19 столетие стало времен очень бурного развития астрономической науки. В Европе увеличивается количество построенных обсерваторий, телескопическая техника совершенствуется, размеры рефлекторов становятся более масштабными.
В 1802 году английский физик и математик Уильям Волладсон, открывший за год до этого ультрафиолетовые лучи, построил первый спектроскоп, в котором узкая щель располагалась параллельно ребру центральной призмы. При наведении этого прибора на Солнце, учёный заметил, что солнечный спектр пересекают чёткие тёмные линии. Своему открытию Волладсон не придал особого значения, ибо не понял его смысл. Спустя двенадцать лет, немецкий физик Йозеф Фраунгофер смог объяснить тёмные линии в солнечном спектре поглощением лучей атмосферными газами Солнца, в качестве доказательств он привёл дифракционные явления света. Немецкий учёный измерил в наблюдаемых линиях длины волн, которые с тех пор получили название фраунговеры.
К середине 19 века учёными уже были хорошо изучены светящиеся спектры газов. Таким образом, было установлено, что при свечении паров возникает яркая жёлтая и тёмная линии. Вопрос различности цветных линий смогли решить только в 1859 году известный немецкий физик Густав Кирхгов и его помощник Роберт Бунзен. В сравнении длин волн фраунговеровых линий и линий излученных паров в спектре Солнца, они обнаружили на этом объекте наличие натрия, железа, магния, кальция, хрома и других металлов. При каждом анализе светящимся лабораторным линиям земных газов точно соответствовали линии спектра Солнца. В 1862 году шведский астроном и физик Андрес Ангстрем обнаружил в солнечном спектре линии водорода. В том же году, он, измерив длины волн нескольких тысяч линий, рассчитал и составил первый атлас спектра Солнца.
В 1836 году развивается фотометрическая астрономия, с помощью которой проводятся количественные измерения энергетической характеристики поля излучения. В основе фотометрических измерений лежит теория светового поля, усовершенствованная впоследствии Андреем Гершуном. Пионером фотометрических наблюдений за звёздами выступил английский астроном и физик Вильям Гершель. Результатами первых наблюдений стали инфракрасные показатели солнечной активности.
В 40-х годах 19 века произошло рождение фотографической астрономии, основателями которой по праву считаются американские астрономы Уильям и Джордж Бонд. Эти учёные первыми сделали фотографию звезды - снимок Веги был сделан из Массачусетской обсерватории. На основе фотографической астрономии в мир выходит атлас подлинных фотографий Луны.
С середины 19 века начинается важнейший этап в астрономии, благодаря тому, что возникает спектральный анализ и происходит развитие фотографической науки. Эти современные методы позволили учёным начать изучение физических особенностей небесных тел, выделить составляющую их природу и существенно расширить область и границы исследуемых пространств. В то время возникла наука астрофизика, активно развивающаяся в 20 веке и продолжающая формироваться в наши дни. В сфере внимания учёных того времени оказались принципы устройства и эволюции космических тел. Новая наука от физики взяла методику изучения, а от астрономии - необъятную область исследований. Термин «астрофизика» возник в 60-е годы 19 века, основателем этой науки заслуженно считается немецкий учёный Иоганн Целльнер, профессор Лейпцигского университета.
Главными достижениями в 19 веке стало открытие начала термодинамики, точно известным определением вышло, что свет имеет волновую природу и т.д. Благодаря этим и другим явлениям, ставшим объяснимыми и понятными, появилась возможность создания первого астрофизического инструмента, который назвали полярископом. С этого момента ученые начали изучать лучевую корону, которая ранее была видна только в момент полных солнечных затмений. Продолжались исследования и метеоритов. Изучая их, ученые подтверждали суждения о том, какие известные на земле химические элементы входят в состав небесных тел. Однако вскоре метеоритами занялись минералоги и химики. Несомненно, метеориты являлись небесными телами, но астрономов интересовали исключительно их орбиты. А так как высчитывание орбит оказалось наиболее сложной задачей, ученые стали уделять меньше времени изучению этих тел. Наиболее интересным объектом исследования оставалось Солнце, Луна и другие звезды. В то же время был изобретен новый метод исследования — фотография, благодаря которому астрономы получили возможность изучать спектры комет.
Технические и научные достижения позволили учёным во всём мире совершать значительные открытия, результатом которых стало окончательно сформированное представление о Вселенной. Анализируя накопленные за прошедшие столетия знания и теории, учёные-астрономы на рубеже 19-20 веков пришли к соглашению о существовании в космической науке серьёзных парадоксов. Слово «парадокс» означает «странность» или «неожиданность», в переводе с греческого. Под этим названием в науке понимается непривычное, неожиданное, расходящееся с бытующими законами утверждение или вывод. В конце 19 века возникли три парадокса: гравитационный, фотометрический и парадокс «тепловой смерти» Вселенной.
|