big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Развитие взглядов на полярные сияния

Полярные сияния были известны народам, населявшим юг Европы, еще в глубокой древности. Упоминание об этом явлении мы встречаем в сочинениях греческих и римских философов и ученых: Аристотеля, Плиния, Сенеки и других. Интересно отметить, что в древние века полярные сияния описывались более реалистично, чем во времена средневековья.

В средние века полярные сияния казались чем-то сверхъестественным; они порождали панический ужас и считались предвестником бедствий — войн, эпидемий, голода. Не находя естественного объяснения этому удивительному явлению, люди думали, что здесь действуют какие-то таинственные силы.

В то время полярные сияния изображались в виде окровавленных копий, отрубленных голов или целых армий, вооруженных пиками и избивающих друг друга в кровопролитных боях. На рис. 1 изображено полярное сияние, наблюдавшееся под Парижем 12 января 1589 г., каким оно представлялось жителям Парижа.

Такой взгляд на полярные сияния держался в центральных и южных областях Европы несколько столетий. Народы же, населявшие крайний Север, где сияния бывают очень часто, давно перестали смотреть на них как на чудо и таинственное предзнаменование.

Первые упоминания о полярных сияниях, наблюдавшихся на Руси, относятся к X в. Эти явления летописцы считали необходимым отмечать как событие, за которым должны последовать великие напасти и беды. Но уже в новгородских летописях XVI в полярные сияния описываются правдиво, без всяких намеков на чудеса В одной из древних русских рукописей, написанной между 1586 и 1600 гг мы находим первую попытку объяснить это явление как отражение

Полярное сияние над Парижем 12 января 1589 г. в представлении современников

солнечного света от волнующихся северных морей. Позднее, в сере дине XVII в., подобная гипотеза была высказана Декартом.

Русские народные названия полярных сияний — пазори или сполохи — также говорят о них как о естественном явлении. Первое на звание происходит от слова зори. Частица «па» означает подобие, но не полное сходство, и указывает, таким образом, на то, что это не настоящие зори. Название сполохи, которое и теперь бытует у народов крайнего Севера, произошло от старинного слова сполох, или уполох, имеющего общий корень со словом полошить — бить в набат. Появление такого названия могло вызвать красное зарево сияния, напоминающее отдаленный пожар.

Термин северное сияние был введен в литературу гениальным русским ученым М. В. Ломоносовым в 40-х гг. XVIII в. Когда стало известно, что сияния наблюдаются и в южном полушарии, причем, как было установлено антарктическими экспедициями, здесь они бывают так же часто, как и в северном, в научной литературе стал употребляться общепринятый теперь термин полярное сияние.

Гипотез и теорий о происхождении полярных сияний было вы сказано очень много. Однако почти все гипотезы, относящиеся к прошлым векам, могут иметь сейчас только исторический интерес вследствие своей наивности, а в большинстве случаев и ошибочности. Только М. В. Ломоносову, основоположнику русской материалистической философии и научного естествознания в России, первому уда лось высказать глубокие мысли о происхождении полярных сияний. Он считал, что свечение полярных сияний по своей сущности и происхождению подобно тому свечению, которое наблюдается при электрических разрядах. Впервые эту мысль Ломоносов высказал в речи «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», произнесенной им в 1753 г. на торжественном заседании Академии наук: «Весьма вероятно, что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе электрической силы. Подтверждается сие подобием явления и исчезания, движения, цвету и виду, которые в северном сиянии и в электрическом свете третьего рода показываются. Возбужденная электрическая сила в шаре, из которого во мгновение ока исчезают и в то же почти время новые на их места выскакивают, так что беспрерывное блистание быть кажется».

М. В. Ломоносов произвел многочисленные эксперименты, исследуя свечение разреженных газов при пропускании через них электрического тока, а также изучая природу атмосферного электричества. В конце жизни он начал писать большую монографию под заглавием «Испытание причин северного сияния», которая осталась незаконченной. В ней Ломоносов писал: «Родившись и жив до возраста в таких местах, где северные сияния часто случаются, не без сожаления вспоминаю, что не мог пользоваться внимательным наблюдением разных перемен и обстоятельств, бывающих при таковых явлениях».

Каждое интересное сияние Ломоносов зарисовывал. Эти зари совки были выгравированы на меди и до сих пор хранятся в Академии наук СССР. Оттиски с указанных гравюр напечатаны в III томе сочинений М. В. Ломоносова.

Чтобы правильно оценить научную прозорливость М. В. Ломоносова, следует принять во внимание, что в его время фактические сведения о полярных сияниях и общее состояние естествознания еще не позволяли глубоко изучить вопрос о происхождении этого явления. Дальнейшее развитие учения о полярных сияниях, подтвердив правильность взглядов М. В. Ломоносова, дополнило их существенным выводом о роли не только электрических процессов в атмосфере, но и потоков заряженных частиц, посылаемых Солнцем. Но этот важный для понимания природы полярных сияний факт удалось установить лишь во второй половине XIX в. К этому времени накопи лось большое число наблюдений, в результате чего были установлены основные закономерности, проявляющиеся в полярных сияниях, изучена связь их с другими земными явлениями и солнечной деятельностью, а наши знания о строении верхних слоев атмосферы по лучили достаточное развитие.

Сейчас уже никто не сомневается, что вторгающиеся в земную атмосферу заряженные частицы, испускаемые Солнцем, приносят с собой энергию, достаточную, чтобы вызвать наблюдаемую интенсивность свечения сияний. Эти частицы, несомненно, и являются первопричиной полярных сияний.

Наиболее существенные результаты по исследованию полярных сияний были получены после того, как удалось измерить их высоты и сфотографировать их спектры. Первые фотографические наблюдения спектров полярных сияний и отождествление некоторых линий в спектре были сделаны в 1899—1901 гг. И.И. Сикорой во время зимовки русских астрономов на Шпицбергене. Спектральные исследования полярных сияний впервые были произведены Ангстремом в 1867 г. Наблюдения спектров сияний при помощи спектроскопа проводились также О. В. Струве в Пулковской обсерватории в 1868 г. и были значительно расширены в 70-х гг. в Москве Ф. А. Бредихиным.

Спектральный анализ, помимо изучения химического состава верхних слоев земной атмосферы на высотах 100 км и более, позволяет исследовать механизм возбуждения свечения сияний, состав по тока частиц, излучаемых Солнцем, их скорость, а также и другие физические характеристики слоев земной атмосферы, где развиваются сияния.

В 1912—1913 гг. норвежскими исследователями во главе с Ларсом Вегардом была организована экспедиция в Боссекоп для исследования полярных сияний. С тех пор начались систематические исследования полярных сияний, а в 1930 г. в Тромсё (Норвегия, φ = 69 °,7; λ — 19 °) для изучения сияний была организована постоянная обсерватория.

В настоящее время, кроме как в Норвегии, существует еще не сколько постоянных научных центров для исследования геофизических явлений в полярных областях (в СССР, США, Швеции, Канаде и др.).

Большой вклад в изучение полярных сияний внесли многочисленные русские арктические экспедиции, собравшие подробные данные о сияниях в различных местах Советской Арктики.

Наконец, благодаря быстрому развитию науки о физике Солнца (науки о физических процессах, происходящих на Солнце) и успешному применению в исследовании полярных сияний новых методов, были выдвинуты и развиты более обоснованные гипотезы о происхождении полярных сияний.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.