Битва за Нептун

Битва за Нептун

Открытие 23 сентября 1846 года планеты Нептун справедливо считается триумфом разума и блестящим приложением небесной механики.

Английский астроном Т. Хасси после публикации таблиц движения Урана французским астрономом А. Буваром обнаружил аномалии в орбите Урана и предположил, что они могут быть вызваны наличием внешней планеты. После этого Хасси посетил Бувара в Париже и обсудил с ним эти аномалии. Бувар обещал Хасси произвести расчеты, необходимые для поиска гипотетической планеты.

В ноябре 1834 года Хасси направил письмо Д. Б. Эйри: «Я имел разговор с Алексисом Буваром о предмете, над которым я часто размышлял и который, вероятно, вас заинтересует; ваше мнение определит и мое. Занимаясь много в последний год некоторыми наблюдениями Урана, я близко познакомился с таблицами Бувара для этой планеты. Кажущиеся необъяснимыми противоречия между „старыми“ и „новыми“ наблюдениями подсказали мне возможность существования некоторого возмущающего тела за орбитой Урана, которое остается пока неизвестным, поэтому не принималось до сих пор во внимание. Моя первая идея заключалась в том, чтобы установить эмпирически некоторое приближенное положение на небе этого предполагаемого тела, а затем приняться с моим большим рефлектором за работу, просматривая вокруг все малые звезды. Но я сам оказался полностью неспособным выполнить первую часть такой программы… Позднее в разговоре с Буваром я спросил его, может ли такое иметь место. Его ответ был утвердительным… и что по этому поводу он вел переписку с Ганзеном… На мой вопрос, можно ли получить положения эмпирически, а затем организовать поиски в близкой окрестности, он дал полностью положительный ответ. Он сказал при этом, что требующиеся для этого вычисления не столько трудны, сколько громоздки и что если бы у него будет свободное время, то он бы их предпринял и передал результаты мне, как основу для проведения наблюдений именно в нужном малом участке неба»^[114].

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].