Федор Александрович Бредихин

Федор Александрович Бредихин

Федор Александрович Бредихин – исследователь почти всех основных разделов астрономии своего времени.

Ф.А. Бредихин родился в 1831 г. в г. Николаеве. Окончил Одесскую гимназию, а затем Ришельевский лицей - высшее учебное заведение в Одессе. Лицей создан по указу императора Александра I в 1817 г., а в 1865 г. преобразован в Новороссийский Императорский университет. Назван в честь одесского градоначальника и губернатора Новороссии А. Э. де Ришельё, которому обязан своим существованием. В 1855 г. кончил физико-математический факультет Московского университета, с которым была связана его дальнейшая деятельность: здесь он защитил магистерскую диссертацию, работал деканом физико-математического факультета. Семь лет (1873-1890) был директором Московской астрономической обсерватории. Вот как выглядела эта обсерватория в то время.

Федор Александрович Бредихин

Ф.А. Бредихин создал «московскую астрофизическую школу». С 1890 по 1895 годы — директор Николаевской Главной астрономической обсерватории в Пулково.

Исследования в астрономии

Он проводил наблюдения на меридианном круге. Меридианный круг — астрономический прибор, предназначенный для определения координат светил. Он представляет собой телескоп, способный наводиться на объекты только в плоскости небесного меридиана. Измеряя зенитные расстояния светил в момент прохождения небесного меридиана, а также фиксируя моменты времени этих прохождений, возможно определить небесные координаты светил. Точность измерения на современном меридианном круге — около 0,2". Меридианный круг вошел в употребление в XVII в. До этого для подобных наблюдений использовали квадранты. На картинке вы видите меридианный круг обсерватории Кунсткамеры (Санкт-Петербург).

Федор Александрович Бредихин

На рефракторе (оптическом телескопе) он измерял микрометром положения малых планет (астероидов), исследовал ошибки микрометрического винта и так называемые личные ошибки наблюдателя.

При непосредственном участии Ф.А. Бредихина начались систематические наблюдения хромосферы Солнца протуберанц-спектроскопом, фотографирование солнечных пятен и факелов. Хромосфера — внешняя оболочка Солнца и других звёзд толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу.

Он также исследовал поверхности Луны и планет Марса и Юпитера. В 1875 г. в числе первых начал изучение химического состава излучающих газовых туманностей. Внес немалый вклад и в другие области — от инструментальной оптики до гравиметрии (геофизический и геодезический метод, заключающийся в измерении поля силы тяжести. Как правило, объектом гравиметрии является Земля).

Изучение комет

Федор Александрович Бредихин

Изучение комет было главным направлением в исследованиях Ф.А. Бредихина. Он создал наиболее полную в то время «механическую теорию кометных форм», которая позволила описать движение вещества не только вблизи головы, но и в хвосте кометы. Суть этой теории в следующем: хвосты комет состоят из частичек, вылетающих из ядра кометы в направлении Солнца и затем начинающих двигаться от Солнца под действием его отталкивающих сил. Бредихин определил величины ускорений для нескольких десятков кометных хвостов, что позволило ему в 1877 г. создать их классификацию, по которой хвосты комет делятся на три основных типа. В 1884 г. он выделил ещё и четвёртый тип хвостов (аномальный), который встречается редко и лишь в сочетании с нормальным. Классификация кометных форм Бредихина сохранилась и в настоящее время. На основе своей теории Бредихин сделал ряд выводов о химическом составе хвостов различных комет, но они не подтвердились.

На картинке - три типа кометных хвостов по Ф. А. Бредихину.

Федор Александрович Бредихин

Хвост образуется, когда комета приближается к Солнцу. Под действием солнечного излучения ядро кометы нагревается и из него начинает истекать светящаяся материя. Выброшенные из ядра частицы подвергаются действию отталкивающей силы со стороны Солнца, поэтому их первоначальное движение к Солнцу под влиянием силы тяготения переходит в движение от Солнца.

Но истечение материи из ядра кометы может происходить различно. В некоторых случаях оно происходит в виде непрерывного выбрасывания частиц материи, для которых отталкивающая сила оказывается примерно одинаковой. И тогда выброшенные частицы образуют непрерывный хвост кометы. Частицы материи располагаются в нем в зависимости от того, когда они были выброшены из ядра: ранее выброшенные будут на конце хвоста, выброшенные позднее окажутся в середине хвоста или в начале его, ближе к ядру (в целом, направление хвоста будет иметь вид кривой, которую Ф. А. Бредихин назвал синдинамой - «односильной» , так как хвост образован частицами с одинаковой отталкивающей силой).

B других случаях выбрасывание материи из ядра кометы происходит не непрерывным потоком, а в виде отдельных извержений. При каждом таком извержении выбрасываются частицы, для которых отталкивающая сила различна. Они не образуют облака материи, а вытягиваются в полосу, в которой располагаются в зависимости от величины отталкивающей силы. Так в результате извержения образуется полоса в виде кривой, которую Ф. А. Бредихин назвал синхроной - «одновременной» , так как составляющие ее частицы материи выброшены из ядра единовременно. Ряд последовательных, приблизительно параллельных синхрон образует наблюдаемый хвост. Таким образом, Бредихин установил, что в характере процесса образования кометных хвостов основное значение имеет величина отталкивающей силы, воздействующей на выбрасываемые из ядра частицы материи, от нее оказываются зависящими и форма, и структура хвоста. Поэтому он посвятил много времени и внимания подсчетам величины отталкивающей силы, действовавшей при образовании хвостов у различных комет. Эти подсчеты привели его к выводу, что под влиянием таких сил разной величины образуются хвосты трех типов. Хвостами первого типа он назвал хвосты, образующиеся при отталкивающей силе, в 18 раз превышающей силу тяготения (ньютонианского притяжения) ; они почти прямые, с небольшим искривлением в ту сторону, откуда движется комета. Позднее Бредихин, а затем и другие исследователи обнаружили, что в некоторых случаях при образовании хвостов могут действовать и значительно большие отталкивающие силы. Хвосты второго типа образуются при отталкивающей силе, составляющей от 0,5 до 2,5 силы тяготения; обычно такие хвосты сильно искривлены. Хвосты третьего типа образуются при отталкивающей силе, значительно меньшей, чем сила тяготения. Поэтому они почти перпендикулярны к воображаемой линии, соединяющей Солнце с ядром кометы.

Комета

Критикуя своих предшественников и научных противников, Бредихин особенно резко восставал против попыток свести теорию кометных хвостов к их механическому классифицированию. Еще в начале своих исследований он отверг предложенное Ольберсом разделение комет на три типа: кометы бесхвостые, кометы с хвостом в сторону от Солнца и кометы, имеющие посреди хвоста широкую темную полосу. Бредихин показал, что одни и те же кометы на разных расстояниях от Солнца могут иметь различный вид, следовательно, и природа их под воздействием многообразных причин и различно действующих сил непрерывно меняется. Глубокая трактовка явлений природы, рассматриваемых в движении и во взаимодействии, отказ от упрощенных механистических объяснений делают теорию кометных форм Бредихина одним из самых выдающихся достижений естествознания второй половины XIX в.

Одним из первых он начал изучение спектров голов комет. Развил и расширил выдвинутую Дж. Скиапарелли теорию образования метеорных потоков в результате распада ядра кометы. Результаты этих исследований были опубликованы в «Этюдах о происхождении космических метеоров и образовании их потоков» (1903 г.).

Деятельность на посту директора Пулковской обсерватории

Федор Александрович Бредихин

Ф.А. Бредихин расширил научную программу работ обсерватории. Если раньше в Пулкове занимались астрофизикой в небольшом объеме, то под руководством Бредихина астрофизические работы приобретают большой размах, для них устанавливается новая мощная аппаратура, начинаются обширные циклы спектральных и астрофотографических исследований. Он обратил внимание на исключительно благоприятные для астрофизических работ климатические условия Одессы и Ташкента; при его содействии для обсерваторий в этих городах приобретаются новые инструменты, там начинают работать молодые астрофизики, прошедшие школу в Пулкове. Пробыв пять лет директором Пулковской обсерватории, Бредихин выполнил свою задачу: обсерватория прочно поставлена на службу отечественной науке. В 1895 г. он оставил должность директора. Доработка теории кометных форм и участие в работах Академии наук были основным содержанием последних лет жизни ученого.

Он скончался от воспаления легких 14 мая 1904 г. и похоронен, согласно завещанию, в селе Владычное (ныне Заволжск).

Он оставил после себя не только научные труды, но и свою астрофизическую школу. В трудах его выдающихся учеников - Цераского, Белопольского, Костинского - получили дальнейшее развитие основные разделы астрофизики: звездная фотометрия, спектроскопия, астрофотография.