Хабблу принадлежит еще одно очень важное открытие. Исследуя спектры далеких галактик, он обнаружил, что все спектральные линии от них смещены к красному концу (красное смещение). В 1929 году Хаббл на основании эффекта «красного смещения» сформулировал свой закон (закон Хаббла):
V= ar,
где V — скорость галактики; r — расстояние галактики от наблюдателя; а — постоянный коэффициент. Проведенные вычисления показали, что скорость «разбегания» некоторых наблюдаемых галактик достигает 61 тысячи километров в секунду.
Хаббл — астроном с мировым именем. Своими исследованиями он «расширил» Вселенную до ее современных представлений.
Астрономы дореволюционной России.
Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765)
Не бездарна та природа,Не погиб еще тот край,Что выводит из народаСтолько славных то и знай…
Эти строки замечательного русского поэта Н. А. Некрасова мы с полным правом можем отнести к самородку земли Русской Михаилу Васильевичу Ломоносову, который, став академиком из «архангельских мужиков», буквально «превзошел» все науки и в свое время не имел себе равных по широте и размаху исследований. Это о нем Александр Сергеевич Пушкин писал: «Он создал первый университет; он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом».
Нельзя не удивляться энциклопедическим знаниям Ломоносова. Трудно назвать какую-нибудь область человеческого знания, которую не обогатил бы он своими великими открытиями. Мимо Ломоносова не прошли ни философия, ни физика, ни химия, ни приборостроение, ни техника горного дела, ни стекольное и керамическое производства, ни геология с минералогией, ни география с мореплаванием, ни история с экономикой, ни филология с искусством и поэзией. Во многих из них он явился основоположником, и ряд его идей более чем на 100 лет опередил науку того времени.
К этому надо еще прибавить, что М. В. Ломоносов был также крупнейшим астрономом и астрофизиком. Более двухсот лет тому назад он сделал в астрономии замечательное открытие. Одного этого было бы достаточно, чтобы прославить имя Ломоносова на весь мир. Здесь имеется в виду открытие им атмосферы на планете Венера.
Учеными было предвычислено, что 26 мая 1761 года Венера пройдет по диску Солнца. К этому дню готовились астрономы разных стран. Наблюдение замечательного небесного явления собиралась осуществить и Петербургская академия наук. По инициативе Ломоносова были снаряжены две научные экспедиции в Сибирь: одна — в Иркутск (руководитель — профессор Н. И. Попов), другая — в Селенгинск (руководитель — ученик Л. Эйлера адъюнкт С. Я. Румовский).
Перед экспедициями была поставлена задача: в нескольких достаточно удаленных друг от друга местах Земли с максимальной точностью определить промежуток времени от момента вступления Венеры на диск Солнца до последнего касания. Решив эту задачу, ученые надеялись по методу английского астронома Эдмунда Галлея (1656–1742) определить точное расстояние Солнца от Земли (солнечный параллакс). Однако наблюдение в Сибири не состоялось: помешала плохая погода. Зато она благоприятствовала исследованиям в Петербурге, где ожидаемое явление началось в пятом часу утра и окончилось после 10 часов. В Петербурге наблюдениями занимались А. Д. Красильников (1705–1773) и Н. Г. Курганов (1726–1796) в обсерватории и М. В. Ломоносов у себя дома.
В отчете Ломоносов писал, что «намерился только примечать начало и конец явления и на то употребить всю силу глаза, а протчее время прохождения дать ему отдохновение». Свое открытие Ломоносов описывал так: «Ожидая вступления Венерина на Солнце около сорока минут после предписанного в ефемеридах (астрономических сборниках) времени, увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен…». И дальше: «При вступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю и был около десятой доли Венерина диаметра, тогда появился на краю солнца пупырь, который тем явственно учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила… Вскоре оной пупырь потерялся, и Венера показалась без края… Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и неясностью солнечного края»[20].
Исходя из описания своего наблюдения, ученый делает вывод: «По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного… При выходе Венеры прикосновение ее переднего края произвело выпуклость. Сие не что иное показывает, как переломление лучей солнечных в Венериной атмосфере».[21]
Раз Венера имеет атмосферу, то она сходна с нашей Землей, и, возможно, там имеется жизнь, как на нашей Земле. Это дало повод Ломоносову сделать весьма прогрессивный вывод о множественности обитаемых миров.
Открытие Ломоносова укрепило позиции гелиоцентризма и нанесло чувствительный удар по богословскому геоцентризму и эгоцентризму.
Еще за восемь лет до открытия атмосферы Венеры в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» Ломоносов выдвинул оригинальную физическую теорию состава и строения комет и кометных хвостов. Согласно этой теории, не только кометный хвост, но и часть светящейся оболочки головы кометы светится от «электрической силы». В свое время это была самая лучшая физическая теория комет.
Ломоносов был воинствующим защитником и пропагандистом гелиоцентрической системы мира Коперника. В 1740 году А. Д. Кантемир перевел с французского на русский язык книгу академика и секретаря Парижской академии наук Фонтенеля «Беседы о множественности миров». Эта книга в оригинальной форме излагала гелиоцентрическое учение Коперника. Вскоре русское духовенство догадалось, какой вред церковным догмам наносят «Беседы». Святейший синод обратился к императрице с просьбой изъять эту книгу и не допускать к печати подобные книги, направленные, как утверждал синод, против веры и нравственности. Однако несколько лет спустя Ломоносов добился второго издания книги Фонтенеля.
Ломоносов и сам неоднократно высказывался в пользу системы Коперника и доказывал несостоятельность учения Птолемея. Известна стихотворная шутка великого ученого, остроумно и метко высмеивающая противников Коперника:
Случилось вместе два астронома в пиру,И спорили весьма между собою в жару.Один твердил: Земля, вертясь, круг Солнца ходит;Другой — что Солнце все с собой планеты водит;Один Коперник был, другой слыл Птоломей.Тут повар спор решил усмешкою своей.Хозяин спрашивал: — Ты звезд теченье знаешь?Скажи, как ты о сем сомненье рассуждаешь?Он дал такой ответ: — Что в том Коперник прав,Я правду докажу, на Солнце не бывав.Кто видел простака из поваров такого,Который бы вертел очаг кругом жаркого? [22]
В своих поэтических произведениях Ломоносов высказал ряд довольно верных астрономических догадок, которые много позднее подтвердились наукой. Так, о природе Солнца Ломоносов писал:
Там огненны валы стремятсяИ не находят берегов,Там вихри пламенны крутятся,Борющись множество веков;Там камни, как вода, кипят,Горящи там дожди шумят.[23]
Ломоносова интересовала не только теоретическая сторона астрономии, но и в такой же мере (если не больше) увлекали и ее приложения. Так, он много внимания уделил применению астрономии в мореходном деле.
Ломоносов является выдающимся изобретателем более десятка принципиально новых оптических приборов по мореходной и полевой астрономии. Он изобрел «ночезрительную трубу», для того чтобы различать в ночное время скалы и корабли, и «горизонтоп», т. е. перископ с механизмом для горизонтального обзора местности.
Астрономия, как известно, связана с наблюдениями за небом, а успех последних зависит от телескопов. И здесь Ломоносов проявил себя как талантливый изобретатель, создавший свою собственную конструкцию телескопа без дополнительного плоского отражательного зеркала.
В науке Ломоносов был материалистом. Исходя из материалистических взглядов, Михаил Васильевич впервые в истории науки сформулировал закон сохранения веса (массы) вещества, который в современной формулировке гласит: вес всех веществ, вступающих в реакцию, равен весу всех продуктов реакции. В формулировке самого Ломоносова этот закон выглядит так: «Все перемены в натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего от одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает»[24].
