Йохан Цёлльнер: Астрофизик, оптикалық иллюзиялар мен спиритизмді зерттеуші

Кіріспе

Неміс астрофизигі Иоганн Карл Фридрих Зёлльнер (8 қараша 1834, Берлин – 25 сәуір 1882, Лейпциг) – оптикалық иллюзияларды зерттеген неміс астрофизигі. Ол сонымен қатар ерте психологиялық зерттеушілердің бірі болды.

Өмірбаян

1872 жылдан бастап Лейпциг университетінде астрофизика кафедрасын басқарды. Ол фотометрия және спектрлік талдау туралы көптеген мақалалар жазды, оларды Поггендорфтың Annalen және Berichte der k. sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften жариялады. Сонымен қатар, аспан фотометриясы бойынша екі еңбек жазды (Grundzüge einer allgemeinen Photometrie des Himmels, Берлин, 1861, 4to, және Photometrische Untersuchungen, Лейпциг, 1865, 8vo) және қызықты кітап – Ueber die Natur der Cometen (Лейпциг, 1872, 3-басылымы 1883 ж.). Ол Золлнер иллюзиясын ашты, онда параллель түзулердің диагональ болып көрінетінін анықтады. Ол сондай-ақ Кристиан Допплердің жұлдыздар түсіне қозғалыстың әсері және одан туындайтын сіңіру сызықтарының ығысуы туралы теориясын дәлелдеді. Бұл үшін ол өте сезімтал спектроскоп ойлап тапты, оны "Реверсиялық спектроскоп" деп атады. Ол сонымен қатар қызыл ығысудың жұлдыздардың жарық интенсивтілігінің өзгеруінен де туындағанын, өзінің "Астрофотометрі" арқылы көрсетті. 1867 жылы ол өзі құрастырған "телескоп/фотометр" арқылы Күннің көрінетін шамасын алғаш рет өлшеді. Аспап екі суретті біріктіре алды: біреуі кішкентай телескоптан, екіншісі – эталондық шамнан алынған. Күндіз Күннің суретін (поляризаторлар мен диафрагмаларды пайдалана отырып) әлсіздетіп, шаммен салыстырды. Түнде шамның жарығын төмендетіп, жарқын жұлдыздармен салыстырды. Ол Күннің визуальдық шамасын 26,66 деп есептеді, бұл сол кездегі ерекше нәтиже болды. Бүгінгі күні қабылданған мән – 26,74. Бұл өлшем өте қиын, себебі Күн мен Капелла (оның қолданған жарқын жұлдыздарының бірі) арасындағы ағын айырмашылығы шамамен 50 миллиард есеге жетеді. Бұл жұмыс астрофизика үшін маңызды болды, оның нәтижесінде жұлдыздардың жарықтығы әртүрлі жұлдыздар арасында күрт өзгеретіні және Күннің көптеген жақын жұлдыздардан гөрі жарқырауырақ екені анықталды. Айдағы Золльнер кратері оның құрметіне аталған. 1934 жылы ботаник Йозеф Веленовский Sclerotiniaceae тұқымдасына жататын Zoellneria деп аталатын саңырауқұлақтар туысын жариялады және оны Золльнердің құрметіне атады. Сондай-ақ, оның құрметіне бірнеше өсімдік түрлері аталды, мысалы: Alstroemeria zoellneri, Baccharis zoellneri, Chenopodium zoellneri және Pseudolucia zoellneri.

From 1872 he held the chair of astrophysics at Leipzig University. He wrote numerous papers on photometry and spectrum analysis in Poggendorff's Annalen and Berichte der k. sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, two works on celestial photometry (Grundzüge einer allgemeinen Photometrie des Himmels, Berlin, 1861, 4to, and Photometrische Untersuchungen, Leipzig, 1865, 8vo), and a curious book, Ueber die Natur der Cometen (Leipzig, 1872, 3rd ed. 1883). He discovered the Zöllner illusion where lines that are parallel appear diagonal. He also successfully proved Christian Doppler's theory on the effect of motion of the color of stars, and the resulting shift of absorption lines, via the invention of a very sensitive spectroscope which he named "Reversionspectroscope". He had shown also that the red shift was in addition caused by variation in the stars' lights intensities with the help of his "Astrophotometer". In 1867 he made the first measurement of the Sun's apparent magnitude, using a particular "telescope / photometer" he designed. The instrument was able to superimpose two images, one from a small telescope and the second from a reference lamp. During daytime he dimmed the image of the Sun (using polarizers and diaphragms) and compared it to the lamp. During nighttime, the lamp was dimmed and compared to bright stars. He estimated the visual magnitude of the Sun to be 26.66, an extraordinary result for the time. Today's accepted value is 26.74. This measure is very difficult, since the flux difference between the Sun and Capella (one of the bright stars he used) is roughly 50 billion times. This work was pivotal for astrophysics leading to the discovery that star's brightness varies wildly among different stars, and also that the Sun is brighter than the vast majority of nearby stars. The lunar crater Zöllner is named in his honor. In 1934, botanist Josef Velenovský published a genus of fungi named Zoellneria (in the family Sclerotiniaceae) and named in Zöllner's honour. Also several other plant species, have been named in his honour including; Alstroemeria zoellneri, Baccharis zoellneri, Chenopodium zoellneri and Pseudolucia zoellneri.

Спиритуизм

Золльнер спиритизмге алғаш рет 1875 жылы Англиядағы ғалым Уильям Круксқа барғанда қызығушылық танытты. Золльнер құбылыстарға физикалық ғылыми түсіндірме іздеді және төрт өлшемді кеңістіктің физикасы спиритизмді түсіндіре алады деген қорытымға келді. Золльнер рухтардың төрт өлшемді екенін көрсетуге тырысты және медиум Генри Слэйдпен бірге тәжірибелер жүргізді, оларға шиферге жазу, бауларға түйін байлау, мөрленген қораптардан монеталарды алу және екі ағаш сақинаны біріктіру кірді. Бұл тәжірибелер 1877 жылдың қараша және желтоқсан айларында Лейпцигтегі Золльнердің үйінде өтті. Ол кейбір сеанстарға Вильгельм Эдуард Вебер, Густав Фехнер, Вильгельм Шейбнер және Вильгельм Вундт сынды ғалымдарды шақырды. Золльнер 1878 жылы «Трансценденталды физика» атты кітабында тәжірибелердің нәтижелерін жазды. Золльнердің сөзіне сенсек, кейбір тәжірибелер сәтті аяқталды. Дегенмен, сыншылар Генри Слэйдті эксперименттерде алдау жасаған алаяқ деп санайды. Вильгельм Вундт, сеанстардың біріне қатысып, жағдайлар мен бақылаудың қанағаттанғысыз болғанын мәлімдеді. Ол сондай-ақ, Слэйд ағылшын тілінде сөйлейтін болғандықтан, шифердегі неміс тіліндегі грамматикалық қателерді күмәнді деп тапты. 1879 жылы Герман Ульричи Золльнердің тәжірибелерін академиялық журналда жариялап, Германиядағы ғалымдардың назарына жеткізді. Бұл қызу пікірталас тудырды. Вундт Ульричиге жауап ретінде жариялаған мақаласында эксперименттерді және спиритизмді ғылыми емес деп айыптады. Ашуланған Золльнер Вундтқа шабуыл жасап, сотқа берумен қорқытты. Золльнер тіпті Вундттың зұлым рухтардың ықпалында екенін мәлімдеді. Сейберт комиссиясының хатшысы Джордж Стюарт Фуллертон Золльнердің тәжірибе кезінде «ақыл-есі дұрыс емес» екенін айтты. Сиқырлы құралдарды ойлап тапқан Карл Виллманн Слэйдтің алдағанына күдіктенді. Оның пікірінше, мөрленген шиферлерді жұқа сыммен оңай ашуға болады. Психикалық зерттеуші Херевард Каррингтон 1907 жылы жарық көрген «Спиритизмнің физикалық құбылыстары» атты кітабында Слэйдтің эксперименттерде қолданған алаяқтық әдістерін (арқанмен жасалған тәжірибелердің схемаларымен) ашты. Психолог Рей Хайман былай деп атап өтті:

Zöllner first became interested in spiritualism in 1875 when he visited the scientist William Crookes in England. Zöllner wanted a physical scientific explanation for the phenomena and came to the conclusion that physics of a four dimensional space may explain spiritualism. Zöllner attempted to demonstrate that spirits are four dimensional and set up his own séance experiments with the medium Henry Slade which involved slate writing, tying knots on string, recovering coins from sealed boxes and the interlinking of two wooden rings. These experiments occurred in November and December 1877 at Zöllner's home in Leipzig. He invited the scientists Wilhelm Eduard Weber, Gustav Fechner, Wilhelm Scheibner and Wilhelm Wundt to some of the sittings. The experiments were recorded by Zöllner in a book titled Transcendental Physics in 1878. According to Zöllner some of the experiments were a success. However, critics have suggested that the medium Henry Slade was a fraud who performed trickery in the experiments. Wilhelm Wundt who attended one of the séances, claimed that the conditions and controls were unsatisfactory. He also found the German grammatical errors on the slates suspicious as Slade was an English speaker. In 1879, Hermann Ulrici brought Zollner's experiments to the attention of scientists in Germany by describing them in an academic journal. This caused a heated controversy. Wundt published a rejoinder to Ulrici, denouncing the experiments and spiritualism as non scientific. Enraged, Zöllner attacked Wundt and threatened him with a lawsuit. Zöllner went as far as claiming that Wundt was possessed by evil spirits. George Stuart Fullerton, the secretary of the Seybert Commission, claimed that Zöllner had an "unsound mind" at the time of the experiments. Carl Willmann, an inventor of magical apparatus, strongly suspected that Slade had cheated. In the case of sealed slates, he suggested they could have easily been opened by a thin wire. Psychical researcher Hereward Carrington in his book The Physical Phenomena of Spiritualism (1907) revealed fraudulent methods (with diagrams of the rope tricks) that Slade may have utilized in the experiments. Psychologist Ray Hyman has noted:

Золльнердің Слэйдты зерттеуі кезінде біз Слэйдтің Золльнермен кездесулерінен бұрын да, кейін де әшкере болғанын және тергеудің жеткіліктілігі туралы сұрақтар тудыратын жеткілікті себептер бар екенін білеміз. Каррингтон (1907), Подмор (1963) және миссис Сиджвик (1886-87) Золльнердің Слэйдпен өткізген сеанстарындағы кемшіліктер мен қателіктерді анықтаған сыншылардың қатарында. Ғылым жазушысы Мартин Гарднер де Слэйдтің алдау әдістерін схемалармен көрсетіп, «Золльнер спектрлік талдауда жақсы жұмыс істеді, бірақ ол сиқырлау әдістерінен мүлдем хабарсыз болды. Соның салдарынан, мен қорқамын, ол Генри Слэйдтің құрбаны болды».