Олаф Ремер и скорость света

Олаф Ремер и скорость света

Виктор Лаврус

Олаф (Оле) Ремер (Römer) родился в Ааргузе в Ютландии 25 сентября 1644г. в семье купца. Образование он получил в Копенгагенском университете, где сначала изучал медицину, а затем занялся физикой и астрономией под руководством Э.Бартолина. В 1671г. французский астроном Ж.Пикар, приехавший в Данию для определения географических координат знаменитой обсерватории Т.Браге, пригласил Ремера для работы в Парижской обсерватории. Ремер принял приглашение.

В Париже Ремер не только проводил разнообразные астрономические наблюдения, но и участвовал в решении ряда технических проблем, а также обучал математике наследника французского престола. Работая в Обсерватории, в 1676г. он сделал открытие первостепенной важности – доказал конечность скорости света.

После возвращения на родину Ремер занял кафедру математики столичного университета и продолжил астрономические исследования. Он создал первоклассную обсерваторию, где провел наблюдения, позволившие определить положение свыше 1000 звезд, которые были впоследствии использованы для установления собственных движений ряда звезд. Ремер уделял много внимания созданию новых астрономических приборов. Он изобрел и изготовил пассажный инструмент, имевший точно разделенный круг, создал меридианный круг, усовершенствовал микрометр, построил ряд других инструментов. Авторитет Ре-мера в точном приборостроении был очень высок. Сам Лейбниц советовался с ним относительно оборудования обсерватории. К сожалению, инструменты Ремера погибли во время пожара.

Несмотря на увлечение научными исследованиями, Ремер принимал активное участие в общественной и политической жизни Дании. По поручению короля он выполнял множество поручений инженерного характера (был смотрителем дорог королевства, занимался вопросами строительства портов и т.д.). Кроме того, он разработал новую систему налогообложения, исполнял обязанности сенатора, а в конце жизни стал даже главой государственного Совета. Умер ученый 19 сентября 1710г.

В 1672г. астроном Жан Доминик Кассини (1625...1712), один из многих итальянских ученых, которые были приглашены в Париж Людовиком XIV, предпринял систематическое исследование спутников Юпитера. Он заметил определенные запаздывания в моментах вхождения первого спутника в конус тени планеты и выхода из нее, как если бы время обращения спутника вокруг Юпитера было больше, когда он находится дальше от Земли. А поскольку представлялось невероятным, чтобы время обращения спутников Юпитера зависело от расстояния до Земли, то этот астрономический факт представлялся необъяснимым.

Установление Ремером конечности скорости света явилось «побочным продуктом» его наблюдений одного из спутников Юпитера. Эти наблюдения велись в надежде составить таблицу затмений спутника, которую можно было бы использовать для определения географической долготы точек земной поверхности на море. Сравнение местного времени начала или конца затемнения с табличным значением (определенным для фиксированной точки) позволило бы найти долготу места наблюдения. Во время наблюдений было обнаружено, что в затмениях первого спутника Юпитера наблюдаются отклонения от периодичности, которые Ремер объяснил конечностью скорости распространения света.

В сентябре 1676г. на заседании Парижской Академии наук он, руководствуясь этой идеей, предсказал, что затмение, которое должно было наблюдаться 9 ноября того же года, произойдет на 10 минут позже, чем следует из расчетов, не учитывающих время распространения света от Юпитера до Земли. Хотя предсказание Ремера блестяще подтвердилось, его вывод подвергся резкой критике со стороны директора Обсерватории Дж.Д.Кассини. Молодому ученому пришлось отстаивать свою точку зрения. Следует, однако, отметить, что большинство крупнейших ученых того времени, таких, как X. Гюйгенс, Г.В.Лейбниц, И.Ньютон, Э.Галлей разделяли взгляды Ремера и ссылались на его открытие. Отметим, что скорость света была первой фундаментальной постоянной, вошедшей в арсенал физических констант.

Окончательно подтвердил теорию Ремера и одновременно снял возражения Декарта астроном Бредли (1693...1762) в 1725г., когда он, пытаясь найти параллакс некоторых звезд, обнаружил, что в своей кульминации они кажутся отклоненными к югу. Наблюдения, продолжавшиеся до 1728г., показали, что в течение года эти звезды как бы описывают эллипс. Бредли интерпретировал это явление, названное в 1729г. Евстахием Манфреди аберрацией, как результат сложения скорости света, идущего от звезды со скоростью орбитального движения Земли.

Список литературы

Храмов Ю.А. Физики. Биографический справочник – Киев: Наукова думка, 1977. 

Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в) М.: Высш. Шк., 1989. 

Марио Льоцци. История физики / Пер. с ит. Э.Л. Бурштейна М.: Мир, 1970.