25.1.19

Эдмунд Галлей





Эдмунд (Эдмонд) Галлей (англ. Edmond Halley, 1656 —1742) — английский Королевский   астроном, геофизик, математик,метеоролог, физик и демограф.
В русской традиции исторически утвердилось написание Галлей, хотя сам Галлей произносил свою фамилию примерно как Холи, а в наши дни преобладает произношение, близкое к Хэли или (в США) Хейли.

*

С энтузиазмом и энергией 16-летний школьник Галлей строит свои первые солнечные часы. С таким же энтузиазмом 63-летний прославленный учёный, занявший высокий пост Королевского астронома, принимается за трудоёмкий цикл лунных наблюдений — а их надо вести в течение 18 лет (время, за которое точки пересечения земной и лунной орбит описывают полный круг на небе). И несмотря ни на что, он доводит их до успешного завершения: ведь Англии — великой морской державе — нужны более точные лунные таблицы для определения долгот на море.

Эдмунд Галлей родился в небольшой деревушке Хаггерстон (ныне окраина Лондона) в семье зажиточного мыловара.
Ешё в 1676 г., будучи студентом третьего курса Оксфордского университета, Галлей опубликовал свою первую научную работу — об орбитах планет и открыл большое неравенство Юпитера и Сатурна (скорость всё время возрастает у одной планеты — Юпитера — и уменьшается у другой). Это открытие впервые поставило перед астрономами важнейший для человечества вопрос об устойчивости, долговечности Солнечной системы. В 1693 г. Галлей обнаружил вековое ускорение Луны, что могло свидетельствовать о её непрерывном приближении к Земле...
В 70-е гг. XVII в. Галлея увлекла новая задача: дополнить известные каталоги звёздами южного, частью не видного в Европе полушария неба. В 1676 г. он оставил университет и, добившись разрешения Лондонского королевского общества и самого короля, отправился в свою первую далёкую научную экспедицию — на остров Святой Елены в Южной Атлантике. В итоге в 1679 г. Галлей опубликовал первый каталог 341 южной звезды, впервые применив телескоп для определения звёздных координат. Наградой 22-летнему исследователю были учёная степень Оксфордского университета и избрание в члены Лондонского королевского общества.
В 1677 г. Галлей предложил новый метод определения расстояния до Солнца, т. е. астрономической единицы. Для этого необходимо было наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца из двух мест, удалённых по широте. Способ Галлея позволил к концу XIX в. в 25 раз снизить ошибку при определении солнечного параллакса.
Возвратившись в Англию, Галлей занялся исследованием силы, которая управляет движением планет. В 1684 г. он самостоятельно вывел, что она обратно пропорциональна квадрату расстояния до планеты. Однако решить задачу, каковы будут формы орбит, определяемых действием такой силы, Галлей, как и другие физики, не мог. Между тем проблема почти за два десятка лет до него была решена Исааком Ньютоном, который, однако, свои результаты публиковать не собирался. Узнав об этом, Галлей убедил Ньютона возобновить исследования и взял расходы по их публикации на себя. Так увидели свет знаменитые «Математические начала натуральной философии» (1687 г.). Галлей написал на латыни восторженное посвящение их великому автору.

Галлей внёс огромный вклад в становление демографической науки. В 1693 году он построил первую полную таблицу смертности для населения города Бреславля (Вроцлав), включив в неё младенческую и детскую смертность. Галлей дал определение основных показателей таблицы смертности, исчислил вероятности дожития и кончины для своих современников, ввёл в науку понятие средней продолжительности предстоящей жизни, сформулировал методику регулирования тарифов в страховании жизни при помощи таблицы смертности. Фактически, Галлей является основателем теории актуарных расчётов в сфере страхования жизни. Ввёл понятие нормы процента или нормы роста денег в страховании. Форма таблицы смертности Галлея и принципы её построения используются в страховании по сей день.

С именем Эдмунда Галлея связан и коренной перелом в представлениях о кометах. В Новое время до Ньютона все считали их чужеродными странниками, лишь пролетающими сквозь Солнечную систему по незамкнутым параболическим орбитам. После того как в 1680 и 1682 гг. появились две яркие кометы, Галлей рассчитал и опубликовал в 1705 г. орбиты 24 комет и обратил внимание на сходство параметров орбит у нескольких из них, наблюдавшихся в XVI — XVII вв., с параметрами кометы 1682 г. Промежутки времени между появлениями этих комет оказались кратными 75—76 годам. В 1716 г. он опубликовал подробные расчёты и предсказал, что следующее появление этой кометы должно произойти в конце 1758 или в начале 1759 г. Возвращение кометы 1682 г. в предсказанный срок стало первым триумфальным подтверждением теории тяготения Ньютона и прославило имя самого Галлея.
В статье 1714 г. Галлей сделал весьма смелый вывод, что болиды, до того считавшиеся воспламенёнными земными испарениями, — скорее результаты встречи Земли со случайными сгустками космической межпланетной материи. Эта идея вдохновила более поздних исследователей и среди них — немецкого астрофизика Эрнста Хладни, родоначальника научной космической теории метеоритов и болидов (1794 г.).
В 1718 г. Галлей впервые показал условность традиционного названия «неподвижные звёзды». Чтобы уточнить постоянную прецессии, он сравнил современные ему каталоги звёзд с античными, и прежде всего с каталогом Гиппарха. На фоне однородной картины закономерного смешения всех звёзд Галлей обнаружил удивительный факт: «Три звезды: ...или Глаз Тельца [Альдебаран], Сириус и Арктур прямо противоречили этому правилу». Так было открыто собственное движение звёзд. Оно получило окончательное признание в 70-е гг. XVIII в., после измерения немецким астрономом Тобиасом Майером и английским астрономом Невилом Маскелайном собственных движений десятков звёзд.
Галлей был первым, кто привлёк внимание астрономов к совершенно загадочному тогда объекту — туманностям. В статье 1715г. он уже утверждал, что это самосветящиеся космические объекты (а не уплотнения небесной тверди, отражающие солнечный свет, как допускали многие). Учёный также сделал и далеко идущее заключение, что таких объектов во Вселенной, «без сомнения», много больше и «они не могут не занимать огромных пространств, быть может, не менее, чем вся наша Солнечная система».
Первым Галлей высказал и идею, получившую в космологии наименование фотометрического парадокса: если пространство Вселенной содержит бесконечное количество звёзд, то ночное небо не может быть чёрным, а должно сплошь светиться подобно поверхности Солнца.
Научные заслуги Эдмунда Галлея были признаны ещё при жизни. С 1703 г. он возглавлял кафедру геометрии Оксфордского университета, с 1713 г. был учёным секретарём Лондонского королевского общества, с 1720 г. — Королевским астрономом, т. е. директором Гринвичской обсерватории (которую за свой счёт заново оборудовал инструментами). Галлей был избран иностранным членом Парижской академии наук.
Скончался Эдмунд Галлей в Гринвиче 14 января 1742 г. Имя его увековечено в названиях знаменитой кометы и кратеров на Луне и — в наши дни — на Марсе.

*

Все биографы Галлея отмечают его прекрасные душевные качества, которые помогали ему заслужить дружбу и уважение многих знаменитых современников.
Между Гевелием, с одной стороны, и остальными астрономами (Флемстид, Галлей, Гук и др.), с другой, возник спор о точности наблюдений, так как Гевелий утверждал, что его наблюдения невооруженным глазом с помощью диоптров не уступают по точности телескопическим. Разрешить этот спор и было поручено Галлею, который, несмотря на свою молодость, уже был хорошо известен среди астрономов не только своими знаниями, но и ровным, благожелательным и справедливым характером. Прибыв в Гданьск к Гевелию после 12-дневного путешествия, Галлей в тот же день установил свои инструменты, и вечером они начали совместные наблюдения одних и тех же звезд различными приборами. При сверке оказалось, что результаты наблюдений Гевелия с диоптром и Галлея с телескопом почти не отличаются друг от друга. Оба астронома остались чрезвычайно довольны не только результатами наблюдений, но и друг другом. Гевелий с большой похвалой отозвался об искусстве своего гостя, о чем и сообщил сразу письмом в Оксфорд. В свою очередь, Галлей в письме Флемстиду выразил свое изумление поразившим его открытием, что такие блестящие результаты, благодаря изумительному мастерству наблюдателя, были получены с помощью большого медного секстанта, снабженного лишь самыми необходимыми приспособлениями: «Я не смею сомневаться в его правоте».
Эта майская встреча Гевелия и Галлея послужила началом глубокой и прекрасной дружбы двух талантливых астрономов, несмотря на 44-летнюю разницу в возрасте.

К 1697 г. относится знакомство Галлея с Петром Великим, который в составе Великого посольства посетил ряд стран Западной Европы. Кроме изучения «навигационного дела» Петр посещал музеи и фабрики, учился кораблестроению и литейному делу, слушал лекции. Познакомившись с Галлеем, Петр Первый, восхищенный его ответами (Галлей всегда отвечал быстро и четко), был совершенно очарован им, пригласил его к столу и затем, во время пребывания в Англии, часто встречался с Галлеем, беседуя с ним на самые разнообразные темы. Петр усиленно приглашал ученого в Россию, однако тот отказался.
Многих удивляла дружба Галлея с обычно очень замкнутым Ньютоном, о котором Галлей сказал: «Не может смертный стоять ближе к богам». Заслужить дружбу Ньютона, как отмечает Дингль, было очень трудно, но их дружба до самой смерти Ньютона в 1727 г. оставалась неизменной, несмотря на различия в мировоззрении. Так, Ньютон, как известно, отличался глубоким благочестием, а образ мыслей Галлея — крайним скептицизмом. Обычно они избегали «острых» тем в разговорах, но когда однажды Галлей позволил себе неосторожное высказывание, Ньютон сразу же остановил его: «Оставим разговор; вы не изучали этих предметов, а я изучил их внимательно». «Взаимную их терпимость и взаимное уважение, — пишет Ф. Араго,— должно считать образцами для тех умов, которые хотят утвердить свои системы или свои убеждения, несмотря на различие своих достоинств».


***