Дональд Мензел: Американдық астроном және астрофизик өмірі мен еңбектері

Кіріспе

Американдық астроном (1901–1976)

Дональд Говард Мензель (11 сәуір 1901 – 14 желтоқсан 1976) – АҚШ-тағы алғашқы теориялық астрономдар мен астрофизиктердің бірі. Ол күннің хромосферасының физикалық қасиеттерін, жұлдыздардың химиялық құрамын, Марстың атмосферасын және газды тұмандықтардың мәнін анықтады.

Өмірбаян

1901 жылы Колорадо штатындағы Флоренция қаласында дүниеге келіп, Лидвиллде өскен ол өте ерте оқуға үйренді және көп ұзамай әкесі үйреткен Морзе әліпбиін қолданып хабар жіберіп алуға қабілетті болды. Ол ғылым мен математиканы ұнатты, кендер мен тау жыныстарының үлгілерін жинады, жасөспірім кезінде жертөледе үлкен химия зертханасын құрды. Ол радио хабар тарату құралын жасады, ол кезде жинақтар сирек кездесетін. Криптоанализ саласында маманданған, сонымен қатар өмірінің көп бөлігінде табиғатта саяхаттап, балық аулаған Eagle Scout болды. 1926 жылдың 17 маусымында Флоренс Элизабет Крейгерге үйленді. Олардың Сюзанна Кей және Элизабет Ина есімді екі қызы болды. 16 жасында Денвер университетіне химияны оқуға түсті. Астрономияға деген қызығушылығы балалық шағындағы досы (Эдгар Кеттеринг) арқылы, 1918 жылдың 8 маусымында болған күн тұтылуын және 1918 жылы Nova Aquilae (V603 Aquilae) жарылысын байқау арқылы оянды. Ол 1920 жылы Денвер университетін химия мамандығы бойынша бакалавр дәрежесімен бітіріп, 1921 жылы химия және математика мамандығы бойынша магистр дәрежесін алу үшін оқуын жалғастырды. Ол сондай-ақ 1922, 1923 және 1924 жылдары Гарвард колледжінің обсерваториясында Харлоу Шаплидің ғылыми көмекшісі ретінде жазғы жұмыс істеді. Принстон университетінде 1923 жылы астрономиядан екінші магистр дәрежесін, ал 1924 жылы астрофизикадан Ph.D. дәрежесін алды, оның ғылыми жетекшісі Генри Норрис Расселл болды, ол оның теориялық астрономияға деген қызығушылығын арттырды. Айова және Огайо штаттарының университеттерінде екі жыл оқығаннан кейін, 1926 жылы Калифорния штатының Сан-Хосе қаласындағы Калифорния университетінің Лик обсерваториясында ассистент профессор болып тағайындалды. 1932 жылы Гарвард университетіне оқуға түсті. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Мензель АҚШ Әскери-теңіз күштерінде лейтенант-коммандер болып тағайындалды және оған барлау бөлімін басқаруды тапсырды, онда ол өзінің көптеген қабілеттерін, соның ішінде жау кодтарын жарып алуды пайдаланды. Тіпті 1955 жылға дейін ол Теңіз күштерімен бірге Күннің сәулеленуін бақылау және Қорғаныс министрлігі үшін радио байланысындағы ақшылдардың әсерін зерттеу арқылы радио толқындарының таралуын жақсартумен жұмыс істеді (Menzel & Boyd, p. 60). Соғыстан кейін Гарвардқа оралғаннан кейін, ол 1952 жылы Гарвард обсерваториясының директоры міндетін атқарушы болып тағайындалды және 1954 жылдан 1966 жылға дейін толыққанды директор болды. Оның әріптесі доктор Доррит Хоффлейт оның бірінші әрекеттерінің бірі ретінде хатшысынан тақтайшалардың үштен бірін көрінбей-ақ жоюды сұрағанын, олардың жазбадан мәңгілікке жоғалып кеткенін еске алады. "Менцельдің алшақтығы" термині 1953-1968 жылдар аралығында астрономиялық фототақтардың болмауы кезінде қолданылды, Менцель шығынды қысқарту мақсатымен тақтайша жасауды уақытша тоқтатқан кезде. Ол 1971 жылы Гарвардтан зейнеткерлікке шықты. 1964 жылдан өліміне дейін Мензел АҚШ Мемлекеттік департаментінің Латын Америкасы мәселелері жөніндегі кеңесшісі болды. Мензел 1934 жылы Америка өнер және ғылым академиясының, 1943 жылы Америка философиялық қоғамының, 1948 жылы Америка Құрама Штаттарының Ұлттық ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. Ол 1942 жылы Гарвард университетінен құрметті А. М. және С. Д. дәрежелерін алды, ал 1954 жылы Денвер университетінен де алды. 1946 жылдан 1948 жылға дейін ол Америка астрономиялық қоғамының вице-президенті болды, 1954 жылдан 1956 жылға дейін олардың президенті болды. 1965 жылы Мензель Денвер университетінің Джон Эванс сыйлығын алды. 2001 жылдың мамыр айында Гарвард және Смитсондар астрофизика орталығында Дональд Менцелдің туғанына 100 жыл толуына арналған "Дональд Х. Менцель: ғалым, педагог, құрылысшы" атты симпозиум өтті. Мензель ғылыми деректер алу үшін күн тұтылуын бақылау үшін бірнеше экспедициямен саяхаттады. 1936 жылдың 19 маусымында ол Гарвард МТИ экспедициясын Ресейдің даласына (оңтүстік-батыс Сібірдегі Ак Булакқа) толық тұтылуды байқау үшін алып барды. 1945 жылдың 9 шілдесінде ол Саскачеванға бірлескен АҚШ-Канада экспедициясын басқарды, бірақ олар бұлтты болды. Мензель көптеген толық күн тұтылуларын бақылады, көбінесе экспедицияларды басқарады, соның ішінде Каталина, Калифорния (10 қыркүйек 1923, бұлтты), Камптонвилл, Калифорния (28 сәуір 1930), Фрайбург, Мэн (31 тамыз 1932), Миннеаполис Сент-Пол, Миннесота (30 маусым 1954), Массачусетс Атлантика жағалауы (2 қазан 1959), Солтүстік Италия (15 ақпан 1951), Ороно, Мэн (20 шілде 1963, бұлтты), Афина / Юнион жолы, Грекия (20 мамыр 1966), Арекипа, Перу (12 қараша 1966), Миахуатлан, Оахаканың оңтүстігі, Мексика (7 наурыз 1970), Принс-Эдвард аралы Канада (10 шілде 1972), және батыс Мавритания (30 маусым 1973), сондай-ақ жоғарыда аталған үш экспедиция. Ол бақыланған күн тұтылуларының ең көп саны бойынша бейресми рекордты мақтан тұтты, бұл "құрметті атақ" кейін оның шәкірті, әріптесі және бірлескен авторы Джей Пасахофф бұзды. 1930-жылдардың соңында ол Климэкс, Колорадода күн зерттеулері үшін обсерватория салды, онда күннің толық тұтылуын имитациялайтын телескоп пайдаланылды, бұл оған және оның әріптестеріне күннің коронасын зерттеуге және Күннің шығаратын жалындарын, яғни промоненцияларды түсіруге мүмкіндік берді. Мензель бастапқыда күн зерттеулерін жүргізді, бірақ кейін газды тұмандықтарды зерттеуге көшті. Лоуренс Аллер және Джеймс Гилберт Бейкермен бірлескен жұмысы планеталық тұмандықтарды зерттеудің негізгі принциптерін анықтады. Ол "Жұлдыздар мен планеталарға арналған далалық анықтамалық" кітабының бірінші басылымын (1964) жазды, ол Питерсон далалық анықтамалықтарының бөлігі болды. Өзінің соңғы мақалаларының бірінде Мензель Шварцшильд теңдеулерін талдау негізінде қара тесіктердің жоқ екенін тұжырымдады және оларды миф деп жариялады. Ол сондай-ақ EPH (жарылған планета гипотезасы) сенді, былай деді: 'Presque toutes ces petites planètes circulent entre les orbites de Mars et Jupiter. On admet qu'elles représentent les fragments dispersés d'une grande planète qui se serait désintégrée.' Мензель ғылыми фантастика авторы болды; оның "Fin's Funeral" шығармасы 1965 жылы Galaxy Science Fiction журналында жарияланды. Ол сонымен қатар суретші болды, шетелдік жаратылыстар мен көріністердің акварель суреттерін жасады, олар көбінесе кейіпкерлер, бұлттар және шетелдік ғарыш кемелері арқылы 3 өлшемді "тесіктерді" бейнелейтін.

Born in Florence, Colorado in 1901 and raised in Leadville, he learned to read very early, and soon could send and receive messages in Morse code, taught by his father. He loved science and mathematics, collected ore and rock specimens, and as a teenager he built a large chemistry laboratory in the cellar. He made a radio transmitter at a time when kits were rarely available and qualified as a radio ham. He was an Eagle Scout, specializing in cryptanalysis, as well as an outdoorsman, hiking and fly fishing throughout much of his life. He married Florence Elizabeth Kreager on June 17, 1926. They had two daughters, Suzanne Kay and Elizabeth Ina. At 16, he enrolled in the University of Denver to study chemistry. His interest in astronomy was aroused through a boyhood friend (Edgar Kettering), through observing the solar eclipse of June 8, 1918, and through observing the eruption of Nova Aquilae 1918 (V603 Aquilae). He graduated from the University of Denver in 1920 with a bachelor's degree in chemistry and stayed on to receive a master's degree in chemistry and mathematics from the institution in 1921. He also found summer positions in 1922, 1923, and 1924 as research assistant to Harlow Shapley at the Harvard College Observatory. At Princeton University he acquired a second master's degree in astronomy in 1923, and in 1924 a Ph. D. in astrophysics for which his advisor was Henry Norris Russell, who inspired his interest in theoretical astronomy. After teaching for two years at the University of Iowa and Ohio State University, in 1926 he was appointed assistant professor at Lick Observatory of the University of California in San Jose, California, where he worked for several years. He moved to Harvard University in 1932. During World War II, Menzel was commissioned as a lieutenant commander in the United States Navy and asked to head a division of intelligence, where he used his many sided talents, including deciphering enemy codes. Even until 1955, he worked with the Navy improving radio wave propagation by tracking the Sun's emissions and studying the effect of the aurora on radio propagation for the Department of Defense (Menzel & Boyd, p. 60). Returning to Harvard after the war, he was appointed acting director of the Harvard Observatory in 1952, and was the full director from 1954 to 1966. His colleague Dr. Dorrit Hoffleit recalls one of his first actions in the position was asking his secretary to destroy a third of the plates sight unseen, resulting in their permanent loss from the record. The term "Menzel Gap" was used to refer to the 1953–1968 absence of astronomical photographic plates when plate making operations were temporarily halted by Menzel as a cost cutting measure. He retired from Harvard in 1971. From 1964 to his death, Menzel was a U. S. State Department consultant for Latin American affairs. Menzel was elected to the American Academy of Arts and Sciences in 1934, the American Philosophical Society in 1943, and the United States National Academy of Sciences in 1948. He received honorary A. M. and Sc. D. degrees from Harvard University in 1942 and the University of Denver in 1954 respectively. From 1946 to 1948 he was the vice president of the American Astronomical Society, becoming their president from 1954 to 1956. In 1965, Menzel was given the John Evans Award of the University of Denver. In May 2001, the Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian hosted "Donald H. Menzel: Scientist, Educator, Builder," a symposium in honor of the 100th anniversary of the birth of Donald H. Menzel. Menzel traveled with several expeditions to view solar eclipses to obtain scientific data. On 19 June 1936, he led the Harvard MIT expedition to the steppes of Russia (at Ak Bulak in southwestern Siberia) to observe a total eclipse. For the 9 July 1945 eclipse, he directed the Joint U. S. Canadian expedition to Saskatchewan, although they were clouded out. Menzel observed many total solar eclipses, often leading the expeditions, including Catalina, California (10 September 1923, cloudy), Camptonville, California (28 April 1930), Fryeburg, Maine (31 August 1932), Minneapolis St. Paul, Minnesota (30 June 1954), the Atlantic coast of Massachusetts (2 October 1959), northern Italy (15 February 1951), Orono, Maine (20 July 1963, cloudy), Athens/Sunion Road, Greece (20 May 1966), Arequipa, Peru (12 November 1966), Miahuatlan, south of Oaxaca, Mexico (7 March 1970), Prince Edward Island Canada (10 July 1972), and western Mauritania (30 June 1973), in addition to the other three mentioned above. He proudly held the informal record for greatest number of observed solar eclipses, a "title" later broken by his student, colleague, and co author Jay Pasachoff. In the late 1930s he built an observatory for solar research at Climax, CO, using a telescope that mimicked a total eclipse of the sun, allowing him and his colleagues to study the solar corona and to film the spouting flames, called prominences, emitted by the Sun. Menzel initially performed solar research, but later concentrated on studying gaseous nebulae. His work with Lawrence Aller and James Gilbert Baker defined many of the fundamental principles of the study of planetary nebulae. He wrote the first edition (1964) of A Field Guide to the Stars and Planets, part of the Peterson Field Guides. In one of his last papers, Menzel concluded, based on his analysis of the Schwarzschild equations, that black holes do not exist, and he declared them to be a myth. He also believed in the EPH (exploded planet hypothesis), stating, 'Presque toutes ces petites planètes circulent entre les orbites de Mars et Jupiter. On admet qu'elles représentent les fragments dispersés d'une grande planète qui se serait désintégrée.' Menzel was a science fiction author; his "Fin's Funeral" appeared in Galaxy Science Fiction in 1965. He was also an artist, creating watercolor paintings of alien creatures and scenes which often featured 3 dimensional "holes" though characters, clouds, and alien spaceships.

Мензель және НЛО

Астрономия саласындағы академиялық және танымал еңбектерінен өзге, Менцель НЛО-лардың нақтылығына қатысты белгілі бір күмәнданушы болды. Ол НЛО-ларды жоққа шығаратын үш танымал кітаптың авторы немесе авторларының бірі: «Ұшқыш тәрелкелер: миф, шындық, тарих» (1953), «Ұшқыш тәрелкелер әлемі» (1963, Лайл Г. Бойдпен бірлесіп жазылған), Менцельдің НЛО туралы барлық кітаптары НЛО-лардың жұлдыздар, бұлттар және ұшақтар сияқты қарапайым құбылыстарды жаңылыстырудан басқа ештеңе емес екенін, немесе адамдардың бұрын таныс емес ерекше атмосфералық құбылыстарды көруінің нәтижесі екенін дәлелдеді. Ол бұл мәселеде пікір білдірген алғашқы белгілі ғалымдардың бірі болды. Менцельдің НЛО мәселелеріне қатысты алғашқы қоғамдық қатысы 1950 жылдың ортасында Эдвард Р. Мэрроудың режиссерлік және баяндамалық жұмысымен жасалған радиодағы деректі фильмде болды. (Свордс, 98) Менцель 1955 жылдың 3 наурызында Солтүстік полюстен Әуе күштерінің күнделікті ауа райы «Птармиган» рейсімен оралғанда өзінің НЛО тәжірибесі болғанын мәлімдеді. Оның оқиғасы Менцель мен Бойдтың жазбаларында да бар. Менцель жиі атмосфералық тұман немесе температура инверсиясы жұлдыздар мен планеталарды бұрмалап, оларды нақты көрінгендей үлкен, ерекше пішінде және қозғалыста көрсетуі мүмкін екенін түсіндірді. 1968 жылы Менцель АҚШ-тың Ғылым және Астронавтика жөніндегі Өкілдер палатасының алдында куәлік берді – НЛО-лар бойынша симпозиумда, ол барлық НЛО көріністерінің табиғи түсіндірмелері бар екенін айтты.

Мұра

1922 жылы ол Мензель 3 тұмандығын ашты, ол бұқаралық есіммен "Құмырсқа тұмандығы" деп белгілі. 1967 Мензель астероиді оның құрметіне аталған, сондай-ақ Тыныштық теңізінің (Mare Tranquilitatis) оңтүстік-шығысында орналасқан шағын ай кратері де оның есімімен аталады.

Жарияланымдар

Мензель 270-нен астам ғылыми және басқа да жариялымдар жасады. Ол сонымен қатар астрономия туралы көпке танымал еңбек жазды: «Жұлдыздар мен планеталарға арналған далалық анықтамалық, соның ішінде Ай, спутниктер, кометалар және Ғаламның басқа да ерекшеліктері» (1975); 2-ші басылымы (1984) Менцель мен Пашаховтың, 3-ші басылымы (1992) Пашахов пен Менцельдің, 4-ші басылымы (2000) Пашаховтың.