Барнаба Ориани: Жизнь и научные труды итальянского астронома и геодезиста.

Введение

Итальянский священник, геодезист, астроном и ученый Барнаба Ориани (17 июля 1752 – 12 ноября 1832) был итальянским священником, геодезистом, астрономом и ученым.

Жизнь

Ориани родился в Гареньяно (ныне часть Милана), сын каменщика, и умер в Милане. Получив начальное образование в Гареньяно, он продолжил обучение в колледже Сан-Алессандро в Милане под опекой и при поддержке ордена Барнабитов, в который позже вступил. После завершения обучения в области гуманитарных наук, физико-математических дисциплин, философии и теологии, он был рукоположен в священники в 1775 году. Когда Наполеон I учредил Ломбардскую республику, Ориани отказался принести присягу против монархии, и новое республиканское правительство изменило текст присяги на верность от его имени. Он сохранил свою должность в обсерватории и был назначен президентом комиссии по регулированию новой системы мер и весов. Когда республика превратилась в наполеоновское королевство, Ориани был награжден Железной короной и орденом Почетного легиона, получил титул графа и стал сенатором, а также был назначен для измерения дуги меридиана между зенитами Римини и Рима. Ориани был близким другом театинского монаха Джузеппе Пиацци, открывшего Цереру. Ориани и Пиацци сотрудничали в течение тридцати семи лет, совместно проводя множество астрономических наблюдений.

Астрономия

Учитывая его сильный интерес к астрономии, Ориани был назначен в штат обсерватории Бреры в Милане в 1776 году, став ассистентом астронома в 1778 году и директором в 1802 году. В 1778 году он начал публиковать различные углубленные диссертации об астрономических объектах, Effemeridi di Milano (Эфемериды Милана). Ориани был очень способным астрономом, и его работа стала привлекать значительное внимание. Его исследования в области астрономического преломления, наклонности эклиптики и теории орбит были сами по себе весьма значительными; но его самым большим достижением было подробное исследование планеты Уран, открытой сэром Уильямом Гершелем в 1781 году. Ориани посвятил значительное время наблюдениям за Ураном, вычислив его орбитальные характеристики и опубликовав их в виде буклета таблиц в 1793 году. После того как другие показали, что Уран движется не по параболической, а скорее по близкой к круговой орбите, он рассчитал ее в 1783 году. В 1789 году Ориани уточнил свои расчеты, учитывая гравитационное влияние Юпитера и Сатурна. Ориани показал, что астрономическое преломление можно разложить в ряд нечетных степеней (tan Z), где Z – наблюдаемое зенитное расстояние. Подобный ряд ранее был получен Я. Г. Ламбертом, который оставил только первый член. Однако Ориани исследовал старшие члены ряда и обнаружил, что ни один из первых двух членов не зависит от структуры атмосферы. Полученное им разложение в ряд оставалось эффективным на углах до 85 градусов от зенита. В отличие от предыдущих приближений, выражение Ориани не опиралось на гипотезу об атмосферной температуре или плотности воздуха в зависимости от высоты. Таким образом, влияние атмосферной рефракции зависит только от температуры и давления в месте наблюдения. Теорема Ориани объясняет, почему модель равномерной плотности Кассини хорошо работает, за исключением области вблизи горизонта – атмосферное преломление от зенита до зенитного расстояния в 70° не зависит от деталей распределения газа.

Given his strong interest in astronomy, Oriani was appointed on the staff of the Observatory of Brera in Milan in 1776, becoming assistant astronomer in 1778 and director in 1802. In 1778 he began publishing various in depth dissertations on astronomical objects, the Effemeridi di Milano (Ephemerides of Milan). A very capable astronomer, Oriani's work began to attract considerable attention. His research in the areas of astronomic refraction, the obliquity of the ecliptic, and orbital theory were of considerable noteworthiness in themselves; but his greatest achievement was his detailed research of the planet Uranus, which had been discovered by Sir William Herschel in 1781. Oriani devoted significant time to observations of Uranus, calculating its orbital properties which he published as a booklet of tables in 1793. After others had shown that Uranus was not on a parabolic orbit but rather in a roughly circular orbit, he calculated the orbit in 1783. In 1789, Oriani improved his calculations by accounting for the gravitational effects of Jupiter and Saturn. Oriani showed that astronomical refraction could be expanded as a series of odd powers of (tan Z), where Z is the observed zenith distance. Such a series had previously been derived by J. H. Lambert, who dropped all but the first term. However, Oriani investigated the higher terms, and he found that neither of the first two terms depended on the structure of the atmosphere. The series expansion he obtained was effective at up to 85 degrees from the zenith. Unlike previous approximations, however, Oriani's two term expression did not depend on a hypothesis regarding atmospheric temperature or air density in relation to altitude. Thus, the effects of atmospheric curvature are only dependent upon the temperature and pressure at the location of the observer. Oriani's theorem explains why Cassini's uniform density model works well except near the horizon—the atmospheric refraction from the zenith to a zenith distance of 70° is not dependent on the details of the distribution of the gas.