понедельник, 2 апреля 2018 г.

2 апреля. Человек, подписавший Луну


Итальянский физик и астроном Гримальди Франческо-Мария, давший названия лунным образований, многие из которых употребляются по сей день, родился ровно 400 лет назад, 2 апреля 1618, в Болонье в семье состоятельного торговца шелком.

18 марта 1632 Гримальди вступил в орден иезуитов, в течение 1637-45 гг. изучал философию, риторику и теологию в нескольких иезуитских школах и университетах. В 1647 г. получил степень доктора философии. В 1651 г. принял сан священника.

Преподавал в Коллегии иезуитов в Болонье сначала философию, затем, вследствие неоднократных споров с собратьями по обществу Иисуса был отстранён от преподавания философии и в конце жизни преподавал математику.

Слева: Башня Азинелли в Болонье — место экспериментов Риччиоли и Гримальди
Справа: Портрет Тихо Браге и Риччиоли перед башней обсерватории
на фреске на потолке маленького математического зала в Клементинуме.
Под влиянием работ известного итальянского астронома Джованни-Батиста Риччиолли Гримальди заинтересовался этой наукой, в 1640 по просьбе Дж. Риччиоли проводил опыты по свободному падению тел (1640-50-е гг.)), сбрасывая предметы с башни и используя маятник как часы. Он нашел, что квадрат времени пропорционален расстоянию, пройденному телом от точки покоя. Риччиоли особенно отмечал способность Гримальди создавать и использовать разные приборы и механизмы. Гримальди так же оказал большую помощь при подготовке книги Риччиолли "Новый Альмагест" (1651).

Слева: Риччиоли, изображенный в Атласе Coelestis 1742 г. (п.3) Иоганна Габриэля Доппельмайера
Справа: Атлас Луны с названиями данными Гримальди

Совместно с Дж. Риччиоли определил (1662) величину поверхности Земли, составил карту Луны и ввёл название лунных образований, многие из которых употребляются по сей день, в частности дал им имена философов, астрономов, физиков. Кроме того, он измерил высоту гор на Луне и вес облаков. Имя Гримальди увековечено на карте Луны: его именем назван кратер, находящийся вблизи края спутника Земли на видимой стороне.


Затем Гримальди занялся оптическими экспериментами. Надеясь выяснить природу света, попытался исследовать поведение очень узких световых пучков, что привело его к открытию дифракции (этот термин предложил сам Гримальди) и интерференции света. В вопросе о природе света он колебался в выборе между «субстанциальным» и «акцидентальным» взглядами. Не принимая представления о свете как потоке частиц, он не мог решить, является ли свет непрерывной средой (субстанцией), подобной жидкости, или представляет собой свойство (акциденцию) некой непрерывной среды. Гримальди подробно описал процессы распространения, отражения и преломления света, разработал теорию цветов, считая цвет «модификацией света». Ввел представление о волновой природе света, хотя в не слишком чистом и определенном виде, связал с нею цвета. Описал солнечный спектр, полученный с помощью призмы. Взгляды ученого и результаты его деятельности изложены в трактате "Физико-математика о свете, цветах и радуге" (Physico-mathesis de lumine, coloribus et iride), опубликованном уже после его смерти, в 1665. Эта объемистая работа в 535 страниц содержит большую часть результатов деятельности Гримальди как физика-экспериментатора и философа, в ней рассматриваются самые разнообразные задачи. Помимо важнейшего для физики открытия явления дифракции, Гримальди описал много других ценных опытов и наблюдений, в результате которых пришел к выводу, что свет есть некая материальная жидкость, волнообразно распространяющаяся в пространстве. Первым выводом отсюда является то, что свет обязан распространяться с конечной скоростью. Это было новым и революционным для того времени заявлением, поскольку большинство ученых считало вместе с Аристотелем, что свет распространяется мгновенно. Чтобы доказать, что свет распространяется с конечной скоростью, Гримальди поступает оригинальным образом. Он предлагает доказывать конечность скорости распространения света "от противного". Предположим, пишет он, что свет распространяется мгновенно. Тогда свет должен появляться во всех точках освещаемой среды одновременно. Все это выглядит правдоподобно, если свет вливается в комнату через широко распахнутое окно. Но как быть с узким лучом света, входящим в темную комнату через отверстие в ставнях? Этот луч отражается от зеркала, преломляется в воде, меняет свое направление и даже окраску. Все это было бы невозможным, говорит Гримальди, если бы свет распространялся мгновенно, ибо и само существование "светового луча" и, различные вышеперечисленные изменения, происходящие с ним, можно объяснить только из предположения, что свет распространяется постепенно, а поэтому по форме луч света представляет собой прямую линию, встреча с зеркальной поверхностью является причиной отражения и т.п. Но это противоречит исходному предположения о мгновенности распространения света. Вот что пишет по этому поводу сам Гримальди: "Источник света не является свободной причиной и не действует как наделенный разумом, так чтобы он мог заранее знать, когда надо в перпендикулярном луче удваивать интенсивность. Также нельзя утверждать, что источник света знает, когда требуется достигать предмета по отраженной линии, а когда нет. Следовательно, он должен другим способом быть определяемым к отраженному действию или для действия на предмет, помещенный здесь, а не там. Но если он действует мгновенно, то не может быть определяем ни средой, ни чем-то другим, что существует либо в самом предмете, либо в среде. Не может источник света действовать посредством отражения, совершаемого строго под определенными углами, если не действует прямо вдоль линии, образующей равные углы c непрозрачной поверхностью, отражающей свет: ибо без линии невозможно представить себе и угол. Но такая линия невозможна, если источник света мгновенно воздействует на все части прозрачной среды, ибо нет никакого порядка, который бы эту линию образовал: ни порядка предыдущего и последующего, ибо говорится, что источник света одновременно и в одно мгновение производит все световые частицы в прозрачной среде; ни порядка причинности, ибо если мы считаем, что источник света мгновенно освещает все, то нельзя между частицами света найти соответствие причины и следствия." Таким образом, из простого анализа распространения светового луча Гримальди делает вывод, что свет должен распространяться с конечной скоростью. Именно этот трактат послужил основанием ньютоновскому «Traité de la lumière».


Умер Гримальди в Болонье 28 декабря 1663. В своей Реформированной хронологии Риччиоли напишет против года смерти Гримальди: "Двадцать восьмого декабря на рассвете отправился, как благочестиво веруем, на небо отец Франческо-Мария Гримальди из Общества Иисуса, сорока пяти лет, муж, наделенный большим и глубоким дарованием, острейшим умом, выдающейся честности, живший с нами без ссор: для меня же он был дороже, чем половина моей души".

Комментариев нет :

Отправить комментарий