Амбарцумян

Результат, полученный Амбарцумяном, можно считать скромным, однако сама постановка новой математической задачи и её частное, но строгое решение открыли для исследования обширную область «обратных задач» теоретической физики, создав целое направление в математике. Сейчас этому предмету посвящён один из математических журналов, издающийся в Англии, печатается большое количество монографий. А сравнительно недавно вышла прекрасная монография известного астрофизика, ученика Амбарцумяна — В. Ю. Теребижа [55] .

55

Теребиж В. Ю. Введение в статистическую теорию обратных задач. М.: Физматлит, 2005.

Многие астрономические исследования сводятся к обратным задачам математической физики. Астрофизики из анализа атомных спектров небесных объектов восстанавливают суть физического явления в объекте исследования. А это и есть решение обратной задачи.

Или ещё один пример: когда астроном, зная орбиту небесного тела, вычисляет её видимое положение на небесной сфере на каждый день года, то он решает прямую задачу небесной механики. Но вот Иоганн Кеплер, ещё до появления законов Ньютона и основанных на них уравнениях небесной механики, поставил перед собой задачу: не зная формы орбиты, не зная параметров движения планет, вывести закономерности движения, основываясь на наблюдениях за видимыми перемещениями планет по небосводу. Используя такие наблюдения, Кеплер блестяще вывел из них основные кинематические закономерности движения планет, называемые теперь законами Кеплера. Иными словами, он решил типичную обратную задачу.

Глава пятая УНИВЕРСИТЕТСКАЯ И ПУЛКОВСКАЯ ОБСЕРВАТОРИИ

Обсерватория университета

К моменту окончания Виктором Амазасповичем университета Пулковская обсерватория находилась на очень высоком уровне, как по оснащённости средствами наблюдения — телескопами, спектрометрами, фотометрами и лабораторным оборудованием, так и по уровню профессорского состава и астрономов-наблюдателей.

Что касается кафедры астрономии университета, то она была основана в момент преобразования Главного педагогического института в Санкт-Петербургский университет в 1819 году [56] . Первым заведующим кафедрой был академик В. К. Вишневский [57] , который по вечерам проводил практические занятия со студентами в Академической обсерватории в здании Кунсткамеры. С 1839 года в отделении философского факультета начал работать профессор астрономии, а впоследствии академик А. Н. Савич [58] . В 1881 году по распоряжению Александра II была основана Астрономическая обсерватория университета. Смету строительства представил доцент (впоследствии почётный академик), известный астрофизик С. П. Глазенап [59] . В 1891 году Глазенап, получив из казны пять тысяч рублей, приобрёл 9-дюймовый рефрактор Репсольда и организовал визуальные наблюдения двойных звёзд. В 1913 году Глазенапа на посту заведующего Астрономической обсерваторией университета сменил А. А. Иванов [60] . Однако в период Первой мировой войны университетская обсерватория прекратила своё существование и до 1933 года фактически не работала. В 1933 году Астрономическую обсерваторию вновь открыли, но работа велась не очень успешно. В эти годы некоторые злые языки пренебрежительно называли её «трёхсонной» обсерваторией, имея в виду трёх не очень успешных научных работников — Идельсона, Эйгенсона и Натансона.

56

В настоящее время руководством университета и государства официально принята другая дата основания университета: современный СПбГУ — преемник Академического университета, учреждённого одновременно с Академией наук указом Петра I от 28 января 1724 года.

57

Викентий Карлович Вишневский (1781–1855) — российский астроном, академик Петербургской академии наук, известен наблюдениями ярких комет (1807 и 1811 годов) и работами в области картографии.

58

Алексей Николаевич Савич (1810–1884) — известный российский астроном.

59

Сергей Павлович Глазенап (1848–1937) — российский и советский астроном, почётный член АН СССР, Герой Труда (1932). Один из организаторов Русского астрономического общества и его председатель (1893–1905). Один из первых в России начал изучать переменные звёзды.

60

Александр Александрович Иванов (1867–1939) — российский и советский астроном, астрометрист, член-корреспондент АН СССР, один из основателей Русского астрономического общества (1890) и его председатель.

Главная астрономическая обсерватория страны

Пулковская обсерватория [61] , в прошлом Императорская обсерватория, основанная Николаем I в 1839 году (место для неё выбрал сам император), ныне называемая Главной астрономической обсерваторией Российской академии наук, сохранила традиции первого его директора В. Я. Струве [62] в деле оснащения обсерватории самыми совершенными инструментами. В Пулкове преуспевали в основном астрометристы, составлявшие высокоточные каталоги звёзд. Под руководством С. К. Костинского [63] успешно развивалась фотографическая астрометрия. Он оставил после себя богатый стеклянный архив фотоснимков неба. Фотографический материал Костинского был успешно использован, в частности, его учеником А. Н. Дейчем [64] , получившим спустя 20 лет снимки «вторых эпох» для создания каталога собственных движений восемнадцати тысяч звёзд. Впоследствии был получен также ценный материал по измерению собственных движений в скоплениях, по изучению широких звёздных пар и особенностей движения двойных звёзд.

61

Официальное название — Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук (ГАО РАН).

62

Василий Яковлевич Струве (1793–1864) — выдающийся российский астроном, один из основоположников звёздной астрономии, член Петербургской академии наук, первый директор Пулковской обсерватории.

63

Сергей Константинович Костинский (1867–1936) — российский и советский астроном, член- корреспондент АН СССР, основатель отечественной астрофотографии.

64

Александр Николаевич Дейч (1899–1986) — российский и советский астроном, ученик С. К. Костинского.

Начало астрофизических исследований в Пулкове можно связать с наблюдениями, которым русские астрономы придавали большое значение ещё со времён Ломоносова, — с наблюдениями солнечных затмений. Из наблюдений полного солнечного затмения 1851 года О. В. Струве [65] сделал вывод, что протуберанцы и корона суть не оптические явления, как полагали до него, а являются составными частями самого Солнца.

Начиная с 1860 года Пулковская обсерватория начала приобретать астрофизическое оборудование, и с этого времени начались астрофизические исследования.

65

Отто Васильевич Струве (1819–1905) — российский астроном, директор Пулковской обсерватории, член Петербургской академии наук, почётный член многих АН. Сын первого директора обсерватории В. Я. Струве.

Большое количество измерений блеска переменных звёзд произвели П. Г. Розен и Э. Э. Линдеман посредством фотометров Цельнера.

Б. Гассельберг основал в Пулкове астрофизическую лабораторию, для которой в 1886 году было построено специальное здание. Астрофизические наблюдения небесных тел Гассельберг сочетал с лабораторными исследованиями спектров свечения различных элементов и химических соединений. Лаборатория до сих пор успешно работает. В середине XX века ею заведовал известный астрофизик, член-корреспондент АН СССР О. А. Мельников [66] .

66

Олег Александрович Мельников (1912–1982) — советский астроном, член-корреспондент АН СССР. Труды по изучению Солнца, звёзд и межзвёздной среды спектральными методами, по астрономическому приборостроению и истории астрономии.

Астрофизика в Пулкове серьёзно начала развиваться с 1890 года, когда на должность директора обсерватории был назначен крупнейший русский астроном Ф. А. Бредихин [67] . С этого времени начал свою плодотворную деятельность превосходный астрофизик, а впоследствии академик, А. А. Белопольский [68] , который до конца своей жизни оставался руководителем астрофизических работ в Пулкове и, в частности, руководил учёбой в аспирантуре В. А. Амбарцумяна.

67

Фёдор Александрович Бредихин (1831–1904) — российский астроном, академик Петербургской академии наук, директор обсерватории Московского университета (1890–1895) и Пулковской обсерватории (1890–1895). Труды по спектральному исследованию протуберанцев Солнца, изучению распада ядер комет и др.

68

Аристарх Аполлонович Белопольский (1854–1934) — российский и советский астроном, академик Петербургской академии наук. Труды по применению принципа Доплера — Физо в астроспектроскопии, определению элементов орбит нескольких переменных и спектрально-двойных звёзд, исследованию спектров новых звёзд и солнечной поверхности, краёв и короны и др.

Аристарх Аполлонович Белопольский был пионером в разработке методов определения лучевых скоростей звёзд. Используя 30-дюймовый рефрактор, он создал и приспособил к нему трёхпризменный спектрограф и составил каталог лучевых скоростей многих звёзд, открыл и исследовал ряд спектрально-двойных звёзд, обнаружил, до сих пор до конца не понятую, переменность лучевых скоростей Цефеид, исследовал спектры вспыхивающих новых звёзд, определил скорость вращения Солнца и многое другое. В 1894 году Белопольский экспериментально обосновал принцип Доплера — Физо в применении к свету, что имело большое значение для подтверждения правильности астрономических сведений о движении звёзд по лучу зрения (лучевых скоростей).

Секрет успеха астрофизика-наблюдателя Белопольского был очевиден: он не только знал аппаратуру и виртуозно пользовался ею, но и самостоятельно разрабатывал и создавал спектрографы. Его большим достоинством было определение величин ошибок в оптической системе, то есть распознавание степени искажения качества оптического изображения, ошибок юстировок, ошибок в системе измерений и регистрации. Так, он выявил катастрофическую термическую нестабильность созданного им спектрографа, из-за которой оптическое изображение искажалось при изменении температуры окружающего воздуха. Тогда он создал специальную термостатическую систему, обеспечивающую стабильную работу спектрографа. Этот спектрограф в настоящее время является экспонатом пулковского астрономического музея.

В работе со своими учениками — студентами и аспирантами — Белопольский опирался на мысль Максвелла, что для студентов воспитательная ценность экспериментов зачастую обратно пропорциональна сложности приборов. Студент, пользующийся самодельной, неточно работающей установкой, часто научается большему, нежели тот, который работает с приборами, которым можно доверять, но которые страшно разобрать на отдельные части.

Обычно знанием инструментов и исследованием их точности отличаются астрометристы, которые занимаются тем, что непрерывно повышают точность регистрации положения звёзд для звёздных каталогов. Астрофизики меньше уделяют внимание точностям, частично компенсируя ошибки всевозможными системами калибровок. Белопольский, обладая незаурядными инженерными способностями, относился к своей аппаратуре, как дотошный астрометрист. Своим ученикам он приводил примеры из разных отраслей науки, показывающие, как работа над тщательными измерениями была вознаграждена открытиями новых областей исследования и развитием новых научных идей.