Служебные неприятности северного Архимеда: что Олаф Ремер не поделил с Кассини

Как скорость света измеряли в XVII веке и почему это поссорило датчанина с целым кланом французских ученых, рассказывает рубрика «История науки».

Судьба, казалось, благоволила Олафу Ремеру, выпутывала его из жизненных неприятностей, вела к известности и всеобщему уважению, которых он удостоился, но вот в истории со скоростью света у него случился конфуз. Франция — страна, где он сделал свое открытие и где впервые его обнародовал, — при его жизни так и не признала его правоты. Впрочем, Ремер добился столь многого, что несчастливой его судьбу может назвать разве что патологический пессимист.

Будущий ученый родился в семье неудачливого купца. Начал учиться в местной соборной школе, уже там проявив свои способности, и в восемнадцатилетнем возрасте продолжил учебу в Копенгагенском университете. Сначала он изучал медицину, но судьба покачала головой и послала его в ученики университетскому профессору математики Эразму Бартолину. Этот человек оставил след в истории науки, открыв в 1669 году двойное лучепреломление в исландском шпате. Профессор был очень расположен к талантливому юноше, их отношения были довольно близкими: Оле жил в его доме, а потом стал его зятем.

В Париже у Олафа открылся один из талантов Юлия Цезаря: он занимался сразу многими делами одновременно и везде успевал. Помимо своего основного занятия в обсерватории, Ремер обучал математике дофина, наследника французского престола, решал разные инженерные проблемы города, разрабатывал устройство фонтанов в Версале и Марли. В обсерватории датчанин сразу заслужил признание коллег изобретением различных приборов, в частности так называемой планисферы, с помощью которой можно было проследить за движением одного небесного тела вокруг другого.

Основным занятием Ремера в обсерватории были исследования, проводившиеся по поручениям Кассини, например, составление таблиц движений спутников Юпитера.

В XVII веке это была одна из важнейших задач, необходимых активно развивавшейся тогда практике мореплавания для определения координат, точнее, долготы. Главным образом это касалось первого спутника Юпитера, Ио. Нужно было составить таблицу затмений спутника, то есть моментов, когда он входит в тень Юпитера и выходит из нее. Проблема заключалась в том, что эти моменты были нерегулярными. По наблюдениям Кассини выходило, что время обращения спутника вокруг Юпитера зависело от его расстояния до Земли, причем оно увеличивалось, когда Ио находился от Земли дальше. В то время это никто не мог объяснить.

Еще до Ремера Кассини предположил, что они обусловлены конечной скоростью света. Свету, предположил он, требуется некоторое время, чтобы дойти от спутника до Земли; по его расчетам оказывалось, что свет проходит расстояние, равное половине диаметра земной орбиты, примерно за 10-11 минут.

Как мы знаем сейчас, это было верное предположение. К нему же спустя некоторое время пришел и Ремер. Но если для Кассини оно было плодом одного из многочисленных гениальных наитий, от которого впоследствии он отказался, то для нашего героя оно стало результатом анализа многолетних наблюдений за спутником. В сентябре 1676 года он выступил перед членами Парижской академии наук, предсказав, что очередное затмение Ио Юпитером, которое ожидалось в ноябре того же года, случится на десять минут позже расчетного времени. Это запоздание Ремер объяснял конечной скоростью света, по его расчетам, она была такова, что свет проходит расстояние, равное диаметру земной орбиты, за 22 минуты.

Ноябрьские наблюдения в том году блестяще подтвердили прогноз Ремера. Это стало моментом международного признания датчанина. В декабре его статья о затмениях Ио с объяснениями связанных с ними нерегулярностей была напечатана в «Журнале ученых» — первом в истории периодическом научном издании, выходившем в Париже, а летом следующего года ее перевод был опубликован в «Философских трудах» Лондонского королевского общества.

С этого же момента для Ремера начались «служебные» неприятности. Парижская обсерватория к тому времени превратилась в нечто, похожее на семейное предприятие клана Кассини, а он сам очень отрицательно отнесся к выкладкам Ремера, свидетельствующим о конечности скорости света. Неизвестно почему, возможно, просто из ревности к тому, что Ремер подхватил и довел до ума отброшенную итальянцем идею. Такую же позицию заняли и все члены его семейства, занятые в Парижской обсерватории. Эти возражения в некотором смысле были вполне закономерны, поскольку при тогдашнем уровне знаний о Солнечной системе причины нерегулярностей в затмениях Ио могли иметь и другую трактовку, не связанную со скоростью света.

По этой и ряду других причин Ремер в 1681 году вернулся в Копенгаген, где ему уже давно предлагали возглавить университетскую кафедру математики. Тут опять проявился «парижский вариант» многозадачности Ремера. Почти сразу же по прибытии в Данию король Христиан V назначил его королевским астрономом. Но это было только начало. Ремер был не только прекрасным астрономом и инженером, склонным к изобретательству, но обладал и незаурядными организаторскими способностями – вскоре он сделался сенатором, а затем и главой государственного совета. В 1705 году он был назначен на должности полицеймейтера и бургомистра в Копенгагене; эти должности он занимал до самой своей смерти с большой пользой для города.

Все эти обязанности он со рвением исполнял, ничуть не уменьшая своей научной активности. Будучи профессором математики в Копенгагенском университете, он создал там астрономическую обсерваторию, которая заняла видное место в науке. С помощью различных, изобретенных им приспособлений он провел несколько замечательных исследований, в частности, он определил склонения и прямые восхождения более тысячи звезд, а также в течение почти двух десятков лет проводил наблюдения, которые, по его мнению, должны были привести к определению годичных параллаксов неподвижных звезд (то есть их смещений в зависимости от того, с какой точки земной орбиты ведется наблюдение) и которые в итоге могли бы послужить еще одним доказательством конечной скорости света.

За его изобретательский талант коллеги называли Ремера северным Архимедом. Это было вполне заслуженно: после его смерти в сентябре 1910 года в личной обсерватории датчанина были найдены 54 изобретенных им астрономических инструмента. Важнейшими из них считаются пассажный инструмент и меридианный круг — приборы, используемые для астрономических исследований и в наши дни.

К сожалению, большая часть астрономических записей, сделанных в «датский период» жизни Ремера, так и не увидела свет, поскольку они почти полностью сгорели во время пожара в 1728 году. По некоторым оценкам, объем проведенных Ремером наблюдений не уступал объему наблюдений его великого соотечественника Тихо Браге, причем наверняка они были выполнены с гораздо большей точностью. К тому же умер Ремер, так и не дождавшись независимого подтверждения открытия, обессмертившего впоследствии его имя.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.