Трудные вопросы и ясные ответы. Путь создателя поляризационного фильтра, фото- и цианометра Франсуа Араго
Один из людей, чья деятельность имела огромное значение в исследовании Солнца, а его изобретениями пользуются не только астрономы, но и современные фотографы. Франсуа Араго прожил очень непростую жизнь, подобно Галилею. Но, несмотря на это, смог войти в историю как астроном, физик, математик, а также политический деятель.
Франсуа Араго и Солнце / Коллаж: PogodaSolnce; Фото Vivek Doshi / Unsplash; Рисунок The Warner Library (1917) and the Edgar Fahs Smith collection
Доминик Франсуа Жан Араго родился в коммуне Эстагель в Восточных Пиренеях на юге Франции 26 февраля 1786 года. Он был старшим ребёнком в семье. Его братья, как и Франсуа, не остались безызвестными: один из них, Этьен Венсан, писал в соавторстве немало драматических произведений. Но наиболее выдающимся в семье оказался Франсуа.
Исследования
В возрасте 18 лет Араго поступил в Политехническую школу в Париже, несколько лет спустя был назначен секретарём Парижской обсерватории. Свой путь к науке он проложил через тернии, начиная с геодезических исследований. В юности он участвовал в экспедиции по измерению дуги меридиана, проходящей через Францию и Испанию. Всё бы ничего, если бы не опасность: экспедиция проходила во время войны с Испанией, и Араго во время своей научной работы был взят под арест.
Выйдя из-под ареста, Араго смог опубликовать результаты исследования меридиана. Это и другие достижения привели к неожиданному: всего-то в возрасте 23 лет его избрали членом Французской академии наук.
Впрочем, одним из важнейших вкладов Араго стали не столько геодезические исследования, сколько физические: например, открытие вращательного магнетизма. Так, он обнаружил, что вращающийся медный диск способен вызывать отклонение магнитной стрелки, расположенной над ним. Это явление (вращение Араго), позже объяснённое Фарадеем с помощью закона электромагнитной индукции, стало предвестником создания электродвигателей и генераторов.
Это открытие принесло ему медаль Копли Королевского общества в 1825 году. На этом путь учёного не кончился. Он смог провести эксперимент, подтверждающий правильность теории дифракции, разработанной Френелем.
Астрономия
Существенный вклад учёный внёс в изучение неба. Араго разработал поляризационный фильтр, с помощью которого можно было исследовать поляризованный свет. Это отлично пригодилось в изучении таких объектов, как, например, кометы.
Первой изученной таким образом стала комета Траллеса, открытая 1 июля 1819 года.
Рисунок кометы / Эзра Отис Кендалл
Анализ Араго показал, что свет от хвоста кометы был поляризован. Он понял, что комета не имела собственного света, а некоторый свет от её хвоста был отражённым от Солнца. Благодаря открытию учёным поляризационного фильтра позже был также изобретён полярископ. В придачу, открыв цветную поляризацию, он изобрёл фотометр и цианометр.
Согласно опубликованной Кембриджем биографии, Араго одним из первых догадался о взаимодействиях полярных сияний и магнитных бурь.
Кстати о последних: одно из центральных мест в исследованиях учёного занимало именно Солнце. Во время великого полного солнечного затмения 1842 года он смог провести тщательные наблюдения и прийти к выводу, что Солнце полностью газообразное, что в то время было революционной концепцией.
И дальше…
В 1830 году Араго стал директором Парижской обсерватории. На этом посту он продолжил развитие астрономических инструментов и методов наблюдения. Он усовершенствовал методы измерения диаметров планет и звёзд, а также занимался изучением солнечных пятен.
Араго был не только учёным, но и активным политическим деятелем. Он был убеждённым республиканцем и выступал за свободу и равенство. После революции 1848 года стал членом Временного правительства и занимал пост морского и военного министра. Так он, в частности, способствовал отмене рабства во французских колониях.
Наука должна быть доступна всем — ещё одно убеждение учёного. Араго читал публичные лекции по астрономии, которые собирали огромные аудитории. Его стиль преподавания отличался ясностью и увлекательностью, способствовал завлечению всё большего числа людей к занятию наукой.
Про него можно было сказать так: он отвечал ясно, даже если вопрос был трудным.
