«Замечательные опыты Араго»

Доминик Франсуа Жан Араго родился 26 февраля 1786 г. в местечке Эстажель близ г. Перпиньян на самом юге Франции, у побережья Средиземного моря. Отец его был казначеем Монетного двора Перпиньяна. Стремясь к карьере военного инженера, Франсуа Араго самостоятельно подготовился и в 17 лет блестяще сдал экзамены в Политехническую школу в Париже, но по окончании ее в 1805 г. нашел свое подлинное признание в научной деятельности как физик, астроном, математик, метеоролог, геофизик... В 23 года Араго стал академиком и профессором математики и геодезии в Политехнической школе, где и оставался до 1831 г., с 1844 г. фактически руководил Парижской обсерваторией, а с 1852 г. официально (с 1805 г. — секретарь Бюро долгот). Здесь он читал (в 1829—1848 годах) по поручению Бюро долгот свои знаменитые курсы публичных лекций по астрономии с глубокими экскурсами в историю науки. В конце 1829 г., он был избран в почетные иностранные члены Петербургской академии наук.

Обладая редким литературным даром, Араго прославился как выдающийся популяризатор науки. Особенно известна написанная им в конце жизни «Общедоступная астрономия» последние строки, которой дописывал уже его друг под диктовку ученого, потерявшего к тому времени зрение. Араго оставил самые высокие образцы ясности и строгости в изложении достижений и проблем астрономии. Эта сторона его деятельности нередко затмевала для историков астрономии его заслуги в самой науке, о которых не упоминается в книгах по истории астрономии ни у Берри, ни у Паннекука. Среди физиков, напротив, Ф. Араго широко известен как крупный ученый автор ряда существенных открытий и изобретений.

Физические исследования и открытия Араго относятся к первой половине его жизни (до 1824 г.). В 1806 г. он измерил плотности (показатели преломления) воздуха и различных газов. В 1811 г. открыл явление вращательной поляризации света в кристаллах кварца и явление хроматической поляризации - окрашивания в дополнительные цвета двух изображений излучающего объекта (получаемых с помощью кристалла исландского шпата) если свет, идущий от объекта, предварительно был поляризован. Открытие хроматической поляризации привело Араго к изобретению полярископа - индикатора поляризованности принимаемого излучения и, на его основе, к созданию звездного фотометра (1833), а также цианометра (1817) и других приборов для изучения оптических явлений.

Еще более известен вклад Араго в исследование электромагнетизма. Одно из его открытий в этой области — «магнетизм вращения» (1824) — явление, известное в современной технике как «токово-вращательное затухание» — в наши дни потребовало особого внимания конструкторов искусственных спутниковдля Земли и других планет с магнитным полем, поскольку вращение таких спутников вокруг своих осейтормозится магнитным полем планеты.

Но физические открытия и изобретения Араго имели прямой выход и в его собственные астрономические исследования. Так, исследования интерференции света привели Араго к правильному объяснению мерцания звезд. Но в целом открытия Араго в астрономии в наши дни почти забыты. А ведь он проявил себя по существу пионером астрофизики в наиболее прямом смысле этого термина — постановкой новых фундаментальных проблем, относящихся к физике небесных объектов, с предложением физических методов для их разрешения и даже собственными астрофизическими исследованиями и открытиями. Но здесь Араго неповезло: его деятельность в астрономии, протекавшая в основном во второй половине его жизни, пришлась на тот самый рубеж в истории этой науки, когда изобретение спектрального анализа (1859—1860 годы) затмило все прежние, порой далеко не безынтересные идеи и методы, с помощью которых наиболее острые умы уже начинали проникать, казалось бы, в недоступный мир космического вещества — в структуру и состав Солнца и звезд, В этой связи, пожалуй, наиболее интересным (хотя и полностью забытым) была первая астрофизическая проверка агрегатного состояния вещества солнечной фотосферы и светящегося вещества других звезд. Для этого Араго использовал установленное им в опытах явление поляризации света, исходящего от нагретых твердых и жидких тел под малыми углами к их излучающей поверхности, и, напротив, отсутствие поляризации, если источником излучения был горячий газ. Ко времени Араго твердое состояние вещества солнечной фотосферы было давно отвергнуто (после открытия быстрых изменений солнечных пятен), но жидкое еще допускалось (в этом случае пятна рассматривались как куски окалины в расплаве). С помощью своего полярископа Араго показал полное отсутствие следов поляризации света идущего от краев солнечного диска (т. е. под малыми углами к поверхности Солнца), что говорило о газообразном состоянии фотосферы. Чрезвычайно остроумно Араго предложил решить аналогичный вопрос относительно звезд. Чтобы разделить лучи от различных краев, смешанные в единый пучок из-за неразличимости диска у обычных звезд, Араго предложил использовать переменные звезды. В его время существовали две приемлемые гипотезы о причине переменности: ослабление света либо темным спутником, либо существенным преобладанием на одной стороне звезды темных пятен. И в том, и в другом случаях, как указывал Араго, вблизи минимума блеска звезды к наблюдателю будут приходить лучи именно от одного ее края, поскольку остальные части диска будут экранированы. Из своих наблюдений Араго сделал тот же вывод относительно звезд, что и относительно Солнца(хотя и считал материал наблюдений звезд еще недостаточным). Впрочем, новый могучий метод спектрального анализа уже вскоре независимо принес окончательное решение проблемы (подтвердив выводы Араго). Отмечая это в примечании к русскому изданию «Общедоступной астрономии» Араго, М. С. Хотинский указал и на самостоятельную важность поляризационных наблюдений Араго. Современная астрономия полностью подтвердила это: поляризация излучения космических объектов стала важным источником новой информации о Вселенной.

Одним из первых и глубже многих Араго понял и оценил значение открытия регулярных периодических метеорных потоков (в результате работ А. Гум6ольдта, Д. Олмстэда и др.) и провозгласил в конце 30-х годов существование в Солнечной системе «третьего мира» - малых тел, сосредоточенных в узких «кольцевых» зонах, в пределах которых они движутся по близким орбитам, а встречаясь с Землей, вызывают красочные явления звездных дождей.

В геофизике Араго установил связь между полярными сияниями и магнитными бурями, опроверг распространенное в его время ошибочное мнение о вечных льдах на дне полярных морей и о том, что температура Земли не возрастает с глубиной.

Помимо «Общедоступной астрономии» Араго оставил много научных и научно-популярных статей. Часть их также вышла и в русском переводе в 1866 г. Широко известно и трехтомное сочинение Араго «Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров».

Умер Араго 2 октября 1853 г. в Париже. В 1879 г. в Перпиньяне ему был поставлен памятник. Имя ученого носят кратеры на Луне и Марсе.

Источник: "Великие физики"