Краткая биография Олафа Ремера, его научная деятельность во Франции и Дании. Проблема конечности скорости света в астрономической науке. Доказательство конечности скорости света, сделанное Олафом Ремером, и реакция мировых учёных на это открытие.
Аннотация к работе
Широту места по высоте Солнца в полдень умели определять уже в III веке до н. э., а вот проблема нахождения долготы многие столетия не находила удовлетворительного практического решения, хотя принцип определения долготы был известен издавна: географическая долгота равна разности местного времени данного пункта и местного времени на исходном, принятом за нулевой меридиане. Для ее применения на практике требуется лишь, чтобы в распоряжении мореплавателей были часы, которые, будучи установлены в порту с известной долготой, в течении длительного времени сохраняли равномерность хода. Сравнение местного времени, определенного из наблюдений, и показаний часов позволяет найти долготы места, в котором находится наблюдатель. Идея этого «обходного» решения такова: если найти астрономическое явление, достаточно часто повторяющееся, время наступления которого в пункте отсчета долготы было бы известно и занесено в таблицы, то определив местное время в пункте наблюдения в тот же момент, можно было бы определить долготу. О важности этой проблемы можно судить хотя бы по тем суммам вознаграждения, которые предлагались за решение проблемы: испанский король Филипп III в 1604 г. предлагал 100000 экю, Генеральные штаты Нидерландов в 1606 г. назначил премию в 100000 флоринов, несколько позже Людовик XIV, король Франции, ассигновал для этой цели 100000 французских ливров, а английский парламент - 20000 английских фунтов.Олаф (Оле) Ремер родился в местечке Ааргузе в Ютландии 25 сентября 1644 г. в семье не очень удачливого купца. Сначала он изучал медицину, а затем стал учеником Эразма Бартолина, под руководством которого занялся физикой и астрономией. В области астрономии получают известность изобретенные им планисферы - модели, с помощью которых можно было проследить за движением одного небесного тела вокруг другого; планисфера Юпитера (Йовилабиум) сыграла значительную роль в определении нерегулярностей в видимых движениях спутников Юпитера. Для измерения угловых расстояний между близкими небесными объектами Ремер усовершенствовал микрометр (рис.1). Пользуясь этой классификацией, Кассини в августе 1675 г. высказал предположение, что «второе неравенство (в движении первого спутника Юпитера) может быть обусловлено тем, что свету требуется некоторое время, чтобы дойти от спутника до нас, и ему требуется от десяти до одиннадцати минут, чтобы пройти расстояние, равное половине диаметра земной орбиты».В это время появляются первые научные журналы, образуются научные общества и академии. От ученых - членов этих академий - требовалось в первую очередь решение актуальных практических задач. С одной стороны, это было связано с развитием, будучи сторонником представлений о конечности скорости света, справедливо указал, что при усовершенствовании методики проведения опыта его исход может оказаться другим. Галлей в книге «Беседы и математические доказательства ...» устами своих героев обсудил этот вопрос и предложил схему эксперимента для определения скорости света.2) будет Солнце, В - Юпитер, С - первый спутник Юпитера, который входит в тень планеты; он выходит из нее в точке D; пусть EFGHLK - положение Земли на различных расстояниях от Юпитера. Теперь предположим, что с Земли, находящейся в точке L…, виден первый спутник в момент его выхода из тени в точке D; примерно 42,5 часа спустя (т. е. после одного оборота этого спутника) с Земли, находящейся в точке К, виден спутник, возвратившийся в точку D. Ясно, что если свету требуется время, чтобы пройти расстояние LK, спутник будет виден возвратившимся в точку D позже, чем если бы Земля по-прежнему находилась в точке L…». Поскольку при приближении Земли к Юпитеру в соответствующих точках орбиты (F и G) будет наблюдаться такое же опережение выхода спутника из тени, то общая разность периодов обращения, найденных из наблюдений, сделанных на противоположных сторонах орбиты Земли, составит 7 минут. Допустим, что отсчет времени на Земле начинается в тот момент, когда спутник выходит из тени Юпитера, а Земля находится в точке орбиты, ближайшей к Юпитеру.Мы уже знаем, что Кассини выступил против объяснения запаздывания затмений, данного Ремером. Среди них были и вытянутость орбиты спутника, и неравномерность его движения по орбите, вызванная неизвестными причинами. На оценке работы Ремера отрицательно сказалась «семейственность», царившая в Парижской обсерватории - все члены семьи Кассини были настроены против идеи о конечности скорости света. По-видимому, лишь один довод семейства Кассини заслуживал серьезного внимания - отсутствие аналогичных четко выраженных закономерностей в движении других спутников Юпитера. Ответ на этот вопрос Ремер не мог дать в силу неразработанности теории движения спутников больших планет, испытывающих взаимное влияние, - ведь его работа появилась за десять лет до выхода в свет ньютоновских «Математических начал натуральной философии» (1687 г.), в которых был сформулирован закон всемирного тяготения.