснения природы комет необходимы более подробные данные об их химическом составе и физическом строении. В вопросе о природе отталкивательных сил Солнца Бредихин, подобно Ломоносову, склонялся к тому, что в кометных явлениях большую роль играют электрические силы. Знаменитый московский физик П. Н. Лебедев в 1901 г. при помощи крайне тонких опытов подтвердил вывод электромагнитной теории света о существовании светового давления на твердые частицы. Установив существование давления света и на газы (в 1909 г.), он указал, что хвосты комет должны быть образованы давлением света на их частицы, для которых, при их малости, давление света Солнца превышает тяготение к нему. Однако в кометных хвостах I типа основной составной частью являются молекулы СО+, для которых расчеты селективного светового давления не согласуются с наблюдениями, так что вопрос о природе отталкивательных сил в кометных хвостах остается недостаточно ясным. Быть может, его решение для хвостов I типа ближе к тому, что предполагал Бредихин, а не к объяснению за счет давления света, которое в первой четверти XX в. стало общепринятым и которое может быть верным для хвостов II и III типа. Бредихин установил, как уже говорилось, связь между типом хвоста и скоростью вылета его частиц из ядра. Для хвостов I типа они были им найдены равными 6У2 км/сек, для II типа 172 км/сек и для III типа — от 0,3 до 0,6 км/сек, а эта скорость определяет размеры головы кометы, которая, по работам Бредихина, должна иметь форму параболоида вращения. При этом чем больше скорость вылета частиц, тем больше размеры головы. Бредихин развил теорию кометных хвостов как синдинам — кривых, по которым в некоторый момент располагаются частицы, выброшенные из ядра в разное время и двигавшиеся под действием одной и той же силы. В этих работах Бредихин указал, что приближенные формулы Бесселя для вычисления движения частиц вдали от головы кометы непригодны и что в формулах Бесселя встречаются ошибки, которые Бредихин исправил. Бредихин заинтересовал вопросом о движении частиц в кометах проф. Н. Е. Жуковского и сотрудника Московской обсерватории А. П. Соколова, которые вывели точные формулы движения частиц в кометах. Самим Бредихиным была развита также теория синхрон — линий, на которых располагаются частицы, выброшенные одновременно при взрыве в ядре и движущиеся под действием разных сил, образующих непрерывную последовательность.
314 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ С синхронами Бредихин блестяще отождествил поперечные туманные полосы, наблюдаемые в хвостах II типа и постепенно удаляющиеся от ядра. Он отличал эти «концевые» синхроны от полных синхрон, которые образует почти прямолинейная полоса, выходящая непосредственно из ядра и сильно отклоненная от направления радиуса-вектора кометы. Повиди- мому, все хвосты III типа являются полными синхронами. Наличие шести хвостов, наблюдавшихся у кометы Шезо 1744 г., Бредихин прекрасно объяснил тем, что эти шесть хвостов не являются синдинамами (это противоречило бы его теории и его классификации хвостов), а являются полными синхронами в одном хвосте II типа. Так же он объяснил и наличие четырех хвостов в виде веера, тянувшихся за головой яркой кометы 1901 г. и оказавшихся четырьмя полными синхронами. Наблюдаемые иногда в хвостах комет I типа разные сгустки и волнообразные изгибы Бредихин объяснил неравномерностью истечения частиц из ядра и его вращением. Несколько таких струй газа, переплетаясь в пространстве в виде отрезков спиралей, образуют так называемые «гамма-формы» хвоста, долго казавшиеся загадочными. Перерывы в истечении частиц из ядра могут вызвать разрыв в комете между ее головой и облаком газа, успевшим от нее отделиться; это явление наблюдатели иногда описывали как «отрыв хвоста». Бредихин исследовал также очень слабо светящиеся конусообразные придатки к головам комет, направленные к Солнцу и названные им аномальными хвостами. Так все многообразие причудливых кометных форм получило четкое качественное и количественное объяснение в стройной теории Бредихина, которую после него осталось дорабатывать лишь в деталях. Механической теорией движения частиц, в комбинации с гениально угаданными условиями выброса частиц из ядра, Бредихин объяснил подавляющее большинство тех фактов, которые в его время давали наблюдения комет, состоявшие в основном в зарисовке формы головы и хвоста, струй, выбрасывающихся из ядра кометы, в описании структуры хвостов и их положений относительно ядра и относительно Солнца. Только к середине XX в. стала развиваться теория явлений в кометах, опирающаяся на физику молекулярных явлений и на теорию молекулярных спектров, — этих направлений в физике во времена Бредихина еще не существовало'. В конце XIX в. и даже в начале XX в. возникли попытки поставить под сомнение теорию Бредихина. Так, в 90-х годах физик Гольдштейн пытался рассматривать кометный хвост как результат преломления солнечных лучей в ядре кометы.
Ф. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 315 И в России один любитель астрономии пришел к такой же мысли, допуская, что ядро кометы состоит из прозрачного льда. В 1903 г. Копф в Германии допускал, что форма хвоста может определяться не теми силами, которые рассматривал Бредихин, а сопротивляющейся средой. Все эти попытки оказывались несостоятельными и не могли объяснить все многообразие кометных форм. Работы Бредихина о кометах составляют большинство среди его 210 научных работ, но они не были им самим систематизированы и объединены в одно целое. Эта работа в значительной мере была осуществлена в монографии, составленной Р. Егерманом в Москве к 1903 г. по предложению самого Бредихина. Труды Бредихина по кометам были высоко оценены еще при его жизни и в России и за рубежом. Однако нередко некоторые историки астрономии, как, например, А. Кларк и Р. Уотер- филд, искажали роль Бредихина в изучении комет. Они обращали главное внимание не на фактическое изучение Бредихиным конкретных комет и не на его обобщающую механическую теорию, а на его гипотезу о разделении хвостов по типам как следствие различия в их химическом составе. Другой важнейший цикл исследований Бредихина посвящен теории распада комет и образования метеорных потоков. Во второй половине XIX в. итальянский ученый Скиапа- релли (в молодости совершенствовавшийся в Пулковской обсерватории) установил совпадение орбит некоторых комет с орбитами мелких частиц — метеорных тел, обращающихся около Солнца и при попадании в земную атмосферу создающих явление «падающих звезд», или метеоров. При этом, как известно, пути метеоров на небе, продолженные назад, пересекаются вблизи одной точки, называемой радиантом. Направление на него есть направление, по которому к Земле движется рой метеорных тел. Схождение почти параллельных путей — результат явления перспективы. Скиапарелли разработал теорию постепенного превращения ядра кометы в растянутый рой метеорных тел. Он представлял себе ядро кометы в виде небольшого компактного метеорного роя, который при приближении к Солнцу разрушается его приливным воздействием. Период обращения частиц становится тем короче, чем ближе частицы роя к Солнцу, вследствие этого рой растягивается в направлениях, перпендикулярных к орбите, и вдоль орбиты. Такой обширный и длинный рой — вереница метеорных тел — имеет больше шансов столкнуться с Землей, чем ядро кометы. Однако Скиапарелли, установив связь метеорных тел с кометами и их происхождение, всех наблюдаемых фактов не объяснял и не рассматривал*
316 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Бредихин разработал более общую теорию распада комет, показав в соответствии с наблюдениями, что метеорный поток возникает раньше, чем наступает полный распад ядра кометы. Он считал, что аномальные хвосты комет, направленные к Солнцу, образованы частицами, выделившимися из ядра и слишком крупными, чтобы на них заметно сказывалось давление солнечных лучей. Поэтому они, подчиняясь тяготению Солнца, должны описывать орбиты, близкие к орбите кометы. Частицы аномального хвоста, по мысли Бредихина, получают дополнительный импульс от газовых струй, бьющих из ядра на обращенной к Солнцу стороне его под действием солнечного тепла. Однако видимый аномальный хвост частицы создадут лишь в тех случаях, когда их самих много и когда они отражают достаточно много солнечного света. Сложение скоростей выброса частицы с ускорением, сообщаемым ей притяжением Солнца и давлением газовых струй, определяет орбиту частицы; эта орбита может стать и гиперболической. При резком отличии орбит частиц от кометной образуются потоки метеорных тел, у которых орбиты также иногда резко отличны от кометной. При таких условиях движения частиц будут далеко не параллельными, и этим Бредихин объяснил, почему пути метеоров сходятся не строго в одной точке, а на некоторой площади неба, называемой площадью радиации. Вместе с тем Бредихин учел влияние возмущающего действия больших планет, в частности Юпитера, на орбиты метеорных тел и показал, что следствием этого является наблюдаемое иногда систематическое смещение даты года, когда при встрече роя с Землей происходит явление «звездного дождя». Бредихин подверг критике вывод английского наблюдателя метеоров Деннинга, утверждавшего, что существуют «стационарные радианты», якобы действующие в разное время года и находящиеся в одном и том же созвездии (в противоположность обычным радиантам, систематически меняющим свое положение от дня ко дню, как и видимое положение кометы). Для того чтобы подобные радианты действительно существовали, ширина потока метеорных тел должна была бы превышать диаметр земной орбиты. Гипотеза стационарных радиантов возникла из-за неправильного отнесения Деннингом к одному радианту совершенно случайных и не связанных друг с другом метеоров или из-за ошибочного отождествления друг с другом бедных метеорных потоков, радианты которых, наблюдаемые в разные дни года, случайно оказались поблизости друг к другу. Бредихин рассмотрел и вопрос о происхождении комет, исходя из наблюдавшегося деления некоторых комет на части, постепенно удалявшиеся друг qt друга. Он разработал тео-
&. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 317 рию такого деления комет и исследовал целые семейства комет, движущихся по довольно различным орбитам после своего возникновения из одной большой кометы-родоначальницы. Это «размножение» комет, в особенности периодических, по мысли Бредихина является одним из частных случаев неизбежного распада кометных ядер под действием возмущающих сил. Наблюдениями метеоров и усовершенствованием методов обработки этих наблюдений в России занимались кроме Бредихина — М. М. Гусев (в 60-х годах в Вильно), В. К. Цера- ский (в Москве, в 1878—1898 гг., впоследствии совместно с С. А. Казаковым и Б. П. Модестовым), С. Б. Шарбе (в Юрьеве, в 1901 г.), С. Н. Блажко (в Москве в начале XX в.) и И. И. Сикора (на рубеже XIX и XX вв. в Харькове). Космогонические взгляды Бредихина проявились еще в одной из его популярных статей 70-х годов. В этой статье Бредихин высказал мысль, шедшую в разрез с тогдашними убеждениями, — он допускал, что Земля образовалась из холодных частиц метеоритного типа и никогда не была раскаленным телом. В этом он предвосхитил те взгляды, к которым к середине XX в. пришло большинство советских ученых в вопросе о происхождении Земли и планет. В очерке истории Московской и Пулковской обсерваторий говорилось о плодотворной и патриотической деятельности Бредихина в качестве педагога, популяризатора и директора этих обсерваторий и о его разностороннем влиянии на развитие русской астрономии во всех ее направлениях. К сказанному там можно прибавить, что Бредихин принадлежал к прогрессивному кругу профессуры Московского университета и поддерживал близкие связи с выдающимися деятелями университета, среди которых были: К- А. Тимирязев, А. Г. Столетов, Н. Е. Жуковский и др. В 70-х годах Бредихин, занимая должность декана физико-математического факультета, вел активную борьбу за сохранение либерального университетского устава 1863 г., который царское правительство после своих вынужденных реформ торопилось заменить и действительно заменило реакционным уставом 1884 г. В 1880 г. Бредихин вместе с Тимирязевым и другими прогрессивными учеными подписал открьпое письмо Д. И. Менделееву, в связи с неизбранием последнего в Академию наук. Возможно, что влияние Бредихина сказалось на астрономических интересах величайшего русского химика Д. И. Менделеева, который в 1887 г. поднимался на аэростате для наблюдения полного солнечного затмения, в своих курсах химии обстоятельно освещал вопрос об атмосферах Луны, планет и Солнца, в 1888 г. лично исследовал химический состав метеорита Оханск и потом сделал попытку химического
318 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ истолкования мирового эфира, опираясь на астрономические данные. С. П. Глазенап как астроном дал об этой работе Менделеева самый восторженный отзыв. Важно отметить, что в конце XIX в., когда и в русской и в мировой науке в связи с общим кризисом естествознания усилились тенденции идеализма и агностицизма, Бредихин выступал против этих тенденций, утверждая безусловную познаваемость мира и безграничные возможности науки. В своей полемике с проф. И. П. Бородиным, выступившим на 25-летнем юбилее Петербургского общества естествоиспытателей (в 1894 г.) с защитой неовитализма и утверждавшим, что в основе жизненных процессов лежит некая «жизненная сила», К. А. Тимирязев противопоставлял реакционным философским взглядам Бородина мировоззрение Бредихина, который в своей речи «О физических переменах на небесных телах» на публичном заседании Академии наук 29 декабря 1893 г. высказался так: «Здесь мы стоим, очевидно, на рубеже знания, за которым открывается область неведомого, и дальнейшее движение в ней, может быть, откроет новые, увы, еще большие трудности. Едва ли, впрочем, уместен здесь возглас сожаления. Кому удавалось в жизни, после трудов, усилий и сомнений, увидать, найти крупицу общей истины в науке или в искусстве, тот помнит, какие светлые минуты переживал он. Не тогда ли он жил лучшей частью своего существа? В необъятной вселенной безмерно долгое время будут возникать для нас, один за другим, новые и нерешенные вопросы; таким образом, перед человечеством лежит уходящий в бесконечность путь научного труда, умственной жизни, с ее тревогами и наслаждениями». По поводу этих слов Бредихина Тимирязев сказал: «Какой бодростью духа, только подстрекаемого к борьбе с возрастающими трудностями, звучат эти слова; какою смелою уверенностью, что наука справится завтра со своими более сложными задачами, потому что прошлое служит порукою за ее будущее. И как отличается это ясное, спокойное настроение уже немолодого астронома от растерянности молодого защитника витализма, мечущегося из стороны в сторону, то заверяющего, что он не противится современному направлению науки, то пытающегося уверить, что оно не оправдало возложенных на него надежд, ревниво охраняющего свое право видеть кругом себя одну только неразрешенную тайну и ради этого готового оспаривать действительные успехи науки, радоваться ее кажущимся неудачам». К характеристике Бредихина как ученого можно еще добавить, что, с успехом применяя математику к задачам естество-
Ф. А. БРЕДИХИН И НАУКА О ПРИРОДЕ КОМЕТ 319 знания, он глубоко возмущался, когда математическим методом злоупотребляли, пользуясь им единственно ради проявления технической виртуозности. В мировой литературе по истории астрономии нет такой книги, в которой не было бы упомянуто с большим уважением имя Бредихина. Наряду с Хеггинсом, Локьером, Секки, Шей- нером и Фогелем, Бредихин явился основоположником новой молодой отрасли астрономии — астрофизики. Его трудами русская астрономия, бесспорно, выдвинута на первое место в мире по изучению комет, и иностранные ученые, причисляя Бредихина к корифеям мировой науки, прислушиваются в области изучения комет к голосу наших ученых, идейных последователей своего великого соотечественника. Непосредственным продолжателем трудов Бредихина был С. В. Орлов, впервые показавший в 1909 г., что блеск комет следует представлять формулой 1 : гнД'2, где А — расстояние кометы от Земли, г — расстояние от Солнца, а показатель п следует определять из наблюдений, причем он оказывается много больше чем 2 и близок к 4. Этим было положено начало изучению закона изменения блеска комет. С. В. Орлов впервые разделил свет кометных ядер на собственное свечение и свет, отраженный от Солнца, что дало возможность подойти к оценке размеров кометных ядер, столь трудно поддающихся определению. Он исследовал особенности хвоста кометы Мор- хауза 1908 г., который он сам фотографировал в Москве, и показал, что подмеченные явления в комете полностью объясняются теорией Бредихина. Фотографированием комет в начале XX в., кроме С. В. Орлова, занимались И. И. Сикора в Ташкенте и С. И. Белявский в Симеизе. Приложением и развитием теории Бредихина к кометам, кроме С. В. Орлова, занимались также А. Я. Орлов (опубликовавший в 1910 г. исследования о движении облачных образований в хвостах) и И. Ф. Полак (изучение хвоста кометы Галлея). Заметим еще, что в досоветский период у нас было открыто 12 комет: Вишневский1) и Понс — кометы 1808 I и 1812 г. Богуславский (Бреславль, ныне Вроцлав) 1835 Швейцер (Москва) — 1847 IV, 1849 III, 1853 II, 1855 I Белявский (Симеиз) 1911 IV Неуймин (Симеиз) 1913 III Златинский (любитель в Митаве) 1914 I Неуймин 1914 III Неуймин 1916 III Рано скончавшийся доцент Петербургского университета И. А. Клейбер (1863—1892) в 1884 г., будучи еще студентом, 1) С. В. Орлов, Природа комет, М., 1944 г.
320 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ написал монографию: «Астрономическая теория падающих звезд», которая в течение нескольких десятилетий оставалась лучшим научным обзором по метеорам на русском языке. Докторская его диссертация, которую он не успел защитить, была посвящена определению орбит метеорных потоков (1891) и до сих пор не утратила своего значения. В ней Клейбер по наблюдениям Деннинга (Англия) вычислил орбиты 913 метеорных потоков. Он много занимался вопросами применения теории вероятности к астрономии и вывел (1891) теорему, носящую его имя. Эта теорема статистически связывает скорости движения тел в пространстве с их проекциями на какую-либо ось или на плоскость. В XX в. эта теорема получила важные применения при изучении звездных движений. 12. Астрофизические работы В. К. Цераского До сих пор сохраняют свое научное значение первые работы Цераского, выполненные 75 лет тому назад, когда он впервые направил свой фотометр на звездное небо. При всей своей разнообразной и плодотворной деятельности в качестве педагога, популяризатора, организатора научной работы и преобразователя Московской обсерватории, Цераский и в области своей научной работы был весьма разносторонним ученым. 92 его печатных труда охватывают вопросы наблюдения различных небесных явлений, изучения Солнца, ночных светящихся (так называемых серебристых) облаков, многие вопросы практической астрономии, практической оптики и, главным образом, звездной фотометрии. В своих работах В. К- Цераский стоял на материалистических позициях, а в блестяще написанных научно-популярных статьях выступал как пропагандист материалистического мировоззрения. Для характеристики научных взглядов В. К. Цераского приведем некоторые из его высказываний. Так, он писал, что свои знания о вселенной человеческий ум «...увидел не в мечтах, и угадал не волхвованием, не априорным построением, но исследовал, измерил и завоевал столетними тяжелыми трудами, непосредственным наблюдением и математическими размышлениями». Ученый-экспериментатор, он правильно понимал значение опыта: «Развить основы спектрального анализа можно на основании опытов, а это очень важно, ибо опыт прямо и непосредственно понятен и убедителен для всякого, это голос и слова самой природы». В. К. Цераский принадлежал к ученым, которые большое внимание уделяют разработке точных методов исследования и сами являются авторами новых конструкций приборов. Мы
Витольд Карлович ЦЕРАСКИИ (1849—1925)
АСТРОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. К. ЦЕРАСКОГО 321 остановимся здесь только на астрофизических работах Цера- ского. Цераский всегда живо интересовался редкими небесными явлениями. Для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца в 1874 г. он вычислил с большой точностью моменты различных контактов, видимых из многих пунктов в России. Рис. 80. Прибор В. К. Цераского для определения скорости метеоров. Чтобы пронаблюдать это прохождение, он поехал в далекую Кяхту, несмотря на слабое здоровье и трудности путешествия. К сожалению, облачная погода помешала ему получить достаточное число фотографий для вывода солнечного параллакса. Небольшая статья Цераского «О числе звезд в Плеядах» была опубликована им в 1889 г. В ней рассматривается важный вопрос о принадлежности звезд к скоплению и предлагается остроумный метод для отделения звезд фона от звезд скопления. Цераский не раз обращался к наблюдениям метеоров и, начиная с 1878 г., посвятил им семь статей. Он предложил находить координаты радианта не обычным способом — графически, а более точным, аналитическим, определяя радиант как точку, для которой сумма квадратов длин перпендикуляров, опущенных из нее на траектории метеоров, является
322 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ минимальной. Для более точных фотографических наблюдений метеоров, которые становятся все успешнее, этот метод, пови- димому, наиболее рационален. Затем Цераский составил карту области неба в созвездии Персея для нанесения на нее путей метеоров потока Персеид. Карта эта широко использовалась наблюдателями, так как она удобна для сравнения со звездным небом, а при рассматривании ее на просвет видна координатная сетка, позволяющая легко отсчитывать координаты начала и конца метеорного следа. Эта карта была издана дважды. В 1898 г. Цераский предложил остроумный инструментальный метод определения угловой скорости метеоров. Угловая скорость метеоров из обычных наблюдений не может быть определена достаточно точно, а фотографирование метеоров с прерывателем экспозиции перед объективом, начатое Элкиным в 1896 г., тогда давало еще мало практических результатов. Прибор, основанный на сравнении скорости действительных метеоров со скоростью движения блика на стекле, состоял из двух частей. Перед наблюдателем помещалось в раме большое квадратное стекло, сквозь которое наблюдались метеоры. За наблюдателем помещался очень короткий маятник, к которому прикреплялась длинная и легкая штанга с маленькой электрической лампочкой на конце. При колебании маятника отражение лампочки мелькало в стекле на фоне звезд подобно метеору. Частично экранируя диафрагмой путь лампочки и меняя величину размахов маятника, можно было добиться полной аналогии между этим «искусственным» метеором и настоящим и, следовательно, вычислить угловую скорость метеора. С. А. Казаков и Б. П. Модестов в 1896 г. провели наблюдения Персеид с этим прибором, построенным в хма- стерской Московской обсерватории. Из их наблюдений Цераский вывел среднюю угловую скорость метеоров, равную 5° за 0,064 сек. В 1906 г. Цераский изобретает простой окуляр для детального изучения солнечных пятен, который дает возможность наблюдать не диафрагмируя объектив и не снижая этим его разрешающей силы. Перед положительным окуляром, снабженным нейтральным темным клином, эксцентрично помещается металлический диск с набором ограничивающих диафрагм по его периферии. Между ним и объективом укреплен асбестовый круг с диафрагмой, слегка превышающей наибольшую из диафрагм вращающегося круга. С этим окуляром Цераский наблюдал в 15-дюймовый рефрактор тонкие детали строения солнечной поверхности. В прошлом столетии еще не был решен вопрос о величине сжатия Солнца и предполагалось, что форма его по временам
АСТРОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. К. ЦЕРАСКОГО 323 изменяется. Для решения этого вопроса Цераский придумал и построил хранящийся на обсерватории специальный гелиометр. Наконец, широкую известность получили опыты Цераского по оценке температуры Солнца, проведенные им в 1895 г. В то время разные исследователи приходили к весьма различным результатам при попытках определения температуры Солнца. Цераский для этого воспользовался большим вогнутым зеркалом, диаметром в 1 ж и с фокусным расстоянием в 1 м, которое было приобретено Политехническим музеем. Несмотря на громадную светосилу, оно, по отзыву Цераского, было настолько хорошо выполнено, что позволяло видеть лунные кратеры. Цераский рассудил, что в фокальном изображении Солнца температура должна быть не выше температуры самого Солнца, а потому, установив температуру в фокусе такого зеркала, направленного на Солнце, можно тем самым установить нижний предел температуры Солнца. Производя подобные опыты весной, когда воздух особенно прозрачен и меньше поглощает энергию солнечных лучей, Цераский нашел, что в том месте, где получалось изображение Солнца, даваемое зеркалом, плавились кусочки любого вещества, которые только можно было достать в минералогическом кабинете университета. Отсюда он оценил температуру в фокусе зеркала, которую можно было считать нижним пределом температуры поверхности Солнца, в 3500° ]). Через несколько лет после этого Шейнер в своей книге «Излучение и температура Солнца» (Лейпциг, 1899) вывел из опытов Цераского температуру Солнца равной 6600°. При этом он принял температуру воздуха (не отмеченную Цераским) в 15° С, а температуру электрической дуги, которую для сравнения тоже изучал Цераский, в 3500°. О полученном из опытов Цераского результате Шейнер писал: «Это так хорошо согласуется с другими определениями, что ввиду большой естественной неточности этого метода можно лишь удивляться этому согласию». Наибольшую известность В. К- Цераский получил как пионер русской астрофотометрии. В то время инструментальная фотометрия еще только зарождалась и вследствие недостаточной разработки методики точность ее была невысока. Пройдя хорошую астрометрическую школу, Цераский ее точность и строгость перенес в свои астрофотометрические исследования. 1) Заметим, что с 1949 г. Московский Планетарий, пользуясь зеркалом старого военного прожектора, с успехом повторяет опыты Цераского и демонстрирует их посетителям. Такой опыт более чем что-либо иное дает наглядное представление об условиях, существующих на поверхности Солнца.
324 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В первую очередь он заинтересовался методами фотометрических наблюдений. Приступая к работе на Московской обсерватории, он нашел там поляризационный фотометр системы Целльнера, сделанный фирмой Аусфельд. Изучив его конструкцию в действии, Рис. 81. Фотометр Целльнера — Цераского. Цераский подверг обстоятельной критике работы с этим фотометром, проведенные Целльнером и Зейделем в Германии, а самый фотометр усовершенствовал, и в 1887 г. построил новый фотометр, основанный на том же принципе. Много внимания Цераский уделял методу обработки фотометрических наблюдений и созданию фотометрической системы, — того, что мы теперь называем «стандартами звездных величин». В процессе работы Цераскому много забот и неприятностей причинял... керосин, горевший в лампе, служившей в фотометре источником сравнения блеска наблюдаемых звезд. В наше время повсеместного распространения устойчивого электрического освещения трудно себе представить все неудобства, связанные с использованием громоздких керосиновых ламп, пламя которых колебалось от ветра и от изменения концентрации и свойств примесей. Керосиновые лампы были немногим лучше, чем стеариновые свечи, приводившие в свое время
АСТРОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В. К. ЦЕРАСКОГО 325 (в конце первой половины XIX в.) в отчаяние французского ученого Араго при его опытах по астрофотометрии. Цераский тщательно изучил свойства керосиновой горелки и ее пламени. Под руководством проф. В. В. Марковникова университетскими химиками был разработан способ очистки керосина, позволявший лампе гореть 50—60 часов без изменения свойств пламени. Образец этого керосина, прозрачного как вода, хранится в Государственном астрономическом институте им. П. К. Штернберга. Существенным усовершенствованием фотометра было введение Цераским бокового окуляра, в котором свет искусственной звездочки наблюдался непосредственно, а свет ярких звезд — отраженным от стеклянной пластинки. Это ослабляло свет звезд на 4,7 зв. величины и давало возможность расширить диапазон блеска, в котором можно было бы применять фотометр. Таким образом, Цераский мог наблюдать все звезды ярче 9-й зв. величины. Убедившись в потере точности при наблюдении звезд разного цвета и в трудности подгонки цвета искусственной звезды к разным цветам настоящих звезд при помощи пластинки из горного хрусталя, Цераский вместо нее ввел светофильтр из голубого стекла, делающий цвет керосинового пламени белым. Из своих исследований Цераский выяснил существование систематической ошибки, зависящей от того, как относительно друг друга и горизонта расположены сравниваемые звезды, — наблюдаемая и искусственная. Эта ошибка имеет физиологическое происхождение, и впоследствии акад. П. П. Лазарев подробно исследовал подобные физиологические особенности зрения, играющие немалую роль в фотометрических наблюдениях. Цераский первый указал на необходимость выяснения и изучения этих ошибок и предложил меры к их устранению. В 1917 г. им была опубликована краткая, но чрезвычайно важная статья «О личном уравнении в фотометрических наблюдениях», в которой Цераский обращает особое внимание наблюдателей на большое значение личного уравнения, сказывающегося при различном расположении наблюдаемой звезды относительно искусственной. Для лабораторного исследования фотометра Цераский придумал особый фотометрический коллиматор, который ослаблял свет искусственной звезды с помощью оригинального приспособления. Определяя блеск звезд, Цераский решил создать фундаментальную фотометрическую систему как совокупность целого ряда звезд, многократно сравненных друг с другом, звездные величины которых вычислены из разной комбинации наблюдений. Такая же система фундаментальных звезд
326 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ принята и сейчас в качестве международного стандарта звездных величин. В качестве фундаментальных Цераский выбрал 58 звезд 5Щ,5—8Ш,0, расположенных севернее 75° склонения и потому всегда видимых над горизонтом средних широт нашего полушария. Потом эти звезды были связаны с Полярной, для которой было принято значение звездной величины 2т,12. (Теперь мы знаем, что блеск Полярной несколько меняется.) Цераский разработал также основанную на трудах московского математика П. А. Некрасова методику увязки попарных сравнений этих звезд друг с другом и решения системы полученных циклических уравнений. Позднее Цераский распространил свои фотометрические исследования на звездные скопления х и h в Персее (в 1891—1893 гг.) и на скопления в Волосах Вероники (1897—1901 гг.). Дополнительный список звездных величин ряда вновь наблюденных звезд был опубликован в 1917 г. В этих работах, как и в остальных, в противоположность некоторым ученым, публикующим свои результаты в такой форме, что их никак нельзя проверить, Цераский публиковал свои наблюдения и их обработку полностью. Свой звездный фотометр, по справедливости называемый фотометром Целль- нера — Цераского, Цераский применил и к измерению поверхностной яркости атмосферного ореола, видимого вокруг Солнца. В ноябре 1906 г. он нашел этим способом, что ореол слабее солнечного края всего лишь в 31—38 раз (в разные дни). Определение звездной величины Солнца в 1903 г. является вершиной экспериментального фотометрического искусства и изобретательности В. К. Цераского. При проведении этой работы Цераский не раз совещался с С. Н. Блажко. Для сравнения блеска Солнца с блеском Венеры на башне метеорологической обсерватории университета, в 150 ж от наблюдателя, находившегося на территории астрономической обсерватории, был установлен теодолит. Вместо объектива на его трубе был укреплен 40-сантиметровый черный диск, в центре которого была наклеена плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны 30 мм. Своим фотометром Цераский измерял блеск Венеры, видимой днем в трубу фотометра, и блеск блика Солнца, создаваемого линзой. При этом теодолит постепенно поворачивали так, чтобы отражение происходило от разных частей поверхности линзы. Подбором радиуса кривизны линзы и отверстия трубы у фотометра было достигнуто приближенное равенство блеска двух сравниваемых светил. Как известно, именно громадное различие в истинном блеске Солнца и Венеры и является препятствием к их сравнению с желаемой точностью. После введения всех нужных поправок из нескольких серий наблюдений, Цераский получил отношение блеска Солнца
А. П. ГАНСКИЙ 327 к блеску Венеры равным 1 ; 483 000 000, что дает для видимой звездной величины Солнца в Потсдамской фотометрической шкале — 26ш,89. В 1905 г. Цераский дополнительно связал Солнце с Полярной, Проционом и Сириусом, получив соответственно среднее взвешенное — 26т,50. Позднее Рессел получил отсюда значение звездной величины Солнца — 26ш,72. Кейпер в 1938 г., переведя эти данные в систему международных фотовизуальных величин, получил значение — 26т,64, тогда как простое среднее из определений Цераского, Целльнера, Фабри и В. Пиккеринга дало — 26ш,77, а среднее из двух фотовизуальных методов определения той же величины — 26т,60. Пользуясь еще радиометрическими данными и сравнением Солнца с Луной, Кейпер за взвешенное среднее из всех определений принял величину — 26m,84 + 0W ,04 1). Из всего этого видно, с какой высокой точностью была определена В. К- Цераским звездная величина Солнца. Эта его работа не утратила своего научного значения и сейчас, спустя полвека. Таково разнообразное научное наследство Цераского, одного из пионеров инструментальной фотометрии и основоположника школы московских фотометристов, которые в советский период, в других условиях и в других масштабах идут по разведанным Цераским путям точной астрофотометрии. 13. А. П. Ганский Окончив в 1894 г. Одесский университет, Ганский временно работал в Пулкове. Он принял участие в экспедиции на Новую Землю для наблюдения полного затмения Солнца 1896 г. и получил прекрасные снимки солнечной короны. Наибольшее значение имели работы Ганского в области изучения физической природы Солнца. Было уже известно, что корона — серебристое, лучистое сияние, видимое вокруг Солнца во время полных солнечных затмений, меняет свой вид от затмения к затмению. Изучая собранные им рисунки и фотографии короны за много лет, Ганский подметил закономерность в изменении вида этой самой внешней оболочки Солнца. Он нашел, что когда на Солнце много пятен, корона окружает Солнце в виде равномерного сияния, а в годы минимума числа пятен корона вытягивается вдоль солнечного экватора. Лучи короны видимым образом связаны с протуберанцами. Этим было впервые установлено, что форма короны *) Выведенная 3. В. Карягиной в 1952 г. по 10 исследованиям, включая работы В. К. Цераского, звездная величина Солнца оказалась равной —26w,77+0m,05.
328 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ тесно связана с процессами, происходящими на поверхности Солнца, хотя и сейчас физический характер этой связи нам еще не ясен. С целью определения значения солнечной постоянной1) Ганский проводил наблюдения и измерения с вершины высо- Алексей Павлович ГАНСКИЙ (1870—1908) чайшей горы Альп — Монблана (высота 4800 м). Многократные подъемы на такую высоту и работа в условиях разреженного воздуха были связаны с огромными трудностями, но они дали возможность Ганскому исключить влияние нижних, наиболее плотных слоев земной атмосферы, которые поглощают значительную часть солнечной энергии на ее пути к поверхности Земли. Для солнечной постоянной он получил значение *) Количества солнечной энергии, получаемой за минуту площадкой земной поверхности в один квадратный сантиметр, перпендикулярной к солнечным лучам,
А. А. БЕЛОПОЛЬСКИЙ 329 3,2 малой калории на 1 см1 в минуту. Это была первая в науке, и поистине героическая, попытка количественного определения интенсивности солнечного излучения на большой высоте. С целью борьбы с атмосферными помехами Ганский не только взбирался на горные вершины, но в период 1898— 1900 гг. трижды поднимался для наблюдений и на воздушном шаре в Петербурге и Париже. Вое же полученное им значение солнечной постоянной оказалось в IV2 раза больше истинного. Во время своих экспедиций на Монблан Ганский делал попытки фотографирования солнечной короны вне затмения с помощью светофильтра. Одним из первых Ганский с успехом изучал фотографическим методом постоянно меняющиеся гранулы — облака раскаленного газа на видимой поверхности солнечного диска. Он фотографировал их в 1905—1907 гг. на нормальном астрографе с увеличительной камерой. Ему удалось установить скорости их движений в разных условиях, их размеры (наименьшие из них имели длину 700 км) и продолжительность существования, оказавшуюся равной всего нескольким минутам. Новаторские приемы исследования переплетались у Ганского со стремлениями к решению новых астрофизических задач. В многочисленных и далеких экспедициях особенно проявлялась его кипучая энергия. Он посещал обсерватории за рубежом, ездил определять силу тяжести на Шпицберген, изучал в 1906 г. в Крыму (вместе с Г. А. Тиховым) и в Средней Азии спектр зодиакального света. Свои замечательные фотографии солнечной короны он получал и на Новой Земле и в Испании, установив при этом движения газов в солнечных извержениях— протуберанцах — и их связь с лучами солнечной короны. Ганский исследовал спектр метеорита, который упал в 1905 г. в Екатеринославской губернии. На Ганского была возложена организация в Симеизе, в Крыму, астрофизического отделения Пулковской обсерватории. Вопрос о необходимости иметь на юге астрофизическую обсерваторию был поставлен самим Ганским после того, как он в 1905 г. стал пулковским астрономом. Но в самом начале организации новой обсерватории в Симеизе Ганский утонул во время купания в море. Так преждевременно оборвалась его кипучая деятельность, но скромная обсерватория, которую он основал, выросла в настоящее время в одну из крупнейших обсерваторий мира. 14. А. А. Белопольский Аристарх Аполлонович Белопольский был одним из пионеров астрофизики, ученым мирового масштаба. С 1879 г. он был ассистентом обсерватории Московского университета.
330 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Хотя в первое время ему пришлось вести наблюдения на меридианном круге, но его увлекала только что возникшая астрофизика. Он продолжал начатое на обсерватории Цераским фотографирование Солнца и вел его до своего перехода в Пулково в 1888 г. В Москве в 1883 г. Белопольский начал первые опыты по фотографированию звезд (раньше, чем они начались в Пулкове) . В Пулкове он продолжал исследование фотографий Солнца и вместе с Мориным выпустил каталог положения солнечных пятен за 1881—1888 гг. Но еще в 1887 г. Белопольский защитил магистерскую диссертацию «Пятна на Солнце и их движение», дополненную в 1888 г. другой работой, связанной с исследованиями Н. Е. Жуковского, который изучал движение твердого тела с полостями, наполненными капельной жидкостью. Это побудило Белопольского сделать такой опыт. Был взят стеклянный шар с жидкостью и с взвешенными в ней частицами. Приведя жидкость в равномерное вращение, он заметил движения частиц, сходные с описанными Жуковским и с теми движениями пятен, которые он заметил на Солнце. Это была одна из первых попыток применить к движению солнечной атмосферы законы гидродинамики. Исходя из этого опыта и из теоретических соображений, Белопольский вывел такой же закон изменения угловой скорости вращения Солнца, какой он получил из своих фотографий солнечных пятен и факелов, тогда как Вильзинг в Германии ошибочно утверждал (1888), что, судя по факелам, Солнце вращается как твердое тело. (Определение вращения Солнца по факелам сам Белопольский произвел уже позднее.) Белопольский одним из первых поставил специальные наблюдения для выяснения связи магнитных бурь на Земле с деятельностью Солнца и в 1892 г. заключил соглашение с Павловской магнитной обсерваторией о присылке телеграмм при наступлении магнитных бурь. В большинстве случаев магнитные бури совпадали с прохождением через центральный меридиан больших групп солнечных пятен. Первостепенное значение в истории науки имеют спектральные исследования А. А. Белопольского и в числе их экспери- хментальное доказательство применимости к световым колебаниям принципа Допплера. В 1842 г. азстрийский физик X. Допплер установил, что при взаимном сближении источника колебаний и наблюдателя воспринимаемая последним частота звуковых колебаний меняется пропорционально скорости движения. При сближении наблюдателя и источника колебаний воспринимаемая наблюдателем частота колебаний увеличивается против истинной, т. е., например, тон звука становится
Аристарх Аполлонович БЕЛОПОЛЬСКИЙ (1854—1934)
А. А. БЕЛОПОЛЬСКИЙ 331 выше, а при удалении — она уменьшается. Для звуковых колебаний справедливость принципа Допплера была вскоре подтверждена опытом. Допплер считал, что подобное явление должно происходить и в отношении световых колебаний. Однако он не мог экспериментально проверить свое совершенно правильное в основе предположение и потому сделал ошибочный вывод. Так как цвет определяется длиной волны излучаемого света, то Допплер решил, что двойные звезды в действительности белые, и что их цвета (часто одна звезда желтая, другая голубоватая) обусловлены их орбитальным движением, при котором одна из них приближается к нам, а другая удаляется. Теперь известно, что цвета двойных звезд реально различаются лишь в тех случаях, когда у них разные температуры, которым цвета и соответствуют. К этому еще примешивается кажущееся изменение их цветов, вызванное контрастом, если звезды различной яркости. Кроме того, для такого изменения цвета, которое было бы заметно для глаза, источник света должен двигаться со скоростью, сравнимой со скоростью распространения света. После Допплера было много споров по этому вопросу и много неудачных попыток экспериментальной проверки принципа. Когда началось применение спектрального анализа, французский физик Физо высказал предположение, что при движении источника света по лучу зрения должны смещаться линии в его спектре (по отношению к положению линий в спектре неподвижного источника света). Такое явление действительно было обнаружено. Начавшиеся в конце XIX в. уже надежные определения смещений линий в спектрах звезд, производившиеся многими астрофизиками, в том числе самим А. А. Белопольским, не были, однако, прямым подтверждением применимости принципа Допплера к свету. В самом деле, мы сейчас знаем много причин, производящих сдвиг спектральных линий, и истолкование этих сдвигов астрофизиками в конце XIX в. как эффекта движения светил по лучу зрения было недостаточно убедительным. Экспериментальная проверка принципа Допплера в лаборатории считалась невозможной — скорость движения на Земле слишком мала, чтобы вызвать заметные смещения линий спектра. Белопольский еще в 1894 г. придумал остроумное приспособление для создания в лаборатории таких условий, при которых движение источника света дало бы заметный сдвиг линий спектра. Для этой цели он построил прибор, в котором луч света Солнца отражался последовательно от многих граней двух вращающихся барабанов, составленных из зеркал. Так, в 1899—1901 гг. Белопольский достиг скорости источника в 700 м/сек, при которой он смог измерить сдвиг линий
332 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ спектра отраженного солнечного луча — сдвиг, находящийся в удовлетворительном согласии с теорией. Лишь с этих пор стало возможно экспериментально проверенный принцип Доп- плера с уверенностью применять к световым колебаниям. Измерение лучевых скоростей светил стало с этих пор одним из Рис. 82. Прибор А. А. Белопольского для экспериментальной проверки применимости принципа Допплера к свету. важнейших применений спектрального анализа и привело к неисчислимому количеству важнейших открытий, многие из которых были сделаны самим же Белопольским. Белопольским еще до 1900 г. был изобретен прибор для сравнительного измерения спектров — спектрокомпаратор; это изобретение ошибочно приписывалось немецкому ученому Гартману, который сообшил о нем только в 1904 г, Белополь-
А. А. БЕЛОПОЛЬСКИЙ 333 ский предложил также методику измерения лучевых скоростей в тех случаях, когда несколько спектральных линий сливаются в одну. Деятельность Белопольокого со времени его назначения астрофизиком Пулковской обсерватории (1891 г.) была посвящена применению спектрального анализа к астрономии, и в его руках этот метод стал мощным методом исследования. В 1892 г. он изучал замечательные и быстрые изменения в спектре новой звезды, неожиданно вспыхнувшей в созвездии Возничего. Эти катастрофически и не надолго вспыхивающие звезды, снова затем возвращающиеся к прежнему блеску, Белопольский с тех пор систематически изучал и собрал уникальную коллекцию спектров новых звезд, до сих пор еще не использованную полностью — так много ценного в себе она содержит. Белопольокий определил скорости, с которыми выбрасываются в пространство газы с поверхности этих звезд во время их вспышки, и изучал строение широких ярких полос в их спектре, которое лишь в наши дни получило теоретическое объяснение. Позднее из анализа спектрограмм Белополь- ского удалось установить изменения радиуса и температуры новых звезд, связанные с колебаниями их блеска, плотности и другие физические характеристики их атмосфер. Применяя фотографию к изучению спектров звезд, Белопольский достиг наивысшей для своего времени точности в определении лучевых скоростей (+2,6 км/сек). Эта высокая точность позволила ему открыть новые явления в звездном мире и разработать новые способы изучения переменных звезд. Измеряя сдвиги линий в спектрах разных звезд и определяя отсюда скорость их движения по лучу зрения, Белопольский обнаружил периодичность таких сдвигов у ряда звезд, изменявших свой блеск с тем же периодом. В 1893 г. он изучил звезду р Лиры, которая, как он установил из анализа своих спектрограмм, является двойной, состоящей из двух крайне близких друг к другу звезд, почти одинаковой яркости и размеров. Эти звезды периодически затмевают друг друга и при таких затмениях для наблюдателя на Земле получаются периодические колебания видимого блеска системы. Это открытие значительно расширило представления о двойных звездах, затмевающих друг друга. Всего лишь тремя годами ранее измерение лучевых скоростей впервые позволило установить такую же причину изменений блеска звезды Алголь, компоненты которой отстоят друг от друга сравнительно далеко, и от которой звезды типа (3 Лиры значительно отличаются тем, что их компоненты почти касаются друг друга и эллиптичны. Кроме того, Белопольский спектрально обнаружил существование невидимых спутников у нескольких звезд переменного
334 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ блеска. С этих работ началось спектральное изучение таких затменно-двойных звезд, оказавшееся исключительно плодотворным для астрофизики, так как привело к подробнейшему Рис. 83. А. А. Белопольский во время получения спектрограмм звезд на 30-дюймовом рефракторе. изучению строения атмосфер некоторых звезд, к возможности изучать их плотности и независимо от других методов определять их температуру. В 1894 г. Белопольский впервые обнаружил периодические смещения линий в спектрах переменных звезд, называемых цефеидами. Периоды смещения линий и здесь совпадали с периодом изменения блеска звезд. Сначала он открыл это явление у звезды 8 Цефея (1894), а затем у ?] Орла (1896) и
А. А. БЕЛОПОЛЬСКИЙ 335 у С Близнецов (1899), положив начало спектральному исследованию этих звезд, представляющих чрезвычайный интерес. Этот интерес обусловлен как трудностями в объяснении происходящих в них изменений, так и тем , что у цефеид, как потом было установлено, истинная сила света оказывается связанной с периодом изменения их блеска. Эта особенность цефеид дала возможность использовать их для определения расстояния далеких звездных систем, отстоящих от нас на миллионы световых лет. Цефеиды были обнаружены и в этих далеких систехмах. Зная из наблюдений период изменения блеска цефеиды, определяют на основании установленной зависимости ее светимость. После этого сравнительно легко установить, на каком расстоянии находится цефеида (а значит, и звездная система, к которой она принадлежит), если при данной светимости она представляется земному наблюдателю звездой такой-то величины. Исследования Белопольского сначала привели его к выводу, что цефеиды являются тоже спектрально-двойными звездами. Потом, однако, выяснилось, в согласии с гипотезой выдающегося русского физика Н. А. Умова (высказанной им в его выступлении при защите Белопольским в 1896 г. докторской диссертации, посвященной как раз изменениям лучевых скоростей 8 Цефея), что цефеиды — пульсирующие звезды, периодически сжимающиеся и расширяющиеся. Таким образом^ эти звезды действительно меняют свою светимость, в то время как у звезд типа Алголя изменяется только видимый блеск вследствие геометрической причины — затмений одного компонента другим, а светимость в действительности вовсе не меняется. В 1914 г. сотрудница Белопольского И, Н. Леман подтвердила подозревавшееся самим Белопольским изменение интенсивности спектральных линий у 8 Цефея, что дослужило основанием для заключения о колебании температуры этих звезд при их пульсациях. Белопольский подтвердил по периодическому раздвоению или смещению линий двойственность некоторых звезд постоянного блеска, в том числе менее яркого компонента двойной звезды Кастор (1896 г.), физическую двойственность которой доказал в свое время В. Струве. Так было установлено, что Кастор не двойная, а более сложная система, и Белопольский впервые установил в этой системе вращение большой оси орбиты с периодом в 2100 суток и высказал предположение о сильной сплюснутости главной звезды. Для многих таких звезд Белопольский проследил изменения их орбит, вызванные не вполне шарообразной формой звезд или присутствием невидимых третьих тел значительной массы. В числе их он обстоятельно изучил Полярную звезду и р Возничего. На основании наблюдений последней
336 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Белопольский заподозрил различие скорости света в межзвездном пространстве для разных длин волн. Измерив изменения лучевых скоростей при орбитальном движении некоторых двойных звезд, Белопольский определил и расстояния до них. Белопольский был одним из пионеров изучения звезд с «переменным» спектром. Он изучил загадочное изменение линий в спектрах спектрально-переменных звезд Р Лебедя, у Кассиопеи и а Гончих Псов, по типу которой была выделена целая группа таких звезд с особыми движениями и характерными магнитными явлениями в их обширных атмосферах. Белопольский впервые в мире обнаружил (в 1913 г.) спектрально-переменные звезды этого типа. Наряду с далекими звездами, Белопольский изучал спектрографически и ближайшую из них — наше Солнце. С 1894 г. он при помощи спектроскопа изучал протуберанцы. Около 1900 г. он начал систематически определять спектральным методом скорость вращения различных зон Солнца. Как известно, Солнце вращается не как твердое тело. Точнейшие измерения Белопольского позволили не только изучить законы вращения Солнца гораздо полнее, чем это было известно раньше, но и впоследствии заподозрить систематическое замедление вращения. В 1915 г. Белопольский впервые определил по распределению энергии в спектре пятен их температуру, установив, что они лишь немного холоднее, чем остальная поверхность Солнца (по современным данным — на 1200—1500°) и кажутся черными лишь вследствие контраста с более ярким диском Солнца. Белопольский наблюдал полные солнечные затмения и с особым искусством получал фотографии короны. Теория, развитая им в 1897 г., рассматривала корону как совокупность множества потоков вещества, выбрасываемых из Солнца и скрещивающихся между собой. Надо сказать, что и в настоящее время происхождение солнечной короны окончательно не выяснено и возможно, что теория Белопольского недалека от истины. Особый интерес представляют исследования спектров планет, выполненные Белопольским с 1895 по 1903 г. В течение долгого времени период вращения Венеры принимался, в соответствии с мнением итальянского астронома Скиапарелли, равным периоду ее обращения вокруг Солнца. Отсюда следовало, что на одном полушарии Венеры царит вечный день и нестерпимая жара, а на другом полушарии — вечные холод и мрак. Белопольский остроумно применил для проверки этого заключения спектральный метод определения скорости вращения и пришел к выводу, что Венера вращается вокруг оси с периодом в 24 часа. Современная наука еще не установила точно
А. А. БЕЛОПОЛЬСКИЙ 337 период вращения Венеры и, хотя этот период, повидимому, длиннее, чем находил Белопольский, он все же должен быть сравнительно коротким, поэтому на Венере смена дня и ночи и выравнивание температур сходны с аналогичными явлениями на Земле. Определяя в 1895 г. скорость вращения колец Сатурна, Белопольский установил большую линейную и угловую скорость вращения у внутренних частей кольца, подтвердив этим справедливость вывода о том, что кольцо не является сплошным, а состоит из множества мелких тел, как это и вытекало из теоретических расчетов. В 1895 г. Белопольский впервые спектрально определил период вращения экваториальных областей Юпитера, видимая облачная поверхность которого не вращается как одно целое. Эта скорость оказалась несколько меньшей, чем скорость, определяемая непосредственно по перемещению пятен на его диске. Отсюда следовал вывод, что размеры видимого диска Юпитера преувеличены благодаря действию рефракции в мощной атмосфере этой планеты. Для Белопольского, как и для других крупнейших ученых- экспериментаторов, не существовало «черной» работы. Он сам постоянно мастерил и ремонтировал приборы. К этому он был подготовлен тем, что еще студентом работал в железнодорожных мастерских и там приобрел конструкторские и производственные навыки. Огромное количество работ, выполненных Белопольским за пятьдесят лет его научной деятельности, трудно даже перечислить. Они явились стимулом к разработке его методов и идей нашими и зарубежными учеными как среди его современников, так и среди последующих поколений. Белопольский создал школу русских спектроскопистов и основал (уже в советский период) солнечную лабораторию в Пулкове. С 1916 по 1919 гг. Белопольский возглавлял Пулковскую обсерваторию. В первом своем отчете о работах обсерватории он писал: «Мне хотелось бы, чтобы она сохраняла характер национального учреждения, чтобы пополнение убыли персонала производилось за счет окончивших курс в русских высших учебных заведениях... Я бы желал, чтобы новые научные приборы, при малейшей к тому возможности, строились бы пулковской мастерской или вообще в России. Силы для этого у нас есть, их нужно только поощрить». Будучи ученым с кипучей энергией, Белопольский в то же время тяготился своей административной деятельностью и поэтому вскоре оставил ее. Белопольский, ученый с мировым именем, в своем лице осуществил ту связь, ту преемственность, которая существует между советской наукой и лучшими учеными дореволюционной
338 разбитие отдельных областей астрономии в России эпохи. Свой опыт он передавал новым поколениям ученых, воспитанным революцией. Он умер в 1934 г., ослепнув до этого на один глаз, но не прекратив до последних дней свою работу по измерению спектрограмм под микроскопом. 15. Г. А. Тихов, С. Н. Блажко и другие астрофизики начала XX в. Г. А. Тихов (род. в 1875), ученик В. К. Цераского по Московскому университету, потом астроном Пулковской обсерватории, разработал много оригинальных методов фотометрии звезд. При помощи призмы, помещенной перед объективом Бредихинского астрографа, упоминавшегося выше, и установленного в 1905 г., он получил много ценных наблюдений спектров звезд, 22-х комет, новых звезд и других объектов. Многие из этих наблюдений были использованы уже в советскую эпоху. Особенно велики заслуги Г. А. Тихова в разработке (начиная с 1905 г.) и систематическом применении колориметрии. В частности, в 1912 г. Тихов предложил определять цвета звезд прибором, названным им «продольным спектрографом», основываясь на различии в виде фотографических внефокаль- ных изображений звезд, снятых объективом, обладающим значительной хроматической аберрацией. С 1916 г. он стал применять новый метод очень широко и получил богатейший статистический материал о цветах звезд в разных участках неба. Методом Тихова широко пользуются и в настоящее время. Г. А. Тихов в 1909 г. первый ввел в практику метод изучения планет при помощи наблюдения их поверхности через светофильтры (что иногда ошибочно приписывают американскому физику Буду) и, в частности, впервые установил таким способом некоторые свойства планетных атмосфер. Тихов установил, что темные пятна на Марсе видны лучше через красноватый светофильтр и хуже через зеленый, из чего следовало, что Марс окружен атмосферой, которая, подобно земной, сильнее рассеивает коротковолновые лучи, Полярная же шапка Марса оказалась яркой в зеленых лучах и темной в красных лучах. Сопоставив это с установленным им законом отражения солнечного света снегом и льдом, Тихов почти с несомненностью доказал, что белые полярные шапки Марса являются тонкими корочками льда. Тем самым он доказал присутствие на Марсе воды, что очень важно для решения вопроса об обитаемости этой планеты. На его снимках были хорошо видны наиболее крупные «каналы» Марса. Пользуясь методом светофильтров, Тихов в 1909—1911 гг. установил, что внутреннее кольцо Сатурна синее, чем сама
Г. А. ТИХОВ, С. Н. БЛАЖкО Й ДРУГИЕ АСТРОФИЗИКИ НАЧАЛА XX В. 339 планета и может включать в свои состав частицы меньшие, чем длина световой волны, что Сатурн окружен атмосферой, а его кольцо—нет. В 1915—1917 гг. он установил цвет Урана и Нептуна (соответствующий цвету звезд спектральных классов G5 и GO соответственно) и нашел, что Луна имеет в действительности цвет, который следует назвать коричневым. Гавриил Адрианович ТИХОВ (род. в 1875 г.) Тихову принадлежит заслуга разработки первых методов точной фотографической фотометрии звезд (так называемой точечной фотометрии), получения фотографических шкал звездных величин различными способами, которые сделали методы фотографической фотометрии более точными и более объективными. Начиная с 1908 г. по 1912 г., Тихов выдвинул ряд доводов в пользу того, что в пространстве существует поглощение света, растущее с длиной волны. Он доказал в конце концов, что далекие горячие звезды выглядят краснее, чем следует по их температуре. Это было на много лет раньше, чем существование подобного избирательного поглощения света
340 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ в пространстве было признано окончательно. Так Тихов раньше других ученых подтвердил существование поглощения света, обнаруженного В. Я. Струве, и установил изменение этого поглощения с изменением длины волны. Тиховым были разработаны методы определения температуры звезд по измерению их блеска сквозь разные светофильтры,— методы, весьма удобные для слабых звезд, если только их цвет не искажен заметным избирательным поглощением света в пространстве, из-за которого далекие звезды кажутся краснее, чем они есть в действительности. Тихов одним из первых применил метод светофильтров к определению цвета и структуры солнечной короны, установив различие в излучении внутренней и внешней короны. С 1906 г. Тихов начал работы по установлению моментов минимумов блеска строго периодических переменных звезд в лучах света, выделенных разными светофильтрами. Этим путем он хотел выяснить, не существует ли космическая дисперсия света, т. е. различие в скорости распространения лучей разной длины волны в межзвездном пространстве. Он нашел, что в длинноволновых лучах минимумы наступают на несколько минут раньше, чем в коротковолновых. Это явление было подтверждено во Франции Нордманном и получило название «эффекта Тихова — Нордманна». В 1909 г. С. И. Белявский в Симеизе обнаружил обратное явление у одной звезды, а потом оно было обнаружено и у других звезд. Г. А. Тихов, склонявшийся к существованию космической дисперсии света, признавал ее очень малой по величине и считал вопрос о ней недостаточно выясненным. Между тем наш замечательный физик П.Н.Лебедев в 1909 г. утверждал, что это явление происходит от различия в высоте «желтой» и «синей» атмосферы звезд и от различного нагревания полушарий спутника главной звездой. Лебедев, исходя из соображений о сложности структуры звездных атмосфер, считал, что, пользуясь методом Тихова и Нордманна, невозможно отделить этот эффект от дисперсии света, если последняя существует. В настоящее время по поводу эффекта Тихова — Нордманна, долго и горячо обсуждавшегося, считают, что объяснение ближе к тому, что предполагал Лебедев, и кроется в структуре звездных атмосфер. Тихову принадлежит также ряд выдающихся работ по атмосферной оптике, не входящей в план нашей книги. В советскую эпоху Тихов успешно продолжает свои исследования. Небходимо отметить, что Тихов — в числе очень немногих астрономов — еще в дореволюционную эпоху много помогал любителям астрономии и всячески вовлекал их в научную работу.
Г. А. ТИХОВ, С. H. БЛАЖКО И ДРУГИЕ АСТРОФИЗИКИ НАЧАЛА XX В. 341 С. Н. Блажко (1870—1956) с 1893 г. стал астрономом Московской обсерватории и энергично начал на ней астрофизические наблюдения: он занимался определением блеска звезд сравнения для переменных при помощи фотометра, фотографированием неба при помощи 80-миллиметровой камеры, Сергей Николаевич БЛАЖКО (1870—1956) установленной в 1895 г. для поисков переменных звезд, изучением вновь открытых переменных. Кроме того, он систематически фотографировал Солнце и позднее (1900 г.) установил период его вращения по положению факелов на диске. В 1897—1899 гг. Блажко наблюдал поток метеоров Леонид и пришел к мысли попытаться сфотографировать их спектры. В 1904 г. ему удалось получить спектры двух метеоров и в 1907 г. — еще одного метеора, тогда как до этого лишь один такой спектр метеора был совершенно случайно сфото- гоафирован в США. Но на Гарвардской обсерватории его
342 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ неправильно расшифровали. Блажко разработал строгую теорию обработки спектров метеоров, совершенно отличных от обычных спектров по условиям их съемки, и впервые в мире установил, что пары, в которые при полете сквозь атмосферу Артемий Робертович ОРБИНСКИЙ (1869—1928) превратились метеорные тела, включали кремний, железо, кальций и другие известные элементы. В 1913 г. Блажко защитил диссертацию «О звездах типа Алголя» (изданную еще в 1912 г.), в которой он суммировал свои многочисленные исследования кривых блеска затменных переменных. В 1906 г. он, повидимому впервые, выяснил спектральные типы компонентов затменно-переменнои звезды U Цефея, фотографируя ее спектр крохотным бесщелевым спектрографом собственной конструкции. Первые снимки спектров звезд Блажко начал еще в 1901 г. В 1914 г. он фотографировал корону Солнца во время затмения в поляризованном свете, что было тогда совершенно
Г. А. ТИХОВ, С Н. БЛАЖКО И ДРУГИЕ АСТРОФИЗИКИ НАЧАЛА XX В. 343 новым методом. Впоследствии акад. В. Г. Фесенков получил по этим снимкам очень ценые выводы о строении внешних областей короны. С. Ы. Блажко исследовал кривые блеска и периоды множества переменных звезд и ему принадлежит приоритет установ- Иосиф Иосифович СИКОРА (род. в 1870 г.) леиия изменения периода и формы кривой блеска у короткопе- риодических цефеид. Продолжая свою работу в советскую эпоху, С. Н. Блажко воспитал многочисленных учеников, среди которых имеется ряд крупных ученых. Кроме упомянутых нами крупнейших астрофизиков, следует отметить исследования еще некоторых ученых. А. Р. Орбинский в 1895 г., работая в Пулкове, предложил один из первых методов определения лучевых скоростей звезд по спектрам, снятым с объективной призмой. Этот метод не вошел в практику, хотя всегда приводился в литературе. По нашему мнению, вполне эффективного метода,
344 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ применимого для этой цели на больших камерах с призмой, не предложено и до сих пор, и нет еще ни одного каталога лучевых скоростей слабых звезд, определенных с применением объективной призмы. Поэтому способ А. Р. Орбинского практически не превзойден до сих пор. С. И. Белявским (1883—1953) уже в 1911 г. в Симеизе был составлен каталог фотографического блеска 88 звезд в созвездии Волос Вероники, а в 1915 г. — такой же каталог 2777 звезд до 9-й величины к северу от +75° склонения. Точность этих каталогов довольно высока и они относятся к числу первых каталогов фотографических звездных величин. Белявский открыл и исследовал много переменных звезд. И. И. Сикора в Харькове в конце XIX в. изучал солнечные пятна и получил одну из первых фотографий метеоров камерой с обтюратором (прерывателем) перед ним, производившим перерывы в экспозициях, что позволило «изучить процесс торможения метеоров в атмосфере. Во время зимовки на Шпицбергене в 1899—1901 гг. Сикора при помощи светосильного спектрографа, применяя экспозиции в несколько суток, запечатлел на снимках много линий спектра полярных сияний и некоторые из них правильно приписал азоту. К числу первых серьезных исследователей переменных звезд в России, кроме С. П. Глазенапа и С. Н. Блажко, следует отнести С. Б. Шарбе (1871—1932), который начал эти работы с 1907 г., когда, покинув Юрьевскую обсерваторию, он стал профессором Екатеринославского Горного института. Начиная с 1901 г., он выполнил ряд определений высот метеоров, наблюдая их совместно с другим юрьевским астрономом с концов длинного базиса. Шарбе занималоя также вопросом использования стереоскопа в астрономии (1903—1904 гг.). Свою работу по изучению переменных звезд он продолжал и в советский период. ГЛАВА 5 АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ, ЛИТЕРАТУРА И ЛЮБИТЕЛЬСТВО В XIX в. В РОССИИ В течение всего XIX в. в России было немало любителей астрономии, в том числе и весьма серьезно занимавшихся этой наукой. Об этом свидетельствуют различные упоминания в литературе, сведения о продаже и покупке телескопов, распространение астрономических изданий. Однако, как и за рубежом, астрономы-специалисты, как правило, мало содействовали развитию этого любительства и мало помогали научному росту любителей. Очень долгое время любители не были объединены и потому они не могли обмениваться опытом. Их не
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ В XIX В. 345 привлекали к участию в научной работе. Впрочем, и возможности для этого в ту эпоху были ограничены, так как основными разделами астрономии являлись астрометрия, теоретическая астрономия и небесная механика, а для занятий ими требовались либо дорогие инструменты, либо глубокие математические познания. В этих условиях только наиболее выдаю- Федор Алексеевич СЕМЕНОВ (1794—1860) щиеся любители могли подняться до уровня настоящих глубоких специалистов. Такими были курский мещанин Ф. А. Семенов, а позднее смоленский уроженец В. П. Энгельгардт, о работах которого уже было сказано. Сын провинциального мелкого купца, Ф. А. Семенов (1794—1860) без всякой помощи изучил астрономию и в особенности теорию предвычисления затмений, к которым он питал особый интерес. С 1829 г. он стал печатать свои наблюдения, в чем ему очень помогали Д. М. Перевощиков, а позднее
346 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ и А. Н. Савич. Академия наук обратила внимание на труды Семенова и прислала ему приборы для оборудования метеорологической станции, которую Семенов и организовал, издав затем работу «Климатология города Курска». Из работ Семенова особого упоминания заслуживают выполненные им предвычисления всех затмений с 1840 по 2001 гг. и составление подробных карт полосы видимости затмений, наблюдавшихся в России. Русские ученые-специалисты выступали с публичными лекциями, писали общедоступные статьи в журналах. Реже они издавали общедоступные книги или переводы их с иностранных языков (Драшусов, Гусев и др.), любительство же могло развиться только тогда, когда к нему обратились целеустремленно и когда оно получило свою общественную организацию. Но в условиях царского режима не только любители астрономии, но и астрономы-профессионалы долго еще не были объединены, не имели ни своей общественной организации, ни своего журнала. Отдельные астрономы участвовали в научных обществах, имеющих более широкий профиль. Например, В. Я. Струве и другие астрономы принимали активное участие в трудах Русского географического общества, Бредихин был членом старинного Общества испытателей природы при Московском университете и одно время возглавлял его, М. А. Ковальский был основателем Казанского физико-математического общества, первоначально возникшего в качестве математической секции Казанского общества естествоиспытателей. Как эти, так и другие научные общества имели широкий профиль в смысле охвата многих наук, но астрономы были в них одиночками. Роль этих обществ в развитии астрономии не могла быть значительной. Большее общественное значение имели съезды русских естествоиспытателей и врачей, в которых принимали участие и любители естествознания. Эти съезды сыграли значительную роль в деле улучшения постановки преподавания и пропаганды астрономии. На шестом съезде в 1879 г. в Петербурге по почину М. А. Ковальского был поднят вопрос об организации Русского астрономического общества, но его удалось учредить лишь через 10 лет. В его организации сыграл решающую роль С. П. Глазенап, совмещавший с начала 80-х годов успешную научную и профессорскую деятельность с неутомимой работой по распространению астрономических знаний среди широких кругов населения. Не ограничиваясь этим, Глазенап, первый из астрономов-специалистов, стал на путь оказания систематической помощи любителям астрономии и вовлечения их в науч-
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ В XIX В. 347 ную работу. Условия для этого стали более благоприятными — развитие астрофизики выдвинуло ряд новых задач, для решения которых приобрели большое значение наблюдения любителей, вооруженных скромными инструментами. Такими задачами в первую очередь были наблюдения переменных звезд, комет и метеоров, солнечных явлений. Число любителей астрономии, нередко выходивших потом на дорогу специальной научной деятельности, множилось. Они нуждались во взаимном общении и информации, а в царской России организация новых научных обществ была скована жесткими рамками бюрократических порядков. Организовать общество любителей астрономии удалось раньше всего в Нижнем-Новгороде (ныне город Горький), и деятельность этого общества (официально оно, впрочем, называлось «кружок») имела большое научно-общественное значение. В 1927 г. А. М. Горький писал: «Как же не гордиться фактом столь исключительного значения, как научная работа нижегородцев — членов общества любителей физики и астрономии... единственный в России Астро-календарь издается не в университетском центре, а „у нас" в Н. Новгороде, это неоспоримое свидетельство в пользу наличия исключительной культурной энергии моих земляков». Мысль об организации физико-астрономического кружка, возникшую у местных учителей, удалось реализовать в 1888 г., благодаря содействию С. П. Глазечапа и влиятельного нижегородского деятеля П. А. Демидова, продвинувших дело о разрешении организации кружка в правительственных сферах. Это было событием большого культурного значения. До этого научные общества открывались обычно при высших учебных заведениях; нижегородский кружок был одной из первых научно-просветительных организаций, возникших в неуниверситетском городе. Кружку было присвоено название «Кружка любителей физики и астрономии», но астрономия заняла в нем ведущее положение. Важнейшим мероприятием кружка явилось регулярное издание с 1895 г. первого ежегодного астрономического календаря на русском языке, доступного для широкого круга любителей астрономии. Этот календарь издается доныне, являясь незаменимым любительским пособием. Нижегородский кружок широко вел просветительную работу. Он помог выявить дельных любителей из самой толщи народа. Например, бывший крепостной крестьянин Каплин- Тезиков из с. Богородского Нижегородской губернии производил наблюдения в небольшой рефрактор и сообщал о них кружку. Среди этих наблюдений были довольно ценные. В связи с этим А. М. Горький говорил: «Если будет в каждом
348 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ селе, хотя бы по одному такому „остроуму" (как крестьяне тогда нередко называли астрономов), — это уже будет не малый успех...». Но С. П. Глазенап продолжал думать об организации более широкой, чем нижегородский кружок, — о Русском астрономическом обществе. Это встречало сопротивление со сто- Николай Александрович МОРОЗОВ (1854—1946) роны О. В. Струве и некоторых других астрономов. Когда С. П. Глазенап взялся за организацию Русского астрономического общества по образцу давно уже существовавших французского, английского и немецкого астрономических обществ, О. В. Струве говорил по этому поводу: «Зачем Вам Русское астрономическое общество, когда уже давно существует Германское и каждый достойный астроном может сделаться его членом». Лишь в 1890 г. Общество было учреждено. Но многие из входивших в него астрономов и геодезистов, за-
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ В XIX В. 349 нимавших видное положение в военном и морском ведомствах, не сочувствовали расширению задач общества. Они считали его задачей объединение лишь дипломированных ученых, далеко не всегда бывших, однако, подлинными учеными. Борьба за расширение задач Общества привела к тому, что Общество со временем охватило более широкий круг лиц, стало издавать свои «Известия» (первый в России астрономический журнал), «Ежегодник», посылало экспедиции. Все же деятельность Общества не удовлетворяла запросам широкого круга любителей, которых становилось все, больше. Любителями астрономии становились не только педагоги средней школы, но и народные учителя, служащие, рабочие. Этот все расширявшийся круг любителей Русское астрономическое общество в своем составе не объединяло. В Москве в 1908 г. возник Кружок любителей астрономии, вскоре выросший в Московское общество любителей астрономии, а в 1909 г. в Петербурге возникло Общество любителей мироведения, возглавлявшееся ученым и бывшим народовольцем Н. А. Морозовым (Шлиссельбуржцем). Это Общество также издавало журнал, наладило исследовательскую работу многих любителей, в том числе и провинциальных, предприняло исследования по истории астрономии в древней Руси и изучение исторических памятников письменности с точки зрения содержащихся в них астрономических записей. Революция 1905 г. способствовала возникновению массовых и более демократических просветительных обществ. Стали возникать кружки, подобные кружку рабочих в Москве, носившему название «Знание неба». Явной помехой в ознакомлении русских читателей с трудами отечественных ученых было публикование их работ преимущественно на иностранных языках. Эти труды печатались в изданиях обсерваторий и в виде книг. Поскольку русского научного журнала по астрономии не было, то и более мелкие статьи русские ученые в большом числе печатали в зарубежных астрономических журналах. С другой стороны, бывали случаи, когда немецкий журнал «Astronomische Nachrichten», печатавший статьи, написанные на разных языках, помещал статьи и на русском языке, набранные русским же шрифтом. Журналом, публиковавшим иногда научные, но чаще популярные статьи, были «Известия Русского астрономического общества», выходившие с 1892 г. Периодическим органом любителей стали основанные в 1912 г. «Известия Русского Общества любителей мироведения». Помощь любителям астрономии оказывал и журнал «Физик-любитель», издававшийся в 1904— 1917 гг. в Николаеве.
350 РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ Обзор литературы по астрономии в XIX в. чрезмерно расширил бы объем этой главы. Мы ограничимся указанием, что выпуск такой литературы резко увеличился с начала XX в. Выходило немало сборников с обзорами успехов астрономии и новых идей в этой области. Было переведено и издано много иностранных научно-популярных книг, увеличивалась оригинальная научно-популярная литература. Особенно много сделали для выпуска популярных книг на русском языке С. П. Глазенап, А. А. Иванов, А. Р. Орбинский и другие. Специально следует отметить прекрасные атласы звездного кеба А. А. Михайлова со звездами до 57г и до 772 величины, вышедшие в 1913 и 1915 гг., и переизданные в советскую эпоху. Необходимо сказать еще несколько заключительных слов о деятельности русских астрономов по разработке истории своей науки. В XIX в. многие выдающиеся русские астрономы — Перевощиков, Симонов, Бредихин, Цераский — в статьях и публичных речах освещали, нередко с большой глубиной и блеском, узловые моменты и периоды в истории мировой астрономии. Историей русской астрономии специально занимался Левицкий, написавший историю астрономии в Юрьевском (Дерптском) и Харьковском университетах и некоторые другие работы. Для извлечения и собирания материалов по истории астрономии в России было сделано много, но не астрономами, а филологами и историками в их изысканиях, связанных с историей Академии наук и отдельных университетов, с изданием биографических словарей и т. д. Но в XIX в. и в начале XX в. в России не было создано обобщающих работ по истории как русской, так и мировой астрономии, а интересы широкого круга читателей удовлетворялись переводными сочинениями, в которых не всегда получали достаточную оценку достижения даже самых выдающихся русских астрономов. Систематическая разработка истории русской и мировой астрономии началась в нашей стране уже в советскую эпоху. "=з?ПВсг
^^T^TL^ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИТОГИ РАЗВИТИЯ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В ДОСОВЕТСКУЮ ЭПОХУ Окидывая взором развитие астрономии в России за много веков до Великой Октябрьской социалистической революции, можно отметить следующее. Древняя Русь оставила нам записи астрономических наблюдений, имеющие доныне огромную научную ценность и восходящие еще к XI в. Но в последующие века феодальная раздробленность и татаро-монгольское иго задерживали в нашей стране развитие науки и культуры, в том числе и астрономии. В иных условиях была астрономия у народов Средней Азии и Закавказья, вошедших ныне в великую семью народов Советского Союза и в XI—XV вв. выдвинувших крупнейших представителей средневековой науки. В сокровищницу мировой науки вошли замечательные труды Бируни, Омара Хайяма, Насирэддина Туей, Хорезми, Фергани и Улугбека. Эти ученые были достойными предшественниками европейских основоположников новой астрономии. С развитием русского государства в конце XVII и начале XVIII вв. и с реформами Петра I связано основание в Москве, а затем в Петербурге обсерваторий государственного назначения. В Петербургской Академии наук, основанной Петром I, развивались замечательные таланты Эйлера, Ломоносова и других выдающихся ученых, на десятилетия опередивших достижения астрономической науки своего времени. Исследования формы поверхности Земли путем непосредственных измерений на необъятных пространствах России, точнейшие определения звездных положений достигли особенного развития к середине XIX в. Рассматривая развитие различных разделов астрономии в России в Х1Х^ в., мы видим, что планомерно развивались и имели большой размах только астрономо-геодезические работы
352 ЗАКЛЮЧЕНИЕ и астрометрические работы Пулковской обсерватории. На других обсерваториях, преимущественно университетских, не обеспеченных наблюдателями и вычислителями, даже эти исследования проводились с перерывами, не всегда целеустремленно, и публиковались с большим опозданием. Более благополучно в этом отношении дело обстояло лишь в Дерпте при Струве, в Москве, начиная с 70-х годов, и к концу рассматриваемого периода в Казанской обсерватории. Несмотря на неблагоприятные условия, на отсутствие государственного или общественного планирования работы обсерваторий и ученых, русские астрометристы и геодезисты сделали выдающиеся вклады в мировую науку. Среди них важнейшими являются составление точной опоры для географических карт шестой части мира, точнейшее измерение одной из длиннейших в мире дуг меридиана для установления формы и размеров Земли, выработка точнейших методов определения звездных координат и составление точнейших в мире каталогов звезд, создание конструкций ряда измерительных угломерных приборов, разработка теории и практики способа равных высот для определения времени и координат на Земле, изучение либрации Луны и колебаний широт, установление точных значений основных астрономических постоянных. Русские ученые создали несколько школ теоретической астрономии, высшей геодезии и небесной механики. Ими разрешен ряд частных вопросов теории определения орбит и многие орбиты вычислены практически. Некоторые методы вычисления предложены впервые, в частности методы вычисления затмений, покрытий звезд Луною и орбит двойных звезд. Исследовано возмущенное движение ряда небесных тел, в частности Нептуна и кометы Энке—Баклунда. Особое место занимают работы по теории движения земных полюсов, во многом опирающиеся на наблюдения русских же обсерваторий. Исключительное значение приобрели для дальнейшего развития небесной механики работы А. М. Ляпунова по теории устойчивости фигур небесных тел. Звездная астрономия в целом возникла благодаря трудам английского ученого В. Гершеля и русского ученого В. Я. Струве и в середине XIX в. именно в России эти исследования получили наибольшее развитие. В. Я. Струве принадлежит приоритет первого определения расстояния до звезд и установления существования поглощения света в межзвездном пространстве. Чуть ли не большинство известных двойных звезд было открыто и множество их изучено в России. Струве опроверг царившее долго до него представление о месте Солнца в звездной системе, о форме и о размерах этой системы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 353 М. Л. Ковальскому принадлежит метод исследования вращения Галактики. В России определены собственные движения множества звезд и впервые раскрыто облакообразное строение Млечного Пути. Все эти работы, часто шедшие впереди своего времени, проводились, однако, отдельными учеными и не всегда планомерно. Они были эпизодическими, за исключением работ В. Я- Струве. Пионерами астрофизики были, наряду с учеными Запада, русские ученые Бредихин и Белопольский. Первый из них создал современную теорию кометных форм, давшую представление о физической природе комет. Белопольский экспериментально обосновал применимость к свету принципа Доп- плера, провел важнейшие спектральные исследования звезд, доказал метеоритное строение кольца Сатурна, определил периоды вращения планет и Солнца, доказал двойственность звезд типа р Лиры и переменность лучевых скоростей цефеид. Русские ученые разработали и широко применили метод светофильтров, методы фотографической фотометрии и много сделали для уяснения природы планет, в особенности Марса. Они изобрели ряд оригинальных приборов, открыли и исследовали множество переменных звезд, обнаружив у них ряд важнейших закономерностей, впервые расшифровали спектры метеоров, изучали солнечные явления и детали вращения Солнца. Большинство выдающихся русских астрономов проявляли себя стихийными материалистами, борцами против агностицизма и метафизики, против реакции в науке. Таковы были научно-философские позиции Т. Ф. Осиповского, Д. М. Пере- вощикова, В. Я. Струве, Ф. А. Бредихина и других прогрессивных русских ученых, верных традициям своего великого предшественника М. В. Ломоносова. В своих твооческих исканиях и в разрешении научных проблем русские астрономы, как и другие ученые России, были тесно связаны с передовой западноевропейской наукой и в то же время проявили много оригинальности и самостоятельности. Достаточно напомнить методы изучения Галактики и определения координат звезд, которые выдвинул Струве, а также его смелый вывод о существовании межзвездной поглощающей среды. Столь же оригинальны были идеи М. А. Ковальского о вращении Галактики, Бредихина о природе комет, Ляпунова об устойчивости движения, работы Белопольского и многие другие. Будучи патриотами своей страны, заботившимися о выдвижении отечественных талантов, передовые русские астроно-
354 ЗАКЛЮЧЕНИЕ мы внесли большой и ценный вклад в русскую и мировую науку. Новую эпоху в истории нашей страны, в развитии науки и ее методов, а отсюда и в развитии отечественной астрономии, открыла Великая Октябрьская социалистическая революция. Истории советской астрономии будет посвящен второй том настоящего труда. -ЗьГГУгг
ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА Общие труды по истории науки и просвещения в России Б о б ы н и н В. В., Очерки по истории развития физико-математических знаний в России, тт. I и II, М., 1886—1887. В е н г е р о в С. А., Критико-библиографический словарь русских писателей и ученых, тт. 1—6, СПб. 1889—1904. (Приведены очерки о деятелях на буквы «А» и «Б», частично на другие буквы алфавита.) В е н г е р о в С. А., Источники словаря русских писателей, тт. 1—4. СПб., 1900—1917 (доведено до буквы «Н»). Пекарский П. П., История Академии Наук в Петербурге, тт. 1 и 2, СПб., 1870—1873. Райков Б. Е., Очерки по истории гелиоцентрического мировоззрения в России, 2-е изд., Изд-во АН СССР, 1947. Р а й н о в Т. И., Наука в России XI—XVII веков, М.—Л., 1946. Русский биографический словарь, тт. 1—25, СПб., 1896—1918. (Охвачены А — Бекстер; Гааг — Гогенлоэ; Дибелов — Дядьковский; Жабокрит- ский — Зиновский; Ибак — Лященко; Нааке — Николай; Обезьяни- нов — Ткачев; Фабер — конец алфавита.) В вышедших томах опубликованы биографии русских астрономов, умерших не позднее 1892 г., с библиографическими указаниями. Сухомлинов М. И., История Российской Академии, вып. 1—8, СПб., 1874—1888. (В числе других материалов подробные биографии С. Я. Румовского и П. Б. Иноходцева.) Языков Д. Д., Обзор жизни и трудов покойных русских писателей (умерших в 1881—18193 гг.), вып. I—XIII, СПб., 1886—1907. (В числе других опубликованы биобиблиографии русских астрономов, умерших в 1881—1893 гг.) Общие работы по истории астрономии в России Баженов Г. М., Обзор отечественных работ по теории определения орбит планет и комет, Труды астрон. обе. Харьковского ун-та, т. 2, 1952. Васильев В. Г., Краткий очерк развития практической астрономии в России. Ученые зап. Высшего Арктического морского училища Главсев- морпути, вып. 2, 1951. Исюрико-астрономические исследования (ИАИ). вып. 1, М., 1955 (отдельные статьи по истории астрономии в России указаны ниже). Левицкий Г. В., Астрономия в России. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, т. 55, СПб., 1898 (подраздел ст. «Россия»). Михайлов А. А., Очерк по истории астрономических наук. В кн. «Академия наук СССР, Физико-математические науки (1725—1945)», М.—Л.. 1945.
356 ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА Набоков М. Е., Очерк истории преподавания астрономии в средней школе в России ИАИ, вып. 1, Гостехиздат, 1955. Ю щ е н к о А. П., Историческая справка по русским геодезическим работам. Ученые зап. Высшего Арктического морского училища Главсев- морпути, вып. 2, 1951. Астрономия в России до учреждения Академии наук Г а л а н и н Д. Д., Леонтий Филиппович Магницкий и его «Арифметика», М., 1914. Пекарский П. П., Наука и литература при Петре Великом, СПб., 1862. С в я т с к и й Д. О., Астрономические явления в русских летописях с научно-критической точки зрения, Пгр.,1915. Соболевский А. И, Переводная литература Московской Руси XIV—XVII веков, СПб., 190Э. Ч е н а к а л В. Л., Очерки по истории русской астрономии. Наблюдательная астрономия в России XVII и начала XVIII вв., М.—Л., 1951. Архангельский А. С, Образование и литература в Московском государстве XV—XVII вв. Ученые зап. Казанского ун-та, 1898. Воронцов-Вельяминов Б. А., Первая русская звездная карта. Астрон. журн. 30, № 5, 1953. Примечание к ней М. Е. Набокова в Астрон. журн. 31, № 2, 1954. Забелин И., Библиотека и кабинет Я. В. Брюса. Летописи русск. лите- рат. и древн., № 1, 1859. Прозоровский Д., О старинном русском счислении часов. Труды II Археологического съезда, вып. 2, СПб., 1873. С в я т с к и й Д. О., Астрономия в русской археологии. Известия Русского общества любителей мироведения (РОЛМ), № 4, 1915; № 5, 1916; № 7, 1918. С в яте кий Д. О., Календарь наших предков. Известия РОЛМ, № 5. 1917. С в я т с к и й Д. О., Комета Галлея в 1066 г. на Кавказе. «Мироведение», 1928 и 1929 гг. С в я т с к и й Д. О., О протуберансе русских летописей. «Мироведение», № 1, 1924. С в я т с к и й Д. О., Астролог Николай Любчанин и альманахи на Руси XVI в. Известия Научного ин-та им. Лесгафта, т. 15, вып. 1 и 2, 1929. С в я т с к и й Д. О., Адам Олеарий как географ и астроном. «Природа», № 11, 1933. Святский Д О., Звездное небо архангелогородских мореплавателей. Известия РОЛМ, № 4, 1917. Святский Д. О., Астрономические явления в украинских летописях. Известия РОЛМ, № 6, 1917. Святский Д. О., Астрономическая книга «Шестокрыл» на Руси XV в. «Мироведение», 1927. Святский Д. О., Сказание о Чигирь-звезде и телескопические наблюдения Галилея, «Мироведение», 1928. Святский Д. О., Комета 1680 г. в России. «Мироведение», 1929. Святский Д. О., Чудесность и естественность в небесных явлениях по представлениям наших предков. «Мироведение», 1930.
ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА 357 Соболь С. Л., Оптические инструменты и сведения о них в допетровской Руси, Труды Ин-та истории естествознания АН СССР, т. 3, Изд-во АН ССС!>, 1949. Степанов Н. В., Единицы счета времени до XIII в. Чтения в обществе истории и древностей российских, № 4, 1909. С т р у в е О. В., Об услугах, оказанных Петром Великим математической географии России, СПб., 1872 (отд. оттиск). Ченакал В. Л., Яков Вилимович Брюс, русский астроном начала XVIII века. Астрон. журн. 28, № 3, 1951. Ш л яков Н. В., Заметка о хронологической статье Кирика (XII в.), Известия Отделения русского языка и словесности Академии наук, т. XV, кн. 3, 1910. Ш л я к о в Н. В., О мартовском годе. Журнал Министерства народного просвещения (ЖМНП), № 4, 1907. Я ч и н В., К вопросу о происхождении древнерусских названий месяцев. «Мироведение», 1928. Астрономия в России от учреждения Академии наук до начала XIX в. Белявский С. И., Краткая история обсерватории Академии Наук до основания Пулковской обсерватории. Известия Главной астрон. обе. в Пулкове, 1944. Г н у ч е в а В. Ф., Исторический очерк деятельности Географического Департамента (1726—1799). Труды Архива АН СССР, кн. 6, 1946. Delambre, Histoire de Tastronomie moderne, Paris, 1821. Евтеев О. А., Первые русские геодезисты на Тихом океане, М., 1950. Куликовский П. Г., М. В. Ломоносов — астроном и астрофизик, изд. 2-е, Гостехиздат, 1950. (Приведен список литературы о М. В. Ломоносове как об астрономе.) Андреев А. И., Ломоносов и астрономические экспедиции Академии Наук 1761 г. В кн.: М. В. Ломоносов. Сб. статей и материалов, вып. 2, 248, М.—Л., 1946. Идельсон Н. И., Замечания по поводу теории Ломоносова о кометных хвостах и о вызванной ею дискуссии. В кн.: М. В. Ломоносов. Сб. статей и материалов, вып. 1, 66—116, М. — Л., 1940. Корытников С. Н., Начало астрономии в Казани. ИАИ, вып. 1, Гос- техиздат, 1955. Орлов А. Я., М. В. Ломоносов о перемещении полюса и о движении континентов. «Мироведение», № 4, 1937. П е р е л ь Ю. Г., Петр Борисович Иноходцев — русский ученый и первый русский историк астрономии. Астрон. журн. 29, № 3, 1952. Р а й н о в Т. И., Русское естествознание второй половины XVIII в. и Ломоносов. В кн.: М. В. Ломоносов. Сб. статей и материалов, вып. 1, М.—Л., 1940. Фе сен ко в В. Г., Очерки истории астрономии в России в XVII и XVIII столетиях. Труды Ин-та истории естествознания АН СССР, т. 2, изд-во АН СССР, 1948. Ченакал В. Л., Оборудование Астрономической обсерватории Петербургской Академии наук ломоносовского времени. Астрон. журн. 28, № 3, 1951. Ченакал В. Л., Зеркальные телескопы Ломоносова. Сплавы Ломоносова для металлических зеркал. В кн.: М. В. Ломоносов. Сб. статей и материалов. 3, М.—Л., 1951.
358 ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА Ч е н а к а л В. Л., Николай Галактионович Чижов, Астрон. журн. 28, № 2, 1951. Ч е н а к а л В. Л., А. И. Колотошин — мастер астрономических инструментов М. В. Ломоносова. Астрон. журн. 29, № 5, 1962. 4 е н а к а л В. Л., Два неизвестных проекта обсерватории Петербургской Академии наук, относящихся к середине XVIII в. ИАИ, вып. 1, Гос- техиздат, 1955. Шаронов В. В., «Явление Ломоносова» и его значение для астрономии. Астрон. журн. 29, № 6, 1952. Астрономия в России в XIX и в начале XX вв. (до Великой Октябрьской социалистической революции) Владимирский-БудановМ. Ф., История университета св. Владимира, Киев, 1884. Григорьев В. В., Петербургский университет в течение первых 50 лет его существования, СПб., 1869. Загоскин Н. П., История Казанского университета, тт. 1 и 2, Казань, 1905. Маркевич А. И., 25-летие Новороссийского университета, Одесса, 1890; Физико-математический факультет Харьковского университета за первые 100 лет его существования (1805—1905). Под ред. Д. И. Багалея и И. П. Осипова, Харьков, 1907. Шевырев С, История Московского университета, написанная к его 100-летнему юбилею, М., 1-866. Шульгин В. Я., История университета св. Владимира (1834—1869), Киев, 1860. Биографический словарь профессоров и преподавателей Московского университета, тт. 1 и 2, М., 1855. Биографический словарь профессоров и преподавателей Петербургского университета за третью четверть века его существования (1869—1894), тт. 1 и 2, СПб., 1896—1898. Биографический словарь профессоров и преподавателей университета св. Владимира (1834—1884). Под ред. В. С. Иконникова, Киев, 1884. Биографический словарь профессоров и преподавателей Казанского университета (1805—4905). Под ред. Н. П. Загоскина, т. 1, Казань, 1905. Биографический словарь профессоров и преподавателей Юрьевского университета за сто лет его существования (1>802—1902). Под ред. Г. В. Левицкого, т. 1, Юрьев, 1902. Главная астрономическая обсерватория Академии наук СССР в Пулкове (1839—1953). Под ред. А. А. Михайлова, Изд-во АН СССР, 1953. 5 t r u v e W., Fondation de l'observatoire central de Russie, St.-Petersb , 1855. S t r u v e W., Description de l'observatoire central de Poulkova, St.-Petersb., 1846. 100 лег Пулковской обсерватории. Сборник, Л., 1945. Иванов А. А., Николаевская главная астрономическая обсерватория в Пулкове, СПб., 1901. К 50-летию Николаевской главной астрономической обсерватории, СПб., 1889. Струве О. В., Обзор деятельности Николаевской главной обсерватории в продолжение первых 25 лет ее существования. СПб., 1864.
ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА 359 Баранов В. А., Памяти Дмитрия Ивановича Дубяго (1849—1918). Казань, 1919. Б л а ж к о С. Н., История Московской астрономической обсерватории в связи с преподаванием астрономии в университете. Ученые зап. МГУ, юбилейная серия, вып. LVIII, 1940. Гусев М. М., Столетие существования Виленской обсерватории. Исторический очерк (1753—1853), Вильно, 1853. Дубяго Д. И., О научных заслугах Оттона Васильевича Струве по поводу 50-летнего юбилея его научной деятельности, Казань, 1887. 3 и г е л ь Ф. Ю., Выдающийся русский астроном Ф. А. Бредихин, Изд-во «Знание», 1953. К о в а л ь ч и к Я. Ф., Материалы по истории обсерватории Варшавского университета (1820—1900), Варшава, 1906. Куликовский П. Г., Павел Карлович Штернберг, М., 1951 (серия «Замечательные ученые Московского университета»). Левицкий Г В., Астрономы Юрьевского университета с 1802 по 1894 г., Юрьев, 1899. Леонард Эйлер. Сборник статей, Изд-во АН СССР, 1935. Литвинова Е. Ф., В. Я. Струве, его жизнь и ученая деятельность, СПб., 1893. Нижегородский кружок любителей физики и астрономии. Очерк деятельности за первое десятилетие, Н.-Новгород, 1898. Нижегородский кружок любителей физики и астрономии (1888—1913). Н.-Новгород, 1913. Орлов С. В., Ф. А. Бредихин, М., 1948. (Серия «Замечательные ученые Московского университета»). Пер ель Ю. Г., Выдающиеся русские астрономы, Гостехиздат, 1951. С а в и ч А. Н., Воспоминания о В. Я. Струве. Речь, читанная в собрании Академии наук, СПб., 1864. Семенов Ф. А., Автобиография курского астронома-любителя Федора Алексеевича Семенова. Под ред. В. П. Ветчинкина и Д. О. Святского, Пгр., 1920. Семенов П. П., История полувековой деятельности Русского географического общества (1845—1895), тт. 1—3, СПб., 1896. Швейцер Б. Я., Описание обсерватории Московского университета, М,. 1866. Астроном1чна обсерватор!я Одеського Державного Ушверситету, «Зб1рник Астрон. обе. ОДУ», т. 1, 1965. Белопольский А. А., Автобиография. Материалы для биографического словаря действительных членов Академии Наук (1889—1914), 1917; «Огонек», № 43, 1927. Блажко С. Н. и Фесенков В. Г., Памяти А. А. Белопольского. «Мироведение», № 5, 1934. Блажко С. Н., Памяти Л. П. Цераской. Астрон. журн. 9, № 1, 1982; «Мироведение», № 1—2, 1932. Блажко С. Н., С. А. Казаков (некролог). Астрон. журн. 16, № 1, 1936. Богданович А. Е., М. Горький и Нижегородский кружок любителей физики и астрономии. Астрономический календарь (АК) на 1941 г. В и т р а м Ф. Ф., В. К- Деллен. Известия Русского географического общества, т. 33, 1897. Виноградов А. В., Скромный юбилей любительской астрономии. АК на 1929 г. Виноградов А. В., Основание и первые годы работы Нижегородского кружка любителей физики и астрономии. АК на 1939 г.
360 ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА Воронцов-Вельяминов Б. А., История астрономии в России в XIX столетии. Труды Ин-та истории естествознания АН СССР, т. 2, 1948. Воронцов-Вельяминов Б. А., Звездно-астрономические работы В. Я. Струве. Труды Совещания по истории естествознания, 24—26 декабря 1946 г., Изд-во АН СССР, 1948. Всехсвятский С. К., 100 лет Киевской астрономической обсерватории. Публикации Киевской астрон. обе, № 1, Киев — Львов, 1946. Ганский А. П. (Статьи о нем), Известия Русского астрономического об-ва (Известия РАО), 1908. Глазенап С. П. (К 80-летию). Известия РАО, спец. вып., Л., 1928. Горшков П. М., Астрономы Петербургского — Ленинградского университета за 125 лет его существования, АК на 1946 г. Горшков П. М., Проф. А. А. Иванов — основатель школы теоретиков- астрономов в Петербургском—'Ленинградском университете. Ученые зап. Ленинградского ун-та, сер. математическая, вып. 18, Л., 1949. Давидович П. Я., Астрофотографические работы Ташкентской обсерватории. Итоги с 1895 по 1922 г. Известия РАО 25, № 1—4, 1923. Дейч А. Н., С. К- Костинский. Астрон. журн. 13, № 6, 1936. Д е й ч А. Н., Первое определение В. Я. Струве параллакса а Лиры. Астрон. журн. 29, № 5, 1952. Дубровский К. К., Казанская астрономическая школа. АК на 1941 г. Дубяго Д. И., П. С. Порецкий, Казань. 1908. Иванов Н. И., С. Б. Шарбе. Астрон. журн. 10, № 4, 1933. Ивановский М. Н., Описание новой (Энгельгардтовской) астрономической обсерватории Казанского университета. АК на 1902 г. И д е л ь с о н Н. И., Лобачевский — астроном. Сборник «Вопросы истории отечественной науки», Изд-во АН СССР, 1949. Идельсон Н. И,, Ф. Ф. Ренц. «Природа», № 2, 1930; Астрон. журн. 20, № 3, 1942. Костинский С. К., Федор Александрович Бредихин. АК на 1905 г. Костинский С. К., Оскар Андреевич Баклунд. «Природа», № 1, 1917. Левин Б. Ю., Ф. А. Бредихин. В сборнике «Люди русской науки», т. I, 1948. Левицкий Г. В., Астрономы и астрономические обсерватории Харьковского университета с 1807 по 1842 г. Ученые зап. Харьковского ун-та, 1893. Левицкий Г. В., Астрономы и астрономические обсерватории Харьковского университета с 1843 по 1878 г. Ученые зап. Харьковского ун-та, 1894. Мартынов Д. Я., Астрономическая обсерватория им. В. П. Энгель- гардта (1901—1951). Ученые зап. Казанского ун-та, III, кн. 9, 1951 (Изв. Астрон, обе. им. Энгельгардта (АОЭ), № 27) (Там же статьи с описанием отдельных инструментов обсерватории и выполненных с ними работ и статья: Нефедьев А. А., Василий Павлович Энгельгардт.) Маткевич Л. Л., Памяти пулковца А. С. Васильева. АК на 1948 г. Мельников О. А., О приоритете отечественной астроспектроскопии, Астрон. журн. 30, № 5, 1953. Михайлов А. А., Значение Пулковской обсерватории в развитии астрономии. Сборник «Вопросы истории отечественной науки». Изд-во АН СССР, 1949. Неуймин Г. Н., Симеизское отделение Пулковской обсерватории за 25 лет (1908^-1933). АК на 1934 г. Пе рел ь Ю. Г., И. Д. Ертов в оценке современников. Астрон. журн. 31, № *> 1^54. „ w п Пер ель Ю. Г., Общественно-литературная деятельность Д. М. Перево- щикова. Астрон. журн. 30, № 2, 1953.
ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА 361 Пер ель Ю. Г., Забытый труд по истории астрономии (П. Я. Гамалея). Астрон. журн. 30, № 1, 1953. П е р е л ь Ю. Г., Русский астроном-путешественник Василий Федорович Федоров. Астрон. журн. 30, № 1, 1953. Пере ль Ю. Г., Матвей Матвеевич Гусев. Астрон. журн. 29, № 4, 1962. Пер ель Ю. Г., Викентий Карлович Вишневский. ИАИ, вып 1, Гостех- издат, 1955. Погодин М. П., Курский купец-астроном (Ф. А. Семенов). «Телескоп», № 13, 1832. Пясковский Д. В., Развитие астрономии в Киевском университете, ИАИ, вып. 1, Гостехиздат, 1965. С вятски й Д. О., Н. А. Морозов (к 75-летию со дня рождения). АК на 1930 г. Тихов Г. А. (Статьи о нем и список трудов). Изв. АН Казахской ССР, № 90, серия астроботаническая, вып. 1—2, 1950. Ф е с е н к о в В. Г., А. А. Белопольский. Сборник «Люди русской науки», т. 1, 1948. Цераский В. К., Ф. А. Бредихин (некролог). Отчет Московского ун-та за 1904 г. Шах но вич М. И., Первый русский космогонист И. Д. Ертов. «Природа», № 4, 1951. Шидловский А. П., Описание рефрактора Киевской обсерватории, Киев, 1863. Штернберг П. К., Памяти Ф. А. Бредихина. Бюлл. Московского об-ва испытателей природы, вып. 2—3, 1904. Щеглов В. П., Деятельность Ташкентской обсерватории от ее основания до Великой Октябрьской социалистической революции. Астрон. журн. 29, № 4, 1952. Щеглов В. П., Дмитрий Данилович Гедеонов. Астрон. журн. 28, № 5, 1951. Щеглов В. П., Петр Карлович Залесский. Астрон. журн. 30, № 5, 1953. Щеглов В. П., История Ташкентской астрономической обсерватории АН Узбекской ССР. Труды Ин-та истории естествознания и техники АН СССР, т. 5, М., 1955. Щербаков С. В, Четверть века назад (к 25-летию Русского астрономического календаря). АК на 1919 г. Щербаков С. С, Первый редактор Русского астрономического календаря С. В. Щербаков. АК на 1934 г. Яковкин А. А., М. А. Грачев. Астрон. журн. 2, № 4, 1925. Издания трудов классиков астрономии Белопольский А. А., Избранные труды. С научно-биографическим очерком и комментариями О. А. Мельникова, Гостехиздат, 1954. Бредихин Ф. А., Этюды о метеорах. Под ред. С. В. Орлова с научно- биографическим очерком А. Д. Дубяго, Изд-во АН СССР, 1954. Ковальский М. А., Избранные работы по астрономии. С научно-биографическим очерком и комментариями Д. Я. Мартынова, Гостехиздат, 1951. Ломоносов М. В., Полное собрание сочинений, т. 4, Труды по физике, астрономии и приборостроению. Редакторы В. Л. Ченакал и Т. П. Кравец. Изд-во АН СССР, 1955. Струве В. Я-, Этюды звездной астрономии, Перевод М. С. Эйгенсона, под редакцией А. А. Михайлова, с научно-биографическим очерком Б. А. Орлова, Изд-во АН СССР, 1953. Цераский В. К., Избранные работы по астрономии^ С научно-биографическими статьями С. Н. Блажко и Б. А. Воронцова-Вельяминова, Гостехиздат, 1953.
362 ВАЖНЕЙШАЯ ЛИТЕРАТУРА Мемуары битковский В., Пережитое, Л., 1927. Г л а з е н а п С. П., Некоторые эпизоды из моей жизни. «Мироведенле» № 1, 1936. Историография и библиография библиографии по истории астрономии Б о б ы н и н В. В., Русская физико-математическая библиография, М., 1885. История естествознания. Библиографический указатель, М. — «П., 1947. (Указана литература по истории астрономии в России, вышедшая б 1917—1947 гг.) Пер ель Ю. Г., Из отечественной астрономической историографии. (Обзор работ по истории астрономии в России, вышедших в XVIII и XIX вв.). Астрон. журн. 31, № 2, 1954. В помощь научно-атеистической пропаганде. Рекомендательный указатель литературы. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., 1955 (Гос. библиотека СССР им. В. И. Ленина). Раздел «Строение и развитие вселенной» (авт. Ю. Г. Перель).
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Аврамов М. П. 56 Акимов М. А. 240 Альфан 169 Амосов Д. Г. 229 Андуайе 161, 273 Анри 98 Анрото 274 Араго 113, 275, 325 Аргеландер 212, 293, 301, 303 Аристарх 83 Аристотель 31, 36 Арминский Ф. 125 Арнольди 90 Аршинов В. Ф. 189 Астен 276 Аузан А. И. 197 Афанасий Холмогорский 41, 42, 43, 45 Бабичев Ф. А. 195 Баженов Г. М. 271 Баклунд О. А. 144, 222, 223, 226, 256, 257, 276, 277, 309 Банахевич Т. А. 145, 163, 171, 206, 272 Баранов В. А. 171, 206, 304 Барановский Я. 159, 160 Бартельс М. Ф. 117 Бекович-Черкасский 59 Белинский В. Г. 113, 114 Беллинсгаузен Ф. Ф. 94, 116 Белопольский А. А. 179, 180, 183, 219, 221, 226, 264, 279, 308, 309, 329—338, 353 Белявский С. И. 231, 319, 340, 344 Беляев 72 Беляев И. И. 100 Берг Ф. К. 144, 156, 159, 160,272, 305 Беркевич Л. Ф. 191, 192, 275 Бернулли Д. 81 Бертолле 95 Бертран 169 Бессель 106, 130, 139, 174, 215, 238, 241, 251, 261, 281, 283, 284, 292, 293, 310, 311 Бестужев 72 Био 123, 254 Бируни 351 Блажко С. Н. 184, 185, 188, 191, 309, 317, 326, 341—344 Блеу 38 Блок Е. Э. 144, 194 Блюмбах Ф. И. 263 Богданович 82 Богоявленский П. 170 Богуславский 319 Боде 108 Болотов А. П. 242 Болотов А. Т. 242 Бонд 212 Бонсдорф А. Р. 195, 196 Бонсдорф И. В. 257 Бородин И. П. 318 Брандес 310 Браун И. А. 72 Брауэр 239, 240 Бредихин Ф. А. 106, 163, 175—177, 179—181, 183, 186, 200, 220—223, 226, 264, 273, 304, 305, 307, 309— 319, 346, 350, 353 Бруно 31, 81 Брунс Г. 144 Брюллов А. П. 131, 132 Брюс Я. В. 48, 51—53, 55, 55, 61— 63, 65, 99 Бугров А. 109, 271 Булаевский Н. Ф. 199 Бутлеров А. М. 223 Бюффон 48, 83, 90 Вагнер А. Ф. 142, 256, 308 Вальбек Г. Н. 128 Ванах Б. 262 Варений 55 Васильев А. С. 221, 256, 258, 260 Вейсс 289, 292 Верден 61 Веробрюсов А. С. 151, 152, 160, 162, 273 Вильев М. А. 18, 19
364 ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Вильзинг 330 Виннеке А. Ф. 257 Виноградский В. Н. 167, 169 Винсгейм X. Н. 72 Витковский В. В. 247 Витрам Ф. Ф. 237, 247, 248 Вишневский В. К. 93—95, 98, 121, 131, 319 Вольф 303 Востоков И. А. 160—1бЗ, 271—273 Вронченко М. П. 129, 141 Высотский А. Н. 304 Галилей 9, 10, 40, 80, 286 Галлей 51, 68, 88, 97, 270, 297 Гамалея П. Я. 83, 84 Ганский А. П. 261, 309, 327—329 Гаррисон 235 Гартвиг 144 Гассельберг Б. А. 215, 219, 220, 263, 308 Гаусс 15, ИЗ, 161, 239, 240, 270, 271, 273, 275 Гвоздев М. С. 59, 72 Гвын 57 Гедеонов Д. Д. 197—199, 287, 239, 262 Геинзиус Г. 72, 79 Герберштейн 41 Гербст 2'39 Герцен А. И. 106, ИЗ, 172 Гершель В. 79, 92, 130, 280, 282, 286—291, 293—295, 297, 298, 300, 301, 352 Гершель Д. 139, 175, 292 Гибнер 55 Глазенап С. П. 146—149, 210, 260, 261, 274, 304, 306, 318, 344, 346— 348, 350 Голицын В. В. 40 Головин Ф. А. 53, 54, 57, 58 Гольдбах X. Ф. 108 Гольдштейн 314 Гонорий Отенский 35 Горребо 51 Горький А. М. 347 Грачев М. А. 170, 172, 262 Грейг А. С 131, 136 Грейс 57, 58 Гришов А. Н. 72, 97, 98 Громадзкий А. И. 177, 179, 257, 258, 310 Гульд 212 Гумбольдт 157, 160 Гусев М. М. 143, 156, 157, 317 346 Гут И. С. 121, 128 Гюйгенс 55, 56, 62 Гюльден 211, 256, 272, 276, 277, 302 Давидов А. Ю. 177 Давыдов А. Д. 197 Данжон 20 Даниил Заточник 27 Дарвин Дж. 280 Дасса 120 Декарт 55, 113 Деларю 156 Делиль И. Н. 63 68 69-71, 81 Деллен В. К. 90, 129, 137, 257 Деннинг 316, 320 Джонсон 240 Диченко М. П. 166, 221, 258 Долгов П. Н. 237 Долгоруков Н. П. 148 Доллонд 85 Допплер 226, 330, 331 Драшусов А. Н. ПО, 172—175, 177, 179, 180, 346 Дубяго А. Д. 277 Дубяго Д. И. 145, 167, 170, 171, 172, 203, 204, 271, 278 Дункан 302 Дю Сежур 270 Евдокимов Н. Н. 154, 155, 221, 303 Евреинов И. М. 59, 60 Егерман Р. О. 186, 315 Енгельгардт А. М. 38 Ертов И. Д. 84, 96, 97 Жданов А. М. 148, 277, 278 Жилинский И. И. 247 Жилова М. В. 277 Жуковский Н. Е. 272, 273, 313, 317, 330 Залесский Б. К. 230 Залесский П. К. 196, 198—200 За рудный 247 Затеплинский П. А. 123 Зейбот Я. М. 177, 258 Зейдель 181, 324 Зеленый С. И. 121, 136 Зернов Н. Е. ПО Златинский В. М. 319 Иванов А. А. 149, 221, 256, 277, 278, 350 Ивашинцев Н. А. 247 Иверонов И. А. 178, 247 Ильинский И. И. 165, 271, 272 Имшенецкий В. Г. 169, 274
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ 365 Индикоплов Козьма 24, 28, 81 Иноходцев П. Б. 83, 89—92 Исленьев И. И. 70, 89, 90 Казаков С. А. 184, 186, 187, 188, 190, 273, 278, 317, 322 Казаков 72 Калмыков И. И. 99 Каменыциков Н. П. 273 Кант 96, 287, 288, 290 Каптейн 225, 303 Карягина 3. В. 327 Кастерин Н. П. 195 Кейпер 327 Кеплер 10, 22, 41, 212, 286 Килер 279 Киндяков 72 Киприянов В. 55, 65 Кирик Новгородец 13, 14 Кириллов И. К. 61, 70 Кларк Агнесса 299, 315 Кларк Альван 215 Клаузен Ф. 144, 272, 273 Клейбер И. А. 319, 320 Кнорр Э. А. 120 Кнорре К. X. 128, 136, 227, 228, 239, 240 Кнорре Э. 127, 128 Кобольд 303 Ковалевская С. В. 278, 279 Ковальский А. М. 170 Ковальский М. А. 167—170, 223. 261, 271—275, 301—303, 346, 352, 353 Ковальчик Я. 160, 162, 163, 273 Кожин 59 Козловский С. С. 203 Козырев Н. А. 268 Колотошин А. И. 100 Кондратьев А. А. 258 Кононович А. К- 192—195, 227, 274, 306, 307 Коперник 9, 10, 36, 39, 56, 56, 64, 70, 80—83, 160 Копиевский А. 54 Копф 315 Кортацци И. Е. 227—230, 237, 247 268 Костинский С. К. 221, 225, 256 262—266, 268, 303, 310 Котельников П. И. 129 Котельников С. К. 83, 100 Коцебу 93, 129 Красильников А. Д. 70, 76, 11, 88, 92 Краснов А. В. 160, 162, 163, 171, 172, 278 Красовский Ф. Н. 244, 278 Кратценштейн X. Г. 71 Крафт Г. В. 72, 89 Крузенштерн Ф. Ф. 93 Крылов А. Н. 270, 273 Кудревич Б. И. 153 Кулибин И. П. 101 Кульберг П. П. 196 Курбатов 58 Курганов Н. Г. 76, 77, 88 Курицын Иван 31, 34 Лавуазье 95 Лагранж 87, 113, 161, 270, 271, 273, 280 Лазарев М. П. 116 Лазарев П. П. 325 Лакайль 75 Лаланд 62, 151 Ламберт 270, 287, 288, 290, 301 Ланселен 83 Лаплас 83, 87, 93, 96, 113, 117, 123, 264, 279, 280 Лапшин В. И. 129 Лебедев П. Н. 313, 340 Леверрье 112 Левицкий Г. В. 145, 152, 153, 154, 228, 271, 274, 350 Лексель А. И. 90, 92, 98, 271, 275 Леман И. Н. 336 Линдгаген 211, 256 Линдеман Э. Э. 215, 305, 306 Линстед 144 Литке Ф. П. 94 Литтров И. И. 115, 116 Лихуды, братья 9 Лобачевский Н. И. 115—120 Ломоносов М. В. 47, 48, 58, 72, 73— 80, 82, 87, 89, 90, 92, 98, 100— 102, 104—106, 107, 113, 351, 363 Лужин Ф. Ф. 59, 60 Любимов Н. А. 177 Ляпин Н. М. 27'2 Ляпунов А. М. 167, 279, 280, 363 Ляпунов М. В. 120, 167, 278, 279 Маанен ван 264, 263 Магницкий Л. Ф. 56, 57, 58, 61 Майер 87 Максим Грек 37 Малыгин С. Г. 59 Марковников В. В. 325 Матвеев А. С. 40 Маткевич Л. Л. 257, 277 Матусевич Н. Н. 236 Медведев Сильвестр 9, 38 Менделеев Д. И. 223, 317 Меркатор 36
Збб ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Михайлов А. А. 186—188, 350 Михайловский А. А. 172 Млодзеевский Б. К. 274 Модестов Б. П. 184, 185, 187, 274, 317, 322 Монтюкла 82 Морин М. Н. 258, 259, 330 Морозов Н. А. 348, 349 Мунехин 37 Мухин И. 96 Мэдлер И. 143, 144, 284, 290, 301—303 Нагаев А. Н. 72 Насирэддин Туей 351 Некрасов П. А. 326 Неуймин Г. Н. 231, 304, 310 Никитин Афанасий 17, 25 Николай Любчанин 36, 37 Нордманн 340 Нортон 311 Ньюкомб 170, 212, 255, 261, 275, 300 Ньютон И. 10, 47, 51, 64, 80 110, 270, 271 Нюрен М. О. 146, 256, 258, 260, 261, 262 Оберборн 22 Овцын Д. Л. 59 Олеарий 41, 44, 53 Ольберс 212, 272, 297 Омар Хайям 351 Оом 211 Оорт 303 Орбинский А. Р. 195, 221, 343, 344, 350 Орлов А. Я. 145, 195, 239, 273, 319 Орлов С. В. 186, 189, 312, 319 Осипов М. И. 200 Осиповский Т. Ф. 121, 353 Остащенко-Кудрявцев Б. П. 229, 230, 256 Остроградский М. В. 275 д'Отерош 88 Павлов Н. Д. 238 Паллас 95 Панкевич М. И. 107 Папе 311 Паррот X. И. 127. 128, 131 Паукер 219 Певцов М. В. 230 Перевощиков Д. М. 108—115, 136, 174, 180, 271, 275, 345, 350, 353 Петере X. И. 133, 210, 255, 256, 261, 262, 284, 291, 296, 301, 303 Петр I 16, 40, 41, 42, 46, 48—51, 53—56, 50, 61—63, 68, 70, 81, 91, 114, 126, 351 Пиккеринг В. 327 Пилипенко В. К. 163 Покровский К. Д. 145 Полак И. Ф. 186—188, 319 Полоцкий Симеон 9, 38, 114 Полухтович К. С. 163 Померанцев И. И. 196, 197, 199, 200, 247 Понс 319 Понюхаев 236 Попов А. С. 236 Попов Н. И. 71, 76, 88, 97 Порецкий П. С. 151, 167, 168, 172 Порт Ю. В. 129, 210 Посошков И. Т. 56 Почебут М. О. 123 Пражмовский А. 160 Предтеченский Е. A. 1G9 Прейсс Э. В. 129, 130 Прокопович Феофан 45 Птолемей 36, 39, 55, 56 Пуанкаре 280 Пуассон 123, 275 Райт 287 Рейхенбах 130 Ремезов С. 59 Ренц Ф. Ф. 256, 266, 267, 303 Рессел 327 Ржевский В. А. 186 Розен П. Г. 215, 305 Романчиков Алексей 41, 44 Ромберг Г. Я. 177, 257, 258 Румовский С. Я. 48, 83, 88—90, 93 Саблер Е. Е. 129, 133, 143, 156, 210, 246, 257 Савич А. Н. 121, 129, 136, 145, 146, 152, 160, 167, 171, 223, 246, 271, 272, 346 Салтанов 59 Святский Д. О. 18 Секки 20, 179, 319 Селиверстов И. И. 239 Селифонтов 72 Семенов Ф. А. 345, 346 Сент-Илер 240 Серафимов В. В. 221, 258, 304 Сикора И. И. 154, 155, 203, 317, 319, 343, 344 Сйкора Н. И. 155 Сикора О. И. 155 Силин Дмитрий 38 Симонов И. М. 115-117, 167, 240, 350
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ 367 Скара Захарий 30—32, 34 Скиапарелли 211, 315, 336 Славинецкий Епифаний 38, 39 Славинский П. 124, 136 Слудский Ф. А. 178 Смыслов П. М. 156, 158, 178, 236 Снядецкий Я. 123, 124 Соймонов Ф. И. 59, 61 Соколов А. П. 177, 180, 221, 304, 313 Сомнер 240 Стасов В. В. 200 Стебницкий И. И. 197 Стойкович А. И. 96, 123 Столетов А. Г. 317 Стратонов В. В. 200—202, 304 Страхов П. И. 109 Струве В. Я. 103, 106, 109, 123, 124, 126—133, 136, 139, 142, 143, 150, 160, 173, 197, 210, 212—215, 220, 235, 236, 238, 241—244, 246, 247, 251—254, 261, 281—303, 335, 340, 346, 352, 353 Струве Г. Г. 215 Струве Г. О. 214, 215, 218, 219 Струве Л. О. 144, 154, 215, 304 Струве О. В. 133, 138, 142, 146, 177, 178, 193, 209, 210, 213—216, 218, 220, 221, 223, 239, 260, 261, 282, 284, 291, 297, 301, 303, 305, 308, 309, 348 Струве О. Л. 215 Стюарт 274 Субботин М. Ф. 162, 163 Тамм 225 Тачалов Н. А. 147 Теннер К. И. 141, 241, 244, 247 Тимирязев К. А. 317, 318 Тимофеев Дмитрий 96 Тимченко И. А. 195 Титьен 273 Тихо Браге 22, 55 Тихов Г. А. 224, 225, 309, 329, 338— 340 Тихомиров П. В. 121 Томсон 279 Травин 177 Троицкий 177 Трускот И. Ф. 72 Тэт 279 Уиппл 277 Улугбек 351 Умов Н. А. 335 Уотерфильд 315 Урусов 59, 61 Ушаков 72 Фабри 327 Фабрициус В. И. 164—166, 270—272 Фарвардсон 51, 53, 57, 58 Федоренко И. И. 151, 152, 239 Федоров В. Ф. 126, 129, 136, 150, 163, 174 Фергани 351 Фесенков В. Г. 155, 343 Физо 226, 331 Фишер 21 Фогель Г. 319 Фогель Р. Ф. 163, 165, 166, 271, 272 Фонтенелль 81, 82 Фраунгофер 130 Фрейберг-Кондратьев Г. А. 223, 227 Фусс В. Е. 258 Фусс Е. Н. 133, 156, 210, 256, 291 Фусс Н. И. 85 Фусс П. Н. 131 Хандриков М. Ф. 163, 164, 165, 166, 175—178, 271, 272 Хеггинс 319 Хинкс 266 Хладный 96 Ходзько 141 Хорезми 351 Хоф 257 Цах 108 Цветинович Н. Д. 195 Цейпель 277 Целльнер 181, 311, 324, 327 Цераская Л. П. 184, 185 Цераский В. К. 177, 179—181, 184, 186, 191, 264, 268, 306, 309, 317, 320—327, 350 Циммерман Н. В. 230 Цингер Н. Я. 237, 238, 247 Чебышев П. Л. 223, 279 Челюскин С. И. 59 Чендлер 278 Черный С. Д. 168, 165, 166, 271, 273 Черный Ф. 90 Чернышевский Н. Г. 106, 118, 114 Чижов Н. Г. 100 Шагин А. Ф. 123, 124, 136, 150 Шайн Г. А. 215 Шарбе С. Б, 145, 273, 317, 344 Шарлье 161, 273 Шарнгорст К. В. 196, 247
368 ИМЕННОЙ Шварц Л. Ф. 144, 145 Швейцер Б. Я. 174—180, 211, 256, 307, 319 Шезо 297 Шейнер 319, 323 Шидловский А. П. 123, 129, 150, 151, 163, 291 Шиллинг П. Л. 236 Шахматов А. А. 18 Штернберг П. К. 178, 183, 184, 186—188, 190, 191, 262, 264, 266—269, 304 Шуберт Ф. И. 48, 93, 98, 240, 241, 271 275 Шуберт Ф. Ф. 235, 241, 247 Шумахер Г. X. 211 Шумахер И. Д. 70 УКАЗАТЕЛЬ Щеткин Н. О. 237, 230 Эддингтон 302 Эйлер Л. 47, 48, 70, 83, 84—90, 92, 93, 261, 270, 271,275,278,280,351 Эйлер X. 89 Эйнштейн 120 Элкин 322 Энгельгардт В. П. 199, 203—205, 345 Энгельс Ф. 7, 10, 11 Энке 88, 89 Эпинус 76, 77, 85, 98 Эренфейхт В. 163 Эри 212, 251, 253, 254, 301 Яковкин А. А. 172, 206
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 3 ЧАСТЬ I АСТРОНОМИЯ В ФЕОДАЛЬНОЙ ДОПЕТРОВСКОЙ РУСИ ДО ОСНОВАНИЯ НАУЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ И СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ Введение 5 1. Счет времени в древней Руси 11 2. Регистрация небесных явлений 16 3. Представления о строении вселенной и астрономическая литература в XI—XV вв 22 4. Представления о мироздании в литературе XVI и начала XVII вв. 34 5. Астрология в XVI и XVII вв 36 6. Знакомство с гелиоцентрической системой мира 38 7. Практическая астрономия и геодезия в XVII в 41 часть п РАЗВИТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ НАУКИ В РОССИИ XVIII в. НА БАЗЕ НАВИГАЦКОЙ ШКОЛЫ И АКАДЕМИИ НАУК Введение 45 1. Астрономия в эпоху петровских реформ 48 2. Астрономия в Академии наук до Ломоносова 67 3. М. В. Ломоносов 72 4. Распространение в XVIII в. материалистических идей об устройстве вселенной и разработка истории астрономии 80 5. Л. Эйлер 84 6. С. Я. Румовскии и другие русские астрономы второй половины XVIII в 88 7. Изучение метеоритов. Космогонические идеи 95 8. Астрономическое оборудование в Академии наук и отечественное приборостроение 97
370 СОДЕРЖАНИЕ ЧАСТЬ III ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СЕТИ ОБСЕРВАТОРИЙ В РОССИИ В XIX в. НА БАЗЕ УНИВЕРСИТЕТОВ Введение 102 Глава 1 Астрономия в русских университетах в первой половине XIX в. 1. Первая Московская обсерватория 107 2. Д. М. Перевощиков 109 3. Астрономия в Казани. И. М. Симонов и Н. И. Лобачевский ... 115 4. Астрономия в университетах Петербурга, Харькова, Вильно, Варшавы и Киева 121 5. Дерптская обсерватория и В. Я. Струве 126 6. Основание Пулковской обсерватории и начало ее деятельности 131 Глава 2 Обсерватории в России во второй половине XIX в. после их реконструкции и учреждения Пулковской обсерватории 7. Модернизация обсерваторий 142 8. Дерптская (Юрьевская) обсерватория 143 9. Петербургский университет 145 10. Харьковский университет 150 11. Обсерватории в Вильно и в Варшаве * 156 12. Киевская обсерватория 163 13. Обсерватория Казанского университета 167 14. Расцвет астрономии в Москве 172 15. Одесская обсерватория 191 16. Ташкентская обсерватория 195 17. Энгельгардтовская обсерватория 203 18. Пулковская обсерватория во второй половине XIX в 209 19. Николаевский и Симеизский филиалы Пулковской обсерватории 226 ЧАСТЬ IV РАЗВИТИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ АСТРОНОМИИ В РОССИИ И ВЫДАЮЩИЕСЯ РУССКИЕ АСТРОНОМЫ XIX в. Глава 1 Геодезия и астрометрия 1. Практическая астрономия 234 2. Градусные измерения и другие крупные геодезические работы . 240 3. Астрометрические работы на обсерваториях 248 4. Фотографическая астрометрия. С. К. Костинский и П. К. Штернберг 263
Содержание 371 Глава 2 Теоретическая астрономия и небесная механика 5. Теоретическая астрономия 269 6. Небесная механика 274 Глава 3 Звездная астрономия в России в середине XIX в. 7. Звездная астрономия до работ В. Я. Струве 280 8. Звездно-астрономические работы В. Я. Струве 281 9. Систематичность звездных движений. Работы М. А. Ковальского 300 Глава 4 Астрофизика в последней четверти XIX в. 10. Начало астрофизических исследований в России 304 11. Ф. А. Бредихин и наука о природе комет 309 12. Астрофизические работы В. К. Цераского 320 13. А. П. Ганский 327 14. А. А. Белопольский 329 15. Г. А. Тихов, С. Н. Блажко и другие астрофизики начала XX в. 338 Глава 5 Астрономическая общественность, литература и любительство в XIX в. в России 344 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИТОГИ РАЗВИТИЯ АСТРОНОМИИ В РОССИИ В ДОСОВЕТСКУЮ ЭПОХУ 351 Важнейшая литература 355 Именной указатель 363
Воронцов-Вельяминов Борис Александрович. Очерки истории астрономии в России. Редактор Ю. Г. Перель, Техн. редактор Н. А. Туларкина. Корректор Е. А. Белицкся. Сдановнаоор 22/III 1956 г. Подписано к печати 4/VII1956 г. Бумага 60х92/1б. Физ. печ. л. 23,25 + +11 вкл. Условн. печ. л. 25,0. Уч.-изд. л. 23,07. Тираж 6000 экз. Т-04436. Цена книги 13 р. 85 к. Государственное издательство технико-теоретической литературы Москва В-71. Б. Калужская, 15. Министерство культуры СССР. Главное управление полиграфической прсмышленности. 4-я тип. им. Евг. Соколовой. Ленинград. Измайловский пр., 29. Зак. 1073.