Исследователи Вселенной

Аристарх Аполлонович Белопольский

Аристарх Аполлонович Белопольский родился в 1854 г. в Москве. Еще в детстве он увлекался природой: его интересовали и звездное небо, и камни на Земле, и животные, и растения. Он увлекался также художественной литературой и музыкой. Любовь к книгам сочеталась у него с любовью к физическому труду - он рано научился конструировать и мастерить разного рода механизмы.

По окончании гимназии А. А. Белопольский поступил на физико-математический факультет Московского университета. Здесь он слушал лекции крупнейших русских ученых: Ф. А. Бредихина - по астрономии и А. Г. Столетова - по физике. Тогда он еще не думал о деятельности ученого, а предполагал изучить математические науки, чтобы стать инженером. Но именно увлечение техникой привело его в астрономию. Ф. А. Бредихин пригласил А. А. Белопольского работать механиком на обсерватории, где способный студент еще больше заинтересовался астрономией и по окончании университета стал научным работником обсерватории.

На Московской обсерватории А. А. Белопольский работал 11 лет и занимался различными исследованиями. Самая значительная его работа этого периода посвящена изучению вращения Солнца. Оказалось, что на солнечном экваторе вращение происходит быстрее, а по мере удаления от экватора - медленнее. Было известно, что твердое однородное тело так вращаться не может. Поэтому А. А. Белопольский сделал вывод, что Солнце состоит из газов разной плотности и разной температуры.

В 1888 г. А. А. Белопольский перешел на Пулковскую обсерваторию. Здесь он проработал 46 лет -до конца жизни. В Пулкове он занимался спектральными исследованиями, которые принесли ему мировую славу.

Спектральный анализ и фотография пришли на помощь астрономам в начале второй половины XIX в. Они стали основой новой области астрономии -астрофизики. Основы изучения физической природы небесных тел заложили известные ученые: англичане Хеггинс (1824-1910) и Локьер (1836-1920), француз Жансен (1824-1907), итальянец Секки (1818-1878), немец Фогель (1841-1907) и русский астроном Ф. А. Бредихин. А. А. Белопольский был их достойным продолжателем и открывателем новых путей в науке. Получив в свое ведение 76-сантиметровый телескоп, он приспособил к нему сконструированный им спектрограф - прибор для фотографирования спектров. В дальнейшем А. А. Белопольский не раз совершенствовал конструкции применявшихся им приборов и приспособлений.

Еще до начала астрофизических исследований А. А. Белопольского астрономы знали, что если в спектре какого-либо небесного тела, например далекой звезды, наблюдается смещение спектральных линий к фиолетовому концу, то звезда движется по направлению к нам; если, наоборот, замечено смещение линий к красному концу, значит, звезда удаляется от нас. Это явление называется эффектом Доплера, по имени австрийского физика, в свое время высказавшего это положение.

Принцип Доплера помог А. А. Белопольскому обнаружить движения многих небесных тел, прежде всего звезд, в сторону приближения к нам или удаления от нас (так называемое движение по лучу зрения). Особую роль сыграли исследования лучевых скоростей у переменных звезд типа цефеид.

А. А. Белопольский открыл, что периодические изменения блеска цефеид происходят в соответствии с их движением по лучу зрения: рост блеска происходит при удалении от нас поверхности звезды, и наоборот. А. А. Белопольский сначала предположил, что цефеиды - это очень близкие друг другу спектрально-двойные звезды. Однако в дальнейшем выяснилось, что загадка цефеид сложнее и объясняется их периодическим расширением и сжатием (пульсацией). Эти так называемые физические переменные звезды сыграли в дальнейшем очень большую роль в изучении Вселенной.

С помощью принципа Доплера А. А. Белопольский решал и другие задачи. В свое время на основании математических расчетов ученые предположили, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, а должно состоять из множества мелких тел. А. А. Белопольский решил спектральными наблюдениями проверить выводы математиков. Измерив смещение линий в спектре более близких и более далеких к планете частей кольца, он убедился, что кольцо вращается так, как может вращаться только тело, не имеющее сплошной массы: более близкие к планете части кольца вращаются быстрее, более далекие - медленнее. А это значит, что кольцо состоит из множества мелких тел. Одновременно с А. А. Белопольским это открытие сделали американский астроном Килер (1857-1903) и французский астроном Деландр (1853-1948).

Таким образом, применяя принцип Доплера, А. А. Белопольский достиг замечательных научных успехов. Но принцип Доплера по отношению к световым колебаниям еще не был проверен опытами в лаборатории. Большинство ученых вообще считали такую проверку невозможной, так как смещение спектральных линий небесных тел вызывается их движением с огромными скоростями, которые невозможно воспроизвести в лаборатории.

А. А. Белопольский был не только теоретиком, но и искусным изобретателем и конструктором. Это и помогло ему провести опыты, окончательно подтвердившие принцип Доплера, а стало быть, и правильность полученных с его помощью астрономических выводов. Он построил прибор, в котором луч солнечного света после многократного отражения в системе вращающихся зеркал попадал в щель спектрографа, а оттуда на фотографическую пластинку.

Отражение света от движущихся зеркал должно было дать тот же эффект - в смысле смещения линий спектра, как если бы перемещался сам источник чсвета (в данном случае Солнце). Так именно и произошло, и принцип Доплера подтвердился опытом. Многие труды А. А. Белопольского посвящены спектральным исследованиям новых звезд, вспыхивавших в конце XIX - первой четверти XX в., определению времени вращения Юпитера и Венеры, изучению комет и другим вопросам.

В Пулкове А. А. Белопольский до последних дней продолжал начатые еще в Москве исследования вращения Солнца. С помощью спектрографа и руководствуясь принципом Доплера он определил лучевые скорости отдельных точек солнечной поверхности. Этим он подтвердил свои прежние выводы о замедлении вращения Солнца от экватора к полюсам (вблизи полюсов период вращения Солнца доходит до 34 сут, тогда как на экваторе он составляет всего 25 сут). Аналогичное явление открыл он и для Юпитера.

В 1903 г. А. А. Белопольского избрали академиком. С 1917 по 1919 г. он работал директором Пулковской обсерватории. Великую Октябрьскую социалистическую революцию А. А. Белопольский встретил уже в преклонном возрасте. Но это не помешало ему с юношеской энергией принять участие в создании советской науки. Почти в 80-летнем возрасте он неутомимо работал в составе экспедиции, выбиравшей место для постройки большой астрофизической обсерватории на юге нашей страны. Умер А. А. Белопольский в 1934 г.

Всю свою жизнь А. А. Белопольский провел в напряженном труде. Он сам создавал многие из тех приборов, с которыми работал. Им опубликовано более 270 научных работ, у него училось несколько поколений астрофизиков.

перейти к началу страницы