В белгородском «Креатив-тауне» провели лекцию астронома Екатерины Шмайловой. Тема — «Расширение границ Вселенной: история открытия Урана и Нептуна».
Тысячелетиями люди знали шесть планет — до Сатурна включительно. Уран не могли рассмотреть из-за особенностей человеческого зрения и его местоположения.
— Мы видим до шестой [звёздной величины]. Уран на пределе зрения, и то только в самом ярком своём состоянии. Поэтому люди могли его различать, но идентифицировать его движение, определить его диск, они, конечно, не могли.
Уран открыл Уильям Гершель в 1781 году. Ему было 36 лет, до этого он занимался музыкой. Он сам изготавливал телескопы, полировал зеркала по 16 часов. Гершель открыл существование двойных звёзд, составил каталог из более чем 400 объектов.
Фредерик Уилльям Геншель. Лекция Екатерины Шмайловой. Фото Алисы Вергун
— Он проводил систематические наблюдения мира. То есть он смотрел, записывал всё, что видел, — говорит Шмайлова.
«Побег» Урана
Через три года после открытия астрономы заметили: Уран движется не так, как должен, — орбита не сходилась.
— Наблюдение на тех телескопах, несмотря на то, что они были очень хорошие, имеет ограниченную точность. В 1784-м явились большие расхождения.
Дело в том, что Уран обращается вокруг Солнца за 84 года, а наблюдений было всего на маленький кусочек орбиты.
Уран. Фото космического телескопа «Джеймс Уэбб»
Как искали решение
Астрономы выдвигали гипотезы одну за другой. Может, Уран тормозит межпланетная среда? Но тогда другие планеты тоже должны тормозить, а они не тормозят. У Урана есть неоткрытые спутники? Но они должны быть огромными, их бы увидели. Уран столкнулся с кометой? Но расхождения продолжались и с новыми наблюдениями. Из-за этого хотели даже пересмотреть закон всемирного тяготения Ньютона, потому что других объяснений не было. Но решили сначала отмести все остальные варианты, чтобы не подвергать сомнению основу.
— Несмотря на то, что в законе Ньютона все были уже достаточно уверены, время от времени волна скепсиса какая-то накатывала. Но гипотеза с Ураном ставила под сомнение такие фундаментальные принципы, что рассматривать её имело смысл только тогда, когда всё остальное уже точно не подошло.
Екатерина Шмайлова. Фото Алисы Вергун
Лектор сравнила это с бытовой ситуацией.
— К примеру, если у вас сломался кран в квартире, вы же не станете покупать другую квартиру, а сначала попробуйте его отремонтировать. Так и здесь: если уж ничего не получится, то тогда будете ставить под сомнение законы.
Помимо вышеперечисленных, оставалась ещё и пятая гипотеза: за Ураном есть ещё одна планета, которую люди пока не видят. И именно её притяжение искажает движение Урана. Начались её поиски.
Как Англия упустила Нептун
Английский математик Джон Куч Адамс в 1843 году рассчитал орбиту неизвестной планеты, но его перфекционизм не позволил ему кому-то рассказать о своих вычислениях. Работал он два года, получил шесть решений, и только потом показал результат директору Кембриджской обсерватории Джеймсу Чаллису. Тот отправил Адамса к директору Гринвичской обсерватории Джорджу Эри с рекомендательным письмом. Эри был в отъезде во Франции. Адамс оставил записку, потом приехал снова и опять невовремя — попал на время обеда важной персоны.
— Адамса встретил дворецкий королевского астронома и сказал, что тот обедает, и не велел беспокоить. Адамс опять оставил записку и уехал.
Эри всё-таки прочитал её, но отнёсся скептически. Написал Адамсу письмо с уточняющими вопросами. Адамс не ответил — счёл вопросы тривиальными.
Параллельно во Франции Урбен Леверье тоже работал над расчётами по Урану. Он выступал с докладами, публиковал статьи. Им Эри был впечатлён и загорелся идеей найти планету, наблюдения планировали начать и в Кембридже, но Чаллис откладывал их месяцами. Пока англичане тянули, 23 сентября 1846 года Иоганн Галле и Генрих д'Арре в Берлинской обсерватории взялись за дело и нашли Нептун за несколько часов. Так у астрономов появилась восьмая планета для наблюдений.
Нептун. Фото космического телескопа «Джеймс Уэбб»
Екатерина Шмайлова подвела итог: Англия могла открыть Нептун первой, но помешали перфекционизм Адамса, осторожность Эри и нерасторопность Чаллиса.
Планета и не планета
В конце лекции Екатерина ответила на вопросы слушателей.
— Почему Плутон — не планета?
— Если вы готовитесь стать планетой, нужно соблюсти три условия. Во-первых, вы должны быть сферическим. Пункт второй — вы должны вращаться в плоскости вокруг Солнца вместе со всеми остальными планетами. И пункт третий — вы должны доминировать в своём районе — выгнать со своей орбиты всё, что не является вашими спутниками. Вот здесь Плутон не справился.
— А существует ли девятая планета?
— Я не знаю. По-моему, нет. Но есть группа учёных, которые продолжают её искать. Я не верю, что найдут.
— Почему шторка в душе притягивается?
— По закону Бернулли давление в потоке меньше, а снаружи потока — больше. Соответственно, давление ближе к потоку воды.
— Когда взорвётся Солнце?
— Солнце взорвётся через 4,5 миллиарда лет. Живём дальше.
Также Екатерина Шмайлова анонсировала следующую лекцию: в субботу, 17 октября, в «Креатив-тауне» — о математике. Подробности появятся в соцсетях лектора.
Напомним, летом мы побывали на лекции Екатерины Шмайловой о звездопаде Персеиды и записали для вас главное. Статья — по ссылке.
