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가장 중요한 과학적 발견
행성 해왕성. 과학적 발견의 역사와 본질
후 허셜의 천왕성 발견 세계의 많은 천문대에서 새로운 행성의 움직임에 대한 주의 깊은 관찰이 시작되었습니다. 뉴턴의 법칙을 사용하고 그때까지 발견된 행성의 매력을 고려하여 천문학자들은 천왕성의 궤도를 정교화했으며 XNUMX세기 전반 중반에 마침내 새로운 행성의 겉보기 궤도와 그 결과가 매년 관찰의 계산 ... 점점 더 다양해집니다. 가장 기민한 과학자들은 천왕성의 움직임이 천왕성 뒤에 위치하고 아직 과학에 알려지지 않은 다소 큰 행성에 의해 강하게 영향을 받는다고 대담하게 제안했습니다. 프랑스의 Urbain Le Verrier와 영국의 John Adams는 천왕성의 궤도를 교란시키는 미지의 행성의 위치와 크기를 수학적으로 정확하게 결정할 수 있었습니다. 사실 연대기를 따른다면 먼저 영국 천문학자 존 애덤스의 연구 역사를 개괄해야 합니다. John Couch Adams(1819–1892)는 콘월 주 리드코트의 농부 가족에서 태어났습니다. 어렸을 때부터 그는 나이에 비해 뛰어난 수학적 능력을 보였고, 1831년 그의 부모는 그를 높은 수준의 교육으로 유명한 데본포트의 사립학교에 보내 공부했습니다. 그는 여가 시간을 기계 연구소에서 보냈고 여기에서 처음으로 과학 문헌에 익숙해졌습니다. 1835년에 그는 핼리 혜성을 직접 관찰했고, 1837년에는 월식을 관찰한 후 첫 번째 짧은 글을 출판했습니다. 1839년 가을, 그는 케임브리지 대학교의 세인트 존스 칼리지 시험에 훌륭하게 합격하고 그곳에서 공부를 시작합니다. 천문학은 Adams를 점점 더 매료시킵니다. 1841년에 그는 1832년 그리니치 천문대 Erie의 이사가 천왕성에 대한 Bouvard의 이론을 설명하고 "오래된" 관측과 "새로운" 관측을 함께 고려하는 데 어려움이 있으며 이후 관측과의 불일치를 설명하는 출판물에 대해 알게 되었습니다. 1820. 이것은 수년 동안 Adams의 과학적 경로를 결정했습니다. 같은 1841 년에 Adams는 정규 학생 과정, 특히 달과 행성의 운동 이론으로 천문학을 공부하기 시작했습니다. 그런 다음 1842년 내내 그는 수학 과학 학사 학위를 위한 공식 시험인 케임브리지의 유명한 연례 수학 경시 대회를 준비했습니다. 경쟁 후 Adams는 학사 학위를 취득합니다. XNUMX등 수상자로 그는 대학 과학 위원회의 회원이 됩니다. 그러나 천왕성의 문제는 무엇보다도 그를 걱정합니다. 이때까지 그는 마침내 천왕성 운동의 불규칙성이 알려지지 않은 더 먼 행성에 의해 발생한다는 의견을 강화했습니다. Adams의 일기 항목에서 볼 수 있듯이 그는 Mary Somerville의 유명한 과학 서적 The Connection Between the Physical Sciences에서 마침내 이것을 확신했습니다. 1843년 여름 초 Adams는 Lidkot에 있는 그의 집으로 여름 휴가를 떠났고 그곳에서 마침내 천왕성을 연구하기 시작했습니다. 올해 XNUMX월 이미 첫 결과를 받고 있다. 그는 계속해서 이 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 동시에 그는 문제에 대해 훨씬 더 수학적으로 정확한 해결책을 얻습니다. 전체적으로 1843년 여름부터 1845년 XNUMX월까지 Adams는 XNUMX개의 솔루션을 받았으며 각 솔루션은 이전 솔루션보다 더 정확하다고 생각했습니다. Adams는 과학적 계획과 연구에서 매우 단호하고 대담했지만 일상 생활에서 그는 매우 겸손하고 소심했습니다. 따라서 빛을 보지 못하고 당시 누구에게도 알려지지 않은 미지의 행성 문제에 대한 처음 다섯 가지 해결책은 이후 캠브리지 세인트 존 대학의 기록 보관소 선반으로 만 이동했습니다. 지금까지 큰 가치로 유지되었습니다. 가장 완전하고 정확해 보이는 여섯 번째 솔루션 또는 결과의 요약일 뿐인 Adams는 1845년 가을에 Airy와 천문학 교수이자 캠브리지 천문대 책임자인 James Challis에게 개인적으로 공개했습니다. 그가 천문학에서 가장 위대한 권위자로 여겼던 이 결정과 1846년에 받은 마지막 일곱 번째 결정은 영국 왕립천문학회 회의에서 보고서로 Adams가 발표한 유일한 기사에만 설명되어 있습니다. 1846년 XNUMX월(해왕성의 실제 발견 이후). 이 기사와 문헌의 매우 간단한 진술에서 Adams의 첫 번째 연구 내용을 판단할 수 있습니다. Adams는 거의 1845년 동안 전체 천문학 세계를 괴롭힌 가장 어려운 작업의 해결책이 완료되었음을 설명하는 짧은 메모를 작성합니다. 그러나 Eri는 Adams의 메모에 분명히 부정적으로 반응했습니다. 그는 말이나 행동으로 Adams를 만나지 않았습니다. 따라서 1846년 XNUMX월부터 XNUMX년 XNUMX월까지 Adams가 얻은 결과는 실질적인 효과가 없었습니다. 언론에는 그들에 대한 한마디도 나오지 않았습니다. 동시에 프랑스 천문학자 Le Verrier는 영국 과학자의 연구에 대해 전혀 알지 못한 채 Adams와 같은 문제에 대해 연구했습니다. Urbain Jean Joseph Le Verrier - XNUMX세기 프랑스의 가장 위대한 천문학자 중 한 명. XNUMX세기 후반에 프랑스 천문 연감은 수성, 금성, 지구 및 화성, 즉 XNUMX개의 행성 중 XNUMX개의 좌표를 이론과 특정 르 베리에의 공식! 그러나 해왕성의 발견은 르 베리에에게 가장 위대하고 세계적인 명성을 안겨주었습니다. Urbain Le Verrier(1811-1877)는 노르망디의 Saint-Lô 마을에서 태어났습니다. 아버지는 겸손한 직원입니다. 이미 학교에서 Le Verrier는 과학에 대한 적성을 보였고 아들에 대한 야심 찬 희망을 가진 부모는 수학 지식을 향상시키기 위해 1828 년에 그를 Caena시의 대학에 1830 년 동안 보냈습니다. Le Verrier는 XNUMX년에 대학을 졸업했습니다. XNUMX년 후, 그는 Polytechnic School 경쟁을 성공적으로 견뎌냈습니다. 르 베리에는 XNUMX년 후 우등으로 학교를 졸업한 후 독립적으로 직업을 선택할 기회를 얻었습니다. 그는 정부 기관 중 한 곳에서 화학자가되었습니다. Le Verrier는 우연히 천문학을 접하게 되었습니다. 1837년에 그의 천문학 지식은 여전히 다소 약했다. 그러나 그의 뛰어난 재능 덕분에 과학자의 경력은 빠르고 훌륭했습니다. 이미 1839년에 1840년간의 매우 집중적인 작업 끝에 그는 파리 과학 아카데미에 "행성 궤도의 세속적 섭동(변화)에 관한" 보고서를 제출했으며 곧 출판되었습니다. XNUMX년에 Le Verrier는 이 문제에 대해 훨씬 더 정확한 결과를 발표했습니다. 그 후 1843년 동안 그는 수성의 운동 이론을 연구했습니다. 1845년 말부터 XNUMX년 여름까지 Le Verrier는 일부 단기 혜성에 대해 매우 흥미로운 연구를 수행했으며 즉시 그 결과를 발표했으며 이 결과는 천체 역학의 황금 기금에도 포함되었습니다. 1845년 여름, 파리 천문대 소장이자 당시 프랑스 천문학 책임자였던 프랑수아 아라고가 천왕성을 방해하는 미지의 행성을 발견하는 당시 가장 시급한 문제를 르베리에가 떠맡을 것을 제안한 것은 놀라운 일이 아닙니다. Le Verrier는 즉시 이 문제를 진행합니다. 그의 연구 역사는 비교적 짧고 성공적이었습니다. 1845년 XNUMX월에 그는 과학 아카데미에 발표했고 즉시 천왕성에 관한 첫 번째 기사를 발표했습니다. 그는 알려진 행성의 섭동을 고려하여 천왕성 운동에 대한 전체 이론을 재구성하고 Bouvard가 수행한 모든 작업을 중첩하고 정제합니다. 그의 작업과 프레젠테이션 자체의 특성은 철저함, 가장 세밀한 세부 사항에 대한 고려 및 명확성으로 구별됩니다. 1845년 겨울부터 1846년 봄까지 르 베리에는 집중적으로 연구를 계속했으며 1월 XNUMX일 이 문제에 대한 두 번째 논문을 과학 아카데미에 제출했습니다. 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 부분에서 Le Verrier는 천왕성에 대한 기존의 모든 관측과 천왕성의 정확한 운동 이론에 대한 계산을 다시 비교합니다. 두 번째 부분에서 Le Verrier는 미지의 행성이 존재한다는 가설로 이동합니다. 우선, 그는 천왕성의 오작동에 대한 이유에 대한 다른 가설을 간략하고 명확하게 분석하여 동의하지 않습니다. 그런 다음 Le Verrier는 Adams가 고려한 내용과 유사한 문제를 제기합니다. 미지의 교란 행성의 궤도 요소를 결정하고 천왕성의 원래 궤도 요소를 수정하여 결국 이론이 이 미지의 행성의 영향을 고려한 천왕성의 움직임은 관찰과 일치할 것입니다. 이 기사에서 그는 문제에 대한 예비 솔루션을 제공합니다. 전체 분석은 일반적으로 매우 견고해 보이며 결과의 진실성에 대해 의심의 여지가 없습니다. 프랑스에서 Le Verrier의 기사는 열광적인 환영을 받았으며 분석의 승리로 간주되었습니다. 그러나 Le Verrier가 먼저 찾은 프랑스 천문학 자들은 새로운 행성에 대한 검색을 조직하지 않을 것입니다. 그는 "자신의 작업을 관찰 실습에 도입"할 기회를 긴급히 찾고 있습니다. Le Verrier는 유서 깊은 천문학자와 천문대 책임자에게 의지하지 않았습니다. 그는 베를린 천문대의 조수인 젊은 독일 천문학자 요한 고트프리트 갈레에게 의지했습니다. Le Verrier는 18월 XNUMX일 Halle에게 다음과 같은 편지를 보냅니다. 나는 천왕성의 운동 이론에 기초하여 결론에 도달했습니다..." Halle은 23월 23일에 이 편지를 받았습니다. 그의 반응은 즉각적이고 긍정적이었습니다. 그날 밤, 그는 베를린 천문대의 XNUMXcm 굴절 망원경 앞에 앉았습니다. Galle은 행복한 생각을 가진 D' Arrest를 돕기 시작했습니다. 그는 하늘의 별지도를 사용하고 관측 과정에서 관측되고 기록된 천체의 위치를 즉시 비교할 것을 제안했습니다. 미지의 행성은 지도에 표시되지 않아야 하므로 해당 행성은 지도에 표시되지 않은 별이 됩니다. 사실, 상세하고 정확한 별지도가 필요했지만 그러한 행성 검색 방법은 오해로 이어질뿐입니다. 영국인도 프랑스인 천문학자도 하늘의 이 부분에 대한 그런 지도를 가지고 있지 않았습니다. 그러나 그녀는 베를린 천문대에 도착했습니다. 이것은 1804년 말에 인쇄된 Carl Bremiker(1877–1845)의 베를린 과학 아카데미 별지도 지도였습니다. 그러나 아직 다른 천문대에는 배포되지 않았습니다. Galle과 d'Arrest는 지도를 가지고 관찰을 계속했습니다. Galle은 별에 하나씩 이름을 지정했고 D' Arrest는지도에 별을 표시했습니다. 곧 거의 정확히 자정에 Galle은 d' Arrest가지도에서 찾지 못한 약 8 등급의 별을 명명했습니다. 그 위치는 Le Verrier의 데이터에서 계산된 위치와 약간만 달랐습니다. 따라서 이것은 오랫동안 찾던 행성이었습니다. 23년 1846월 XNUMX일 그 의미심장한 밤에 관찰을 시작한 후 놀라운 발견이 있기까지 불과 몇 시간이 지났습니다. 발견은 다음날 밤에 확인되었습니다. 위치, 밝기, 적절한 동작 등 모든 것이 Le Verrier의 데이터와 일치했습니다. 25월 8일 아침, 갈레는 르 베리에에게 편지를 써서 행성 발견 사실을 확인했습니다: "당신이 표시한 위치의 행성은 실제로 존재합니다. 당신의 편지를 받은 날, 나는 별을 발견했습니다. XNUMX등급(훌륭한 지도인 브레미커(Bremiker)에는 표시되어 있지 않음). 베를린 과학 아카데미가 발행한 항성 지도에서 가져온 것입니다. 다음날 밤 관측을 통해 이것이 원하는 행성이라는 것이 확인되었습니다." 이것이 태양계의 여덟 번째 행성에 대한 공식적이고 보편적으로 인정된 발견의 상황입니다. 해왕성의 존재를 예측한 방법은 과학자들의 상상력을 사로잡았습니다. 해왕성의 움직임은 면밀히 모니터링되기 시작했고 곧 해왕성 너머에 위치한 다른 행성의 존재에 의해서만 설명될 수 있는 새로운 별의 관측된 궤도와 이론적인 궤도 사이에 상당한 차이가 있음을 곧 발견했습니다! 18년 1930월 XNUMX일, 미국 로벨 천문대의 젊은 천문학자 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)는 마침내 (해왕성 궤도 반경의 거의 XNUMX배 거리에서) 명왕성이라고 하는 태양계의 새로운 행성을 발견했습니다. Tombo는 유명한 이론 천문학자인 Percival Lovell과 William Pickering의 계산을 확인했습니다. 실제로 유명한 프랑스의 안경사이자 천문학자인 François Arago가 말했듯이 "... 정신적 눈은 강력한 망원경을 대체 할 수 있습니다 ..." 저자: Samin D.K.
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