«Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии»
«Космос. Иллюстрированная история астрономии космологии» (издательство «НЛО»), переведенная на русский язык Константином Ивановым, — книга энциклопедического охвата. Британский историк науки Джон Норт проводит прямую линию от работы великих астрономов прошлого до достижений современной науки, упоминая более 1600 астрономов и других исторических персонажей. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с фрагментом главы «Математика и солнечная система», который посвящен попыткам Жозефа Луи Лагранжа и Пьера-Симона Лапласа объяснить вековое ускорение движения Луны.
Математика и солнечная система
Одна из наиболее сложных проблем небесной механики XVIII в., действовавшая как постоянный стимул для дальнейшего развития, также касалась неравенств в движении Луны. Среднее движение Луны, усредняемое за весьма долгий период (скажем, за тысячелетие, а не за сто лет), является не постоянной величиной, если сравнивать значения, разделяемые очень большими временными интервалами, а несколько ускоряется. Подозрение в этом впервые высказал Эдмонд Галлей около 1693 г. на основании сравнения данных о затмениях, зарегистрированных в Античности, с тем, что давали в отношении тех же затмений лучшие современные таблицы. В 1749 г. Ричард Данторн вновь оживил интерес к этому предмету и привел дополнительные античные данные, подтверждающие подозрения Галлея. Ускорение было крайне незначительным, и его небольшое значение служит полезным критерием для оценки прогрессивного развития астрономической точности. Данторн установил для него величину всего лишь 10″ за столетие, а другие астрономы, работавшие в конце XVIII в., такие как Майер и Лаланд, были согласны в том, что эта величина должна лежать в интервале между 7″ и 10″ за столетие. Но какова его физическая причина? В 1770 г. Парижская академия объявила о премии за решение этой проблемы, которую получили Эйлер и его сын Иоганн Альбрехт. Однако у них сложилось впечатление, что их доказательство постепенного («векового») ускорения Луны не может быть объяснено через ньютоновские гравитационные силы.
Здесь снова возникло нечто, похожее на кризис ньютоновской науки, и эта тема была предложена Академией в качестве призовой в 1772 г. На этот раз ее получили Эйлер совместно с Лагранжем.
Жозеф Луи Лагранж родился в итальянской семье французского происхождения в Турине (Италия). (Его французское имя представляет собой только последний вариант непрерывно изменяющегося набора фонем.) Еще до того как ему исполнилось двадцать лет, он обратил внимание на свои математические таланты, вступив в переписку с Эйлером. Последовав примеру Эйлера, он применил в 1760-х гг. несколько собственных гениальных методов к изучению движения Луны, а также к изучению возмущений Юпитера и Сатурна, что снискало ему премию Парижской академии и широкую известность. Для него нашли место в Берлине благодаря дружбе д’ Аламбера с королем Пруссии Фридрихом II. Эйлер, который собирался оставить должность в Берлине накануне переезда в Санкт-Петербург, не сумел убедить его последовать за собой, но в Берлине у него осталось несколько энергичных коллег, включая Иоганна Ламберта, чьи космологические идеи мы уже рассматривали. Вскоре феноменальный математический талант Лагранжа стал очевиден для всех. В 1772 г. он разделил с Эйлером премию Академии за сочинение, посвященное проблеме трех тел, рассмотренную в данном случае на примере движения Луны. На сей раз Эйлер в своем эссе от 1772 г. выдвинул идею, что нет никакой возможности объяснить вековое ускорение Луны через гравитацию, но в пространстве должен существовать некий эфирный флюид, оказывающий сопротивление