W poszukiwaniu Neptuna
18 Sty 2006r. w Neptun napisał/a Marcin GładkowskiW latach dwudziestych XX wieku zaobserwowano zupełnie inną sytuację - planeta Uran zaczęła pozostawać w tyle, prawdopodobnie w skutek przytrzymywania przez inną planetę znajdującą się za Uranem. Ówcześni specjaliści z zakresu mechaniki nieba zachodzili w głowę, jak można całą tą sprawę racjonalnie wyjaśnić.
W wieku XIX astronomowie mieli spory kłopot z przewidywaniem ruchu najbardziej oddalonej ze znanych wówczas planet - Urana. Prze cały czas jego tor ruchu odbiegał od przewidywań ustalonych przez ówczesnych uczonych, zajmujących się mechaniką nieba. Na początku XIX stulecia ruch Urana odbywał się szybciej niż przewidywano, tak jakby planeta ulegała przyciąganiu przez inne ciało, znajdujące się przed Uranem. W latach dwudziestych zaobserwowano zupełnie inną sytuację - planeta Uran zaczęła pozostawać w tyle, prawdopodobnie w skutek przytrzymywania przez inną planetę znajdującą się za Uranem.
Ówcześni specjaliści z zakresu mechaniki nieba zachodzili w głowę, jak można całą tą sprawę racjonalnie wyjaśnić.
Słynny niemiecki astronom, Fryderyk Wilhelm Bessel (1784-1846), w jednej ze swoich prac wysunął przypuszczenie: 'Myślę, że nadejdzie dzień gdy tajemnica Urana zostanie odsłonięta z pomocą nowej planety, której elementy orbity zostaną określone na podstawie jej oddziaływania na Urana'.
Idea wygłoszona przez Bessela wywarła znaczny wpływ na młodego i utalentowanego uczonego angielskiego Johna C. Adamsa (1819-1892). Zdecydował się on zająć obliczeniami teoretycznymi mającymi na celu ustalenie położenia nieznanej planety i pracując bez wytchnienia przez mniej więcej dwa lata, zakończył obliczenia jesienią 1845 roku, przyjmując jako ostateczny rezultat swych obliczeń szóste z kolei rozwiązanie.
Zadanie nie należało do prostych. Początki prac wymagały stworzenia nowej, uściślonej teorii ruchu Urana pod wpływem sił przyciągania Słońca i znanych w tamtych czasach planet. W dalszych rozważaniach Adams przyjął za punkt wyjścia wyniki swoich obserwacji, które były potrzebne do znalezienia odchylenia rzeczywistego ruchu Urana od ruchu wyznaczonego za pomocą obliczeń. Mimo trudności problem ten udało się rozwiązać, a następnie rozpoczął się najbardziej złożony etap. Na podstawie otrzymanych odchyleń w ruchu Urana, nie mieszczących się w opracowanej teorii, trzeba było znaleźć elementy orbity i stan nieznanej planety. poruszającej się poza orbita Urana. Takie właśnie zadanie stało przed Adamsem. Jednocześnie z nim, nad tym problemem zastanawiał się również francuski matematyk i specjalista z zakresu mechaniki nieba - Jean Joseph Leverrier (1811-1877).
Aby uprościć obliczenia, należało znać przybliżoną masę planety lub jej odległość od Słońca, jednak samej masy nie można było poznać. Ocenienie odległości nie stanowiło już problemu. W tym okresie astronomowie nie tracili jeszcze nadziei na ustalenie prostego prawa opisującego odległość między planetami, przy czym tego rodzaju poszukiwania prowadzone były po omacku przez zwykły dobór różnych kombinacji liczb, bez żadnej próby wytłumaczenia sensu fizycznego, zupełnie podobnie jak w poszukiwaniach prowadzonych przez Keplera w trakcie opracowywania trzeciego prawa. Jednym z popularnych praw odległości planet była wówczas reguła która zaproponował w roku 1772 dyrektor obserwatorium w Berlinie - Johann Elert Bode (1747-1826). Bode określił zależność empiryczną między wielkimi półosiami orbit sześciu znanych wówczas planet. Jego regułę można by podać w następujący sposób: do każdego ze składników szeregu 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96 należy dodać 4 i wynik podzielić przez dziesięć. Wówczas otrzymane liczby dadzą wielkie półosie orbit planet, wyrażone w jednostkach astronomicznych.
Z powyższej reguły korzystali w swych badaniach zarówno Adams, jak i Leverrier. Obaj astronomowie dla wielkiej półosi nieznanej planety przyjęli wartość 38,8 j.a. i wychodząc z tej wartości dokonali pracochłonnych obliczeń.
Adamsowi jednak nie dopisywało szczęście. Zwrócił się z prośbą o poszukiwanie nieznanej mu planty, we wskazanym przez siebie miejscu, do dyrektora obserwatorium w Greenwich, astronoma królewskiego sir George'a Biddella Airy'ego (1801-1892). ten jednak odniósł się do wyników młodego Adamsa z niedowierzaniem i nie zajął się poszukiwaniem nieznanej planety. Dopiero po wygłoszeniu dwóch odczytów przez Leverriera w Akademii Nauk w Paryżu, o czym Airy się dowiedział, Uniwersytet w Cambridge rozpoczął poszukiwania planety. Później jednak również spotkało Adamsa szereg niepowodzeń. Obserwator, prowadzący poszukiwanie planety, jak się później wyjaśniło, dwukrotnie ją zaobserwował, lecz w skutek zwykłego niedbalstwa nie znalazł chwili wolnego czasu by porównać między sobą wyniki obserwacji prowadzonych w różnych dniach. Po dokonaniu obserwacji powyżej trzech tysięcy gwiazd, astronom obserwatorium w Cambrigde nie potrafił odszukać, mimo wszystko planety.
Leverrier miał więcej szczęścia. Chociaż francuscy astronomowie uważali, że szkoda czasu na tego rodzaju poszukiwania, wyniki jego prac zainteresowały astronoma obserwatorium w Berlinie Johanna Gottfrieda Gallego, świetnego znawcy nieba.
W liście do Gallego Leverrier pisał: 'Proszę ustawić teleskop w kierunku gwiazdozbioru Wodnika na punkt ekliptyki o długości 326 stopni i w przedziale jednego stopnia od tego miejsca znajdzie pan nową planetę. Ma ona dziewiątą wielkość gwiazdową i wyraźnie dostrzegalną tarczę.'
Po zapoznaniu się z prośbą Leverriera, Galle niezwłocznie zajął się poszukiwaniem nieznanej planety. Odkrył ją jeszcze tej samej nocy i nazwał Neptunem, na cześć rzymskiego boga mórz.
Odkrycie Neptuna było wielkim triumfem mechaniki nieba, która zademonstrowała wagę praw mechaniki Newtona i prawa powszechnego ciążenia. Ścisłe wyznaczenie orbity Neptuna powierzono obu uczonym: Leverrierowi i Adamsowi, którzy zresztą zaprzyjaźnili się.
Nie zdążyły jeszcze ostygnąć emocje powstałe w wyniku odkrycia Neptuna, a już astronomowie rozpoczęli snuć plany poszukiwań kolejnej planety. Tendencje takie wzmogły się jeszcze, gdy stwierdzono, że Uran odchyla się od toru obliczonego z uwzględnieniem poprawki oddziaływania nowo odkrytej planety.
Ówcześni specjaliści z zakresu mechaniki nieba zachodzili w głowę, jak można całą tą sprawę racjonalnie wyjaśnić.
Słynny niemiecki astronom, Fryderyk Wilhelm Bessel (1784-1846), w jednej ze swoich prac wysunął przypuszczenie: 'Myślę, że nadejdzie dzień gdy tajemnica Urana zostanie odsłonięta z pomocą nowej planety, której elementy orbity zostaną określone na podstawie jej oddziaływania na Urana'.
Idea wygłoszona przez Bessela wywarła znaczny wpływ na młodego i utalentowanego uczonego angielskiego Johna C. Adamsa (1819-1892). Zdecydował się on zająć obliczeniami teoretycznymi mającymi na celu ustalenie położenia nieznanej planety i pracując bez wytchnienia przez mniej więcej dwa lata, zakończył obliczenia jesienią 1845 roku, przyjmując jako ostateczny rezultat swych obliczeń szóste z kolei rozwiązanie.
Zadanie nie należało do prostych. Początki prac wymagały stworzenia nowej, uściślonej teorii ruchu Urana pod wpływem sił przyciągania Słońca i znanych w tamtych czasach planet. W dalszych rozważaniach Adams przyjął za punkt wyjścia wyniki swoich obserwacji, które były potrzebne do znalezienia odchylenia rzeczywistego ruchu Urana od ruchu wyznaczonego za pomocą obliczeń. Mimo trudności problem ten udało się rozwiązać, a następnie rozpoczął się najbardziej złożony etap. Na podstawie otrzymanych odchyleń w ruchu Urana, nie mieszczących się w opracowanej teorii, trzeba było znaleźć elementy orbity i stan nieznanej planety. poruszającej się poza orbita Urana. Takie właśnie zadanie stało przed Adamsem. Jednocześnie z nim, nad tym problemem zastanawiał się również francuski matematyk i specjalista z zakresu mechaniki nieba - Jean Joseph Leverrier (1811-1877).
Aby uprościć obliczenia, należało znać przybliżoną masę planety lub jej odległość od Słońca, jednak samej masy nie można było poznać. Ocenienie odległości nie stanowiło już problemu. W tym okresie astronomowie nie tracili jeszcze nadziei na ustalenie prostego prawa opisującego odległość między planetami, przy czym tego rodzaju poszukiwania prowadzone były po omacku przez zwykły dobór różnych kombinacji liczb, bez żadnej próby wytłumaczenia sensu fizycznego, zupełnie podobnie jak w poszukiwaniach prowadzonych przez Keplera w trakcie opracowywania trzeciego prawa. Jednym z popularnych praw odległości planet była wówczas reguła która zaproponował w roku 1772 dyrektor obserwatorium w Berlinie - Johann Elert Bode (1747-1826). Bode określił zależność empiryczną między wielkimi półosiami orbit sześciu znanych wówczas planet. Jego regułę można by podać w następujący sposób: do każdego ze składników szeregu 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96 należy dodać 4 i wynik podzielić przez dziesięć. Wówczas otrzymane liczby dadzą wielkie półosie orbit planet, wyrażone w jednostkach astronomicznych.
Z powyższej reguły korzystali w swych badaniach zarówno Adams, jak i Leverrier. Obaj astronomowie dla wielkiej półosi nieznanej planety przyjęli wartość 38,8 j.a. i wychodząc z tej wartości dokonali pracochłonnych obliczeń.
Adamsowi jednak nie dopisywało szczęście. Zwrócił się z prośbą o poszukiwanie nieznanej mu planty, we wskazanym przez siebie miejscu, do dyrektora obserwatorium w Greenwich, astronoma królewskiego sir George'a Biddella Airy'ego (1801-1892). ten jednak odniósł się do wyników młodego Adamsa z niedowierzaniem i nie zajął się poszukiwaniem nieznanej planety. Dopiero po wygłoszeniu dwóch odczytów przez Leverriera w Akademii Nauk w Paryżu, o czym Airy się dowiedział, Uniwersytet w Cambridge rozpoczął poszukiwania planety. Później jednak również spotkało Adamsa szereg niepowodzeń. Obserwator, prowadzący poszukiwanie planety, jak się później wyjaśniło, dwukrotnie ją zaobserwował, lecz w skutek zwykłego niedbalstwa nie znalazł chwili wolnego czasu by porównać między sobą wyniki obserwacji prowadzonych w różnych dniach. Po dokonaniu obserwacji powyżej trzech tysięcy gwiazd, astronom obserwatorium w Cambrigde nie potrafił odszukać, mimo wszystko planety.
Leverrier miał więcej szczęścia. Chociaż francuscy astronomowie uważali, że szkoda czasu na tego rodzaju poszukiwania, wyniki jego prac zainteresowały astronoma obserwatorium w Berlinie Johanna Gottfrieda Gallego, świetnego znawcy nieba.
W liście do Gallego Leverrier pisał: 'Proszę ustawić teleskop w kierunku gwiazdozbioru Wodnika na punkt ekliptyki o długości 326 stopni i w przedziale jednego stopnia od tego miejsca znajdzie pan nową planetę. Ma ona dziewiątą wielkość gwiazdową i wyraźnie dostrzegalną tarczę.'
Po zapoznaniu się z prośbą Leverriera, Galle niezwłocznie zajął się poszukiwaniem nieznanej planety. Odkrył ją jeszcze tej samej nocy i nazwał Neptunem, na cześć rzymskiego boga mórz.
Odkrycie Neptuna było wielkim triumfem mechaniki nieba, która zademonstrowała wagę praw mechaniki Newtona i prawa powszechnego ciążenia. Ścisłe wyznaczenie orbity Neptuna powierzono obu uczonym: Leverrierowi i Adamsowi, którzy zresztą zaprzyjaźnili się.
Nie zdążyły jeszcze ostygnąć emocje powstałe w wyniku odkrycia Neptuna, a już astronomowie rozpoczęli snuć plany poszukiwań kolejnej planety. Tendencje takie wzmogły się jeszcze, gdy stwierdzono, że Uran odchyla się od toru obliczonego z uwzględnieniem poprawki oddziaływania nowo odkrytej planety.
Komentarze użytkowników
( DODAJ SWÓJ )
Nikt jeszcze nie napisał komentarza do tego materiału.Napisz komentarz
Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.
Zjawiska oraz wydarzenia w nadchodzącym miesiącu.
Zagłosuj lub zgłoś swoją stronę.
Ostatnio pisaliście:
Twoje Imię
9.02.2023, 13:37