Чтение онлайн

Эйри несколько охладил энтузиазм Хасси своим ответом: «Я много размышлял над неправильностями Урана… Это — загадка. Но я без колебаний высказываю мнение, что сейчас еще нет ни малейшей надежды выяснить природу внешнего воздействия…» Но, несмотря на скепсис Эйри, уже к 1836 году в мировом астрономическом сообществе сложилось представление, что за орбитой Урана есть достаточно массивная планета и ее надо искать. В 1841 году с публикацией Эйри 1832 года, в которой была изложена теория Бувара для Урана, познакомился Д. К. Адамс [115] . Проблема неизвестной планеты захватила его. Весной 1843 года Адамс поделился планами исследования проблемы неизвестной планеты с директором обсерватории Кембриджского университета Д. Чэллисом, а через некоторое время обратился к нему с просьбой прислать недостающие данные наблюдений. Чэллис обратился за этими данными к Эйри, тот тут же ответил. Получив требуемое, Адамс произвел вычисления и сообщил Чэллису, в какой точке небесной сферы будет находиться неизвестная планета 30 сентября 1845 года.

По версии, которая распространялась довольно долгое время, расхождение координат Адамса с фактическим положением неизвестной планеты составило около 1,9 градуса. Это величина довольно существенная — около четырех видимых диаметров Луны, но все же она вполне позволяла вести успешный поиск. Однако Чэллис наблюдений не провел, что впоследствии английские астрономы вменяли ему в вину.

В ноябре 1845 года первую статью, посвященную Урану, публикует Леверье [116] . Он заново строит всю теорию движения Урана с учетом возмущений от известных планет, уточняя данные, полученные Буваром. Его работа и характер самого изложения отличались тщательностью, учетом тончайших деталей, четкостью. 1 июня 1846 года Леверье представляет в Академию наук вторую статью и обращается к Эйри [117] с просьбой организовать поиски новой планеты. Эйри ответил отказом.

Тогда Леверье обратился за помощью к немецкому астроному И. Г. Галле, сотруднику Берлинской обсерватории. К тому был удобный повод: год назад Галле прислал Леверье в знак уважения свою диссертацию, посвященную анализу наблюдений датского астронома Олафа Ремера. И Леверье отправляет 18 сентября письмо к Галле, в котором пишет: «Непосредственно сейчас я хотел бы найти настойчивого наблюдателя, который согласился бы уделить некоторое время наблюдениям в той области неба, где может находиться неизвестная планета. Я пришел к своему выводу на основании теории движения Урана… Положение планеты сейчас и в течение ближайших нескольких месяцев благоприятное с точки зрения ее обнаружения. Величина массы планеты позволяет сделать вывод, что ее видимый диск более 3''. При наблюдениях в хороший телескоп этот диск вполне можно отличать от мерцающих изображений звезд».

Получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября 1846 года Галле вместе со студентом Д’Арре начал поиски. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52' от предполагаемого места. Весть об открытии планеты «на кончике пера», что стало одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. Найденная планета получила название «Нептун» в честь античного бога подводного царства.

И тут же началась борьба за приоритет в открытии планеты — как продолжение сражений в астрономии, да и в других науках между английскими и французскими учеными. Джордж Эйри заявил, что Адамс провел аналогичные вычисления еще в 1845 году, — и в научной среде пошла грызня, в которую вмешались люди, от науки весьма далекие, но зато бывшие патриотами одной из сторон. Как это часто бывает, сами герои отношения ко всему этому не имели. Между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.

Потомкам разобраться в деталях рассматриваемых событий оказалось не так-то просто, поскольку документы 1837–1848 годов, связанные с поиском Нептуна британцами, пропали из архива Гринвичской обсерватории. Позже подозрение пало на астронома Олина Дж. Иггана, который, впрочем, свою роль в этом деле всячески отрицал. Однако после его смерти в 1998 году документы были обнаружены среди его имущества и возвращены в архивы Кембриджской обсерватории. Их изучение показывает, что британские ученые середины XIX века сильно преувеличили свой вклад в поиск восьмой планеты Солнечной системы.

Оказывается, данные Адамса были достаточно неопределенными, а его мнение о месте положения планеты постоянно менялось. Ни одного мгновения не был он настолько уверен в своих вычислениях, чтобы, подобно Леверье, сказать: «Наведите телескоп туда-то и вы найдете ее». Его указания покрывали до 20 градусов неба, тогда как вычисления Леверье были более чем в двадцать раз точнее. Что не помещало британцам — главным образом Эйри — представить публике тщательно подчищенную версию событий. Непостоянство Адамса и низкое качество его расчетов были преданы забвению, а опубликован был лишь его ранний, предварительный (оказавшийся, однако, намного точнее последующих) результат. Леверье не имел возможности ознакомиться со всеми имевшимися на руках у англичан документами, и он вынужден был принять их версию приоритета Адамса в расчетах.

Ныне считается, что восьмая планета солнечной системы была почти одновременно открыта Леверье и Джоном Адамсом. Но борьба за приоритет этого открытия не прекращается и сегодня, ибо на сцену выступил… великий Галилей. Австралийские исследователи, изучавшие оригиналы дневников Галилея, пришли к выводу, что именно ему принадлежит честь открытия Нептуна. Еще в 1613 году, то есть за 234 года до формального открытия Нептуна как планеты, Галилей писал о некоем новом космическом теле, которое он фиксировал на протяжении нескольких дней в период наблюдения Юпитера.

Астрофизик из Мельбурнского университета Дэвид Джемиенсон пишет: «Мы создали серию компьютерных моделей, описывающих движение планет в семнадцатом веке, точку положения самого Галилея и точно убедились в том, что ученый зафиксировал именно Нептун. Если бы Галилею повезло чуть больше, то у него был бы шанс лучше исследовать новую планету».

В своих записях Галилей больше склонялся к тому, что обнаруженное им неизвестное космическое тело — это звезда. Смутило великого ученого то обстоятельство, что все планеты, как он знал, вращаются вокруг Солнца, а эта не вращалась. Теперь очевидно, что не вращалась она лишь визуально — движения Галилей не зафиксировал из-за дальности Нептуна не только от Солнца [118] .

В 1905 году в нескольких выпусках немецкого физического журнала «Annalen der Physik» («Анналы физики») появились статьи мало кому известного молодого физика, выпускника Цюрихского политехнического института. Автора звали Альберт Эйнштейн [119] . В то время он работал экспертом швейцарского бюро патентов в Берне, то есть, как мы сказали бы теперь, работал не по специальности.

Журнал «Annalen der Physik» был в то время одним из наиболее авторитетных физических журналов не только в Европе, но и во всем мире. Альберт Эйнштейн и раньше печатался в этом журнале, но его статьи, опубликованные до 1905 года, привлекли внимание лишь небольшого числа знатоков, в числе которых были, правда, выдающиеся физики, например Макс Планк. Работы же 1905 года затронули самые основы физической науки и впоследствии принесли их автору бессмертную славу. Эйнштейн в статье «К электродинамике движущихся сред», глубоко проанализировав понятие одновременности событий, доказал сохранение максвелловских уравнений относительно преобразований Лоренца, сформулировал свой принцип относительности и принцип постоянства скорости света и на их основе создал специальную теорию относительности (СТО).

Говорят, что прозрение пришло к Альберту Эйнштейну в одно мгновение. Ученый якобы ехал на трамвае по Берну, взглянул на уличные часы и внезапно осознал, что если бы трамвай сейчас разогнался до скорости света, то в его восприятии эти часы остановились бы — времени бы вокруг не стало. Это и привело его к формулировке одного из центральных постулатов относительности — что различные наблюдатели по-разному воспринимают действительность, включая столь фундаментальные величины, как расстояние и время. Говоря научным языком, в тот день Эйнштейн осознал, что описание любого физического события или явления зависит от системы отсчета, в которой находится наблюдатель [120] . Если пассажир трамвая, например, уронит очки, то для него они упадут вертикально вниз, а для пешехода, стоящего на улице, очки будут падать по параболе, поскольку трамвай движется, в то время как очки падают. Но хотя описания событий при переходе из одной системы отсчета в другую меняются, есть и универсальные вещи, остающиеся неизменными. Это — законы природы. Теория относительности исходит из положения, что законы природы одни и те же для всех систем отсчета, движущихся с постоянной скоростью.

Статьи Эйнштейна, написанные в 1905 году (сейчас два тома под номерами 17 и 18, в которых опубликованы работы Эйнштейна, стали библиографической редкостью и их цена на аукционе превышает 10 000 долларов), отнюдь не вызвали бурной реакции в научном мире. В числе счастливых исключений была реакция весьма влиятельного физика Макса Планка. Если бы не он, трудам Эйнштейна пришлось бы дожидаться своего часа куда дольше. Планк включил труды Эйнштейна в свои лекции, которые поразили его ассистента Макса фон Лауэ, и тот стал первым представителем академической науки, посетившим Эйнштейна в Берне. Интересны первые впечатления фон Лауэ об Эйнштейне того времени. Когда фон Лауэ оказался в патентном бюро, внешность великого ученого произвела на него столь невыгодное впечатление, что он не сразу окликнул Эйнштейна, когда тот проходил мимо («Я не мог поверить, что это и был создатель теории относительности»). Не лучшее впечатление произвела на фон Лауэ и дешевая сигара, которой его угостил Эйнштейн. Когда они шли через мост, фон Лауэ незаметно выбросил сигару в реку [121] .