Вклад М. В. Ломоносова в асторономию и астрофизику!

Тройка **Сириус**+"Новое поколение"+"Знатоки"
Историческая справка...
Разум с помощью науки проникает в тайны вещества, указывает, где истина. Наука и опыт — только средства, только способы собирания материалов для разума.
М. В. Ломоносов

Среди множества наук, в развитие которых Ломоносов внёс cущественный вклад, одно из наиболее видных мест занимает астрономия. Главным результатом астрономических исследований Ломоносова, несомненно, является открытие им наличия у  Венеры атмосферы. Это открытие Ломоносов совершил во время наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца 26 мая (6 июня) 1761 года.

Таким образом, в 2011 году исполняется не только 300 лет со дня рождения Ломоносова, но и 250 лет совершенному им фундаментальному астрономическому открытию. 
       На следующий же день (27 мая) Ломоносов начал писать статью "Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской императорской Академии наук майя 26 дня 1761 года", в которой, помимо собственных наблюдений, использовал журнал наблюдений А.Д. Красильникова и Н.Г. Курганова. В ней он наряду с подробным отчетом о "строгих астрономических наблюдениях" сообщает о том, что он "любопытствовал у себя больше для физических примечаний", наблюдая явление сквозь "весьма не густо копченое стекло" в небольшую трубу (длиною в 4,5 фута — 135 см) с сильным хроматизмом, дававшую хорошие изображения только около центра поля зрения.
         Ломоносов "намерился только примечать начало и конец явления и на то употребить всю силу глаза; а в протчее время прохождения дать ему отдохновение".
        Первым долгом Ломоносов отмечает неточность эфемериды Эпинуса - вступление Венеры на диск Солнца опоздало на 40 минут; затем следует знаменитое описание атмосферы Венеры. Ломоносов обратил внимание на то, что солнечный край как бы затуманился, когда Венера приблизилась к нему, и вторично несколько расплылся, когда, сойдя с диска, она удалялась от него,"Ожидая вступления Венерина на солнце около сорока минут после предписанного в ефемеридах времени, увидел наконец, что солнечной край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушован, а прежде был весьма чист и везде равен..." и дальше: "При выступлении Венеры из солнца, когда передней ее край стал приближаться к солнечному краю и был около десятой доли Венерина диаметра, тогда появился на краю солнца пупырь (см. рисунок ниже), который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила (см. fig. 3 и 4). LS значит край солнца; mm выпуклистое перед Венерою солнце. Вскоре оной пупырь потерялся, и Венера показалась вдруг без края (см. fig. 5); пп отрезок, хотя весьма малой, однако явственной. Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края".

 

  Рисунки М.В. Ломоносова к описанию его наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца 26 мая 1761

Появление светового ободка вокруг диска Венеры, частично находящегося на диске Солнца, получило наименование "явления Ломоносова". Это результат преломления (рефракции) солнечных лучей в верхних слоях атмосферы Венеры.

Ломоносов объясняет это явление: "Сие — не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере..."

Наблюдение этого ободка привело М.В. Ломоносова к заключению о существовании на Венере значительной атмосферы: "По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного". Хотя многие наблюдали, — как отмечает сам Ломоносов, — лишь он один дал ему правильное токование. Оно позволило о сходстве Венеры с нашей Землёй.

Открытие атмосферы на Венере имело большое значение для защитников позиции коперниканства в России.

 Помимо открытия атмосферы Венеры. Ломоносов сыграл важную роль в подготовке и организации ряда астрономических, геодезических и географических экспедиций. 

Он также  усовершенст-
вовал конструкцию отражательного телескопа (ныне эта конструкция называется системой Ломоносова-Гершеля) и, предвосхитив использование светосильной оптики, создал «ночезрительную трубу», позволяющую видеть удалённые предметы в глубоких сумерках.
       Ломоносов ввёл в обращение десятки научных терминов из области астрономии, многие из которых используются до сих пор, как, например, законы движения планет, земная ось, горизонт, преломление лучей, полнолуние, созвездие, атмосфера и другие.
Использованные сайты:
1.citadel.pioner-samara.ru/astropiter/venus.html
2.sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_548.htm
3.www.astronomy.ru › ... › Астрономия для всех

НАУЧНЫЕ ФАКТЫ

Прохождение по диску Солнца

Так как Венера является внутренней планетой Солнечной системы по отношению к Земле, её обитатель может наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца, когда с Земли в телескоп эта планета предстаёт в виде маленького чёрного диска на фоне огромного светила. Однако это астрономическое явление — одно из самых редких возможных для наблюдения с поверхности Земли. Примерно в течение двух с половиной столетий случается четыре прохождения — два декабрьских и два июньских. Ближайшее произойдёт 6 июня 2012 года.

Впервые наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца 4 декабря 1639 года английский астроном Иеремия Хоррокс (1619—1641). Он же это явление предвычислил.

Особый интерес для науки представляли наблюдения «явления Венеры на Солнце», которые сделал М. В. Ломоносов  6 июня 1761 года. Это космическое явление было также заранее вычислено и с нетерпением ожидалось астрономами всего мира. Исследование его требовалось для определения параллакса, позволявшего уточнить расстояние от Земли до Солнца (по методу, разработанному английским астрономом Э. Галлеем), что требовало организации наблюдений из разных географических точек на поверхности земного шара — совместных усилий учёных многих стран.

Аналогичные визуальные исследования производились в 40 пунктах при участии 112 человек. На территории России организатором их был М. В. Ломоносов, обратившийся 27 марта в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей и т. д. Результатом его усилий стало направление экспедиции Н. И. Попова в Иркутск и С. Я. Румовского — в Селенгинск.Немалых усилий также стоила ему организация наблюдений в Санкт-Петербурге, в Академической обсерватории, при участии А. Д. Красильникова и Н. Г. Курганова. В их задачу входило наблюдение контактов Венеры и Солнца — зрительного касания краёв их дисков. М. В. Ломоносов, более всего интересовавшийся физической стороной явления, ведя самостоятельные наблюдения в своей домашней обсерватории, обнаружил световой ободок вокруг Венеры.

Это прохождение наблюдалось во всём мире, но только М. В. Ломоносов обратил внимание на то, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты возникло «тонкое, как волос, сияние». Такой же светлый ореол наблюдался и при схождении Венеры с солнечного диска.

М. В. Ломоносов дал правильное научное объяснение этому явлению, считая его результатом рефракции солнечных лучей в атмосфере Венеры. «Планета Венера, — писал он, — окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Так впервые в истории астрономии, ещё за сто лет до открытия спектрального анализа, было положено начало физическому изучению планет. В то время о планетах Солнечной системы почти ничего не было известно. Поэтому наличие атмосферы на Венере М. В. Ломоносов рассматривал как неоспоримое доказательство сходства планет и, в частности, сходства между Венерой и Землёй. Эффект увидели многие наблюдатели: Шапп д’Отерош, С. Я. Румовский, Л. В. Варгентин, Т. О. Бергман, но только М. В. Ломоносов правильно его истолковал. В астрономии этот феномен рассеяния света, отражение световых лучей при скользящем падении (у М. В. Ломоносова — «пупырь»), получил его имя — «явление Ломоносова».

Интересен второй эффект, наблюдавшийся астрономами с приближением диска Венеры к внешнему краю диска Солнца или при удалении от него. Данное явление, открытое также М. В. Ломоносовым, не было удовлетворительно истолковано, и его, по всей видимости, следует расценивать как зеркальное отражение Солнца атмосферой планеты — особенно велико оно при незначительных углах скольжения, при нахождении Венеры вблизи Солнца. Учёный описывает его следующим образом:

«Ожидая вступления Венерина на Солнце около сорока минут после предписанного в эфемеридах времени, увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде ровен. Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края».


Астрономическая картина мира М.В.Ломоносова
         
         Существенный вклад в формирование современной нам астрономической картины мира внес в середине XVIII в. первый русский ученый-энциклопедист Михаил Васильевич Ломоносов Значение вклада Ломоносова в развитие естествознания состояло прежде всего в глубоких научно-философских обобщениях и разработке метода научного исследования, а также в стремлении использовать достижения науки для экономического развития России.

 Интерес к небесным явлениям возник у Ломоносова еще в детстве, при наблюдении величественных картин полярных сияний. Широта интересов и умение анализировать явления в их взаимосвязи привели его к ряду важных выводов, открытий, изобретений и в области астрономии. Обогнав свою эпоху на столетия, он в числе немногих современников обратился к решению вопросов о физической природе небесных объектов, исходя из убеждения в единстве ее у Земли и небесных тел. Ломоносов высказал ряд правильных идей астрофизического характера.

Изучая вместе со своим другом академиком Г. В. Рихманом явления атмосферного электричества, он выдвинул интересную идею возникновения его за счет трения восходящих и нисходящих теплых и холодных токов воздуха (что вполне согласуется с современными воззрениями).
полярное сияние
Эта идея легла также и в основу его объяснения полярных сияний. Свои представления об атмосферном электричестве Ломоносов распространил на природу свечения кометных хвостов. Небезынтересно отметить, что при всей примитивности формы этих первых представлений именно они перекликаются с современными теориями образования и свечения некоторых типов кометных хвостов в результате взаимодействия «атмосфер» комет и «солнечного ветра» — потока заряженных частиц, непрерывно идущего от Солнца.

 И в наше время поражают глубиной научной интуиции красочные стихотворные строки, в которых Ломоносов изложил свои представления о физической природе Солнца.

 
«...горящий вечно океан.
Там огненны валы стремятся
и не находят берегов;
там вихри пламенны крутятся,
борющись множество веков...»
 
Наконец, одна из важнейших и наиболее общих идей — множественности обитаемых миров — получила первое определенное обоснование после открытия Ломоносовым атмосферы на планете Венера.

По своему философскому значению это открытие равноценно обнаружению Галилеем земноподобного рельефа поверхности Луны. Это открытие Ломоносов сделал 24 июня 1761 г., во время прохождения Венеры по диску Солнца. В ожидании редкого явления множество телескопов было нацелено на солнечный диск. Надо было уловить моменты контактов дисков планеты и Солнца. Это позволяло уточнить расстояние до Солнца. При вхождении Венеры на диск Солнца Ломоносов отметил легкое затуманивание солнечного края; когда же планета подходила к другому краю диска, на нем сначала возникла выпуклость («пупырь»), а затем — «срез». «По сим примечаниям,— писал он, — планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), каковая обливается около нашего шара земного». 
 
Эти изобретения Ломоносова свидетельствуют о том, что он проявлял большой интерес к проблемам изучения строения Вселенной, которая рисовалась ему бесконечной. 
 

«...Открылась бездна, звезд полна;
звездам числа нет, бездне дна».

В дальнейших строках того же стихотворения нарисована яркая картина Вселенной, единой по своим законам и наполненной очагами жизни и разума.


Comments