Науково-популярні статті з різних галузей астрономії

«Селенографія» Яна Гевелія

(до 400-річчя від дня народження видатного польського астронома)

В. С. Кислюк

доктор фізико-математичних наук, професор

Головна астрономічна обсерваторія НАН України

В історії астрономії Ян Гевелій (1611—1687) відомий перш за все як основоположник селенографії. Наукова праця «Селенографія» (Гданськ, 1647 р.), над якою він трудився впродовж семи років, стала настільною книжкою для багатьох поколінь астрономів, котрі вивчали поверхню природного супутника Землі — Місяця.

Шлях до астрономії

Життя славетного польського астронома XVII ст. Яна Гевелія не було пов’язане з якимось університетським середовищем, зі столицею, з королівським або магнатським двором. В астрономію він увійшов як самоук, а титул королівського астронома здобув уже перебуваючи на вершині наукової слави. Ян Гевелій народився 28 січня 1611 р. у Гданську — найбагатшому на той час місті Речі Посполитої, де і прожив до кінця своїх днів. Ще із часів середньовіччя Гданськ славився своїми традиціями у справі пивоварства. Ян Гевелій також походив з родини броварників, яких налічувалося дванадцятеро, починаючи з його прадіда. Справу пивоварства йому передав батько Абрахам Гевельке. У той час це прізвище звучало по-різному: Гавке, Гевель, Гевельке. Найвідомішим стало згодом ополячене — Неvеlіusz і латинізоване — Неvеlіus.

Залишається спірним питання стосовно того, чи навчався Ян Гевелій у знаменитій гданській Академічній гімназії, але достеменно відомо, шо він слухав приватні лекції у викладача гімназії, математика Петра Крюгера (1580—1639) — автора низки наукових праць, ентузіаста й любителя астрономії. П. Крюгер відіграв визначальну роль у формуванні майбутнього відомого астронома. Він мав великий вплив на Яна, який математично-астрономічним заняттям віддавав більше часу, ніж правничим студіям, про що так мріяла його родина. Коли Ян Гевелій познайомився з Петром Крюгером, той уже був рішучим прихильником теорії Миколая Коперника (1473—1543), імовірно, підо впливом Йоганна Кеплера (1571 — 1630), з яким мав тісні зв’язки. Безсумнівно, П. Крюгер передав учневі своє переконання у правильності геліоцентричної концепції будови світу.

У 19 років Ян Гевелій відправився в Лейден вивчати юриспруденцію. Проте вона не стала його улюбленою справою, хоча згодом усе своє життя він виконував обов’язки радника гданського магістрату. Під час чотирирічної закордонної подорожі (Голландія, Англія, Франція, Чехія) юнак більше цікавився різними астрономічними аспектами: спостерігав сонячне затемнення (з борту корабля в Балтійському морі на шляху до Лейдена), переймав досвід у галузях оптики та механіки, відвідав обсерваторію Тіхо Браге (1546—1601) у Празі. У Франції познайомився з багатьма вченими, і це знайомство остаточно надихнуло його на серйозне заняття астрономією.

Незабаром у зв’язку з хворобою батька Ян змушений був перервати свою закордонну подорож і повернутись у Гданськ, де 1635 р. взяв шлюб з Катариною Ребешке, яка походила із заможної гданської купецької родини, а через рік, успадкувавши батькове ремесло, долучився до цеху броварників. Ця комерція зміцнила його економічне становище, надавши матеріальне підґрунтя науковій діяльності та здійсненню його, доволі дорогих, амбітних планів. А задумав Ян Гевелій побудувати власну обсерваторію. За пропозицією П. Крюгера він добре опанував мистецтво малювання та гравіювання, навчився обробляти деревину, метали, скло та виготовляти з них прилади і взявся за шліфування та полірування лінз для телескопів. До того ж Ян мав надзвичайно гострий зір. Усе це стало йому в пригоді надалі.

Як самостійний астроном-спостерігач Ян Гевелій заявив про себе, спостерігаючи затемнення Сонця в червні 1639 р. Це було останнє бажання його вчителя П. Крюгера, який перед смертю (у травні того ж року) просив Яна надалі повністю віддатися астрономічним дослідженням. Під час згаданого затемнення Ян Гевелій виконав 60 спостережень Сонця в різних фазах. З великим завзяттям він приступив до спорудження власної обсерваторії — став шліфувати лінзи і вже через рік мав дві підзорні труби (польською мовою — лунети), 6- та 12-кратну, за допомогою яких розпочав систематичні спостереження Місяця. Яна Гевелія не задовольняла якість тогочасних карт супутника Землі, який він вирішив серйозно вивчати. Свою обсерваторію гданський астроном обладнав на терасі, побудованій на дахах трьох кам’яних будинків, що належали його дружині. Після знаменитої обсерваторії Ураніборг Тіхо Браге обсерваторія Яна Гевелія стала найбільшою в Європі й залишалася такою аж до заснування Паризької (1669 р.) і Гринвіцької (1675 р.) обсерваторій.

Результати своїх (телескопічних) спостережень Місяця Ян Гевелій оформляв як мідні гравюри (вони тоді заміняли фотографії), котрі розсилав своїм приятелям. Одним з перших отримав таку гравюру французький учений П’єр Гассенді (1592—1655), з яким Ян Гевелій заприятелював ще під час згаданих вище відвідин Парижа на початку 1630-х рр. Отримавши ілюстрації досліджень Яна Гевелія, П’єр Ґассенді, який також активно спостерігав Місяць, був настільки вражений його досконалими результатами, що навіть відмовився готувати свою монографію на користь польського вченого. Заохочений таким чином, Ян Гевелій приступив до роботи із ще більшим завзяттям. І результат не забарився.

Найвидатніший утвір Яна Гевелія

Почесний ряд наукових здобутків Яна Гевелія відкриває його праця «Селенографія, або опис Місяця» («Sеlеnоgrаphіа sive Lиnае dеsсrіptіо»), видана 1647 р. Це результат дуже копітких спостережень, виконаних упродовж 1641 — 1647 рр. у його власній обсерваторії.

У книжці зосереджено найґрунтовніші спостереження Місяця, які не були перевершені впродовж наступних 150 років. Свою першу капітальну працю Ян Гевелій присвятив рідному Гданську.

«Селенографія» починається з багато оздобленого фронтиспіса (рис. 1). У верхній частині його ми бачимо, як по небу між Сонцем і Місяцем серед хмар піднімається на орлі Уранія з лунетою (підзорною трубою) в руці. Нижче зображено двох добре відомих учених. Ліворуч: арабський теоретик оптики Альхазен (965—1039), якого часто називають батьком оптики; праворуч: Ґалілео Галілей (1564—1642). Унизу подано вигляд на Гданськ і герб міста. На початку «Селенографії» Ян Гевелій розмістив геліоцентричну схему Сонячної системи, виразивши таким чином свою прихильність до теорії іншого великого поляка — Миколая Коперника. Після присвяти Гданську та передмови автора вміщено вірші восьми знаних тогочасних поетів.

Рис. 1. Фронтиспіс «Селенографії»

«Селенографія» містить 563 сторінки, понад 120 рисунків (45 з них — замальовки Місяця в різних фазах), три карти Місяця та багато пояснювальних рисунків. У двох перших розділах викладено способи шліфування лінз і конструювання телескопів. Особливу увагу вчений приділив усуненню аберацій об’єктивів, які в перших телескопах були однолінзовими, а тому мали істотні хроматичну та сферичну аберації. Єдиний вихід полягав у збільшенні фокусної відстані телескопа, отже, і його розмірів. Через це відомий телескоп Яна Гевелія (рис. 2) мав трубу завдовжки близько 45 м. Управлятися з таким телескопом, закріпленим на високому стовпі, було доволі складно.

 Рис. 2. Великий телескоп Яна Гевелія

Наступні три розділи «Селенографії» приділено вивченню Молочного Шляху, планет (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн) і Сонця, які Ян Гевелій жадібно спостерігав. Відзначмо лише декілька з найцікавіших його спостережень. У Сатурна він, як і Ґ. Галілей, і багато інших астрономів, спостерігав щось на зразок «вушок філіжанки». Природу цих утворень пояснив згодом голландський учений Христіан Гюйгенс (1629—1695), який за допомогою свого 24-футового телескопа чітко побачив кільце Сатурна. Ян Гевелій спостерігав фази Меркурія і Венери, а також був одним з небагатьох астрономів, хто в XVII ст. спостерігав Сонце. Зокрема, плями на Сонці він уважав очевидними природними об’єктами, а не привидами чи ілюзією зору через дефекти лінз телескопа, як дехто тоді гадав. На думку Яна Гевелія, сонячні плями зумовлені згущеннями випаровувань в атмосфері Сонця. У додатку до «Селенографії» він наводить 26 рисунків диска Сонця з нанесеними на ньому плямами. На деяких зображено факели — протуберанці.

Переважну частину «Селенографії» відведено Місяцю. На початку шостого розділу подано докладну інформацію про супутник Землі: його вигляд, відстань, рух і розміри. Далі — багато рисунків і карт. «Селенографія» була першою працею, котра категорично розвіяла ще наявні тоді уявлення про Місяць як про величезне дзеркало, де відображаються контури земних рельєфних утворень. Усі фази Місяця, від вузької смужки до повні, Ян Гевелій утілив на окремих мідних гравюрах (рис. 3) розміром у цілу сторінку кожна — діаметр зображення Місяця 16 см.

Рис. 3. Одна з гравюр «Селенографії»

Усього на рисунках зображено близько 550 місячних плям, які він діставав за допомогою камери-обскури. У «Селенографії» Ян Гевелій навів ілюстрації 45 фаз Місяця (зростаючого та спадного), надаючи кожній з них окрему назву, проте в науці така термінологія не закріпилася.