Його паралелі та меридіани

До 100-річчя від дня народження академіка Є. П. Федорова (26.06.1909 — 8.11.1986)

Людство умовно поділило свою планету сіткою паралелей (широт) і меридіанів (довгот), щоб точно визначати кожний пункт на її поверхні. Усі паралелі та меридіани пов’язані з точками, що називаються полюсами Землі. Виявилося, що полюси коливаються внаслідок процесів, котрі відбуваються як усередині Землі, так і на її поверхні, відповідно коливаються також паралелі й меридіани (тобто широти та довготи). Саме рух полюсів нашої планети та зміну її широт досліджував академік АН УРСР (нині НАН України) Євген Павлович Федоров, лауреат Державної премії України. Це перше, що пов’язує ім’я академіка з назвою статті; друге — це його широке спілкування з ученими різних країн, відвідання багатьох міжнародних наукових закладів, участь у всесвітніх астрономічних з’їздах і конференціях, успішна робота на міжнародній ниві, яка сприяла об’єднанню астрономів і геофізиків різних країн  на різних паралелях та меридіанах.

Астрономія — одна з наук, розвиток яких потребує міжнародного співробітництва вчених. Особливо це стосується такої її галузі, як вивчення обертання Землі, руху її полюсів. Учень академіка АН  УРСР О. Я. Орлова (1880—1954), талановитий продовжувач його справи, директор ГАО АН УРСР упродовж 1959—1973 рр., Євген Павлович Федоров не тільки залишив після себе багату наукову спадщину, створену ним наукову школу, але багато зробив для становлення та зміцнення співробітництва вчених різних країн у вивченні обертання Землі та деяких механічних властивостей нашої планети.

Є. П. Федоров із походження — корінний сибіряк. Його батько, відомий в Іркутську лікар-педіатр, належав до інтелігенції, яка була вихована на кращих традиціях, закладених у Сибіру ще за часів декабристів. Характерний такий приклад. Коли 1918 р. створювали Іркутський університет, то П. І Федоров передав університетові свою багату бібліотеку з єдиною умовою, щоб його діти мали можливість вільно нею користуватися.

Євген Павлович Федоров закінчив із відзнакою Іркутський університет 1937 р., а потім викладав у ньому курси теоретичної механіки й теорії пружності. Зустріч Є. П. Федорова з О. Я. Орловим, який приїхав до Сибіру 1940 р., щоб підшукати місце для майбутньої широтної станції, була поворотним пунктом у його житті. Через Велику Вітчизняну війну шлях Є. П. Федорова до науки був непростим: він перебував у лавах діючої армії і лише 1944 р. вступив до аспірантури, де навчався під керівництвом О. Я. Орлова. У 1947 р. Є. П. Федоров блискуче захистив кандидатську дисертацію, а згодом став працювати в Полтавській гравіметричній обсерваторії АН УРСР на посаді вченого секретаря. Усе подальше творче життя Є. П. Федорова було тісно пов’язане з Україною. Упродовж 1959—1973 рр. він очолював Головну астрономічну обсерваторію АН УРСР (тепер — НАН України) у Києві, потім працював завідувачем відділу фундаментальної астрометрії.

Наукові праці Є. П. Федорова з теорії обертання пружної Землі та руху її полюсів, обробка великого масиву спостережень за змінюваністю широт (щоб дослідити коливання осі Землі та пов’язані з цим явищем механічні властивості нашої планети) принесли йому широке визнання. Його книжку «Нутація та вимушений рух полюсів Землі» (1958 р.) фахівці оцінили як фундаментальний твір з теорії та практики  вивчення обертання Землі. У 1963 р. книжка була перекладена англійською мовою з ініціативи відомого англійського геофізика Г. Джеффріса (1891—1989), який супроводив переклад передмовою, де дав високу оцінку роботи Є. П. Федорова. Слід зауважити, що між ученими зав’язалися тісні творчі та товариські стосунки з часу їхньої першої зустрічі на ІХ з’їзді МАС у 1955 р. (Дублін, Ірландія), а їхнє листування тривало до останніх років життя Євгена Павловича.

З 1952 р. Є. П. Федоров фактично очолив керівництво науковими роботами з питань руху полюсів Землі та змінності її широт на терені СРСР, того року він став членом Міжнародного астрономічного союзу (МАС). У 1954 р. Є. П. Федоров, який досконало володів англійською мовою, уперше взяв активну участь у роботі Х Міжнародного геодезичного та геофізичного союзу (Рим, Італія) і привернув до себе увагу міжнародної наукової спільноти. А вже 1955 р. на ІХ з’їзді МАС його обрали на посаду президента Комісії №19 «Змінність широт», яку він обіймав два терміни (1955—1961 рр.). Турбуючись про розвиток в СРСР досліджень з проблеми руху полюсів Землі, Євген Павлович немало зробив для того, щоб рівень вітчизняних досліджень відповідав найпередовішим досягненням науки. Є. П. Федоров розумів що для розв’язання цієї наукової проблеми найважливішими є результати глобальних спостережень. Він порушив питання про суттєву перебудову роботи Центрального бюро Міжнародної служби широти (МСШ). Це було зумовлене тим, що ані точність її наукової інформації про рух полюсів Землі, ані оперативність отримання цієї інформації не відповідали вимогам часу. Щоб намітити напрямки поліпшення міжнародної кооперації всіх станцій, котрі входили до МСШ, та роботи її Центрального бюро, Є. П. Федоров запланував провести 1960 р. в м. Хельсінки симпозіум МАС «Майбутнє міжнародної служби широти». Цьому симпозіумові передувала велика підготовча робота під керівництвом Є. П. Федорова: були підготовлені та надруковані в окремому збірнику «Стан і майбутнє міжнародної служби широти» статті видатних учених різних країн із пропозиціями щодо перспектив роботи МСШ (статті опубліковано двома мовами: російською й однією з іноземних). Симпозіум пройшов успішно, були закладені основи для створення нової служби — Міжнародної служби руху полюсів (МСРП). Статут цієї служби розробив Є. П. Федоров. Наукове керівництво було покладене на раду з учених різних країн, яку очолив Є. П. Федоров. Центральне бюро МСРП використовувало у своїй діяльності спостереження не тільки п’ятьох станцій на міжнародній паралелі, котрі входили до МСШ, але також тих обсерваторій (так званих ізольованих), які не були складовими МСШ і виконували спостереження не за спільними програмами. Згодом МСРП використовувала для визначення параметрів обертання Землі також спостереження служб часу. Свою діяльність МСРП розпочала 1962 р. з Центральним бюро в Мідзусаві й існувала до 1988 р.

Під час проведення Міжнародного геофізичного року (1.07.1957 р. — 31.12.1958 р.) та Міжнародного року геофізичного співробітництва (1959 р.) Є. П. Федоров багато зробив для успішної участі в цих міжнародних програмах радянських астрометристів — фахівців з вивчення обертання Землі. Під його керівництвом були підготовлені та надруковані результати спостережень, виконаних на зеніт-телескопах у світі протягом 1958—1959 рр. Згодом результати аналізу цих спостережень були опубліковані в трьох збірниках.

Як президент Комісії МАС №19 Є. П. Федоров визначив першочергові завдання та запропонував для вирішення їх організувати робочі групи. На ХІ з’їзді МАС (м. Берклі, США, 1961 р.) за його пропозицією були створені такі робочі групи: складання каталогів зір широтних програм, обробка всіх спостережень МСШ в єдиній системі, удосконалення методів обробки й аналізу широтних спостережень та ін. На цьому з’їзді Євген Павлович запропонував об’єднати дві комісії — «Змінність широт» (№19) і «Час» (№31). Свою пропозицію Є. П. Федоров обґрунтував тим, що взаємний зв’язок руху полюсів Землі (проблема Комісії №19) і нерівномірності її обертання та визначення всесвітнього часу (проблема Комісії №31), а також загальна причина, яка викликає особливості цих явищ, зумовлюють потребу сумісного вивчення їх і спільної координації та планування робіт. Пропозиція Є. П. Федорова після обговорення її була прийнята на ХІІ з’їзді МАС (Гамбург, 1964 р.): у результаті вирішили, що Комісія №19 матиме назву «Обертання Землі» і буде розглядати астрономічні аспекти цієї проблеми (рух полюса та нерівномірність обертання Землі), а до компетенції Комісії №31 «Час» належатимуть переважно питання щодо вимірювання, збереження та поширення точного часу. На цьому ж з’їзді Євген Павлович виступив з доповіддю, де виклав запропоновані ним методи підвищення точності обчислення параметрів обертання Землі, обробки й аналізу астрономічних спостережень, які на той час були найдосконалішими.

Слід також відмітити, що Є. П. Федоров завжди брав активну участь в організації та проведенні міжнародних симпозіумів, колоквіумів, які стосувалися проблем обертання Землі. У 1971 р. він — член наукового оргкомітету Симпозіуму МАС №48 «Обертання Землі» (м. Моріока, Японія). Його доповідь на цьому симпозіумі містила докладну інформацію про завершену в ГАО АН УРСР велику роботу з визначення руху полюса Землі впродовж 1890—1969 рр. на основі обробки в однорідній системі всіх світових спостережень за коливаннями широт. Цей унікальний ряд координат полюса Землі, що згодом дістав назву київський, був удостоєний Державної премії УРСР у галузі науки й техніки за 1983 р.

У 1972 р. Є. П. Федоров на запрошення Центрального бюро МСРП відвідав широтну станцію в Мідзусаві. Там він прочитав цикл лекцій і провів семінарські заняття. Його слушні поради стали в пригоді японським астрономам, які планували здійснити переобробку 80-річних спостережень станцій МСШ.

Ще 1967 р. на запрошення Польської академії наук Є. П. Федоров відвідав деякі наукові заклади у Варшаві, Познані, Торуні, де виступив з доповідями. Доречно відмітити, що він був членом радянської делегації, яка на ХІV з’їзді МАС (Брайтон, Англія, 1970 р.) запропонувала оголосити 1973 рік роком Коперника та підтримала пропозицію щодо проведення у Варшаві 1973 р. позачергового з’їзду МАС із нагоди 500-ї річниці від дня народження великого астронома. Під керівництвом Є. П. Федорова готували святкування ювілею Коперника в Україні. За його редакцією до знаменної події була надрукована збірка статей науковців «Система світу Коперника та сучасна астрономія». Починала збірку велика стаття Євгена Павловича «Роздуми над зоряним каталогом Коперника». У 1976 р. на запрошення польських колег Є. П. Федоров узяв участь у роботі II Конгресу польської науки. Уряд Польщі високо оцінив співпрацю Є. П. Федорова з польськими колегами, нагородивши його 1976 р. золотим знаком ордена «За заслуги».

З початку 1970-х рр. для вивчення особливостей обертання Землі стали активно застосовувати нові методи спостережень (лазерна локація штучних супутників Землі й Місяця, радіоінтерферометрія тощо), тому постало питання про нову форму організації співробітництва, нову форму Міжнародної служби обертання Землі. На ХVІ з’їзді Міжнародного геофізичного та геодезичного союзу (м. Гренобль, 1975 р.) була створена комісія експертів, яка мала підготувати пропозиції щодо нової служби й узгодження її з попередньою. До складу комісії на з’їзді був обраний Є. П. Федоров. Комісія провела велику роботу, внесла свої пропозиції. Та остаточно питання про нову міжнародну службу було вирішене тільки після здійснення спеціального міжнародного проекту МЕРІТ (1980—1984 рр.), метою якого було порівняти спостереження, виконані астрооптичними та новими технічними засобами.

У 1977 р. Є. П. Федоров очолював науковий оргкомітет Міжнародного симпозіуму МАС №78 «Нутація та обертання Землі», що відбувався у Києві, та виступив на ньому з проблемною доповіддю «Nutation and the Oppolzer's terms» («Нутація і члени Оппольцера»). За редакцією Є. П. Федорова як одного з головних редакторів були опубліковані Праці симпозіуму у видавництві «Reidel Publish Company» (США). Дискусія, розпочата на цьому симпозіумі, тривала і на Симпозіумі МАС №82 «Час та обертання Землі» (м. Кадіс, Іспанія, 1978 р.)

Ідеї Є. П. Федорова про вдосконалення теорії нутації були розвинуті в роботах учених різних країн, а також в дослідженнях його учня Я. С. Яцківа. Ці роботи були удостоєні премії Європейського союзу імені Рене Декарта в 2003 р.

Про авторитет Є. П. Федорова як визначного вченого світового рівня свідчать такі факти: до нього для стажування приїздили молоді вчені з Китаю, Монголії, Польщі, Югославії, Японії та інших країн; в аспірантуру до нього прагнули вступити випускники таких відомих вишів, як Московський і Київський університети, Львівський політехнічний інститут тощо.

Жодне ґрунтовне дослідження з проблем руху полюсів Землі чи теорії нутації не обходиться без посилання на праці Є. П. Федорова. Він був тим ученим, хто серед перших заклав цеглини в удосконалення теорії нутації пружної Землі, у створення сучасної Міжнародної служби обертання Землі.

Відомий учений, директор Міжнародного центру з вивчення земних припливів, президент Комісії МАС №19 «Обертання Землі» (1967—1970 рр.), президент Міжнародного геофізичного та геодезичного союзу (1975—1978 рр.) Пауль Мелькіор (1925—2004) писав, що він дуже високо оцінює праці Є. П. Федорова й уважає, що Є. П. Федоров у своїй особі поєднав ерудованого теоретика  небесної механіки та вмілого експериментатора з аналізу результатів астрономічних спостережень. Саме ця рідкісна й виняткова риса визначає високий клас астронома.

А.О. Корсунь

Джерело: Астрономічний календар 2009