Дональд Говард Менцель: Жизнь и научные достижения астронома

Введение

Американский астроном (1901–1976)

Дональд Говард Мензель (11 апреля 1901 – 14 декабря 1976) был одним из первых теоретических астрономов и астрофизиков в Соединенных Штатах. Он исследовал физические свойства солнечной хромосферы, химический состав звёзд, атмосферу Марса и природу газовых туманностей.

Биография

Родился во Флоренции, штат Колорадо, в 1901 году и вырос в Лидвилле. Он рано научился читать и вскоре овладел азбукой Морзе, которой его обучил отец, и мог отправлять и принимать сообщения. Он любил науку и математику, коллекционировал образцы руды и горных пород, а в подростковом возрасте построил большую химическую лабораторию в подвале. Он самостоятельно изготовил радиопередатчик в то время, когда готовые комплекты были редкостью, и получил лицензию радиолюбителя. Он был орлом-скаутом, специализировался на криптоанализе, а также был заядлым туристом, совершая пешие походы и занимаясь нахлыстом на протяжении большей части своей жизни. 17 июня 1926 года он женился на Флоренс Элизабет Крейгер. У них родились две дочери: Сюзанна Кей и Элизабет Ина. В 16 лет он поступил в Денверский университет для изучения химии. Его интерес к астрономии пробудился благодаря другу детства (Эдгару Кеттерингу), наблюдению за солнечным затмением 8 июня 1918 года и вспышкой Новой Аквилы 1918 года (V603 Aquilae). Он окончил Денверский университет в 1920 году, получив степень бакалавра химии, и остался там, чтобы получить степень магистра химии и математики в 1921 году. В 1922, 1923 и 1924 годах он работал научным ассистентом у Харлоу Шепли в обсерватории Гарвардского колледжа. В Принстонском университете он получил вторую степень магистра астрономии в 1923 году, а в 1924 году – степень доктора философии в области астрофизики. Его научным руководителем был Генри Норрис Рассел, который вдохновил его интерес к теоретической астрономии. После двух лет преподавания в Университете Айовы и Университете штата Огайо в 1926 году он был назначен ассистент-профессором в обсерваторию Лика Калифорнийского университета в Сан-Хосе, штат Калифорния, где проработал несколько лет. В 1932 году он перешел в Гарвардский университет. Во время Второй мировой войны Мензель был призван в ВМС США в звании лейтенант-коммандера и назначен руководителем разведывательного подразделения, где использовал свои разносторонние таланты, включая дешифровку вражеских кодов. Вплоть до 1955 года он сотрудничал с военно-морским флотом, совершенствуя распространение радиоволн путем отслеживания солнечной эмиссии и изучения влияния полярных сияний на радиосвязь для Министерства обороны (Menzel & Boyd, p. 60). Вернувшись в Гарвард после войны, в 1952 году он был назначен исполняющим обязанности директора Гарвардской обсерватории, а с 1954 по 1966 год – ее директором. Его коллега, доктор Доррит Хоффлейт, вспоминает, что одним из первых его действий на этом посту было распоряжение секретарю уничтожить треть пластин без предварительного просмотра, что привело к их безвозвратной потере. Термин «Menzel Gap» использовался для обозначения периода с 1953 по 1968 год, когда производство астрономических фотопластин было временно приостановлено Мензелем в целях сокращения расходов. Он вышел на пенсию из Гарварда в 1971 году. С 1964 года и до своей смерти Мензель был консультантом Государственного департамента США по делам Латинской Америки. Мензель был избран в Американскую академию искусств и наук в 1934 году, в Американское философское общество в 1943 году и в Национальную академию наук США в 1948 году. Он получил почетные степени A.M. и Sc.D. в Гарвардском университете в 1942 году и в Университете Денвера в 1954 году соответственно. С 1946 по 1948 год он был вице-президентом Американского астрономического общества, а с 1954 по 1956 год – его президентом. В 1965 году Мензель был удостоен премии Джона Эванса Университета Денвера. В мае 2001 года Центр астрофизики Гарварда и Смитсоновского института провел симпозиум «Дональд Х. Мензель: ученый, педагог, строитель», посвященный 100-летию со дня рождения Дональда Х. Мензеля. Мензель участвовал в нескольких экспедициях для наблюдения за солнечными затмениями с целью получения научных данных. 19 июня 1936 года он возглавил гарвардско-массачусетскую экспедицию в степи России (в Ак-Булаке на юго-западе Сибири) для наблюдения за полным затмением. Для затмения 9 июля 1945 года он руководил совместной американско-канадской экспедицией в Саскачеван, хотя наблюдение было затруднено облачностью. Мензель наблюдал множество полных солнечных затмений, часто возглавляя экспедиции, в том числе в Каталине, Калифорния (10 сентября 1923 года, облачно), Камптонвилле, Калифорния (28 апреля 1930 года), Фрайбурге, Мэн (31 августа 1932 года), Миннеаполисе и Сент-Поле, Миннесота (30 июня 1954 года), на Атлантическом побережье Массачусетса (2 октября 1959 года), в Северной Италии (15 февраля 1951 года), в Ороно, Мэн (20 июля 1963 года, облачно), на дороге Афины/Сунион, Греция (20 мая 1966 года), в Арекипе, Перу (12 ноября 1966 года), в Миауатлане, к югу от Оахаки, Мексика (7 марта 1970 года), на острове Принца Эдуарда, Канада (10 июля 1972 года) и в западной Мавритании (30 июня 1973 года), помимо трех упомянутых выше. Он гордо обладал неофициальным рекордом по наибольшему количеству наблюдаемых солнечных затмений, этот «титул» позже был побит его учеником, коллегой и соавтором Джеем Пасахоффом. В конце 1930-х годов он построил обсерваторию для изучения Солнца в Клаймаксе, штат Колорадо, используя телескоп, имитирующий полное солнечное затмение, что позволяло ему и его коллегам изучать солнечную корону и снимать извергающиеся языки пламени, называемые протуберанцами, испускаемыми Солнцем. Мензель первоначально занимался исследованиями Солнца, но позже сосредоточился на изучении газовых туманностей. Его работа с Лоуренсом Аллером и Джеймсом Гилбертом Бейкером заложила основы изучения планетарных туманностей. Он написал первое издание (1964) «Полевого определителя звезд и планет», входящего в серию Peterson Field Guides. В одной из своих последних работ Мензель пришел к выводу, основываясь на анализе уравнений Шварцшильда, что черных дыр не существует, и объявил их мифом. Он также верил в гипотезу взорвавшейся планеты (EPH), заявив: «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 был автором научной фантастики; его рассказ «Похороны Фина» был опубликован в журнале Galaxy Science Fiction в 1965 году. Он также был художником, создавая акварельные картины инопланетных существ и сцен, часто с трехмерными «дырами» в персонажах, облаках и инопланетных космических кораблях.

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 и НЛО

В дополнение к его академическому и популярному вкладу в область астрономии, Менцель был известным скептиком в отношении реальности НЛО. Он был автором или соавтором трех популярных книг, опровергающих сообщения об НЛО: «Летающие тарелки: миф, правда, история» (1953), «Мир летающих тарелок» (1963, в соавторстве с Лайлом Г. Бойдом). Во всех книгах Менцеля об НЛО утверждалось, что НЛО – не более чем ошибочная идентификация обыденных явлений, таких как звезды, облака и самолеты, или результат наблюдения людьми необычных атмосферных явлений, с которыми они не были знакомы. Он был одним из первых известных ученых, высказавших свое мнение по этому вопросу. Одним из первых публичных выступлений Менцеля, касающихся НЛО, стало его участие в радиодокументальном фильме, снятом и озвученном Эдвардом Р. Мэрроу в середине 1950-х годов. (Swords, 98)

Менцель утверждал, что 3 марта 1955 года, возвращаясь с Северного полюса на ежедневном рейсе ВВС «Птармиган», он сам стал свидетелем явления, похожего на НЛО. Его рассказ содержится в Menzel & Boyd. Менцель часто объяснял, что атмосферные дымки или температурные инверсии могут искажать звезды или планеты, заставляя их казаться больше, чем они есть на самом деле, необычной формы и движущимися. В 1968 году Менцель давал показания перед Комитетом Палаты представителей США по науке и космонавтике на симпозиуме, посвященном НЛО, заявив, что считает все наблюдения НЛО имеющими естественное объяснение.

Наследие

В 1922 году он открыл туманность Менцель 3, неофициально известную как Туманность Муравья. В его честь названа малая планета 1967 Менцель, а также небольшой лунный кратер, расположенный на юго-востоке Моря Спокойствия (Mare Tranquilitatis).

Публикации

Мензель опубликовал более 270 научных и других работ. Он также написал популярное изложение астрономии: «Полевой справочник по звездам и планетам, включая Луну, спутники, кометы и другие объекты Вселенной» (1975); 2-е издание (1984) Мензеля и Пасахоффа, 3-е издание (1992) Пасахоффа и Мензеля, 4-е издание (2000) Пасахоффа.