Вход | Регистрация


Открытие Нептуна или как планетам давали имена

2020-07-09 19:22:41 | Автор: Алекс

Рубрика: Популярная наука



Планеты

К 1840-м годам Джон Гершель был посвящен в рыцари, а затем стал баронетом. Он был одним из ведущих светил астрономического сообщества. Будучи сыном Уильяма Гершеля, музыканта, ставшего астрономом, который в 1781 году открыл первую со времен античности планету и фактически удвоил известные размеры Солнечной системы.

Джон унаследовал телескопы своего отца и методики изучения ночного неба в поисках новых объектов за пределами Солнечной системы. Трактат Джона Гершеля "О научной жизни" (1830), вводный курс по изучению натурфилософии, был современным бестселлером и оказал влияние на поколение мыслителей, последовавших за ним, от Джона Стюарта Милля до Чарльза Дарвина.

Действительно, как заметил в 1961 году историк науки Уолтер Ф. Кэннон: "Быть ученым в Викторианскую эпоху означало просто быть как можно более похожим на Джона Гершеля." Но в течение нескольких недель в конце 1846 года даже Джон Гершель не хотел быть самим собой. И вот почему.

Джон Гершель

Джон Гершель

Неожиданное открытие

Французские астрономы объявили об обнаружении еще одной новой планеты после той, которую Гершель-старший открыл в 1781 году. В то время как планета Уильяма Гершеля (известная сегодня как Уран) была открыта путем долгих поисков, местоположение новой планеты было математически предсказано французским астрономом Урбеном Ле Верье. Вскоре после этого, вечером 23 сентября 1846 года, математическое предсказание подтвердили немецкие коллеги. Новая планета была первым небесным телом, обнаруженным математическим анализом - ошеломляющим достижением математической физики и гравитационного синтеза Исаака Ньютона.

Гершель был в восторге от этого открытия. Однако он вместе с горсткой других британских астрономов знал, над подобными расчетами работал еще один человек, и что эти расчеты точно так же предсказывали местоположения новой планеты, независимо от работы Ле Верье. Этим человеком был застенчивый, уходящий в отставку Кембриджский математик Джон Коуч Адамс. В то время как Ле Верье был известен в астрономическом сообществе, об Адамсе мало кто слышал за пределами Англии. Однако, основываясь на расчетах Адамса, Кембриджская обсерватория начала тщательный поиск нового объекта еще до объявления об открытии Берлинскими коллегами.

В результате, когда Ле Верье объявил об успешном открытии новой планеты, Гершель счел своим долгом публично выступить в защиту работы Адамса. Ле Верье и астрономы за границей были справедливо возмущены, и многие в Британии тоже были раздражены, задаваясь вопросом, почему работа Адамса не получила большего внимания, поскольку возможно опередила французов. Гершель оказался в самом центре этого конфликта. На следующий день после того, как Гершель прочитал гневный отклик публики от Ле Верье, он сказал своему другу Уильяму Уэвеллу, магистру Тринити-колледжа в Кембридже, что он не спал ночь, составляя ответ.

Нептун

Планета Нептун

Гершель считал, что он был человеком чести. Он знал об исследованиях Адамса и упомянул об этом в своей речи перед Британской ассоциацией содействия развитию науки в сентябре, менее чем за месяц до того, как планета была открыта Ле Верье. Для Гершеля вопрос заключался не в том, кто первым открыл планету и его не интересовал вопрос престижа страны. Важно было то, что два разных астронома, независимо друг от друга достигли одного и того же результата в своих исследованиях как в подтверждении существования планеты, так и ее приблизительного местоположения на небе. Гершель считал, что это совпадение не должно быть предметом споров и распрей, а скорее поводом для торжества, поскольку оно демонстрирует предсказательную силу математической физики.

Гершель, несмотря на свой публичный профиль, был человеком скромным и ненавидел споры. Всегда дипломатичный, он сразу же постарался сгладить ситуацию. Его примирительный подход сработал, и спор утих. Ле Верье и его коллеги были умиротворены, и Королевское общество наградило французского астронома престижной медалью Копли за его работу, приведшую к открытию планеты. Следующим летом Гершель даже организовал у себя дома встречу Ле Верье и Адамса, во время которой, по общему мнению, оба “со-первооткрывателя” прекрасно ладили.

Ле Верье

Урбен Ле Верье

Внезапный спор

Но все еще оставался деликатный вопрос о названии новой планеты, и это грозило вновь разжечь спор. Классически видимые планеты, известные с древности, были названы в честь римских богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Когда отец Джона Гершеля, Уильям открыл планету, которая теперь называется Уран, он нарушил эту традицию, назвав ее Georgium Sidus, или “Звезда Георга”, в честь короля Георга III.

В истории уже был некоторый прецедент для такого рода личных имен. Когда Галилео Галилей в 1610 году обнаружил, что у Юпитера есть четыре луны, он дал им собирательное название “звезды Медичи”, в честь семьи Медичи, правителей Тосканы и возможных покровителей Галилея. Но ко времени открытия планеты Ле Верье в 1846 году уже никто не называл спутники Юпитера "звездами Медичи”, а все малые планеты, открытые с 1801 года (известные сегодня как астероиды), получили названия из греческой мифологии. Казалось, что небо становится нейтральной территорией — названия были явно евроцентричными, но по крайней мере классическими, без привязки к реальному миру.

Юпитер

Юпитер и "Галелеевы" спутники

Спор вокруг планеты Ле Верье грозил свести на нет шаткий мир. Оказалось, что Ле Верье в конце концов убедил своих французских коллег в том, что планета которую он открыл должна быть названа в его честь. Британцы же считали, что название должно быть все-таки нейтральным. Ле Верье попытался заручиться поддержкой Гершеля в этой идее, написав ему в конце ноября 1846 года, что отныне он (Ле Верье) будет называть Уран только Гершелем (в честь отца). Если планета Уильяма Гершеля была названа в честь ее первооткрывателя, то вполне логично, что планета Ле Верье могла быть названа точно так же. Джон Гершель оказался в неловком положении. Как астроном, заинтересованный в схематичности имен небесных тел, и как центральный и ведущий член зарождающегося международного научного сообщества, его мнение имело решающее значение.

К этому времени Гершель уже не хотел иметь никакого отношения к спору. Как он писал своему другу Уэвеллу: "Я сказал достаточно, чтобы меня оскорбляли во Франции, и я не хочу, чтобы меня ненавидели в Англии.” Кроме того, он лично предпочитал мифологическую схему именования планет и давно отказался от названия "Георгий Сидус" для планеты, которую открыл его отец, называя ее вместо этого Ураном.

Однако если бы Гершель затеял спор с Ле Верье, это могло разжечь новый конфликт, тем более, что другие британские астрономы были оскорблены идеей названия планеты именем Ле Верье. Ведь, как они утверждали, Адамс имеет такое же право назвать ее своим именем. Затем Гершелю пришел в голову план, как вообще избежать этой “проклятой передряги”. Он понял, что мог бы сделать умный ход вокруг дилеммы, перейдя к установке названий не для планет, а для их спутников.

Поиск решения проблемы наименования на примере малых небесных тел

Чтобы понять план Гершеля, нужно вкратце взглянуть на то, как назывались спутники планет в Солнечной системе до этого момента, или скорее, как они не были названы. Как уже упоминалось, когда Галилей открыл спутники Юпитера, он не дал им индивидуальных названий. Он просто называл всех четверых “звездами Медичи”. Симон Мариус немецкий астроном, который обнаружил спутники примерно в то же время, что и Галилей, и дал им имена, хотя и не те, которые можно было бы ожидать. Он считал, что их следует называть планетарными аналогами: Меркурий Юпитера, Венера Юпитера, Сатурн Юпитера и Юпитер Юпитера. (Он не назвал Марс Юпитера по астрологическим причинам, а также потому, что ни одна из лун не имела красноватого оттенка Марса). Поскольку эти названия были слишком запутанными, он предлагал имена, которые, по его словам, дал небесным телам его друг Иоганн Кеплер: Ио, Европа, Ганимед и Калисто — все мифологические спутники Юпитера.

Эти имена сначала не прижились. Например, когда франко-итальянский астроном Джованни Доменико Кассини вычислил орбиты этих лун, он предложил свои собственные имена: Паллада, Юнона, Фемида и Церера. Однако на практике, Кассини, как и большинство других астрономов в то время, просто называл спутники Юпитера по номерам: I, II, III и IV. В основе этих рассуждений стояла теория о том, что больше спутников просто не могло быть. После открытия четырех спутников Юпитера прошло почти полвека, прежде чем был открыт самый большой и яркий спутник Сатурна.

В 1655 году, когда голландский астроном Кристиан Гюйгенс объявил о своем открытии спутника, известного сегодня как Титан, но не счел нужным дать ему имя. Точно так же, когда в 1672 году Кассини открыл еще два спутника Сатурна, он назвал их первым и вторым. Все стало немного сложнее в 1684 году, когда он же обнаружил еще два спутника. Это открытие повлекло за собой изменение нумерации спутников, но даже эта потенциальная путаница не побудила Кассини или кого-либо еще дать лунам индивидуальные имена. Вместо этого он предложил, чтобы, подобно спутникам Галилея, спутники Сатурна были известны как Sidera Lodoicea(звезды Людовика) в честь короля Франции Людовика XIV, под чьим правлением и в чьей обсерватории были открыты четыре новых спутника.

Добрая надежда помогла!

Историки астрономии обычно доводят эту историю до конца, объясняя, что когда Джон Гершель наконец решил дать спутникам Сатурна мифологические имена, которые они имеют сегодня, это было сделано для того, чтобы исправить неразбериху с номенклатурой. Здесь у него тоже были семейные претензии. В 1789 году его отец Уильям открыл еще два спутника Сатурна, доведя общее число их до семи. Уильям Гершель сохранил нумерацию лун, но добавил свои две новые в конец схемы нумерации и спутники Сатурна стали известны как 6, 7, 1, 2, 3, 4, и 5. Когда же его сын провел несколько лет на мысе Доброй Надежды в 1830-х годах, изучая Южное небо, Сатурн и его система лун были идеально видны. Именно тогда, как обычно объясняют, он исправил эту запутанную систему счисления, дав им индивидуальные классические имена — Мимас, Энцелад, Тетис, Диона, Рея, Титан и Япет (считая от планеты) — титаны греческой мифологии.

Сатурн

Сатурн и спутники

Как объяснил Гершель: "Потому что предыдущая схема именования была раздражающим источником частых ошибок и заблуждений. Однако я не осмеливаюсь рекомендовать мифологическую номенклатуру другим, хотя я убежден, что часть названий действительно будет признана всеми, кто наблюдает за этими телами".

Пока шел спор о том, как будет называться новая планета, Гершель заканчивал работу над результатами астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды, - огромным томом, который стал результатом его кампании с 1834 по 1838 год. Результаты представляли собой завершение первой в истории телескопической съемки всего неба. Она включала также главу о Сатурне и обсуждение планеты и ее спутников, что дало Гершелю прекрасную возможность представить свою новую номенклатуру. На самом деле его названия лун помогли укрепить номенклатурную систему, построенную на классической мифологии, и обеспечить, чтобы таким именам, как Гершель или Ле Верье, не было места в небе. Эти результаты, спонсируемые герцогом Нортумберлендским, позволили создать новую номенклатурную систему Гершеля, как часть сложного и впечатляющего тома по астрономии, представленного королеве Виктории и принцу Альберту в 1847 году и отправленного в обсерватории астрономам всего мира.

Развитие идеи

План Гершеля сработал. Схема именования спутников Сатурна была немедленно принята другими астрономами. Когда в 1848 году астроном Уильям Лассель открыл еще один спутник Сатурна, он назвал его Гиперионом, следуя “титаническому” соглашению об именовании. И с тех пор все спутники данной планеты следуют этой основной схеме. (В 2004 году Международный астрономический союз, или МАС, расширил конвенцию об именовании гигантов из других мифологий из-за количества вновь открытых спутников).

Не все были довольны предложением Гершеля. Капризный шотландский физик Дэвид Брюстер считал излишним вводить на небеса новые языческие божества. И к тому же он выдвинул теорию о том, что будут открывать новые небесные тела, и им тоже нужно будет давать имена, а всего античного пантеона может не хватить

Что же касается спора о планете Ле Верье, то к моменту публикации результатов Гершеля, Нептун уже одержал верх над именем Ле Верье. Имя Гершеля стали поворотным пунктом в номенклатуре Солнечной системы. Он использовал спутники Сатурна как средство обезличивания во времени международных распрей.

Заключение

У этой истории есть любопытный эпилог, потому что оказывается, что предсказание Брюстера сбылись: во внешней Солнечной системе было больше спутников, которые в конечном итоге нуждались в названиях, и Джон Гершель должен был оставить еще одно наследие. Когда его друг Лассель обнаружил два спутника Урана, он написал ему о том, чтобы тот предложил им названия. И снова Гершель смог сформировать номенклатуру, на этот раз удивительным образом. Он написал Ласселю, что, по его мнению, имена персонажей из произведений классиков, например, Шекспира, будут вполне уместны.

Номенклатура в Солнечной системе и за ее пределами остается сложной темой. Официально координируемый и управляемый МАС процесс наименования объектов в космосе простирается от недавно открытых экзопланет до особенностей поверхности планет и лун в нашей собственной Солнечной системе. Как показывает роль Гершеля в создании этой номенклатуры, несмотря на все усилия астрономов сохранить нейтральность космических названий, они всегда впутаны в человеческие дела, нашу историю, нашу культуру, а иногда даже нашу политику.

То, как люди называют открытые ими объекты во Вселенной, уже само по себе свидетельствует о некотором высокомерии — ведь это должно быть названо в честь всего человечества, и уже сделаны первые шаги в этом направлении. При обнаружении новых объектов им дают названия, опираясь на мифологию культур всего мира

оригинальная статья

Вы можете авторизироваться в системе или зарегестрироваться для того, чтобы рекомендовать статью на главной странице!

Наш Дзен-каналПодписывайтесь на наш Дзен-канал!

Случайные статьи рубрики

Новости партнёров

Комментарии (0)

Авторизируйтесь в системе или зарегестрируйтесь для того, чтобы оставить комментарий!


Комментарии отсутствуют!