автореферат диссертации по истории, специальность ВАК РФ 07.00.10
диссертация на тему: Наблюдение солнечных затмений в России в XIX веке

Полный текст автореферата диссертации по теме "Наблюдение солнечных затмений в России в XIX веке"

РГ6 од

~ л РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ

На правах рукоциси

Лукьянец Елена Григорьевна

УДК 52 (091)

НАБЛЮДЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ В РОССИИ В XIX ВЕКЕ

Специальность: G7.00J0 - история науки и техники

• АВТО Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени кандидата физхгко—математических наук

МОСКВА - 1993

Работа техники- им.

выполнена в Институте истории естествознания и С.И. Вавилова Российской йкадеции Наук.

Научный руководитель:'доктор физико-математических наук.

fl.fi. Гурмтейн

Официальные оппоненты:

доктор - физико-математических наук, зав. отделом Гй'И! В. Н. Ефремов

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник И.И, Витинский

Ведущая организация: Институт астрономии РАН.

Защита диссертация состоится " 1993 г. в

15 часов на заседания специализированного совета К 003.11.04 в Институте истории естествознания и техники' Российской Академии Наук по адресу: 103012, Москва, К-12. Старопанский пер. 1/5. л . " • ... .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института-истории естествознания ».техники РАН. '"' Автореферат разослан

Ученый секретарь :

специализированного, совета . ■ .

кандидат *изикв-*агеиатйческих °

наук ' ^г^Т^-вг^ Б-.М. Мариничев

- з. - • ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Текущий повывенный интерес к отечественной 'истории, в частности, к истории русской науки определен потребностью общества осознать место России .в мировой истории с точки зрения современности. .•

Астрономия как и. всякая другая наука отражает социальные изменения в обществе, смену идей, изменение интереса общества к объектам исследований. Потребности мирового научного сообщества в развитии новых научных дисциплин *ожно проследить на примере зарождения астрофизики, г дисциплины, возникшей из слияния спектрального анализа, фотографии и фотометрии. Первым объектом ее исследований, объектом, который вывел эту новую научную дисциплину на передовые рубежи.астрон'смии было Солнце. А солнечные затмения явились той "лакмусовой бумажкой", которая подтвердила новизну экспериментальных методов, готовность квалифицированных научных кадров, достижения астрономического приборостроения.

Солнечные затмения были естественным, выполненным самой природой экспериментом, экстремальные условия которого столь необходимы для проверки неожиданных гипотез.

Исследование наблпдений" солнечных затмений позволяет

К

продемонстрировать - на фоне развития астрофизики в мире -степень научной грамотности русского общества XIX в. во всех социальных слоях. Солнечные затмения имели огромный резонанс в российской культуре: зто и появление очерков, рассказов, научных статей в популярнейвих Изданиях.,: картин- и рисунков известных художников, это и-создание. Нижегородского кружка лвбителей астрономии и физики и о(>разованне Русского йс.троно-

мического Общества. Экспедиции по наблюдении затмений позволили- выявить удобные по астроклимату пункты наблюдения, способствовали строительству стационарных станций, а за1еы и обсерваторий, таких как Симеиз и Ябастумани.

5 период ..зарождения астрофизики русские астрономы^ по уровни -владения экспериментальными ' методами, оснащения астрономическими инструментами; подготовке к подобного рода исследованиям находились .на европейском уровне. Провозгл.аие-ние Пулковской обсерватории " астрономической столицей мира " является тому доказательством,' равно как и многочисленные 'работы русских астрономов в новейвей для того' времени отрасли - астрофизике. ' ' .

Интерес ^рассматриваемой историко-научной проблеме -связан с попыткой установить успехи" русских' астрофизиков. их вклад в мировув науку, путем привлечения неизвестных архивных данных.

Такик образом, актуальность'настоящей диссертации определяется обцим интересом к истории русской астрономии, в частности, к экспедиционным работам по набдпденив солнечных затмений, которые расвиряот представления о зарождении астрофизики в России, об уровне астрофизических исследований русских астрономов.и об их вкладе в мировув науку.

Цель'исследования. Основная цель настоячей диссертации

■ / • ■

заклвчается в анализе процесса заромдения и развития до начала XX века астрофизики как новой научной дисциплины. На обще* фоне специально исследуется вопрос об уровне астрофизических исследований в XIX веке в России на . примере .' экспедиций по наблюдению солнечных затмений.

Конкретные задачи: .

- издчить свод материалов, в том числе архивных, относящихся к рассматриваемому периода;

- выявить основные этапы развития астрофизики в XIX веке

. ► * в

в России; - *

- определить место и значение наблюдений солнечных затмений в процессе возникновения астрофизики как надчной дисциплины; > , "

- проанализировать роль русских экспедиционных работ в исследовании * Солнца, как астрофизического объекта;

- провести историко-надчный анализ материалов экспедиций по наблюдениям* солнечных затмений в России в XIX веке; . ...

- дать оценку роли и вклада русских астрономов в становление астрофизики.

Методы исследования. В соответствии с поставленными за. дачами в' работе использовались истормиьнаучныеГ источнико--ведческие и астрономические методы: "

- изучение архивных материалов . "

- историко-научный анализ публикаций того времени, так * называемый презент&стский,подход;

-сопоставление различных рукописных отчетов участников .экспедиций по иабладенив солнечных затмений;

- использование математического аппарата теории затмений; ' анализ астрофизических методов и приборов, примен&емсх русскими астроноиаии в XIX весе.

Научная новизна. В настоящей диссертации впервые, комплексно 'проанализированы все астрономические отчеты экспедиций по наблюдение солнечных затмений в России в XIX веке на фоне зарождающейся астрофизики, и этот материал осмыслен с позиций современной астрофизики. Кроме того:

- обнаружены неопубликованные данные в архивах Петербургской Академии Наук:

- обнарузена неизвестные письма С.П. Глазенапа в Тобольском архиве;

- уточнен вклад русских .ученых и используемых ими методов в развитие астрофизики.

• Практическая значимость работы. Результаты диссертации мог.цт быть использованы: . .

- при написании общих работ по истории отечественной астрономии XIX века; ~

-- в учебных курсах и спецкурсах по истории астрономии для университетов и ледагогических институтов.

Теоретическая ценность заключается в исследовании .становления новой научной дисциплины и демонстрации высокого уровня астрономических знаний в России.в рассматриваемый период.

' Апробация работы. Материалы, составлявшие основное содер-. жание диссертационной работы, были доложены на:

- семинарах по истории астрономии в ИИЕиТ им. С.И. Вавилова РАН С1992, 1993);

- на ХХШ и. ХХи Зональных совещаниях преподавателей педагогических институтов зоны Сибири и Дальнего Востока;

- при чтении слецкэрс* "История астрояошт " Угв 1»шско»< госадарствбииой педагсгичесиои; ияфгштдтв.';-; м.; П

' Ершова,

Публикации..Основные результата исследований опубликованы . в работах автора,- указанных в конце автореферата.

Объем и,структура работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, приложений. Она содержит 105 страниц машинописного текста, 6 таблиц, !5 рисунков. 1 прилоаение, список литература из 12! наименования .

„ СОДЕРИНИЕ РЙБОТН. .

'Во ввёдении обосновывается актуальность темы исследования, дается краткий обзор литературы по теме; определяется задачи исследования и приводится обзор содержания диссертации с делением на главы. -

* ^

Первая глава посвящена истории становления астрофизики в России в XIX веке.

8 первом разделе дается историко-научный анализ состояния науки и техники в России в XIX веке.- Рассматривается влияние науки на социальнуа хизнь общества, проявиваееся в создании новых научных журналов, открытии новых университетов и других учебных- заведений, увеличении числа научных • обществ. Особо выделен период- 60-х годов XIX века, который характерен усилением деятельности в научной, технической. - социально-по^ити-

. _ '..... • • -8-...: _ .

ческой жизни,российского общества. , На. этом фоне рассматривается возникновение .'астрофизики в качестве новой научной дисциплины как; типичное .¿вдение для •естествознания того времени. - 1 ^":

Во втором разделе исследуетса роль спектрального анализа как интегрирующего фактора дла возникновения астрофизики. Рассматривается ряд опытов Фраунгофера, Воллаетона и других, обобщенным результатом которых была . формулировка Г. Кирхгофом закона о свази меаду линиями спектра и составом вещества.

В третьем разделе рассматривается уровень астрофизических исследований ' во второй половине. XIX века в-университетских обсерваториях * России. Выделяатся основные периода развития, астрофизики в стране на основании.истории астррспектроскопии, деление на периоды которой было предложив О.й. Мельниковым. (Мельников. 1957).'Отдельно выделен параграф"о развитии астрофизики в университетских и других обсерваториях : Казанской, Одесской, Харьковской, Киевской, Виленской, Варвавской, Та»-* кентской. , V .

Вторая глава посвящена проблеме наблюдений солнечных затмений. ' ' . ~ .

В первом разделе второй главы выяснятся место и роль солнечных затмений в" астрофизике XIX века. Исследуются "причины. выдвинувиие это небесное явление на особое место. Редкое явление солнечного, затмения имело черезвычайнуп важность для астрофизики; открывая возможность к решении вопросов относительно формы и химического строения солнечной короны, доступной исследовании только в -момент полных затмений. Поэтому лучвиии представителями науки Старого и Нового Света, начиная

с 1818 г.. полные солнечные затмения стали ревностно изучаться. К. как отмечает Министр Народного Просвещения Российской Империи в 1905 году, анализируя успехи экспедиций пег наблвдёнип затмений в XIX веке, болые половины нааих знаний в области астрофизики Солнца добыты именно путем наблюдений его полных затмений. 'У

Во втором разделе рассматривается'физические характеристики солнечных затмений. Солнечные затмения определяются* как явления покрытия солнечного диска Луной. Вводятся элементы теории затмений, в частности аналитический метод, предлоаен-ный Ф.В. Бесселем, суть которого в ремении уравнений конической поверхности тени ( полутени ) и уравнения зеыного сфероида: .

Г - г* + Г=/*

Эти уравнения рассматриваются в бесселевой системе координат. ( Рис. 1. ) имеищей следующие обозначения: Х- у • £ - координаты центра Луны. X' . . - изменения координат центра Луны за 1 минуту. ^ . у . % - текучие координаты точек конической поверхности лунной тени'-¡¿"полутени. а.также точек земной поверхности, , ^ . £ - изменение координат ^ , , £ :за 1 минуту, р - радиус Земли в произвольной точке ее поверхности. - экваториальный радиус Земли, принимаемый "в расчетах

за единицу измерения всех линейных величин.

ж Ч,

7g - угол между образующей конуса лунной полутени и его осьв.

■fl - угол между образующей конуса лунной тени и его осьв,

- радиус сечения конуса лунной полутени основной координат плоскостью ХУ.

l^L - радиус сечения конуса лунной тени основной коорди-

' натной плоскостью. tc - радиус сечения конуса лунной полутени плоскость® математического горизонта места наблюдения.

- радиус сечения конуса лункой тени плоскостьв математического горизонта иеста наблюдения.

Вааснявтся условия видимости затмений, рассматривается построения изолиний: изогон, изохрон, изофаз: северной и южной границы затмения и линии центрального затмения.( Рис. 2. )

В третьей главе подробно описывается полные солнечные, затмения, наблюдавшиеся в 1842. 1851, 1887 и 1696 годах на территории России.

В первом разделе в хронологическом порядке проанализированы обстоятельства наблюдений солнечных затмений. Рассматриваются границы полосы полной #аз)1 затмения, положение центральной линми в каждом из четырех выбранных затмений XIX века: 1842. 1851*1 188?. 1896 гг.. Приводятся данные об участниках »кпедмцмй. которые сведены в таблицы, а так же поставленные перед наблвдатедямм задачи. »

Во втором разделе дан обзор современных тому времени спектроскопических, поляриметрических, фотографических, фото-

Рве. 1.

Pee. 2,

. -I3- . • метрических и визуальных методов исследований, ярименаввихся в экспедиционных работах во наблюдение палшк солнечных М?--* мений как России. * так и в Европе за рассматривавший oepiso* времени;

В третьем разделе рассматривается инструменты для наблй-дения солнечных затмений, описывается йх устройство, а также усовершенствования к этим приборам. Например, фотометры, используемые в 1887 г. красноярской экспедицией, является усо-вервенствованныни фотометрзяи-Бунзена и Петруяевского. Кроме фотометрических инструментов дено описание и других астрофизических приборов.

В четвертой, разделе' сформулированы выводи на основании анализа результатов, полученных участника»» экспедиции по наблюдении солнечного затмения.

Глава четвертая "посвящена полному солнечному затмению 7/19 августа 1887. г. Зто затмение наблюдалось на территории России не только отечественными астрономами,, но и их иностранными коллегами. .

В первой разделе выаснянтся обстоятельства наблюдения затмения 1887 г.. Поскольку полоса полной фазы проходила по Европейской и Азиатской части России,, по инициативе Русского Физико-Химического Общества были организованы многочисленные экспедиции, .рзсполохиваиеса вдоль этой полосы. Успех организации экспедиций был обусловлен денежными пожертвованиями членов Общества и пожалованием ему Императором 5000 рублей. К сожалению, неудовлетворительные атмосферные условия во многих наблюдательных- пунктах . были причиной того, что обаирная программа наблюдений была выполнена не в полном обгеме. Тем

. . 14 - . ..

не .менее^ удавхиеся наблюдения привели к заслуживающим серьезного внимания результатам. : "

' Наблвдение затмеюш явилось взлетом не только в организации экспедиций в полосу полной фазу, но и расцветом международного сотрудничества русских. и иностранных:астрономов. Подготовка к наблюдение солнечного затмения и само затмение имели огромный резонанс в русской культуре. с чем свидетельствует появление больвсгд количества статей, браввр." • книг, где' описывалось . затмение и впечатления-наблюдателей;', многочисленные рисушя». картины ( в том.числе и известных-художников, таких как И.Е* Репин ) и фотографии. Всторе после затмения были созданц Нижегородское общество любителей физики и астрономии. ( 1888 г.) и Русское Астрономическое Общество С 1890 г.). Анализ данных позволяет показать высокую степень научной грамотности во всех слоях русского общества.

Во втором разделе главы дана краткая; историческая справка о Тобольской губернии и г. Тобольске, как вахном административно» и культурном центре Западной Сибири. Более подробна рассматривается организация наблюдений полного солнечного затмения 7/13 августа 1887 г., которое продемонстрировало интерес российской общественности" к астрономическим явлениям. В разделе приводятся новые архивные материалы о наблюдении затмения в Тобольской губернии, найденные в-Тобольском архиве: переписка Тобольского губернатора Тройниц-кого с С.П. Глазеналом; письма А.И. Оватова, действительного члена Императорского Русского Географического Общества, с

расчетами фаз, времени наступления и конца солнечного затме-

" f

ния для городов Тобольской губернии: отчеты окружных исправников о заполнении опросных листов жителями Тобольской гу-

• бернии. и другие документы.

В заклпчении приводятся основные выводы диссертации.

Приложение 1. Карта полного солнечного затмения 28 иола/ 9 августа 1896 г.

Положения, выносимые на защиту.

1. Становление астрофизики как научной дисциплины произо-оло в 60-е годы XIX века, {тому способствовал ряд причин как социального характера, так и относящихся к закономерностям развития самой науки.

2. Уровень астрофизических исследований русских астрсно-иов во второй половине XIX века соответствовал мировая критериям. Тону подтвгрвдениен является успехи астрономов Пулковской и других обсерваторий и ряда обсерваторий университетов: Московского, Санкт-Петербургского, Казанского. Киевского. Дерптского и Харьковского.

3. Солнце-оказалось уникальным объектом, к которому были применимы все существовавмие в рассматриваемый период астрофизические.методы: спектроскопический, поляриметрический, фотометрический, фотографический и визуальный. .*".••-. •.'*"•,

4. Экспедиций по наблюдение-солнечных затмений в XIX веке яьились первым важным шагом к восстановление международного сотрудничества в области астрономии и внесли болыой вклад в области исследования Солнца.

5. Русскими астрономами был накаляв» болыой опыт по организации экспедиций по наблюдение содяечн.« затмений.

'. . • -16 Результаты набдадений затмений 1842, 1851, 1887 и 1896

е.

гг. наглядно показывают соверженствование методов, астрономических приборов, профессионального мастерства наблюдателей. Ряд отработанных методов не утратил своего значения м может быть эффективно использован СеГОДНЯ.

G. Отсутствие государственной заинтересованности в астрономическом приборостроении замедлило развитие астрофизических методов в России и лривело к отставанию навей ртраны в этой области к началу XX века.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Исторический материал в самостоятельной работе студентов при изучении курса общей астрономии //Тезисы науч* мо-метсд. кон®. "Опыт организ. самост. работы студентов: поиски и находки", г. Явим, 20-22 декаб.'1989г. -Йшии: КГ11И. 1SS0. - с- 100-102.

2.' Привлечение исторического материала ори изучении обсей астрономии /Лезиси 2X0 Зонального совещ. препод, физики, астрономии м обжетехнич. дисциплин пединститутов зоны Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1990. -с. ... • .

/3. Солнечное затиение 7/19 августа 1887 г. в Тобольске // Тезисы XXXIII науч. конф. всп. и иол. спец. по истории естеств. м техн. Секция физики, механики, астрономии.-, Î9S1. - с. 57-58. - . "

4. Полное солнечное затмение 7/29 августа 1887 г. в Тобольске.-Г/Ш ВИНИТИ 15.Û3.33.

644-вез,

5. И 200-лети» со дня рождения Й.И. Лобачевского.// природа. 1993. -,Н~ 4. - с. 36-3?.

S. "Русское" затмение 7/19 августа 1887 г. // На рубежах познания Вселенной: йсторико-астронокические исследования. Вып. XXIU. ( в печати ).