Василий Яковлевич Струве и Пулковская обсерватория


Довременная передовая наука достигла больших успехов в изучении глубин Вселенной. Установлено, что наше Солнце входит в грандиозную звездную систему — Галактику, состоящую из 150 млрд, звезд, что Галактика — одна из бесчисленных звездных систем в бесконечной Вселенной.

Наша Галактика, имеющая форму линзы или чечевицы, настолько огромна, что световой луч проходит от одного ее конца до другого за много десятков тысяч лет. Расстояния до других далеких галактик, доступных современным астрономическим инструментам, составляют миллионы, десятки и сотни миллионов световых лет. С каждым годом расширяются границы познанной нами части Вселенной. Эти успехи науки являются завоеванием последних десятилетий; в их достижении советским ученым принадлежит ведущая роль.

Но полтораста лет назад астрономам не были еще известны точные расстояния даже до ближайших звезд. О строении нашей звездной системы ученые еще почти ничего не знали, а предположения о существовании других звездных систем, высказывавшиеся передовыми мыслителями, были только гениальными догадками, подтвердить которые наука была еще не в состоянии.

В. Я. Струве.
В. Я. Струве.

В конце первой половины XIX в. великий русский астроном Василий Яковлевич Струве (1793—1864) сделал важные открытия, сыгравшие выдающуюся роль в развитии знаний о нашей звездной системе.

Василий Яковлевич родился в немецком городе Альтона и провел в нем свои школьные годы. Пятнадцати лет он поступил в университет в Дерпте (ныне г. Тарту, Эстонской ССР), и с этого времени вся жизнь и деятельность Струве была всецело связана с нашей страной, с нашей наукой, которую он обогатил своими трудами.

Отец и старший брат Василия Яковлевича были педагоги-языковеды; под их влиянием и он вначале избрал себе ту же специальность. Но потом его вниманием всецело завладели точные науки и особенно астрономия.

Блестящая одаренность Струве в соединении с редкой настойчивостью и систематичностью в работе помогли ему очень быстро овладеть новой для него областью знания. Работая на Дерптской университетской обсерватории, Василий Яковлевич научился проводить точные астрономические наблюдения. В 1814 г. он уже издал свое первое астрономическое сочинение о точном определении широты и долготы Дерптской обсерватории, а вскоре стал астрономом-наблюдателем этой обсерватории. В 1818 г., в возрасте 25 лет, Струве стал профессором астрономии и директором Дерптской обсерватории.

В то время обсерватория была очень плохо оборудована, и Василий Яковлевич начал свои работы с самыми скромными инструментами. Но благодаря его стараниям на обсерватории были установлены наилучшие инструменты, в том числе рефрактор с объективом в 9 дюймов — в то время самый лучший в мире.

В Дерптской обсерватории Струве провел поистине гигантскую работу по исследованию двойных звезд (см. стр. 417). В то время изучение звездных пар имело в астрономии особенно важное значение. Изучение движений звезд, входящих в пары, давало возможность определить их орбиты и установить, что их движения по орбитам происходят в согласии с законом всемирного тяготения. Это означало, что закон тяготения действует не только в нашей солнечной системе, но и в далеких глубинах мирового пространства.

Исследование Струве давало возможность также «взвесить» звезды, входящие в пары, определить их массы.

При этом оказалось, что двойных звезд очень много.

Работая упорно и систематически, Василий Яковлевич исследовал 120000 звезд и установил «двойственность» около 2500 из них. С величайшей тщательностью он измерял угловые расстояния между звездами, входящими в пары, и определял их точное положение на небе. Уже это было крупнейшим вкладом в науку. До Струве было известно не более 500 двойных звезд, открытых и изученных преимущественно выдающимся английским астрономом Вильямом Гершелем.

В свое время Коперник указал на огромные расстояния до звезд, в сравнении с которыми ничтожно малы размеры солнечной системы. В конце первой половины XVIII в. исследования выдающегося английского астронома Дж. Брадлея и немецкого ученого И. Ламберта привели к бесспорному выводу, что расстояния даже до ближайших звезд измеряются десятками триллионов километров. Но попытки астрономов точно определить эти расстояния не имели успеха. Накопив огромный опыт точных наблюдений, Василий Яковлевич решил задачу, которая до него оставалась непреодолимой: в 1837 г. он определил расстояние до звезды Вега, положив этим начало точному определению звездных расстояний.

Расстояние до Веги, по Струве, оказалось равным 250 триллионам км, или 26,5 световым годам (см. стр. 414), что примерно в 90 000 раз превышает расстояние от Солнца до Урана — самой далекой из известных тогда планет. Подавляющее же большинство звезд находится гораздо дальше, чем Вега. Работа Струве убедительно показала могущество науки и открыла неограниченные перспективы дальнейшего проникновения в глубь Вселенной.

Вслед за Струве выдающийся немецкий астроном Бессель (1784—1846) измерил расстояние до звезды 61 в созвездии Лебедя, а английский астроном Гендерсон (1798—1844) —расстояние до звезды альфа Центавра, оказавшейся ближе других (4,3 светового года). Так было положено начало точным определениям расстояний до звезд.

Пулковская обсерватория в XIX веке
Пулковская обсерватория в XIX веке

Уже наблюдения двойных звезд создали Василию Яковлевичу славу крупнейшего астронома. В 1832 г. он был избран академиком русской Академии наук, но продолжал работать в Дерпте, потому что в Петербурге тогда не было хорошей обсерватории.

Когда было принято решение об устройстве большой обсерватории в окрестностях Петербурга, Василий Яковлевич, как самый выдающийся русский астроном, был привлечен к этому делу. Он стал организатором и руководителем строительства Пулковской обсерватории, а затем ее первым директором. Обсерватория была открыта в 1839 г. и оборудована лучшими по тому времени инструментами. Струве разработал план работы обсерватории на многие годы. Почти четверть века он был ее директором, под его руководством она стала лучшей из обсерваторий — «астрономической столицей мира».

Кипучая организаторская работа не помешала Струве проводить научные исследования. В Пулкове он продолжал работы по изучению двойных звезд и начал исследование строения нашей звездной системы — Галактики. До Струве только Гершель занимался этим вопросом. Им были сделаны первые предположения о форме и размерах Млечного Пути, о распределении в нем звезд и о положении Солнца. Но эти предположения были еще очень далеки от действительности, а исследования Струве имели выдающееся значение. Изучая распределение звезд в Галактике, Василий Яковлевич сделал важнейшее открытие: он установил, что звезды располагаются в Галактике неравномерно: чем дальше от центра Галактики, тем больше расстояния между звездами. При этом Солнце находится не вблизи центра Галактики, как думали некоторые ученые, а, наоборот, очень далеко от центра.

Одновременно Струве указал на существование в нашей звездной системе облаков темного рассеянного вещества, ослабляющих свет находящихся за ним звезд. Он сделал первые попытки определить величину этого ослабления света. Наличием межзвездного вещества Василий Яковлевич объяснял то обстоятельство, что до нас не доходит свет от множества слабых звезд, расположенных в глубинах Галактики.

На протяжении многих десятилетий после Струве астрономы обсуждали вопрос о существовании поглощения света (или «межзвездного поглощения», как его назвали), и только в 1930 г. существование его было окончательно подтверждено.

Таким образом, почти сто лет назад Василий Яковлевич, опережая свою эпоху, глубоко и продуманно решил основные вопросы звездной астрономии о распределении звезд в Галактике и о межзвездном поглощении света.

Струве был не только непревзойденным исследователем неба. Как передовой ученый и патриот он использовал свои знания и организаторский талант для решения очень важных практических задач, связанных с картографией нашей страны.

Еще в 20-х годах прошлого века под руководством Василия Яковлевича было проведено измерение дуги земного меридиана в Прибалтике, а в 1844—1852 гг. он руководил грандиозным мероприятием — измерением дуги меридиана на огромном пространстве от Дуная до Ледовитого океана, общим протяжением более 2800 км. К участию в этой работе он привлек лучших русских астрономов и геодезистов. Результаты такой коллективной работы дали ценнейшие материалы для составления точных карт России.

Струве был прекрасным педагогом. Еще на Дерптской обсерватории под его руководством работали молодые русские астрономы, командированные к нему из разных университетов. Многие из них потом стали крупными учеными.

Позднее, в Пулкове, Василий Яковлевич был неизменным руководителем сотрудников обсерватории и многочисленных русских и иностранных астрономов, приезжавших в Пулково для усовершенствования.

Всю жизнь Струве работал на пользу науки и нашей Родины, и только тяжелая болезнь заставила его в 1861 г. отказаться от руководства Пулковской обсерваторией.

Научная деятельность Василия Яковлевича была необычайно плодотворна. Своими исследованиями двойных звезд и строения нашей Галактики он оказал огромное влияние на развитие русской и мировой астрономии. В историю науки он вошел как один из самых выдающихся астрономов XIX в.

Лучшим памятником Струве является созданная им Пулковская обсерватория. Ее история — одна из самых ярких страниц истории астрономии XIX и XX вв.

Созданная для разработки звездной астрономии, обсерватория внесла выдающийся вклад в эту область науки. Составленные ее астрономами звездные каталоги по своей точности превзошли все каталоги других обсерваторий. В Пулковской обсерватории не только завершили свое научное образование большинство видных русских ученых-астрономов. Ее посещали для заимствования опыта работы крупнейшие астрономы Европы и Америки. Поэтому Пулковская обсерватория и получила наименование «астрономической столицы мира».

Благодаря заботам В. Я. Струве обсерватория с самого начала была оборудована первоклассными инструментами. При открытии обсерватории на ней был установлен крупнейший и лучший в то время в мире телескоп-рефрактор с объективом диаметром 38 см. С ним работал сам В. Я. Струве и другие астрономы.

После В. Я. Струве Пулковской обсерваторией более четверти века руководил его сын, тоже выдающийся астроном, О. В. Струве (1819—1905). При нем в программу обсерватории вошли и астрофизические исследования. Была выстроена астрофизическая лаборатория. К 80-м годам 38-сантиметровый рефрактор уже перестал быть крупнейшим в мире. Его превзошли некоторые американские рефракторы. По инициативе О. В. Струве был построен и установлен в Пулкове новый, 76-сантиметровый рефрактор, не имевший тогда соперников. С этим великолепным инструментом начиная с 90-х годов работал А. А. Белопольский.

В 1890—1895 гг. обсерваторией руководил Ф. А. Бредихин. При нем не только расширились астрофизические исследования, но были привлечены в Пулково многие молодые русские ученые, ставшие потом выдающимися астрономами. Преемником Бредихина был О. А. Баклунд (1846—1916), известный русский астроном, швед по происхождению. При нем также продолжалось дальнейшее развитие обсерватории, были основаны ее отделения в Николаеве и в Симеизе.

Но особенно развернулась деятельность обсерватории в советскую эпоху. На обсерватории выросли новые кадры астрономов, были созданы новые инструменты, выполнялись важнейшие исследования по всем отраслям астрономии.

После нападения в 1941 г. фашистской Германии на Советский Союз в результате варварского артиллерийского обстрела всемирно известная Пулковская обсерватория была разрушена до основания. Но сама Пулковская гора, у которой проходил рубеж обороны Ленинграда, не была отдана врагу. В начале 1944 г. у Пулкова начался разгром немецко-фашистских войск под Ленинградом.

Коммунистическая партия и Советское правительство поставили задачу восстановить Пулковскую обсерваторию, как научное учреждение мирового значения. Эта задача была решена в послевоенные годы. Вновь выстроенная по проекту выдающегося архитектора А. В. Щусева, обсерватория опять стала астрономической столицей мира. Советская оптикомеханическая промышленность оснастила ее мощными инструментами и аппаратами новых, совершенных конструкций для астрофизических, радиоастрономических и иных исследований.

Состоявшееся 21 мая 1954 г. торжественное открытие восстановленной обсерватории было праздником не только советской, но и мировой науки. Представители 17 государств прибыли на торжество и приветствовали возрожденное Пулково. Сейчас на обсерватории ведутся научные исследования по всем отраслям астрономии. Пулковская обсерватория ведет работу в тесном содружестве с другими советскими и иностранными обсерваториями, что способствует укреплению мирного творческого сотрудничества ученых многих стран.