Урбен Жан Жозеф Леверье ( французский : [yʁbɛ̃ ʒɑ̃ ʒɔzɛf lə vɛʁje] ; 11 марта 1811 - 23 сентября 1877) был французским астрономом и математиком, который специализировался на небесной механике и наиболее известен тем, что предсказал существование и положение Нептуна , используя только математику. .
Расчеты были сделаны для объяснения расхождений с орбитой Урана и законами Кеплера и Ньютона . Леверье отправил координаты Иоганну Готфриду Галле в Берлин, попросив его проверить. Галле нашел Нептун в ту же ночь, когда получил письмо Леверье, в пределах 1° от предсказанного положения.
Открытие Нептуна широко рассматривается как драматическое подтверждение небесной механики и является одним из самых замечательных моментов в науке XIX века.
Урбен Леверье родился в Сен-Ло , Манш, Франция, в скромной буржуазной семье, его родителями были Луи-Батист Леверье и Мари-Жанна-Жозефина-Полина де Бодр. [1]
Он учился в Политехнической школе - кратко химию у Гей-Люссака , писал статьи о сочетаниях фосфора и водорода, а также фосфора и кислорода. [2]
Затем он переключился на астрономию, особенно на небесную механику, и устроился на работу в Парижскую обсерваторию . Он провел там большую часть своей профессиональной жизни, в конечном итоге став директором учреждения в 1854–1870 и снова в 1873–1877 годах. [3]
В 1846 Леверье стал членом Французской академии наук , а в 1855 был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук . Его имя — одно из 72 имен, написанных на Эйфелевой башне .
Первая работа Леверье по астрономии была представлена Академии наук в сентябре 1839 года под названием Sur lesvariations séculaires des Orbites des Planetes ( «О вековых изменениях орбит планет »). Эта работа затронула самый важный на тот момент вопрос астрономии: стабильность Солнечной системы , впервые исследованную Лапласом . Ему удалось вывести некоторые важные ограничения на движение системы, но из-за неточно известных масс планет его результаты были предварительными.
С 1844 по 1847 год Леверье опубликовал ряд работ о периодических кометах , в частности работы Лекселла , Фэя и ДеВико . Ему удалось продемонстрировать некоторые интересные взаимодействия с планетой Юпитер , доказав, что некоторые кометы на самом деле были повторным появлением ранее известных комет, брошенных на другие орбиты. [4]
Самым известным достижением Леверье является его предсказание существования тогда еще неизвестной планеты Нептун, используя только математику и астрономические наблюдения известной планеты Уран. Вдохновленный физиком Араго , [5] директором Парижской обсерватории, Леверье в течение нескольких месяцев интенсивно занимался сложными расчетами, чтобы объяснить небольшие, но систематические расхождения между наблюдаемой орбитой Урана и той, которая была предсказана на основе законов гравитации Ньютона . В то же время, но без ведома Леверье, аналогичные расчеты провел Джон Коуч Адамс в Англии. Леверье публично объявил Французской академии о своем окончательном предсказанном положении невидимой возмущающей планеты Урана 31 августа 1846 года, за два дня до того, как окончательное решение Адамса было отправлено частным образом по почте в Королевскую Гринвичскую обсерваторию . Леверье передал свое собственное предсказание 18 сентября в письме Иоганну Галле из Берлинской обсерватории . Письмо пришло пять дней спустя, и в тот же вечер, 23 сентября 1846 года, Галле и Генрих д'Аррест обнаружили планету с помощью берлинского рефрактора Фраунгофера в пределах 1° от предсказанного местоположения вблизи границы между Козерогом и Водолеем .
Существовали и до сих пор существуют разногласия по поводу распределения заслуг за это открытие. В утверждениях об открытиях Леверье, Галле и д'Арре нет никакой двусмысленности. Работа Адамса началась раньше, чем работа Леверье, но была завершена позже и не имела никакого отношения к фактическому открытию. Даже самый краткий отчет о предсказанных Адамсом элементах орбиты не был опубликован более чем через месяц после визуального подтверждения Берлином. Адамс полностью публично признал приоритет и заслугу Леверье (не забыв упомянуть о роли Галле), когда представил свою статью Королевскому астрономическому обществу в ноябре 1846 года: [6]
Я упоминаю эти даты только для того, чтобы показать, что мои результаты были получены независимо и до публикации результатов г-на Леверье, а не с намерением помешать его справедливым притязаниям на честь открытия; ибо нет сомнения, что его исследования были впервые опубликованы миру и привели к фактическому открытию планеты доктором Галле, так что изложенные выше факты не могут ни в малейшей степени умалить заслугу, причитающуюся М. Леверье.
- Адамс (1846)
В начале XIX века методы предсказания движения планет были несколько разрозненными и разрабатывались на протяжении десятилетий многими разными исследователями. В 1847 году Леверье взял на себя задачу «...охватить в одном произведении всю планетную систему, привести все в гармонию, если возможно, в противном случае заявить с уверенностью, что существуют еще неизвестные причины возмущений...», [7] работа, которая будет занимать его всю оставшуюся жизнь.
Леверье начал с переоценки до седьмого порядка метода расчета планетарных возмущений , известного как возмущающая функция. Этот вывод, в результате которого было получено 469 математических терминов, был завершен к 1849 году. Затем он собрал наблюдения за положениями планет еще в 1750 году. Их изучение и исправление несоответствий с самыми последними данными занимали его до 1852 года .
Леверье опубликовал в «Анналах обсерватории Парижа » таблицы движений всех известных планет, публикуя их по мере их завершения, начиная с 1858 года. [8] Таблицы составили фундаментальные эфемериды «Знания времен». , астрономический альманах Бюро долгот , примерно до 1912 года. [9] Примерно в это же время работа Леверье о внешних планетах была пересмотрена и расширена Гайо . [10]
Леверье начал изучать движение Меркурия еще в 1843 году, опубликовав отчет под названием « Détermination nouvelle de l'orbite de Mercure et de ses perturbations» ( «Новое определение орбиты Меркурия и ее возмущений »). [4] В 1859 году Леверье первым сообщил, что медленная прецессия орбиты Меркурия вокруг Солнца не может быть полностью объяснена ньютоновской механикой и возмущениями известных планет. Среди возможных объяснений он предположил, что другая планета (или, возможно, вместо этого серия более мелких «корпускул») может существовать на орбите даже ближе к Солнцу, чем орбита Меркурия, чтобы объяснить это возмущение. [11] (Другие рассмотренные объяснения включали небольшое сжатие Солнца.) Успех поисков Нептуна , основанных на возмущениях орбиты Урана , заставил астрономов поверить в это возможное объяснение, и гипотетическая планета даже была названа Вулкан . Однако ни одна такая планета так и не была найдена [12] , а аномальную прецессию в конечном итоге объяснили с помощью общей теории относительности .
Методы управления Леверье не понравились сотрудникам Обсерватории , и споры стали настолько большими, что он был изгнан в 1870 году. Его сменил Делоне , но был восстановлен в должности в 1873 году после того, как Делоне случайно утонул. Леверье занимал эту должность до своей смерти в 1877 году .
Леверье женился на Люсиль Клотильде Шоке в 1837 году [13] и имел троих детей. [14] [15] Он умер в Париже, Франция, и был похоронен на кладбище Монпарнас . Над его могилой стоит большой каменный небесный глобус. Его запомнит фраза, приписываемая Араго : «человек, открывший планету кончиком пера».
В 1847 году он был избран членом Американского философского общества . [16]
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
