Тезисы выступлений
материал

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ

Звёзды показывают нам Величие и красоту Вселенной,

в которой, мы, вечные странники космоса,

стремимся отыскать свою звезду.

Математика всегда помогала развитию других наук, и сама развивалась под их воздействием. В астрономии математика помогла сделать многие открытия.

Между астрономией и математикой существует особая связь, ведь астрономические прогнозы являются результатом строгих расчетов. По сути, многие задачи астрономии стало возможным решить благодаря математике.

Первые измерения радиуса земного шара были проведены еще в III в. до н. э. на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень.

Деление окружности на 360°. Оказывается, этому делению мы обязаны вавилонянам. Согласно их календарю, продолжительность года составляла 360 дней – именно столько раз, по наблюдениям древних астрономов, солнце совершало оборотов в течение года. Иными словами, за каждые сутки солнце делало один «шаг». Поэтому вавилоняне и разделили окружность на 360 равных частей, каждую из которых называют градусом (от лат. gradus — шаг, ступень). Считается, что они же изобрели простейший инструмент для измерения углов − транспортир.

Закон всемирного тяготения (все тела во вселенной притягиваются друг к другу…)  позволяет вычислять траектории движения небесных объектов и определять точное положение тел во Вселенной.

Исаак Ньютон показал, что любое тело в поле тяготения шарообразного тела будет двигаться по коническому сечению. Например, к коническим сечениям относятся эллипс, парабола и гипербола.

Конические сечения изучаются в таком разделе математики, как аналитическая геометрия.

Итак, все эти знания в математике позволяют делать открытия новых небесных тел.

Я хотела бы рассказать об одном из открытий, которое прославило именно математиков.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОТКРЫТИЕ

Великий астроном и музыкант Уильям Гершель в своем доме с помощью собственноручно изготовленного телескопа наблюдал звёздное небо и открыл планету Уран.

Главное достижение Гершеля – это, конечно, открытие новой планеты. Благодаря ему все поняли, что эпоха великих открытий в Солнечной системе ещё не закончена. Вдохновлённые открытием Урана, ученые бросились искать в ней новые планеты.

Однажды молодой студент Кембриджа британский математик Джон Адамс, на одной из полок книжного магазина наткнулся на брошюру, написанную главным – королевским — астрономом Англии Джорджем Эйри. Адамс пролистал её и узнал об интригующей космической загадке планеты Уран. Уран оказался строптивой планетой: она плохо подчинялась закону гравитации. То есть траектория движения планеты была нестабильной. Конечно астрономы предположили, на движение Урана оказывает влияние неизвестная внешняя планета.

Конечно, Адамс купил книгу Эйри. И хотя он был загружен учёбой до предела, часто думал о неведомой планете. Она так захватила воображение молодого человека, что он твёрдо решил сам определить координаты этой неизвестной планеты.

Он рассчитал координаты планеты, но был скромным и робким молодым человеком. Он никому не сообщил о полученных результатах, считая их предварительными, и принялся уточнять данные. Потратил на это 2 года. И, наконец, сообщил о своем открытии двум маститым астрономам. Но те ему не поверили.

Не найдя понимания у ведущих астрономов, молодой учёный не стал публиковать своё решение в научном журнале и начал работать над очередным, более точным, уже шестым по счёту расчётом координат планеты-невидимки.

В это время другой математик – француз – Урбен Леверье независимо от Адамса, провёл математические расчёты и тоже определил координаты невидимой планеты, влияющей на движение Урана! Он точно также не нашел отклик на это теоретическое открытие у астрономов французской обсерватории.

В отличие от робкого и неопытного Адамса, Леверье был горяч и нетерпелив. Не найдя отклика у французских наблюдателей, он обратился к зарубежным астрономам, а именно, он обратился к молодому берлинскому астроному Галле. Галле загорелся этой идеей.

В ту же ночь Галле сел за телескоп. Всего за несколько часов Галле нашел предсказанную Леверье планету! Её наблюдаемое положение не совпадало с вычисленным всего на один градус!

Узнав об открытии новой планеты, английские и французские наблюдатели сильно расстроились.

Открытие Нептуна — так назвали планету в честь римского бога морей — стало уроком для многих астрономов-консерваторов и триумфом для математики, которая оказалась исключительно точным и полезным инструментом для расчетов. Адамс получил свою порцию славы — его роль в открытии Нептуна отметили, а работу опубликовали. Он провёл свои вычисления орбиты невидимой планеты раньше Леверье, но независимые расчёты француза оказались точнее — именно они привели к открытию. Леверье мгновенно прославился на весь мир.