Случай рождает открытие

Замечено, что нередко научные открытия рождаются весьма случайно, в результате стечения непредвиденных, порой забавных обстоятельств. Подобное произошло и с Цёльнером - изобретателем астрономического фотометра.

Карл Фридрих Цёльнер

Фотометр Цёльнера

Однажды вечером Цёльнер ехал по железной дороге из Берна в Базель. Удобно устроившись в купе, он принялся через окно вагона разглядывать ясное звездное небо. К своему удивлению, среди известных звезд он обнаружил непонятный ярко-красный объект. Эта светящаяся точка ни в коем случае не могла быть Марсом. Желая получше рассмотреть объект, Цёльнер открыл окно. Однако таинственная красная звезда исчезла. Он закрыл окно и сел на место. Каково же было его изумление, когда звезда снова возникла на том же самом месте! Он повторил опыт: звезда "появлялась" лишь при закрытом окне. Очевидно, она была не "настоящая". И действительно, у противоположной стены купе Цёльнер обнаружил маленькую газовую лампу, которую, чтобы она не слепила пассажиров, накрыли платком. А в платке, покрывавшем лампу, оказалась крошечная дырочка: отражение лампочки в оконном стекле точно попадало в поле зрения Цёльнера и создавало иллюзию настоящей звезды.

Приехав в Базель, Цёльнер немедленно решил использовать свое открытие в эксперименте. Он изготовил из картона импровизированную трубу телескопа и под некоторым углом вставил в нее стеклянный диск. Крошечное отверстие, проделанное в картонной стенке трубы, пропускало комнатный свет, который, попадая на диск, создавал эффект искусственной "звезды". С помощью этой безобъективной трубы Цёльнер из комнаты наблюдал звездное небо, и в зависимости от того, насколько плотно он прикрывал отверстие в картонной трубе, "звезда" то появлялась в поле зрения, то исчезала. Если бы удалось найти способ изменять яркость и цвет такой искусственной "звезды", фантазировал Цёльнер, то можно было бы получить прекрасный фотометр. Тогда, увеличивая или уменьшая яркость светящейся точки, можно добиться того, чтобы она сравнялась с яркостью исследуемой настоящей звезды. Такой сравнительный метод давал возможность значительно повысить точность определений яркости по сравнению с известными прежде методами. Несомненными преимуществами подобного прибора были бы простота его конструкции и удобство работы с ним, тогда как обычные устройства для измерения яркости звезд не обладали этими качествами.

Цёльнер решил измерять яркость звезды поляризационным методом. Вращая специальные поляризационные фильтры, он изменял тем самым интенсивность искусственного света, пока она не совпадала с интенсивностью света исследуемой звезды. Цёльнер предусмотрел даже устройство для получения одинаковой окраски этой "искусственной звезды" (миры^*) и изучаемой звезды. Суть метода заключалась в том, что, измерив угол поворота светофильтра, можно было точно установить изменение интенсивности. Уже первые эксперименты подтвердили пригодность метода. Цёльнер изложил свой метод в статье, которую и отправил в Венскую Академию. Однако комиссия экспертов отказала ему в выдаче обещанной премии на том основании, что он провел слишком мало измерений яркости звезд. Два других претендента также не получили премии. Формальность подхода венских специалистов, безусловно, не делает им чести. Как только работа Цёльнера была опубликована в Берлине, она тотчас же получила блестящую оценку в журнале Astronomischen Nachrichten, пользующемся международной известностью.

^*(Мирой называется специальное оптическое устройство, служащее для выверки и калибровки спектральных и оптико-механических приборов. - Прим. перев.)

Несколько лет спустя фотометры Цёльнера прочно обосновались под куполами обсерваторий всех наиболее развитых стран мира. Фотометр Цёльнера позволил сделать существенный скачок в определении яркости звезд, повысив точность измерения по сравнению с прежними методами примерно в 10 раз. Кроме того, метод Цёльнера отличался простотой, а полученные результаты не требовали сложной обработки.