Реферат: Биография Бредихин Федор Александрович
В русской астрономии Ф. А. Бредихин занимает выдающееся место: это один из самых замечательных русских ученых. Его работы внесли огромный вклад в науку, а созданная им астрофизическая школа содействовала быстрому развитию основных направлений астрофизики в нашей стране. И хотя основным научным наследием Бредихина является его теория кометных форм, влияние его трудов распространяется и на многие другие разделы астрономии.
Федор Александрович Бредихин происходил из семьи, давшей России много отважных моряков и деятелей отечественного флота. Его отец был флотским офицером, активным участником русско-турецкой войны 1827 – 1829 гг., а мать — сестрой адмирала Рогули, второго коменданта Севастополя во время обороны в 1854 – 1855 гг. Будущий знаменитый ученый родился 26 ноября (по ст. стилю) 1831 г. в Николаеве. Первоначальное образование, в ходе которого проявилась его склонность к физико-математическим наукам, он получил дома.
[sms] В 14 лет он поступил в пансион при Ришельевском лицее в Одессе. Этот лицей, позднее преобразованный в Одесский университет, включал в себя как общеобразовательные классы (пансион), так и специальные курсы, где преподавание по объему и уровню приближалось к программе высшей школы. После окончания пансиона Бредихин два года проучился на специальных курсах лицея, но преподавание там его не удовлетворило, и в 1851 г. он переехал в Москву, где поступил на физико-математический факультет Московского университета.
На первых курсах университета Ф. А. Бредихин много занимался физикой, но не собирался специализироваться в ней, намереваясь после окончания поступить на военно-морскую службу. Проявление интереса к астрономии и частые посещения обсерватории относятся уже к концу прохождения университетского курса.
В 1855 г. Федор Александрович окончил университет. Два года, посвященные после этого подготовке к магистерскому экзамену и занятиям в обсерватории, сыграли большую роль. В 1857 г. Бредихин успешно сдает магистерский экзамен, после чего получает должность адъюнкта на кафедре астрономии.
Федор Александрович несколько лет вел наблюдения за меридианным кругом звезд экваториальной зоны до 8-й звездной величины в целях уточнения их положений и составления каталога, но это не было главной целью его исследований. Уже тогда он вплотную подошел к той области астрономии, которой главным образом была посвящена его последующая деятельность, — к изучению комет. Уже в 1861 г. Бредихин опубликовал свою первую работу (“Несколько слов о хвостах комет”). В 1862 г. он защитил диссертацию на соискание степени магистра астрономии (“О хвостах комет”), а спустя два года — докторскую (“О возмущениях комет, не зависящих от планетных притяжений”).
В первых работах Федор Александрович еще не излагает основных положений своей теории, но уже выдвигает ряд конструктивных предложений. Так, в магистерской диссертации он уделяет много внимания критике работ астрономов, ранее занимавшихся изучением хвостов комет, и приходит к выводу, что главная сила, действующая при образовании кометных хвостов, — это отталкивающая сила Солнца.
В 1863 г. Федор Александрович становится профессором, и сфера его научной деятельности значительно расширяется. Все материалы и свидетельства о Бредихине, относящиеся к этому времени, характеризуют его как блестящего и неординарного молодого ученого. Федору Александровичу было присуще остроумие, склонность к метким и точным сравнениям. Хорошее знание литературы и истории, искренняя вера в силу и значение науки обеспечивали его лекциям стопроцентную посещаемость и живейший интерес со стороны слушателей.
Бредихин всегда поддерживал тесную научную связь с математиками, физиками и учеными других отраслей естествознания. Эта потребность научного общения была неразрывно связана с широтой и глубиной его научных исканий: в его трудах применение методов математического анализа сочеталось с достижениями физики и других смежных дисциплин. Изучая небесные объекты (в частности кометы), он ставил перед собой задачу не только выявить механические закономерности, но и разъяснить физическую природу и даже химический состав.
Таким образом, к концу 60-х гг. Бредихин был уже широко известным и авторитетным ученым. В заграничной командировке он впервые оказался в 1868 г. в Италии, где много занимался изучением итальянского языка и литературы. Результатом его занятий итальянской литературой явился выполненный им перевод трагедии в стихах Витторио Альфиери “Виргиния”.
Вернувшись из Италии, Бредихин с новыми силами приступил к научной работе и преподаванию. Три – четыре года после возвращения из-за границы были периодом наибольшего развития его популяризаторской деятельности: в журналах “Русский Вестник”, “Вестник Европы” и в сборниках “Природа” им было опубликовано много статей по различным вопросам астрономии, но преимущественно по астрофизике, с успехами и достижениями которой Федор Александрович с особенным удовольствием знакомил читателей.
Бредихин одновременно организует спектральные наблюдения Солнца в Москве и в своем имении в Костромской губернии. Это был один из первых опытов систематических наблюдений такого рода. Организуя их, Бредихин выступал в роли пионера астрофизики в России. В 1873 г. Федор Александрович стал заведующим обсерваторией и с самого начала сделал акцент на астрофизике. Бредихин организовал систематические наблюдения планет и метеоров, фотографирование Солнца. Но личный интерес Бредихина был направлен в сторону дальнейшего изучения комет.
Три года (1873 – 1876 гг.) Федор Александрович возглавлял физико-математический факультет. Однако исследования комет, по мере того как они складывались в законченную теорию, поглощая практически все его внимание. В связи с этим Бредихин к 80-м гг. не мог уделять большое количество времени университетским лекциям, стал редко выступать перед широкой аудиторией, хотя преподавание продолжал вести на столь же высоком уровне. Но зато в научной деятельности он проявил исключительную работоспособность и продуктивность. За 17 лет, в продолжение которых он заведовал Московской обсерваторией, им было выпущено 12 томов “Анналов” обсерватории, на две трети состоящих из его исследований. В первых томах еще не все работы Бредихина были посвящены кометам: там можно найти и его работы по Солнцу, Юпитеру и т. д. В последующих же томах сосредоточены его исследования исключительно по кометам. Другие работы в “Анналах” в основном принадлежали двум ученикам Федора Александровича — В. К. Цераскому и А. А. Белопольскому.
Кометы наряду с Солнцем, Луной, пятью большими планетами и наиболее яркими “неподвижными звездами” наблюдались невооруженным глазом с древнейших времен. Неожиданность появления комет, их причудливые хвосты особенно привлекали внимание людей. Кометы представлялись неразрешимой загадкой мироздания, возбуждая страх у суеверных людей, видевших в них предвестие грядущих войн и стихийных бедствий. Но передовые умы человечества давно уже пытались объяснить появление комет и разгадать их физическую природу.
Ф. А. Бредихин поставил перед собой задачу — разъяснить процесс образования кометных хвостов, установить причины, обусловливающие разнообразие их форм. И задача эта не ограничивалась только механической стороной дела, как у прежних исследователей: решение вопросов, поставленных Бредихиным, было теснейшим образом связано с выяснением физического строения и природы комет.
Детально исследовав несколько десятков комет с хвостами различных форм, использовав наблюдения, накопленные за много десятилетий в мировой астрономической литературе, Бредихин шаг за шагом создавал свою теорию. Эта теория разъяснила процесс образования кометных хвостов: хвост образуется, когда комета приближается к Солнцу. Под действием солнечного излучения ядро кометы нагревается, и из него начинает истекать светящаяся материя. Выброшенные из ядра частицы подвергаются действию отталкивающей силы со стороны Солнца, и поэтому их первоначальное движение к Солнцу под влиянием силы тяготения переходит в движение от Солнца.
Но истечение материи из ядра кометы может происходить различно. В одних случаях оно происходит в виде непрерывного выбрасывания частиц материи, для которых отталкивающая сила оказывается примерно одинаковой. И тогда выброшенные частицы образуют непрерывный хвост кометы. Частицы материи располагаются в нем в зависимости от того, когда они были выброшены из ядра. Ранее выброшенные будут на конце хвоста, выброшенные позднее — окажутся в середине хвоста или в его начале, ближе к ядру. В целом, направление хвоста будет иметь вид кривой, которую Ф. А. Бредихин назвал синдинамой — “односильной”, так как хвост образован частицами с одинаковой отталкивающей силой.
B других случаях выбрасывание материи из ядра кометы происходит не непрерывным потоком, а в виде отдельных извержений. При каждом таком извержении выбрасываются частицы, для которых отталкивающая сила различна. Они не образуют облака материи, а вытягиваются в полосу, в которой располагаются в зависимости от величины отталкивающей силы (на одном конце частицы, отталкиваемые с большей силой, на другом — с меньшей). В результате извержения образуется полоса в виде кривой, которую Ф. А. Бредихин назвал синхронной — “одновременной”, так как составляющие ее частицы материи выброшены из ядра единовременно. Ряд последовательных, приблизительно параллельных синхрон образует наблюдаемый хвост. Таким образом, Бредихин установил, что в характере процесса образования кометных хвостов основное значение имеет величина отталкивающей силы, воздействующей на выбрасываемые из ядра частицы материи. От нее оказываются зависимыми и форма, и структура хвоста. Поэтому Федор Александрович посвятил много времени и внимания подсчетам величины отталкивающей силы, действующей при образовании хвостов у различных комет. Эти подсчеты привели его к выводу, что под влиянием таких сил разной величины образуются хвосты трех типов. Хвостами первого типа он назвал хвосты, образующиеся при отталкивающей силе, в 18 раз превышающей силу тяготения (ньютонианское притяжение); они почти прямые, с небольшим искривлением в ту сторону, откуда движется комета. Позднее Бредихин, а затем и другие исследователи, продолжатели его дела, обнаружили, что в некоторых случаях при образовании хвостов могут действовать и значительно большие отталкивающие силы. Хвосты второго типа образуются при отталкивающей силе, составляющей от 0,5 до 2,5 силы тяготения; обычно такие хвосты сильно искривлены. Наконец, хвосты третьего типа образуются при отталкивающей силе, значительно меньшей, чем сила тяготения. Поэтому они почти перпендикулярны по отношению к воображаемой линии, соединяющей Солнце с ядром кометы.
Существование трех типов кометных хвостов было установлено Ф. А. Бредихиным еще в 1878 – 1879 гг. Но тогда же он высказал и другую смелую мысль, а именно, что величина отталкивающей силы обратно пропорциональна молекулярным весам частиц материи, извергающихся из ядра и образующих хвост кометы. Бредихин пришел к выводу, что хвосты первого типа состоят из наиболее легких веществ (он предположил тогда, что основным компонентом в них является водород). Хвосты второго типа состоят из углеводородов и легких металлов. Что касается хвостов третьего типа, то, по его мнению, в них присутствуют частицы тяжелых металлов (железо, ртуть, свинец).
Прошло немного времени, и уже в 1882 г. были найдены линии железа в спектрах комет, имевших хвосты третьего бредихинского типа. Так, теоретические выводы великого русского астронома были потом полностью подтверждены наблюдениями. Но сам Бредихин никогда не останавливался на своих достижениях и не считал свою теорию завершенной. Наоборот, он неоднократно вносил поправки в свои выводы на основании нового эмпирического материала и уточненных теоретических положений. Установив в середине 90-х гг., что хвост кометы 1893 г. образовался под влиянием отталкивающей силы, в 36 раз превышающей силу тяготения, Бредихин заключил, что именно в хвосте этой кометы присутствует водород, а в обычных хвостах первого типа, образующихся при 18-кратной отталкивающей силе, находится другой легкий — гелий.
Критикуя своих предшественников и научных противников, Бредихин особенно резко выступал против попыток свести теорию кометных хвостов к их механическому классифицированию. Так, еще в начале своих исследований он отверг предложенное Ольберсом разделение комет на три типа — кометы бесхвостые, кометы с хвостом в сторону от Солнца и кометы, имеющие посреди хвоста широкую темную полосу. Бредихин показал, что одни и те же кометы на разных расстояниях от Солнца могут иметь различный вид, а, следовательно, и природа их под воздействием многообразных причин и различно действующих сил непрерывно меняется. Именно глубокая трактовка явлений природы, рассматриваемых в движении и во взаимодействии, отказ от упрощенных механистических объяснений делают бредихинскую теорию кометных форм одним из самых выдающихся достижений естествознания второй половины XIX в.
Помимо комет, Бредихин давно интересовался и метеорами. Ход научных исканий в области изучения комет привел его к важным достижениям и в метеорной астрономии.
Бредихин установил, что из ядра кометы могут под влиянием внутренних процессов извергаться. твердые частицы, которые движутся по расходящимся орбитам. Этим объясняются и длительность метеорных дождей, идущих иногда по два месяца, и обширность той площади неба, от которой “убегают” метеоры (радиант). Таким образом, появление метеорного потока представляет собой новый этап существования кометы, но ее полный распад не обязателен. Процесс образования метеорных потоков Бредихин поставил в связь с изученными им “аномальными” хвостами комет — хвостами, обращенными в сторону Солнца. Такие редкие образования, по его мнению, слагаются из наиболее крупных частиц ядра, для которых отталкивающая сила оказывается ничтожной. С их появлением, по-видимому, и связан процесс распада комет, приводящий к образованию метеорных потоков.
В 70-х гг. Бредихин уделил много внимания и изучению большого красного пятна на поверхности Юпитера. Не ограничиваясь собиранием эмпирического материала, он высказал предположение, что пятно — это огромная глыба шлака, появившаяся на не остывшей еще поверхности планеты, начало твердой коры, которой со временем должна покрыться вся планета. В свете новейших данных науки эта гипотеза не подтверждается: новые исследования приводят к выводу о низкой температуре поверхности Юпитера. Поэтому надо искать другое объяснение явления красного пятна. Но для того времени гипотеза Бредихина была смелой попыткой объяснения загадочного образования на крупнейшей планете солнечной системы.
Труды Федора Александровича получили широкую известность во всем мире и не могли остаться без официального признания. Выражением такого признания явилось избрание Ф. А. Бредихина в члены Германской академии естествоиспытателей и Лондонского астрономического общества, а также присуждение ему диплома почетного доктора Падуанским университетом. У себя на родине он давно уже состоял почетным членом многих ученых обществ и некоторых университетов.
Бредихин расширил научную программу работ обсерватории. Если раньше в Пулково занимались астрофизикой в небольшом объеме, то под руководством Бредихина астрофизические работы приобрели большой размах, для них была установлена новая мощная аппаратура, начались обширные циклы спектральных и астрофотографических исследований. Федор Александрович обратил внимание на исключительно благоприятные для астрофизических работ климатические условия Одессы и Ташкента; при его содействии для обсерваторий в этих городах были приобретены новые , и там начинают работать молодые астрофизики, прошедшие школу в Пулково.
Пробыв пять лет директором Пулковской обсерватории, Бредихин мог считать, что здесь его задача выполнена, что обсерватория прочно поставлена на службу отечественной науке. В 1895 г. он оставил должность директора. Доработка теории кометных форм и участие в работах Академии наук были основным делом последних лет жизни Федора Александровича. Он скончался от воспаления легких 1 мая (по ст. старому стилю) 1904 г., оставив неизгладимый след в истории науки.
Он оставил после себя не только научные труды, но и свою астрофизическую школу. В трудах его выдающихся учеников Цераского, Белопольского и Костинского получили дальнейшее развитие все основные разделы астрофизики: звездная фотометрия, спектроскопия, астрофотография. Влияние его исследований распространилось и на последующее поколение русских астрономов. Ученики его учеников продолжают развитие его теории комет вплоть до наших дней.
Бредихин был и остается одним из самых замечательных представителей нашей, столь богатой блестящими деятелями, отечественной науки. [/sms]
