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WICHTIGSTEN WISSENSCHAFTLICHEN ENTDECKUNGEN
Planet Neptun. Geschichte und Wesen der wissenschaftlichen Entdeckung
Verzeichnis / Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen Nach Herschels Entdeckung des Uranus In vielen Observatorien der Welt begannen sorgfältige Beobachtungen der Bewegung des neuen Planeten. Unter Verwendung der Newtonschen Gesetze und unter Berücksichtigung der Anziehungskraft der damals entdeckten Planeten verfeinerten Astronomen die Umlaufbahn von Uranus und waren Mitte der ersten Hälfte des XNUMX. Jahrhunderts endgültig von der scheinbaren Umlaufbahn des neuen Planeten und den Ergebnissen überzeugt von Berechnungen jedes Jahr von Beobachtungen ... divergieren immer mehr. Die klügsten Wissenschaftler haben mutig behauptet, dass die Bewegung von Uranus stark von einem ziemlich großen Planeten beeinflusst wird, der sich dahinter befindet und der Wissenschaft noch unbekannt ist. Urbain Le Verrier in Frankreich und John Adams in England waren in der Lage, die Position und Größe eines unbekannten Planeten, der die Umlaufbahn von Uranus „stört“, mathematisch genau zu bestimmen. Folgt man tatsächlich der Chronologie, dann sollte man zunächst die Forschungsgeschichte des englischen Astronomen John Adams skizzieren. John Couch Adams (1819–1892) wurde in einer Bauernfamilie in Lidcote, Cornwall, geboren. Schon als Kind zeigte er für sein Alter außergewöhnliche mathematische Fähigkeiten, und 1831 schickten ihn seine Eltern zum Studium an eine Privatschule in Devonport, die für ihr hohes Unterrichtsniveau bekannt war. Dort, am Institut für Mechanik, verbrachte er seine gesamte Freizeit und lernte hier erstmals die wissenschaftliche Literatur kennen. 1835 beobachtete er selbst den Halleyschen Kometen und 1837 eine Mondfinsternis, woraufhin er seine erste kurze Notiz veröffentlichte. Im Herbst 1839 besteht er die Prüfung am St. John's College der Universität Cambridge mit Bravour und beginnt dort sein Studium. Astronomie fasziniert Adams immer mehr. 1841 lernte er die Veröffentlichung des Direktors des Greenwich Observatory Erie von 1832 kennen, die Bouvards Theorie für Uranus umriss, ihre Schwierigkeiten beschrieb, „alte“ und „neue“ Beobachtungen zusammen zu berücksichtigen, und ihre Diskrepanzen mit Beobachtungen danach 1820. Dies bestimmte über viele Jahre den wissenschaftlichen Weg von Adams. Im selben Jahr 1841 beginnt Adams, Astronomie als regulären Studentenkurs zu studieren, insbesondere die Theorie der Bewegung des Mondes und der Planeten. Dann bereitete er sich das ganze Jahr 1842 hindurch auf den berühmten jährlichen Mathematikwettbewerb für Cambridge vor, der die offizielle Prüfung für einen Bachelor-Abschluss in mathematischen Wissenschaften war. Nach dem Wettbewerb erwirbt Adams einen Bachelor-Abschluss. Als erster Preisträger wird er Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der Hochschule. Aber das Problem des Uranus macht ihm am meisten Sorgen. Zu diesem Zeitpunkt hatte er endgültig die Meinung bestärkt, dass Unregelmäßigkeiten in der Bewegung des Uranus von einem unbekannten, weiter entfernten Planeten verursacht werden. Wie aus den Einträgen in Adams Tagebüchern hervorgeht, wurde er schließlich durch Mary Somervilles populärwissenschaftliches Buch The Connection Between the Physical Sciences davon überzeugt. Zu Beginn des Sommers 1843 reiste Adams für die Sommerferien in sein Haus in Lidkot, wo er schließlich begann, Uranus zu studieren. Im Oktober dieses Jahres erhält er bereits die ersten Ergebnisse. An diesem Problem arbeitet er weiter. Gleichzeitig erhält er noch mathematisch genauere Lösungen für das Problem. Insgesamt erhielt Adams vom Sommer 1843 bis September 1845 sechs Lösungen, von denen er jede für genauer hielt als die vorherige. Obwohl Adams in seinen wissenschaftlichen Plänen und Forschungen sehr entschlossen und mutig wurde, war er im Alltag unglaublich bescheiden und schüchtern. So wanderten die ersten fünf Lösungen für das Problem eines unbekannten Planeten, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht das Licht gesehen hatten und niemandem bekannt wurden, anschließend nur in die Regale der Archive des Cambridge College of St. John, wo sie sich befinden bis jetzt als großer Wert gehalten. Nur die sechste Lösung oder vielmehr nur eine Zusammenfassung der Ergebnisse, die am vollständigsten und genauesten zu sein schien, wagte Adams im Herbst 1845 Airy und James Challis, Professor für Astronomie, Direktor des Cambridge Observatory, privat zu zeigen , die er als die größten Autoritäten in der Astronomie ansah. Mehr oder weniger detailliert sind diese Entscheidung und die letzte, siebte Entscheidung, die 1846 erhalten wurde, in dem einzigen Artikel beschrieben, der von Adams nur als Bericht bei einem Treffen der Royal Astronomical Society of England vorgelegt wurde im November 1846 (nach der eigentlichen Entdeckung von Neptun). Anhand dieses Artikels und sehr kurzer Angaben in der Literatur kann man den Inhalt von Adams' ersten Studien beurteilen. Adams schreibt eine kurze Notiz, in der er erklärt, dass die Lösung der schwierigsten Aufgabe, die die gesamte astronomische Welt seit fast fünfzehn Jahren beschäftigt, abgeschlossen ist. Aber Eri reagierte auf Adams' Hinweis deutlich ablehnend. Er ist Adams weder in Wort noch in Tat begegnet. Von September 1845 bis Juli 1846 hatten die von Adams erzielten Ergebnisse also keine praktische Wirkung. Kein Wort darüber erschien in der Presse. Zur gleichen Zeit arbeitete der französische Astronom Le Verrier an demselben Problem wie Adams, ohne etwas über die Forschung des englischen Wissenschaftlers zu wissen. Urbain Jean Joseph Le Verrier - einer der größten französischen Astronomen des XNUMX. Jahrhunderts. Es genügt zu sagen, dass das französische astronomische Jahrbuch in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts es vorzog, die Koordinaten von Merkur, Venus, Erde und Mars zu veröffentlichen, dh vier der neun Planeten, berechnet auf der Grundlage der Theorie und spezifisch Formeln von Le Verrier! Aber die Entdeckung von Neptun brachte Le Verrier den größten und weltweiten Ruhm. Urbain Le Verrier (1811-1877) wurde in der Stadt Saint-Lô in der Normandie geboren. Der Vater ist ein bescheidener Angestellter. Bereits in der Schule zeigte Le Verrier eine Begabung für Naturwissenschaften, und Eltern, die ehrgeizige Hoffnungen für ihren Sohn hegten, schickten ihn 1828 für zwei Jahre an das College der Stadt Caena, um ihre Kenntnisse in Mathematik zu verbessern. Le Verrier absolvierte 1830 das College. Ein Jahr später besteht er erfolgreich den Wettbewerb um die Polytechnische Schule. Nach dreijährigem Schulabschluss mit Auszeichnung erhielt Le Verrier die Chance, sich selbstständig einen Job auszusuchen. Er wurde Chemiker in einer der Regierungsbehörden. Le Verrier kam durch Zufall in die Astronomie. 1837 waren seine astronomischen Kenntnisse noch recht schwach. Aber die Karriere eines Wissenschaftlers erwies sich dank seines großen Talents als schnell und brillant. Bereits 1839 reichte er nach zwei Jahren sehr intensiver Arbeit der Pariser Akademie der Wissenschaften einen Bericht „Über die weltlichen Störungen (Änderungen) der Planetenbahnen“ ein, der bald veröffentlicht wurde. 1840 veröffentlichte Le Verrier noch genauere Ergebnisse zu diesem Problem. In den nächsten drei Jahren arbeitete er an der Theorie der Merkurbewegung. Von Ende 1843 bis zum Sommer 1845 führte Le Verrier sehr interessante Studien an einigen kurzperiodischen Kometen durch und veröffentlichte die Ergebnisse sofort, die ebenfalls in den goldenen Fundus der Himmelsmechanik eingingen. Es überrascht nicht, dass Francois Arago, Direktor des Pariser Observatoriums und damaliger Leiter der französischen Astronomie, im Sommer 1845 Le Verrier vorschlug, das damals dringendste Problem der Entdeckung eines unbekannten Planeten, der Uranus störte, anzugehen. Le Verrier geht sofort auf dieses Problem ein. Seine Forschungsgeschichte ist relativ kurz und erfolgreich. Im November 1845 stellte er der Akademie der Wissenschaften vor und veröffentlichte sofort den ersten Artikel über Uranus. Er baut die gesamte Theorie der Bewegung des Uranus neu auf, wobei er Störungen von bekannten Planeten berücksichtigt und alles überlagert und verfeinert, was von Bouvard getan wurde. Seine Arbeit und die Art der Präsentation selbst zeichneten sich durch Gründlichkeit, Liebe zum Detail und Klarheit aus. Während des Winters 1845 und des Frühjahrs 1846 setzt Le Verrier seine Forschungen intensiv fort und reicht am 1. Juni einen zweiten Artikel zu diesem Problem bei der Akademie der Wissenschaften ein. Es besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil vergleicht Le Verrier alle bisherigen Uranus-Beobachtungen und Berechnungen zu seiner exakten Theorie der Uranus-Bewegung. Im zweiten Teil geht Le Verrier auf die Hypothese der Existenz eines unbekannten Planeten über. Zunächst analysiert er kurz und klar andere Hypothesen zu den Gründen für das Fehlverhalten von Uranus und widerspricht ihnen. Le Verrier stellt dann ein inhaltlich ähnliches Problem wie das von Adams betrachtete: Bestimmung der Elemente der Bahn eines unbekannten störenden Planeten, sowie Korrekturen an den Elementen der ursprünglichen Bahn des Uranus, so dass am Ende die Theorie der die Bewegung des Uranus würde unter Berücksichtigung des Einflusses dieses unbekannten Planeten Beobachtungen entsprechen. In diesem Artikel gibt er eine vorläufige Lösung für das Problem. Die gesamte Analyse sieht insgesamt sehr solide aus und lässt keinen Zweifel an der Richtigkeit der Ergebnisse. In Frankreich wurde Le Verriers Artikel mit Begeisterung aufgenommen und als analytischer Triumph gewertet. Die französischen Astronomen, an die sich Le Verrier zuerst wandte, wollten jedoch nicht die Suche nach einem neuen Planeten organisieren. Er suche dringend nach Möglichkeiten, "seine Arbeit in die beobachtende Praxis einzuführen". Le Verrier wandte sich nicht an ehrwürdige Astronomen und Observatoriendirektoren. Er wandte sich an den jungen deutschen Astronomen Johann Gottfried Galle, Assistent an der Berliner Sternwarte. Am 18. September schickt Le Verrier einen Brief nach Halle, in dem er schreibt: „... Ich möchte einen hartnäckigen Beobachter finden, der sich bereit erklärt, einige Zeit Beobachtungen in dieser Region des Himmels zu widmen, wo sich möglicherweise ein unbekannter Planet befindet lokalisiert. Ich bin auf der Grundlage der Bewegungstheorie Uranus zu meiner Schlussfolgerung gekommen..." Halle erhielt diesen Brief am 23. September. Seine Reaktion war sofort und positiv. Noch in derselben Nacht setzte er sich ans Teleskop – den 23-cm-Refraktor der Berliner Sternwarte. Galle begann D'Arrest zu helfen, der eine glückliche Idee hatte. Er schlug vor, eine Sternkarte des Himmels zu verwenden und die Positionen der beobachteten und aufgezeichneten Himmelskörper im Laufe der Beobachtungen sofort zu vergleichen. Ein unbekannter Planet sollte nicht auf der Karte sein, also ist der Planet der Stern, der nicht auf der Karte markiert ist. Es war zwar eine detaillierte und genaue Sternenkarte erforderlich, ohne die eine solche Methode der Planetensuche nur zu Missverständnissen führen würde. Weder englische noch französische Astronomen hatten eine solche Karte dieses Teils des Himmels. Aber sie landete an der Berliner Sternwarte. Es war eine Karte des Sternenatlasses der Berliner Akademie der Wissenschaften von Carl Bremiker (1804–1877), Ende 1845 gedruckt, aber noch nicht an andere Sternwarten verteilt. Galle und d'Arrest nahmen die Karte und setzten ihre Beobachtung fort. Galle benannte die Sterne einen nach dem anderen, und d'Arrest markierte sie auf der Karte. Bald, nämlich fast genau um Mitternacht, benannte Galle einen Stern von etwa 8. Größe, den d'Arrest auf der Karte nicht fand. Seine Position wich von der aus den Daten von Le Verrier berechneten ab, jedoch nur geringfügig. Daher war dies der lang gesuchte Planet. Vom Beginn der Beobachtungen bis zur bemerkenswerten Entdeckung in jener bedeutsamen Nacht des 23. September 1846 vergingen nur wenige Stunden. Die Entdeckung wurde am nächsten Abend bestätigt. Alles stimmte mit Le Verriers Daten überein: Position, Helligkeit, Eigenbewegung. Am Morgen des 25. September schreibt Galle einen Brief an Le Verrier, in dem er die Entdeckung des Planeten bestätigt: „Der Planet, dessen Position Sie angegeben haben, existiert wirklich. Am selben Tag, an dem ich Ihren Brief erhielt, entdeckte ich einen Stern der 8. Größe.“ , nicht eingezeichnet auf der hervorragenden Karte Bremiker) aus dem Sternatlas der Berliner Akademie der Wissenschaften. Beobachtungen in der folgenden Nacht bestätigten, dass es sich um den gewünschten Planeten handelt.“ Dies sind die Umstände der offiziellen und allgemein anerkannten Entdeckung des achten Planeten im Sonnensystem. Die Methode, mit der die Existenz von Neptun vorhergesagt wurde, hat die Fantasie der Wissenschaftler beflügelt. Die Bewegung von Neptun begann sorgfältig überwacht zu werden und entdeckte bald so signifikante Unterschiede zwischen den beobachteten und theoretischen Umlaufbahnen des neuen Sterns, dass dies nur durch die Existenz eines anderen Planeten jenseits von Neptun erklärt werden konnte! Am 18. Februar 1930 entdeckte der junge Astronom Clyde Tombaugh vom Lovell Observatory in Amerika schließlich (in einer Entfernung von fast dem dreifachen Radius der Neptunbahn) einen neuen Planeten im Sonnensystem namens Pluto. Tombo bestätigte damit die Berechnungen der berühmten theoretischen Astronomen Percival Lovell und William Pickering. Wahrhaftig, wie der berühmte französische Optiker und Astronom François Arago sagte: "... mentale Augen können starke Teleskope ersetzen ..." Autor: Samin D. K.
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