Айзек Азимов - Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна

Такие линзы называются ахроматическими (от греческого слова, обозначающего «бесцветный»). Теперь такие линзы стало возможно использовать для создания крупных рефракторов. Самый крупный телескоп-рефрактор наших дней с линзой в 102 сантиметра стоит в Йерксской обсерватории в Висконсине.

Тем не менее, хотя теория Ньютона оказалась ошибочной, мы можем этому только радоваться, поскольку эта ошибка привела его к столь полезному открытию.

Радуге Ньютона суждено было оказать еще одно очень важное воздействие на астрономию. В 1814 г. немецкий оптик Йозеф фон Фраунгофер сообщил, что при определенном положении призмы солнечный спектр пересекают многочисленные темные линии (видимо, Ньютон их просто не заметил). В честь того, кто их открыл, эти линии называют Фраунгоферовыми линиями.

Позднее астрономы и физики, изучавшие эти линии, обнаружили, что каждую образовывает один определенный элемент, и никакой другой, хотя один элемент мог образовывать много различных линий. Элемент — это ; один из сотни с небольшим основных типов материи, из которых состоит вся Вселенная. Прибор, называемый спектроскопом («наблюдателем за спектрами»), был создан для определения точного положения этих линий.

Поскольку эти линии были, так сказать, следами элементов, спектроскопы можно было использовать для анализа минералов. Их можно было использовать (и использовали) для обнаружения ряда новых элементов, которых прежде не знали.

И что важнее всего, спектроскоп стал одним из наиболее важных инструментов астронома. С его помощью стало возможно определить, какие именно элементы присутствуют в Солнце и в далеких звездах, узнать, является ли звезда по-настоящему двойной, приближается ли она к нам или удаляется от нас, какие магнитные процессы идут на ее поверхности.

Однако эта книга посвящена главным образом Солнечной системе, а не звездам, так что я больше не стану говорить о спектроскопе. Тем не менее интересно, сколь многое произошло из радуги Ньютона!

Если бы даже Ньютон больше ничего не сделал, он был бы находкой для астрономии, а ведь ему принадлежит еще очень много открытий!

Например, еще до того, как были сделаны открытия относительно света, Ньютон проявил себя блестящим математиком. В 1665 г. он разработал то, что называется теорией биномов, которая помогает изучать свойства определенных алгебраических выражений.

Еще более важным было создание нового раздела математики, который он начал создавать начиная с 1666 г. и который назвал «флюксиями»; он сейчас носит название дифференциального и интегрального исчисления. С его помощью стало возможно анализировать величины, которые постоянно менялись. Дифференциальное и интегральное исчисление стало гораздо более мощным инструментом анализа движения небесных тел, нежели греческая геометрия. Современные физики и астрономы были бы без него беспомощны.

Сам Ньютон стал использовать свое исчисление для того, чтобы решить ту задачу, которая один раз уже поставила его в тупик, — что и привело его к самому важному открытию. Это произошло так.

Ньютон был членом лондонского Королевского общества по развитию научных знаний, которое обычно называют просто Королевским обществом. Оно было официально учреждено в 1660 г. хартией Карла II (отсюда и название), хотя в течение многих лет и до того шли неформальные собрания.

Еще одним членом этого общества был Роберт Гук, склочный человек, который постоянно заявлял, что придумал нечто раньше, чем это сделал кто-то еще. Он не был полным мошенником, а был по-настоящему талантлив и иногда действительно придумывал что-то первым. ,

Ньютон хоть и не был таким громким, но тоже был неуживчив. И кроме того, его раздражала манера Гука вечно всех критиковать, так что они с Гуком постоянно ругались.

В 1684 г. Гук вместе с другими членами общества заявил, что сумел понять природу сил, управляющих движением небесных тел. Его подробно расспросили, но ответы не удовлетворили остальных. А в то время была обещана премия тому, кто сможет решить эту задачу.

Среди членов общества, выслушавших Гука, был Эдмунд Галлей, преданный друг и почитатель Ньютона. Он бросился к Ньютону с этой новостью. Галлей спросил Ньютона, как, по его мнению, двигались бы планеты, если бы между телами существовали силы притяжения, которые уменьшались бы как квадрат расстояния.

Ньютон тут же ответил:

— По эллиптическим орбитам.