Иоганн Фридрих Юлиус Шмидт: Жизнь и исследования Луны

Введение

Немецкий астроном и геофизик Иоганн Фридрих Юлиус Шмидт (25 октября 1825 года в Эутине, Германия – 7 февраля 1884 года в Афинах, Греция) был немецким астрономом и геофизиком. Он был директором Национальной обсерватории Афин в Греции с 1858 по 1884 год. Уильям Генри Пикеринг полагал, что Юлиус Шмидт, возможно, посвятил изучению Луны больше времени, чем кто-либо другой. За свою жизнь он создал одни из самых полных лунных карт XIX века. По его собственным данным, он нанес на карту не менее 32 856 кратеров, в то время как Мадлер – 7 735, а Лорманн – 7 177. Шмидт также составил карту 348 лунных борозд. За шесть лет он выполнил почти 57 000 измерений с помощью микрометра, чтобы получить 3050 значений высоты рельефа.

Ранние годы

Шмидт родился в городе Эутин от отца Карла Фридриха Шмидта, стеклодела, и матери Марии Элизабет Квирлинг. Он учился в гимназии в Гамбурге, где впечатлял своим чувством формы и способностями к рисованию, а также проявлял живой интерес к науке. Осенью 1839 года на аукционе в родном городе он случайно обнаружил экземпляр книги Шрётера «Selenotopographische Fragmente». Как сам Шмидт выразился:

«Вид многочисленных иллюстраций гор и кратеров, отбрасывающих тени, произвело такое сильное и неизгладимое впечатление, что определило основное направление моей дальнейшей жизни».

До этого 14-летний Шмидт некоторое время увлекался ботаникой и зоологией. Он не мог решиться сменить сферу деятельности, пока не увидел собственными глазами, какое зрелище предстанет перед ним при взгляде на Луну в телескоп. Это желание исполнилось, когда его отец сделал ему «маленький, но очень хороший» телескоп, с помощью которого Шмидт наблюдал Луну. Опираясь на фонарный столб, он узнал лучи Тихо и сразу же предпринял первую попытку зарисовать кратер и лучевую систему. Этот телескоп давал всего лишь десятикратное увеличение, однако его объектив был отшлифован по «принципу Доллонда», то есть был ахроматическим. Чтение работ Шрётера и рисование Луны стали его основным занятием, и вскоре Шмидт сконструировал штатив для телескопа, позволявший перемещать его как вверх-вниз, так и влево-вправо. Несмотря на грубоватое исполнение, деревянная монтировка значительно облегчила ему продолжение лунных наблюдений. Теперь он начал рисовать целые фазы, не учитывая либрации, но обращая внимание на тени. Так прошло 1840 год, и привычки Шмидта привели к тому, что он стал пренебрегать учебой. Весной 1841 года Хеллваг, правительственный советник, хорошо разбиравшийся в астрономии, заметил его усердие. Хеллваг попросил Хофрата Фосса, сына известного ректора школы в Эутине, предоставить Шмидту телескоп Доллонда с фокусным расстоянием 1200 мм, который Шмидт посчитал очень четким, с увеличением примерно в 15-20 раз. С его помощью он впервые увидел полосы Юпитера, кольца Сатурна и тонкий серп Венеры. В июле 1841 года Гамбургская гимназия посетила обсерваторию в Альтоне, где Шмидт впервые посмотрел в большой телескоп и ознакомился с известной картой Луны, созданной Вильгельмом Бером и Иоганном Генрихом Мэдлером. Доктор Петерсен показал ему кратеры Гассенди и Буллиальдус. Рюмкер обучил его основам астрономических наблюдений и разрешил использовать различные телескопы с 1842 по 1845 год. Он не смог продолжать наблюдать Луну из-за работы, но все же собрал множество ценных рисунков, а когда это было невозможно, то увиденное фиксировалось письменно. В мае 1853 года он покинул Бонн по состоянию здоровья. В 1868 году он получил почетную докторскую степень в Бонне. Он потратил более двух лет на создание первого проекта своей большой карты Луны, охватывающей всю лунную поверхность, постепенно добавляя результаты своих более поздних наблюдений из Афин, пока не понял, что продолжение этого предприятия не приведет к успеху. Размеры первых четырех квадрантов были слишком велики, чтобы передать желаемую детализацию с необходимой точностью. Даже не принимая это во внимание, изготовление таких больших пластин на медных досках было бы чрезвычайно сложным. Он был вынужден смириться с этими фактами и отказался от работы в апреле 1867 года. Для второй попытки он выбрал деления Лормана, используя 25 секций для покрытия всей Луны. «Charte der Gebirge des Mondes», как она известна, была завершена в 1874 году. Юлиус Шмидт представил карту в Берлинской обсерватории в декабре того же года. Это была первая карта Луны, превзошедшая знаменитую «Mappa Selenographica» Бера и Мэдлера. 24 ноября 1876 года он открыл Новую Лебедя, также известную как Q Cygni. В 1878 году Шмидт также отредактировал и опубликовал все 25 секций карты Луны, созданной Вильгельмом Готтельфом Лорманом. Лорман завершил свою карту в 1836 году, но умер в 1840 году; только первые четыре секции карты были опубликованы в 1824 году. Шмидт был удостоен премии Вальца Французской академии наук в знак признания его селенографических работ.

Prior to this, 14 year old Schmidt had been interested in botany and zoology for a while. He could not make the decision to switch careers until he could see for himself what a sight the Moon would grant when viewed through a telescope. That wish was fulfilled when his father made him a "small, very good" telescope which Schmidt used to look at the Moon. Leaning against a lamppost, he recognized the rays of Tycho and immediately made his first attempt at drawing the crater and ray system. This telescope could only magnify 10x, however, the objective was ground according to "Dollond's principle", meaning it was achromatic. Reading Schröter's work and drawing the Moon became his main occupation, and it was not long until Schmidt devised a tripod for the telescope, which could go in both up down and left right motions. Although the execution was rough, the wooden mount made it much easier for him to continue lunar observations. Now he started drawing entire phases, not considering the libration but paying attention to the shadows. Thus passed by 1840, with Schmidt's habits making him neglect school. In the spring of 1841, Hellwag, a government councilor who was well experienced in astronomy, noticed his efforts. Hellwag asked Hofrath Voss, the son of the well known Eutin school rector, to entrust Schmidt with a 1200mm focal length Dollond telescope which Schmidt found to be very sharp, approximating the magnification to be 15 20x. He saw the bands of Jupiter, Saturn's rings and a crescent Venus for the first time with it. In July 1841, the Hamburg Gymnasium made a visit to the Altona Observatory, where Schmidt looked through a larger telescope for the first time and became acquainted with the well known map of the Moon made by Wilhelm Beer and Johann Heinrich Mädler. Dr. Petersen showed him the craters Gassendi and Bullialdus. Rümker taught him the fundamentals of astronomical observation and let him use various telescopes from 1842 to 1845. He was not able to continue observing the Moon due to his job, but he still obtained numerous valuable drawings, and when he did not, what was seen was preserved in writing. He left Bonn in May of 1853 due to ill health. He received an honorary doctorate from Bonn in 1868. He spent over two years on the first draft of his great Moon map encompassing the entirety of the lunar surface, gradually entering the results of his more recent observations from Athens, when he realized continuing this undertaking would not end well. The dimensions of the initial four quadrants were too large to capture the detail he hoped for with the necessary precision. Even disregarding this, having such large plates engraved in copper would have been very difficult to execute. He had to accept these facts and discarded the work in April 1867. He chose Lohrmann's divisions for the second attempt, using 25 sections to cover the entirety of the Moon. Charte der Gebirge des Mondes, as it is known, was finished in 1874. Julius Schmidt presented the chart at the Berlin Observatory in December of that year. This was the first map of the Moon to surpass the celebrated Mappa Selenographica of Beer and Mädler. On 24 November 1876, he discovered Nova Cygni, also known as Q Cygni. In 1878, Schmidt also edited and published all 25 sections of a moon map by Wilhelm Gotthelf Lohrmann. Lohrmann had completed his map in 1836 but had died in 1840; only the first four sections of the map had been published in 1824. Schmidt was awarded the Valz Prize from the French Academy of Sciences in recognition of this selenographic work.

Смерть

Из-за возраста и удалённости дома от обсерватории он прекратил регулярную работу там с 1871 года. Он обратился в Берлинскую академию наук с просьбой предоставить ему небольшой телескоп на экваториальной монтировке, чтобы он мог продолжать астрономические наблюдения из дома. Просьба Шмидта была удовлетворена. В его честь и в честь Отто Шмидта назван кратер на Марсе.

"Харта гор мира"

Полный заголовок – Charte der Gebirge des Mondes nach eigenen Beobachtungen in den Jahren 1840 1874, что переводится как «Карта гор Луны, основанная на моих собственных наблюдениях в 1840–1874 годах». Карта разделена на 25 секций в соответствии с делением Ло́рманна. Рельеф изображен с помощью штриховки, где линии указывают на уклон. Шмидт не стремится передать цвет, но использует более темные оттенки для лунных морей. Складчатые хребты изображены с преувеличенным уклоном. Книга-компаньон с тем же названием содержит биографию Шмидта, подробное описание карт, его наблюдения и решения, а также перечень микрометрических измерений, измерений высот и описания тысяч деталей рельефа.

Некрологи

Astronomische Nachrichten, т. 108 (1884), стр. 129–130. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, т. 45 (1885), стр. 211–212. The Observatory, т. 7 (1884), стр. 118–119.