Я не поленился и подписал все вулканы на фото.

Камчатка. Ключевская группа вулканов.

Сегодня 17.02.2023 мой жене могло бы исполниться 28 лет...

Я как и в прошлом моя любимая жена...
Решил удариться в электронную живопись. (как же плохо когда руки из жопы)
В общем без лишних соплей. Вот то, что я могу назвать подарком на день рождения.
Сделанный своими руками электро рисунок!

Ссылки на файл в разрешении 5000х5000 шакалов прилагаю.
https://docs.google.com/document/d/1pH-fmmGIenU8OccgZnrqBj6P...
Так как прошло довольно много времени с момента их публикации на Пикабу...
Может найдутся еще люди которым они послужат.

«Столпы творения» - скопление межзвездного газа и пыли. Роддом для звёзд.

«Человек отличается от свиньи, в частности, тем, что ему иногда хочется поднять голову и посмотреть на звёзды» Виктор Амбарцумян

Сначала была краткая история времени, потом кратчайшая, потом сверхкратчайшая …потом эта статья. Здесь я собрал ссылки с видео по детским и не очень вопросам в области астрономии.

Блок 1. Откуда всё взялось?

Начнём с начала. Буквально. Время по текущей модели началось с Большого взрыва. Не было когда-то ни звезд, ни галактик, ни даже протонов. Горячевато было для этого. Однако Вселенная расширяется (мы знаем это по красному смещению) и постепенно кварк-глюонная плазма остыла до появления первых химических элементов (мы наблюдаем отголоски этой эпохи в виде реликтового излучения). И все заверте… И из них образовалось вообще всё. Хорошим вопросом здесь будет: что именно всё?

Берём этикетку вселенной и читаем состав. Выясняем, что привычное нам вещество вроде звёзд составляет всего 0,4%; ещё 3,6% - межгалактический газ (ну понятно, как и в пачке чипсов куча газа). Дальше начинается какая-то темная материя и темная энергия. Может, нам показалось? Да вроде бы нет. Мы же говорили, что Вселенная расширяется? Так вот, она делает это с ускорением (правда отдельный вопрос, с каким именно). А в ответе за это ускорение как раз темная энергия.

Кстати, на вопрос, куда расширяется Вселенная, есть ответ. На вопрос же, чем это закончится, есть пока только красивые гипотезы.

Блок 2. Биография звёзд (рождение, жизнь и смерть).

Звёзды живут поселениями по несколько сотен миллиардов - называемых галактиками. В центре каждой галактики находятся столица - сверхмассивная чёрная дыра. Некоторые из таких столиц, излучают огромную энергию и называются Квазарами. Квазары штуки полезные. С их помощью вы заказываете такси и пиццу (так как по ним калибруются системы глобального позиционирования). Галактики собираются в скопления по несколько сотен, они в свою очередь собираются в сверхскопления составляющие крупномасштабную структуру вселенной (представляющую собой иглу в яйце, которая в утке, которая в зайце).

Звезды рождаются под действием гравитации из межзвездного газа. Газ этот является в значительной части останками их предков. То есть они буквально возрождаются из обломков прошлых поколений звёзд.

Жизнь звёзд удивительно скучна. В том смысле, что в большинстве случаев сценарий их жизни определён и вписывается в главную последовательность. Зависит такой жизненный сценарий почти исключительно от их массы (как хорошо, что жизнь людей определяется чуть больше сложными параметрами). Живут звёзды по две-три штуки в звездной системе (реже по одной). Вокруг себя (точнее вокруг общего центра масс) крутят экзопланеты.

Сердцем каждой звезды является ректор по производству энергии. «Отходами» этого реактора являются элементы периодической таблицы до железа.

Иными словами в недрах любой звёзды происходит перманентный взрыв термоядерной бомбы, удерживаемый лишь силой гравитации. На балансе между двумя этими силами и живут звёзды. Однако запас топлива не вечен, в отличие от гравитации.

И если жизнь звёзд скучна и однообразна. То смерть их бывает очень яркой. Часть из них взрываются сверхновой. Тогда они светят какое-то время ярче целой галактики (ярче сотен миллиардов звёзд). В этот момент кстати рождаются недостающие элементы периодической таблицы.

Именно после смерти звёзды перерождаются в такие экзотические объекты как нейтронные звёзды и чёрные дыры (здесь все так же зависит от массы). Столкновения подобных объектов вызывают дрожь самого пространства-времени - гравитационные волны. Вокруг чёрных дыр полно загадок. А что вы хотели от штук которые едят спагетти из звёзд? Нейтронные звёзды не отстают и поставили немало вопросов.

Но даже более скоромные на первый взгляд звёзды могут быть нам интересны. Если они после смерти превращаются в белого карлика, при этом имея соседа, то иногда мы получаем сверхновую типа 1а. А это, ни много ни мало, позволяет нам определять расстояния до далеких галактик.

Блок 3. Ничем не примечательный желтый карлик и его окрестности

Одну звезду, появившуюся 4,5 млрд лет назад, человечество любит явно больше других. Выделяется эта звезда тем, что вокруг неё вращается планета на которой мы с вами живём. Земля, кстати, появилась почти одновременно с Солнцем. У нашей планеты всего один спутник - Луна. В этом плане мы конечно бедноваты. У Сатурна их 63. Но он газовый гигант, ему можно. Кстати про размеры, масштаб межпланетного расстояния не выдержан ни на одной картинке.

В Солнечной системе есть не только планеты, звёзды и их спутники. Есть ещё метеориты, астероиды (в том числе Троянцы), пояс Койпера, облако Оорта.

К сожалению, некоторой части человечества всё это не очень интересно, их куда больше мучают вопросы по поводу формы земли и «необъяснимых никак иначе, кроме инопланетян феноменов». И ладно разговор был хотя бы о сферах Дайсона, нет всё про тарелки.

Блок 4. Игрушки астрономов.

Мальчики и девочки интересующиеся звёздами и вселенной очень любят крутые игрушки. А что, вон у соседей, занимающихся элементарными частицами, какая классная штуковина.

Чего только нет у астрономов. Из машинок: роверы для игры в лунном реголите, марсоход Perseverance в комплекте с дроном для игры в кратере Езеро на марсе.

Но больше всего астрономы любят фото (правда не только в оптическом диапазоне, если так можно выразиться). Наземные телескопы это конечно классно, но атмосфера портит качество наблюдений. Что если поднять повыше? Вот вам телескоп летающий первым классом. Здорово, но атмосфера хоть и разрежена, а всё ж таки влияет. Тогда давайте уберём телескоп на орбиту. Вот и легендарный Хаббл. Круто, но хотелось бы заглянуть чуть дальше в галактическую историю. Почему бы не запустить на расстояние 1,5 млн километров штуку стоимостью 10 млрд долларов? Аккурат под Новый год запустили Джеймса Уэбба. Под ёлку не влез, извините, поэтому сразу в точку Лагранжа. Ну всё, теперь соседские ребята точно обзавидуются и начнут выпрашивать себе международный линейный коллайдер.

Ещё в тренде сейчас наборы игрушек, объединённые под названием многоканальная астрономия. Есть игрушки, которые пока не работают, вроде штуки для поиска темной материи.

Кстати, запускали мы игрушки и подальше чем Уэбба. Вот например Вояджеры. Только посмотрите куда они забрались. Мы накопили неплохой опыт по отправке аппаратов к другим планетам, а это не так просто как кажется на первый взгляд.

P.S.

Такой вот джентельменский набор знаний об астрономии и астрофизике. Конечно, есть ещё куча пограничных вопросов из других разделов физики. Но по ним есть другие плейлисты, а значит будут и другие дайджесты.

А чего не хватает в этом наборе? Гравитационного линзирования? Космического паруса? Предложите свои варианты, в идеале со ссылками на видео.

Мой канал в телеграмм

@bayesyatina

Оригинал: http://wumo.com/wumo/2022/04/01

Это завершение рассказа о Французских Градусных Экспедициях 18 века, которые отправлялись к северу и югу, чтобы определить, сплюснутая Земля или вытянутая. Предыдущие части были посвящены Экваториальной градусной экспедиции и лежат @tvarenie/saved/1608546

Публикация работ

Уже в августе 1737 года Лапландская экспедиция возвращается в Париж. И Мопертюи тут же начинает давать концерты, то есть, популярные лекции о своем путешествии. Он спешит взять публику, пока горячо. Вольтер устраивает своему другу целую медиа-кампанию. Пишет фантастическую работу “Микромегас”, где великана измеряют геометры, подозрительно похожие на наших лапландских астрономов. Есть там, к примеру, такой пассаж:

“геометры забрали свои секстанты, квадранты и лапландских девиц и спустились на пальцы великана”.

Кстати, про лапландских девиц - запомните. Они сегодня еще прозвучат.

Обложка "Микромегаса" - непримечательная. Но внутри - великаны и планеты.

В начале следующего, 1738 года, выходит книга Мопертюи “Фигура Земли”, где он рассказывает о своем путешествии, измерениях и результатах. Газеты публикуют многочисленные тизеры, тираж расходится, как горячие пирожки. Чтобы увеличить охват аудитории, книга публикуется сразу во французской, английской и немецкой версии.

Французский, английский, немецкий. Дело было поставлено на поток.

Не обойдется без отзыва от Вольтера. Знаете, как бывает, когда на обложке печатают лестные отзывы именитых критиков? Вот он:

"Я прочитал историю о физике, куда более увлекательную, чем любую художественную повесть. Ваше предисловие заставляет в нетерпении ожидать путешествия в Лапландию. Как только читатель оказывается там с вами - он с вами в зачарованной стране, где философы и являются феями. В возбуждении и страхе, я иду за вами по порогам и водоворотами, карабкаюсь на обледеневшие горы. Если ваши работы стоят Архимеда, Ваша отвага Колумба, то способность описывать снега - кисти Микеланджело".

Кстати, если Вольтер преувеличивает, то не сильно. Книга, в духе времени, была наполнена саспенсом полярных ночей. Вот пример:

"когда открываешь дверь из дома, воздух на улице наполняется клубящимся паром. Выходишь на улицу, и холод рвет легкие. Об усилении морозов нас предупреждал скрип бревен, из которых были построены наши дома. Холод настолько суров, что некоторые местные жители время от времени теряют обмороженными руку или ногу”.

В этом увлекательном чтиве, как водится, была и слабая, тщательно замаскированная сторона. Кстати, если вам любопытно заглянуть в первоисточник: на Google книгах Фигура Земли Мопертюи выложена в общий доступ, по крайней мере, во французской и английской версиях. От себя советую обратить внимание на текстовое вступление: о героическом преодолении.

А вот с подробным и точным описанием измерений и их методики, все было не так хорошо.

Например, мне не удалось найти удовлетворительного описания процесса базисных измерений (когда меряют расстояние). Автор упоминает укладывание восьми 30-футовых вех на лед. Но расчищали снег или нет, на штативы клали вехи или нет - не написано. Да и вообще, 30-футовая веха - это 9-метровая балка. Как ее перевозить, изготавливать и укладывать на снег - не очень понятно. Для сравнения - Годен и Буге на экваторе пользовались 2-футовыми (примерно 60 см) вехами и довольно подробно описывают, как их стыковали и укладывали на штативы или колышки.

Спойлер: это все описано у аббата Утье, но его отчеты выйдут десять лет спустя.

Кстати, снег убирали с озера именно так.

И, если вопросы возникают у меня, копающей эту историю именно ради геройства и скандалов, то астрономическое сообщество Парижа просто не могло пройти мимо опущенных деталей. Тем более, что Кассини-Второй и его ученики считали Мопертюи выскочкой без какого-либо опыта.

И вот тут этот выскочка придумал очень ловкий ход: он вообще мало приводит обработки измерений. В первых редакциях его книги имелась оговорка о том, что пытливый читатель может сам проверить результаты, повторив вычисления самостоятельно. А сами измерения углов и широт: вот они, на страницах ниже. Для удобства приведены самые “согласующиеся”, чтобы не перегружать читателя лишними цифрами,

Возражения Кассини

Для династии Кассини вся шумиха вокруг “Фигуры Земли” была крайне неприятна. Семья (если считать совместную с Пикаром работу) почти сто лет мерила Парижский меридиан. Посвятила себя и своих сыновей геодезии. Положила жизнь на алтарь науки. А тут пришел новичок-математик, за месяц ознакомился с приборами и уехал на север, где, как он утверждает, взял точнейшие наблюдения, да еще и упрекает их, Кассини, колоссальные наработки в погрешностях. Это, может быть, отчасти справедливо. Потому что сто лет назад приборы и были не те и точности тоже. Но мсье Мопертюи строит свою риторику так агрессивно, что согласиться с ним в одном - значит уничтожить свою репутацию полностью. Заметим, в 18 веке приличные люди не опускались до прямых нападок, и самые жаркие споры приобретали вид пространных рассуждений.

Парижский меридиан, которым занимались Кассини

Вот и Жак Кассини (он же Кассини-второй, пятидесятилетний директор Парижской обсерватории) выпускает работу, где рассуждает о том, что измерения - это то, что мы видим, а не то, что мы хотим наблюдать согласно нашим аналитическим выкладкам. Также автор сомневается в корректности результатов измерения широты зенитным сектором (а этот новомодный прибор Грэхема был главным козырем Мопертюи), поскольку с ним не было выполнено двух приемов измерений: прямого и с поворотом сектора на 180 градусов (в современной геодезии ближайший аналог - это измерение угла при круге право и круге лево тахеометра). Также Мопертюи, к сожалению, не приводит удовлетворительного описания поверок инструмента, принятых в астрономической практике. Иными словами: "трудно поверить, что математики впервые использовали новейший астрономический прибор по собственной методике и сразу получили желаемый и точный результат". Мопертюи и Клеро защищаются (это уже цитата из личной переписки):

"трудно поверить, что шесть астрономов и математиков не могли бы выполнить такую простую операцию, как измерение широты”.

Борьба крепчает, переходит в партер (точнее, в газеты и салоны) и начинает отдавать душком неприкрытой вражды. К лету 1738 года книга Мопертюи, вроде бы, и стала бестселлером, вроде бы, король доволен результатом экспедиции, а публика считает Мопертюи “попрателем миров и Кассини” с легкой руки Вольтера, но эта победа кажется зыбкой. Астрономическое сообщество находит в его работе слишком много спорных моментов и недочетов. Сам ученый жалуется на ситуацию: "я лишен того превосходства, на которое рассчитывал, мои результаты не будут приняты без результатов Перуанской миссии, которая, быть может, никогда не вернется".

Почему тут он вообще помянул Перуанскую миссию? Почему судьба Мопертюи, Цельсия и Клеро должна зависеть от этих, затерявшихся в джунглях астрономов (напомню, что в 1738 году они только мерили свои 33 треугольника в высокогорье и сражались с высотной болезнью, холодом и лихорадкой)?

Дело в том, что экспедиция Мопертюи однозначно доказала "сплюснутость" планеты. Однако с тем, какова величина этой сплюснутости, была проблема. Экспедицию корона оплачивала не для удовлетворения абстрактного любопытства, а с целью уточнения размеров и формы Земли. Как мы помним, бюджет на обе градусные экспедиции выделял морской министр Морепа и ему было крайне важно, чтобы французские штурманы хорошо вычисляли расстояния (для чего, собственно, размеры и сжатие Земли было важно).

Сравнение Арктической миссии с Парижскими измерениями Кассини дало сжатие Земли в 1/178.

Между тем как число, которое предсказывал Ньютон, было: 1/230.

Алексис Клеро (который очень активно взялся за геометрию Земли) предположит величину сжатия между 1/230 и 1/500.

Справка: чем больше знаменатель сжатия, тем сильнее сплюснута Земля.

Как бы то ни было, сжатие, полученное по результатам Арктической миссии и Парижа, не бьется ни с одним из ожидаемых чисел. Стало быть, понять ошибался ли Мопертюи, можно будет только тогда, когда вернется Перуанская Миссия. А пока - выводы делать рано.

Как бы ни было ожидание 1738-1739 года мучительно для Мопертюи, публику он развлекал исправно, подкидывая разнообразные инфоповоды вспомнить о своем путешествии на Север. В начале 1739 года в Париже появляются лапландские девицы и сразу привносят в светскую жизнь приятное возбуждение.

В 2010 финнами была поставлена экспериментальная опера о судьбе сестер Планстрем.

Причем слухи ползут из замка Сире, где у Вольтера и Эмили дю Шатле гостят, собственно, Мопертюи и еще одна известная дама: Франсуаза де Граффиньи (писательница, сплетница и держательница салонов). Граффиньи пишет:

“Секретарь мсье Клеро, один из северных путешественников, полюбил лапландку, обещал на ней жениться, и уехал, не сдержав обещания. Девушка приехала в Париж с сестрой - искать своего возлюбленного. Они остановились дома у мсье Клеро, который укрывает их, не смотря на то что он сам весьма небогат. Жених отказывается жениться, а девушка - возвращаться. Весь Париж ходит к Клеро посмотреть на Лапландок”.

Сам Мопертюи в личной переписке придерживается другой версии:

"Наш художник поклялся девушке, что женится на ней и что он очень богат и сделает ее знатной дамой. И вот, эта несчастная приехала за ним, а с ней ее сестра, обе рассчитывали на его вымышленные богатства. А художник не только беден, как церковная мышь, но и женат на другой. Бедная девочка была так ранена этим, что опасно заболела. Мы все очень тронуты ее несчастьем и надеемся, что двор может позаботиться о ней, если она отречется от лютеранской веры. Тем временем, вся компания, ездившая в Арктику, старается финансово поддержать бедняжек. Пока что мы поместили девушек в монастырь, чтобы те вкусили прелести святой веры. Я же все еще нахожусь под впечатлением от того, как смело девушка пустилась в путешествие с целью выйти замуж за художника, хотя ничего о нем не знала, кроме того, что он ей наобещал. Нам крайне неловко из-за всего этого".

Как видите, желание любой ценой попасть в Париж не вчера придумали. И даже не позавчера. Впрочем, для смелых девиц эта история закончилась не очень-то славно. За переход в католицизм им выхлопотали небольшое содержание (о чем Мопертюи просит выше). Одна из девушек, говорят, повредилась умом и отправилась в монастырь, а другая - в компаньонки к графине д-Агильон (не той, которая варила бульон, правда), писательнице и подруге Мопертюи. Потом она вышла замуж за мушкетера, но неудачно. Муж бил ее и заточил в монастырь, и остаток жизни женщина провела, пытаясь развестись с супругом. Вот такая вот бытовуха для романтических лапландок.

Аббатство, в которое удалилась Кристина Планстрем. Википедия.

Летом 1739 года Мопертюи предпринимает попытку на деле доказать верность своей методики измерений и, вместе с Кассини-Тюри, отравляется на измерения парижского меридиана. Ранее в Академию Наук поступило письмо от Джорджа Грэхема, где тот признает, что для точного определения широты его сектором два приема совсем необязательно. Однако какая-то бумажка из-за Ла-Манша Академию не убедила. В результате летних упражнений, Кассини-Тюри (это Кассини-третий, еще молодой астроном, дружески к математику расположенный) признает, что результаты Мопертюи вполне релевантны, а измерения Парижского меридиана требуют введения поправок. Казалось бы, это победа. Но не полная.

Мопертюи проводит время в Фонтебло, каждый день общается с министром Морепа, покоряет знатных дам и развлекает вельмож. Графиня Сен Пьер пишет: "Вы невероятно в моде при дворе, какая удивительная победа для математика". Морепа организует для него специальную почетную должность, позволяющую получать доход в 3000 ливров. Казалось бы - больше нечего желать. Но… и тут я процитирую всю ту же сплетницу - мадам Граффиньи:

“Он утверждает, что желал почета, славы и денег. У него все это есть. Теперь он обедает в Фонтебло с королем. Нам остается надеяться, что он удовлетворится этим, хотя я полагаю, что это невозможно. Есть люди, которые постоянно твердят себе, что они несчастны и изводят себя."

Jean-François DE TROY, Un déjeuner de chasse, 1737 © 2005 RMN / Hervé Lewandowski

Мопертюи действительно недоволен. Он оскорблен смехотворно низкой пенсией в 1200 ливров, которую ему выделяет Академия Наук за проделанную работу. Вопрос с величиной “сжатия” Земли подвис: на дворе 1740-й год, а от Перуанской экспедиции нет новостей. Клеро пишет свою основную работу: “Теория Фигуры Земли, основанная на началах гидростатики". Но до публикации этой работы еще три года.

А Мопертюи, чтобы развлечь скучающую публику, придумывает мистификацию.

“Независимое исследование работ по теме Фигуры Земли” было опубликовано анонимно в несуществующем городе Ольеденбурге в, якобы, 1738 году (на самом деле в 1740). В те времена подобные игры были в порядке вещей. Та же мадам де Граффиньи издавала свои романы “В Нужде” (а не в Париже). И тут же, на эту новую книжку неизвестного автора сыплются хвалебные отзывы.

Монтескье: “Интересная книжка у нас тут вышла. Ее автор кажется сдержанным и разумным человеком, не позволяющем себе глупостей”. Работа наделала шума в Париже. Дамы, едва умывшись, не только гадают, кто же автор, но и желают узнать, какой же формы Земля, которую топчут их ножки. Сам Мопертюи, поддерживая тайну, в письме к Бернулли-младшему говорит о том, что “эту книгу приписывают то Кассини, то мне, то Фонтенелю, то Майрану. И, главное, никто так не может понять, она написана против Кассини или в их поддержку”.

В общем, типичные медиа-технологии 18 века. В книге пять страниц посвящено экспедиции в Лапландию и более тридцати - работе Пикара и Кассини. Обычные читатели не вполне понимают, что же имел в виду очень умный и рассудительный автор, в прессе появляются фейковые письма от (якобы) разных ученых в духе: “Фу, какая дурная книжка, она порочит честных Кассини!”. И тут же находятся те, кто им возражает.

Только Вольтер раскусил автора. Он пишет:

“В этой книге столько всего, что оправдывает Кассини, но ничего, что указывает на их правоту. Такое могли написать только Вы”.

Когда инкогнито раскрывается, Мопертюи уже открыто, публично и очень жестоко поднимает Жака Кассини на смех. В ход идут явно враждебные высказывания: “Чтобы сделать вывод о том, что Земля вытянутая, Кассини должен был насажать простейших арифметических ошибок вроде два плюс два - равно пять”. Это уже некрасиво. И Кассини-Тюри, который раньше выступал в дружелюбном тоне, и научное сообщество, отворачиваются от зарвавшегося ученого. Но Мопертюи уже не остановить, не зря Лакондамин упрекал его в высокомерии: он позирует для портрета, на котором в шапке и шубе, среди оленей попирает земной глобус, а потом бросает все и уезжает в Берлин. Там его любят и ценят. Там восхищающийся им прусский король Фридрих 2й, который возьмет его с собой на войну, да так неудачно, что ученый попадет в австрийский плен (правда, ненадолго). C этого момента история борьбы Мопертюи за сплюснутую Землю заканчивается. С 1740-го года он наведывается в Париж только по случаю.

Что же происходит с результатами Градусных экспедиций?

В 1744 году в Париж возвращаются Пьер Буге и Лакондамин, которые по отдельности привозят результаты экваториальной миссии. Сравнение Градусных измерений на экваторе с арктическими даст предсказанную Ньютоном величину сжатия в 1/230. Сравнение экватора с с французскими результатами - 1/300.

Спойлер: она-то на самом деле близка к той, которой мы оперируем сейчас.

Но для современников Лапландская и Арктическая миссия однозначно подтвердили результаты друг друга и предположения Ньютона. А вот Парижский меридиан себя немного дискредитировал. Стало ясно, что нужно не сводить воедино триангуляцию, которая выполнялась на разных широтах на протяжении последних ста лет, а единым блоком измерить все заново. Чем и занялись сначала Кассини-Тюри, а потом его сын - граф Кассини, а после - Мешен с Лежандром (привет, еще одно имя из учебника математики). Кстати, граф Кассини (Кассини 4й) предложил объединить измерения Парижского меридиана с Гринвичским: а это огромный проект, занявший несколько десятилетий.

Но это будет после - во второй половине 18 века. А сейчас: повторение и уточнение французских измерений, наравне с доказательством того, что в споре декартистов и ньютонианцев правы последние - вот результаты двух Великих Градусных экспедиций. Первых международных.

Что же случится с их участниками дальше? Мы уже говорили, что Лакондамин и Буге будут трудиться порознь. Один - на ниве популяризации науки, а другой - на ниве гидрографии. Положение Буге сильно ухудшится с 1749 года, когда граф Морепа проиграет войну влияние на Людовика 15 одной из его фавориток. И будет выслан из Парижа.

Мопертюи в 1744-м году (как раз в год возвращения Лакондамина и Буге) представит во Французской Академии свой труд в котором будет формулировать принцип наименьшего действия:

«Когда в природе происходит некоторое изменение, Количество Действия, необходимое для этого изменения, является наименьшим возможным».

Математик уйдет от геодезии, в которой ему не удалось добиться быстрого и активного успеха, в сторону философии. Через год будет рассуждать о природе людей и животных: это философские рассуждения о чем-то, похожем на эволюционную теорию. А в 1746-м и дальше - снова вернется к рассуждению о количестве действия и того, как стройно устроен мир. Наверняка вам встречалось такое мнение: “Посмотрите, как стройно и славно устроен наш мир? Никакая природа и случайность не могли привести к этому. Только высшее существо могло такое сотворить”. Похоже, Мопертюи был первым пророком этой идеи. Разумеется, против него тут же ополчились противники религии во главе с Вольтером.

Последний напишет «Диатрибу доктора Акакия» (Мопюртезиану), еще один свой бестселлер, где будет едко троллить бывшего друга, замечая, что целесообразность устройства мира особенно проявилась в том, что Бог послал Мопертюи Эйлера, который и дал принципу наименьшего дейсвтия осмысленное математическое выражение, в то время как сам Мопертюи «ничего не смог понять». Увы, Вольтер Мопертюи затроллил. Звезда математика, после разгромной “диатрибы”, начнет клониться к закату. Он умрет в Базеле, в присутствии двух монахов в возрасте 61 года.

Любопытный факт: Фридрих Великий, большой почитатель Математика посвятит два ему стихотворения, которые у нас известны в переводе Державина. Из-за трудностей перевода с французского, математик-Мопертюи превратился в «Мовтерпия».

Что же касается остальных:

Алексис Клеро станет астрономом-теоретиком и механиком. Он аналитически определит соотношение между силой тяжести и размерами Земли, что заложит основы гравиметрии, внесет огромный вклад в теорию движения небесных тел, и, чуть старше пятидесяти, закончит свои дни во Франции в окружении товарищей и учеников и хорошеньких женщин.

Перевод Клеро на русский, сделанный только в середине 20 века.

Андреас Цельсий недолго будет работать в Уппсальской обсерватории. В 1744 году (тогда Перуанская экспедиция вернется в Париж) он умрет от туберкулеза. Наверное, именно поэтому мы не знаем его как астронома, хотя небо и измерения интересовали его куда больше, чем температура.

Заключение

Великие градусные экспедиции: Экваториальная и Арктическая, стали первыми в своем роде, но потянули за собой целую цепочку измерений длины дуги меридиана: Парижского, Гринвичского. В 19 веке к ним присоединяться дуга Струве (самая длинная из градусных измерений) и дуга полковника Эвереста (того самого, чьим именем названа гора).

А вы когда-нибудь задумывались, как найти планету в миллиардах и триллионах километров от нас? Как увидеть крошечного светлячка на фоне огромного прожектора? Как узнать, есть ли на планете, на которой не было даже зондов, жизнь? Об этом и многом другом расскажет кандидат физико-математических наук, астроном, Владимир Сурдин.

Оператор: Александр Захарченко.

Интервьюер и монтажёр: Сергей Гачин.

Дизайн: Ира Галенкова.

Стенограмма: Анастасия Макаренко.

Интервьюер: Владимир, давайте начнём с определения. Что такое планета?

Владимир Сурдин: Теперь для планеты очень точное определение дано в 2006 году. Международный астрономический союз собрался, в том числе для того, чтобы понять, где отсечь вот этот хвост. Всё более и более мелкие тела обнаруживались в Солнечной системе, и надо было отделить планеты от прочих, похожих на них, но всё-таки не совсем, тел.

И оказалось, что Плутон – это не совсем планета по многим параметрам. Прежде всего по массе, по форме орбиты. И решили так: планета – это тело, которое под действием своей гравитации может деформировать своё тело, это очень важно, то есть принять какую-то более-менее сфероидальную форму. Почему это важно? Раз гравитация такая, что она может сплющить, сформировать планету, значит там начинается внутренняя геологическая жизнь: разделяются слои, выделяются железное ядро, мантия, лёгкая оболочка.

То есть планета – это большой объект, внутри которого происходит какая-то эволюция, внутренняя жизнь, и он настолько большой, что рядом с ним похожих нет. Есть слишком маленькие – спутники. И он ими вполне руководит, управляет, а они на него почти не влияют. А так, чтобы две планеты на одной орбите конкурировали, и пересекались их орбиты – нет, так нельзя. А такого, собственно, и нет в Солнечной системе, планеты давно уже выяснили свои взаимоотношения, потолкались-потолкались, каждая нашла свой коридор в Солнечной системе, то есть свою орбиту и её окрестности, и на этом успокоились. Разделили пространство, как дети лейтенанта Шмидта. И вот сегодня планета – это тело, которое достаточно массивно, чтобы себя сформировать, округлить и очистить окрестности своей орбиты от прочих подобных или более мелких тел. Всё остальное уже не планеты. А что? Планеты-карлики, например, как группа похожих на Плутон. Плутон, Эрида, Церера – у нас 5 таких в Солнечной системе.

Где-нибудь ещё, наверное, они найдутся. И в других планетных системах примерно так же собираемся их определять. Массивное тело? Руководит жизнью вдоль своей орбиты, в окрестностях своей орбиты? Назовём это планетой. Но если это не наша, а у другой звезды, то экзопланетой, то есть внешней по отношению к Солнечной системе. Таких много найдено, у соседних звёзд у каждой третьей теперь почти обнаружены планеты. Планетные системы даже целые. Вот так правильно определили понятие «планета». Отделили и от звёзд, и от мелких тел. Ну от звёзд чем планеты отделены понятно – звёзды светят сами, а планеты отражённым светом. То есть у звёзд есть источник энергии, термоядерные реакции, а у планет этого источника нет. Вот Юпитер почти на границе между звёздами и планетами. Ну, скажем, если бы мы взяли в 15-20 раз более массивное тело, чем Юпитер, всё, это была бы уже звезда. Там бы начались термоядерные реакции.

Так что вот, в нашей Солнечной системе мы довольно чётко имеем границы со стороны больших тел – Юпитер, со стороны малых тел – Меркурий, формально самое маленькое. Меркурий, Марс – самые мелкие. Вот так мы определяем планеты.

Интервьюер: В 2019 году вручили премию за открытие экзопланет. Вот, собственно, хотелось узнать, как происходит вообще открытие планет, как они определяются?

Владимир Сурдин: Это долгая история. Это долгая, мучительная история. Астрономы всегда подозревали. Вот Джордано Бруно вообще горел на костре, провозглашая, что мир полон планетными системами, что, как тогда говорили, «миры есть и у других звёзд», но надо же было их обнаружить. Вот представьте себе, наша Земля перехватывает от Солнца одну миллиардную часть его света, да ещё не весь его отражает. То есть Земля в миллиарды раз тусклее выглядит со стороны, чем наше Солнце. Вот перед вами задача: фонарь, а рядом с ними светлячок, который в миллиарды раз слабее светит, вот попробуйте, когда фонарь вам в глаза бьёт, вот этого светлячка увидеть.

Это была почти неподъёмная задача, и астрономы это понимали, и искали какие-то обходные пути. Ну, например, планета обращается вокруг звезды, значит и звезда немножечко движется под действием притяжения планеты. Очень слабо, но всё-таки какое-то движение есть. Давайте смотреть на ближайшие звёзды и попробуем заметить их волнообразное движение, если вокруг них обращаются планеты.

Люди тратили на это иногда целую научную жизнь, всю карьеру. Вот Питер ван де Камп, был такой американский астрометрист, очень хороший. И когда наступила эпоха эйфории, когда космонавты полетели, когда роботы к планетам в начале 60х, ван де Камп объявил: «Я обнаружил звезду, у которой есть планета». Это одна из ближайших, вторая по расстоянию планетная система – это звезда Барнарда.

И ему поверили, потому что воодушевление было такое: «Ура, мы открыли планету!». Да, звезда Барнарда, кажется, колышется немножко на своём пути. Потом ученики ван де Кампа, его младшие коллеги, более аккуратно померив движение звезды Барнарда, сказали: «Нет, это ошибка». И нетрудно было ошибиться, потому что изображение звезды в телескопе – это такая медуза, постоянно меняющая свою форму, ведь атмосфера наша преломляет свет. А движения микроскопические надо было заметить.

Эти работы продолжаются. И когда-нибудь они приведут к успеху. Я думаю, скоро. Сейчас не с Земли, а из космоса с помощью космических телескопов наблюдают, сейчас летает Gaia – очень хороший инструмент, который тончайшие перемещения звёзд фиксирует. И он, наверное, найдёт таким методом планеты.

Но пока другие методы были разработаны, и они себя оправдали. Тот, за который дали Нобелевскую премию, был первым из них. И речь шла о том, чтобы попытаться заметить не движения звезды перпендикулярно нашему лучу зрения, а вдоль луча зрения, то есть от нас и к нам. Оказывается, наблюдая спектр звезды, то есть цветную полоску, где есть линии химических элементов, можно иногда заметить перемещения этих линий, связанные с эффектом Доплера. Когда звезда удаляется от нас, спектральные линии в красную часть спектра перемещаются. Когда приближается к нам – в голубую. В те годы, в 80-90е, когда эти работы начинались, точность измерения была примерно 1 км/с. Точнее скорость звезды померить было нельзя. Несколько астрономов взялись за то, чтобы улучшить качество аппаратуры. В частности, Мишель Майор и его младший коллега Дидье Кело в Швейцарии, а наблюдали они во французской обсерватории, они поняли, что спектрограф надо не вешать на телескоп (телескоп вращается, спектрограф дрожит, температура под куполом телескопа в башне всё время меняется, ночью холодно, днём тепло, спектрограф от этого страдает, там перемещаются оптические элементы, и точности измерения не получается). Они спрятали спектрограф в подвал обсерватории, где очень стабильные условия, а свет туда от телескопа направили через оптоволокно. И даже не заходили в эту комнату, где работает спектрограф, чтобы своим теплом, своим шагом, сотрясениями пола не мешать ему работать. И это оправдалось. Ну ещё были некоторые технические уловки придуманы. И это оправдалось. В сто раз повысилась чувствительность, то есть точность наблюдения, точность измерения скоростей звёзд. И, наконец, выяснилось, что одна из звёзд, пятьдесят первая созвездия Пегас, движется со скоростью около 13 м/с туда-сюда.

Значит амплитуда колебания этой звезды 13 м/с. Ну это скорость бега на стометровку, либо скорость велосипедиста при нормальной езде. Для звезды это почти стоять на месте. Но это удалось измерить. И оказалось, что вокруг этой звезды, с периодом около четырёх суток, обращается массивная (типа нашего Юпитера, даже побольше) планета. Это было неожиданно. Юпитер как далеко от Солнца, у него период обращения 12 лет. А тут за четверо суток вокруг своей звезды. Ну вот такая удача, так повезло астрономам. Буквально за пару недель они обнаружили этот факт, и дальше началось. Дальше все кинулись на эту проблему. Сегодня масса профессионалов ищет планеты разными способами, не только по спектрам, но и по эффектам взаимного затмения. Точнее сказать, прохождения планет на фоне своих родных звёзд. Планета, всё-таки, довольно крупное тело, и она заметную долю диска звезды может своим телом на некоторое время закрыть, когда на её фоне для нас – земных наблюдателей, проходит. И звезда чуть-чуть меркнет, чуть-чуть ослабляется её видимый блеск. И это можно, оказывается, заметить. Лучше из космоса, но иногда удаётся и с Земли.

И этот метод работает, и некоторые другие сейчас придуманы. То есть это большое направление астрофизики современной. Даже физики тут не много. Астрономии, я бы сказал, современной астрономии. Собственно, ничего особенно хитрого в смысле физики нет, а тут скорее высокая точность. Вот за что астрономию любят и хвалят? Говорят «с астрономической точностью» что-то сделано. Вот в данном случае это так. Именно с высочайшей точностью мы измеряем движение звёзд, либо яркость звёзд. И это позволяет делать такие важные открытия, как обнаружение экзопланет.

Интервьюер: Собственно, у нас в Солнечной системе есть твёрдые планеты земной группы, есть газовые гиганты, есть карликовые. А когда идет открытие какой-нибудь экзопланеты, как определяется, какой это тип планеты?

Владимир Сурдин: Трудно определяется. Если мы только факт существования планеты определили и заметили, как под действием её притяжения колеблется звезда, то можно определить только массу планеты. Больше о ней мы ничего не узнаем.

Интервьюер: Ни плотность, ничего?

Владимир Сурдин: Пока ничего. Если нам по случаю, вот так получилось, что её орбита наклонена к нам ребром, и мы видим, время от времени, как эта планета на фоне звезды проходит, тогда размеры её можно определить, насколько сильно она затеняет звезду. А зная массу и размер, мы можем среднюю плотность посчитать. Ну и тогда ясно, если она там три-пять грамм на кубический сантиметр – это камень. Если порядка одного грамма на кубический сантиметр – это жидкость, то есть водяная, планета-океан.

Если ещё меньше, ну как на Сатурне, почти полграмма на кубический сантиметр, то значит большая часть объёма этой планеты – газ. Ну только таким способом. До некоторых пор только так можно было теоретически определять. Но недавно, с помощью больших телескопов, стали получать спектры света звезды, прошедшего сквозь атмосферу экзопланеты. И тогда в этом спектре остаются линии химических элементов, существующих в атмосфере планеты. И тут мы уже можем химический состав ну хотя бы атмосферы определить. Это уже первый шаг к тому, чтобы как-то понять её физическое состояние, какие газы там, может быть газы, пригодные для жизни. То есть постепенно-постепенно всё более и более детально мы эти планеты исследуем. Но надо честно сказать, до сих пор из четырёх с лишним тысяч открытых экзопланет большую часть мы не наблюдали. Мы никогда не видели их изображения, а только знаем об их существовании. Косвенно, либо по движению звезды, по затмению звезды телом планеты, но важно же сфотографировать планету. Конечно, её географию я не думаю, что мы когда-нибудь изучим. Как там материки и океаны распределены, это крайне сложно. Но состав химический и условия для жизни – в ближайшие годы для этого появятся очень хорошие возможности, создаются большие телескопы диаметром 30-40 метров. И с их помощью уже без особого труда можно будет исследовать газовый состав экзопланет.

Интервьюер: Как Вы нам уже говорили, что следующая премия, Нобелевская премия, будет за открытие биосферы...

Владимир Сурдин: Хотелось бы (смеётся).

Интервьюер: Есть ли сейчас какие-то наработки о том, как выглядит биосфера у экзопланеты?

Владимир Сурдин: Перед нами только один вариант жизни – наш, земной. Поэтому мы ищем те условия, которые для нас являются пригодными для жизни. То есть наличие узкого диапазона температур от 0 до 100 градусов по Цельсию, в котором есть жидкая вода, при нормальном атмосферном давлении, ну вода это среда для жизни. Может быть, вода – это даже единственно важный, как говорят, биомаркер. Потому что в истории нашей Земли были первые два миллиарда лет, когда в атмосфере не было кислорода (ну, по крайней мере, в таком количестве, чтобы нормально дышать), и ничего, жизнь развивалась и достигла большого уровня, там многоклеточные были организмы. В следующие два миллиарда лет появился кислород – это уже продукт жизнедеятельности тех первых микроорганизмов. Ну и тут мы стали дышать этим кислородом. Так что откроем кислород в атмосфере далёкой планеты, ну хорошо, есть шанс, что там развитая жизнь. Но даже если не заметим кислорода, если там углекислый газ будет в атмосфере, то это ещё ничего не значит. Может быть, она не живая, как на Марсе сегодня, а может быть там есть уже живые существа, но им не нужен для жизни кислород, наоборот даже вреден, в нём всё горит. Поэтому биомаркеры, их много придумали: кислород, пары воды, углекислый газ, метан (как продукт жизнедеятельности, то, что мы и другие организмы выделяем из себя). Метан – очень важный биомаркер, мы его на Марсе уже нашли. Вот есть надежда, что там микробы дышат. Всё в совокупности – это почти надёжный указатель, что там есть жизнь. Но даже каждый из них по отдельности – это тоже намёк на присутствие живых организмов. Но я думаю, что это будет очень сложная работа. Почему? Если взять пригодные для жизни тела в Солнечной системе, то только в атмосфере Земли эти биомаркеры есть и жизнь есть. А ведь условия для жизни есть и на Марсе, и в атмосфере Венеры (в верхних слоях), и подо льдами спутников планет-гигантов – Европы, Титана, Энцелада.

А попробуй найти жизнь подо льдом на далёкой планете или под грунтом, как мы сейчас на Марсе ищем под грунтом. Когда вы туда прилетели, да, можно пробурить грунт, копнуть его и посмотреть, что там. А пока вы в телескоп издалека смотрите на это тело, найти жизнь под грунтом или под многокилометровым слоем льда проблема, мне кажется, неразрешимая. Не надо говорить неразрешимая, но очень сложная технически. Надо думать, как её решить.

Интервьюер: На далёкую перспективу?

Владимир Сурдин: Далёкая перспектива – это полёт к этим планетам. И я надеюсь, что она не такая далёкая. Потому что уже вот в наше время создаются первые зонды для полёта к ближайшим планетам у соседних звёзд. Это будут микроскопические зонды. Разгонять их будет не реактивный двигатель, а давление лазерного света, лазерного луча на небольшой парус световой.

Идея сильная, финансирование пошло на эту идею. Мы знаем имя миллиардера, Юрий Мильнер, который поддерживает своим капиталом эту работу. И есть надежда, что первые зонды ещё при нашей жизни отправятся и даже долетят до ближайших экзопланет. Ну вряд ли они будут копать грунт, слишком они маленькие, но посмотрят хотя бы с близкого расстояния в атмосферу и на континенты. А следующие уже будут с бурильными установками.

Интервьюер: Есть такие звёздные системы, где две звезды вращаются друг вокруг друга.

Владимир Сурдин: Таких много.

Интервьюер: Возможно ли там, теоретически, существование планет?

Владимир Сурдин: Я недавно увлёкся фантастикой китайского автора Лю Цысиня. Там первая книга из трилогии называется «Задача трёх тел» и речь идёт о системе трёх звёзд, где есть обитаемая планета. Но жизнь на ней очень сложная, потому что звёзды движутся хаотически. Две звезды – нормально, вокруг общего центра масс устойчиво движутся. Три – со страшно сложными пируэтами. И я думаю, что в системе трёх звёзд всё-таки жизнь невозможна, очень сильно меняются условия, климат на планете.

А в системе двух звёзд, конечно, возможна. Либо рядом с одной, либо рядом с другой, либо вдалеке от этих двух так, чтобы обе они казались примерно одним светилом и равномерно освещали планету. Да, такие планеты найдены и условия на них, по-моему, вполне для жизни пригодны.

Интервьюер: Какое открытие лично Вы ждёте из разряда какой-нибудь интересной планеты? Звёздной системы?

Владимир Сурдин: Тут даже не успеваешь ждать, как они совершаются, потому что в наши дни, вот за последние годы, практически ежедневно открывается новая планета. 4 тысячи планет за 25 лет разделите, получится по одной планете в сутки. Не успеваешь даже смотреть, а что новенького открыли именно сегодня. Но, надо сказать, в Солнечной системе вот вдруг новые 20 спутников у Сатурна обнаружили на днях. Так что я даже загадывать не хочу. Просто изумляюсь каждый день, как много нового в астрономии открывается. Ну это результат техники. Мы долго накапливали технический потенциал, и теперь он вышел на тот уровень, когда открытия посыпались как из рога изобилия. И нам надо учиться осмысливать большие объёмы данных. Это очень сложно. Это работа вот Big Data, с большими данными. Сегодня наши студенты озабочены тем, чтобы обмозговать этот гигантский новый материал. Тут уже не о фантазиях идёт речь, а о том, чтобы понять и оценить то, что открыто в предыдущую ночь. Потому что в следующую ночь уже будут новые открытия.

Интервьюер: Спасибо!

Интересный ракурс