Мировая история в лицах > ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. МАТЕМАТИКА. ЗАКОНЫ.ОТКРЫТИЯ: Теоретики. Исследователи > 
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. МАТЕМАТИКА. ЗАКОНЫ.ОТКРЫТИЯ
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. МАТЕМАТИКА. ЗАКОНЫ.ОТКРЫТИЯО них говорят
Первооткрывателю
Рутения – 220 лет
Имя учёного Карла Клауса (Carl Ernst Claus), по мнению «бога аналитической химии» 1-й половины ХIХ века шведа Я. Берцелиуса, «неизгладимо будет начертано в истории химии» за один только платиноид Рутений/Ruthenium – единственный открытый в России химический элемент RU (44), содержащийся в природе (25 октября 1844 года).
Из-за ничтожных запасов в земной коре применение благородному металлу нашлось спустя столетие: с 1944 года компания «Parker» выпускает знаменитую ручку с рутениевым покрытием на кончике золотого пера. Слой из Рутения (в несколько микрон) придаёт любой металлической поверхности суперстойкость к истиранию.
В чистом виде RU (44) – уникальный химический катализатор и в конце ХХ века востребован для синтеза различных продуктов, в фотосинтезе (как сенсибилизатор); тугоплавкий, с очень высокой стойкостью к нагреву и окислению – выступает как сверхпроводник, а в качестве легирующей добавки используется в сплавах для конструкционных материалов, которые подвергаются длительному воздействию высоких температур (более 1000°C).
Рутений наделяет их необходимыми свойствами: жаропрочность, жаростойкость, высокая тепло- и электропроводность, механическая прочность, обеспечивает коррозионную устойчивость в агрессивной окислительной среде. Обладая такими характеристиками, экстремальные условия эксплуатации выдерживают лопатки турбин, резервуары атомных реакторов, тигли, фильеры и др. RU (44) «отметился» в космической отрасли (топливные элементы спутников Земли, компоненты ракетных двигателей); из него изготавливаются электроды термопар, волоски ламп накаливания, свечи зажигания. Рутений применяется в энергетике, машиностроении, в измерительных приборах, в электронике и радио- и электротехнике (чипы памяти FRAM, резисторы в мобильных телефонах), в медицине и стекольной промышленности; растёт его популярность в ювелирном деле (с ним изделия становятся буквально вечными).
В ХХI веке драгметалл RU (44) стал незаменимым в компьютерных технологиях, при создании более ёмких накопителей информации. Плотность записи на жёстком диске увеличивается, если его поверхность покрыта Рутением. В IT-индустрии освоили жёсткие диски с «начинкой» – AFC (antiferromagnetically-coupled): между двумя магнитными слоями напыляется тончайший (всего в 3 атома) слой Рутения; в перспективе в ноутбуках такие винчестеры с плотностью записи 70–100 Гбит/кв. дюйм будут иметь объём 200–400 Гб.
Высокие технологии стремительно развиваются – платино-рутений-кобальтовые сплавы теснит новый материал MRG (сплав из марганца, рутения и галлия), его называют самым мощным магнитом, который не будет ограничен понятиями «объём» и «скорость», что в корне изменит представление о хранении цифровых данных на носителе.
У Рутения-катализатора хорошие перспективы в т.н. метаноловой энергетике: с этим платиноидом углекислый газ CO2 в атмосфере способен превращаться в метанол CH3OH – сырьё для производства жидкого топлива как альтернативы нефтепродуктам (бензин и др.).
К.К. Клаус, ординарный профессор химии Казанского университета (1843—1852), изучение химического поведения платиновых металлов и методов аффинажа (очистки) начинал при поддержке Е.Ф. Канкрина, министра финансов РИ (1823—1844). В 1842 году, по его распоряжению, учёному-химику было выдано ~8,2 кг (½ пуда = 20 фунтов) уральской самородной платины, оставшейся от чеканки т.н. «белых червонцев» (1828—1845) на Петербургском Монетном дворе.
Экспериментируя (с риском для здоровья), он обнаружил «новое тело» и назвал Рутением (по-латыни – Русь), ему даже удалось впервые получить элемент (6-ой) платиновой группы в чистом виде (6 граммов!), определить химические свойства и его атомную массу.
Научному подвигу Карла Клауса, 170-летию открытия Рутения, была посвящена «XXVI Международная Чугаевская конференция по координационной химии» в Казани; 6–10 октября 2014 года представлен Сборник «Русский элемент. К 170-летию открытия рутения» (О К. Клаусе: сост. Т.М. Буслаева. – Изд-во МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2014), с его иллюстрациями.
Он делал зарисовки (талантливо!) во время ботанических экспедиций в Поволжье, по степям Прикаспия и Южной России (1829, 1834, 1847, 1851). Ботаника была особой страстью К.К. Клауса – собрал великолепный гербарий, описал 1011 видов Заволжской флоры (1838) и 1950 видов растений Нижнего Поволжья (1852); его считают пионером–биогеографом этих регионов и знатоком флоры Южного Урала.
Ежегодник 2014 ИОФХ КазНЦ РАН
Календарь 2016 года Волгоградского
отделения РГО (С.Н. Моников)
Печатные издания и «Календари 2016 года» напомнили юбилейную дату – 220 лет назад, 11 (22) января 1796 года в Дерпте/Тарту родился Карл Карлович Клаус, химик-неорганик и ботаник-систематик, первооткрыватель Рутения.
Профессор фармации Дерптского университета (1852—1864) – «первый русский химик, который достиг всемирной известности без совершенствования за рубежом», воспитал корифея русской химии, органика-теоретика и блестящего экспериментатора А.М. Бутлерова.
200 лет c начала Русско-Скандинавского градусного измерения фигуры Земли.
200 лет назад начались работы по Русско-Скандинавскому градусному измерению дуги земного меридиана – «Дуги Струве» в 25° 20'. Полученные в последующие 40 лет высокоточные астрономо-геодези-ческие данные востребовались исследователями фигуры Земли вплоть до наступления эпохи спутниковых измерений в XX веке.
Научно ценный итог предприятия (1816—1855) стал возможен только благодаря двум выдающимся энту-зиастам идеи первого градусного измерения в России.
Это – астроном академик Василий Яковлевич Струве/Friedrich Georg Wilhelm Struve (выпускник Дерптского университета; 1813), основатель и директор Пулковской обсерватории (1839—1862), и военный геодезист Карл Иванович Теннер/Carl Friedrich Tenner (род. в имении Ампфер/Ampfer/ Auvere mõis; Ида-Вирумаа), генерал от инфантерии (1856).
Под эгидой Петербургской академии Наук геодезические замеры поверхности Земли проводились на территории двух государств (XIX век) – Российской империи (1721—1917) и Объединённых королевств Швеция и Норвегия (Union Jack of Sweden and Norway; 1814—1905) – параллельно или поочерёдно в несколько этапов (Русская дуга (северная и южная части) и Скандинавская дуга) при помощи уникального «геодезического инструмента» внушительной протяжённости – 2 821 833 метра (25° 20′08″ по широте).
С 1816 года шли полевые работы по триангуляции от Ледовитого океана до Чёрного моря, и к 1852 году между 22º 30' и 30º восточной долготы была проложена Русско-Скандинавская дуга меридиана, или «арка», из 258 примыкавших один к другому геодезических полигонов («треугольников») с 10 базисами («основаниями») триангуляции; на 265 опорных пунктах, маркирован-ных в вершинах главных «треугольников», выполнены базисные и угловые измерения, на 13 астрономо-геодезических/ основных пунктах – определение широт и азимутов.
29 июля 1816 года В.Я. Струве заложил геодезический пункт на горе Харимяги/Harimägi Отепяэской возвышенности (Otepää; Валгамаа).
За 3 летних сезона на территории нынешней Эстонии ему в одиночку пришлось выставить свыше 60 сигналов, методом триангуляции определил координаты 325 пунктов.
Будучи директором Дерптской астрономической обсерватории Tartu tähetorn (1820—1839), он решил, что построенная дуга будет повторять линию Тартуского меридиана (Tartu Meridian – 26° 43′ в.д.), проходящего через обсерваторию на Тоомемяги. Исходным координатным пунктом "DORPAT" был выбран центр башни Tartu tähetorn (не сохранился после перестройки башни в 1824 г.).
С 1821 года только в Эстонии (Эстляндия и часть Лифляндии) им было создано 20 опорных пунктов наблюдения и 2 вспомогательных (Rakke и Viru-Nigula), измерен один базис Симуна–Выйвере/Simuna–Võivere (1827), в Ляэне-Вирумаа.
В 1827 году были завершены все триангуляционные работы по градусному измерению короткой Лифляндской (Балтийской) дуги
длиной 400 километров (3° 35') – от астрономического пункта «Гогланд "Z"» (русский остров в Финском заливе) до г. Якобштадта (Jēkabpils, Латвия), на Западной Двине (совр. р. Даугава).
Астрономическими наблюдениями и тригонометрическими расчётами занимался военный геодезист барон Василий Васильевич фон Врангель/ Wilhelm Bernhard Friedrich von Wrangell (похор. в Ревеле), будущий адмирал (1866), кузен знаменитого кругосветного мореплавателя, учёного-полярника Фердинанда Петровича Врангеля (жил и пох. в Ляэне-Вирумаа).
Одновременно (1817—1827) в западных губерниях Российской империи – Курляндской, Виленской и Гродненской – была измерена Литовская дуга под руководством полковника К.И. Теннера, пионера тригонометрической съёмки в России (1809). «Побочным продуктом» плановых военно- топографических съёмок стало создание триангуляционной сети из 115 первоклассных геодезических «треугольников» на равнине между реками Западная Двина и Припять, измерены три базиса. Южным окончанием дуги являлся основной пункт, или по Теннеру – тригоно-метрическая точка, «Белин» (1827).
В 1816 году его воинская команда выставила первые сигналы под меридианом обсерватории Виленского университета (Вильнюс), после одобрения инициативы полковника начальником Главного штаба Е.И.В.: в 1816—1823 гг. им был генерал-адъютант Пётр Михайлович Волконский (невестка – дочь графа А.Х. Бенкендорфа, наследница имения «Шлосс Фалль»; Keila-Joa, Харьюмаа), при нём был учреждён Корпус военных топографов (1822); в 1843—1855 гг. – военный деятель, топограф граф Фёдор Фёдорович Берг/ Friedrich Wilhelm Rembert von Berg (род. в Sangaste mõis; Валгамаа), генерал-фельдмаршал (1865), 1-й воспитанник В.Я. Струве, и при нём русское градусное измерение получило официальное признание.
В 1830 году Лифляндская дуга была сопряжена с Литовской, длина отрезка южной части Русской дуги стала равной 8° 2′5'' (Гогланд–Якобштадт–Белин); интересно, что оба ряда триангуляций делались разными инструментами и масштабировались абсолютно разными эталонами длины: один – в туазах, другой – в саженях Теннера.
В 1830—1844 гг. измерения новых фрагментов Русской дуги были продолжены на север (Струве) и на юг (Теннер).
От Припяти в Минской губернии военные геодезисты под начальством генерал-лейтенанта К.И. Теннера разворачивали триангуляционную сеть (примерно 900 км) через непроходимые топи Полесья и Волынию, окончив полевые работы в Подольской губернии (1841). В 1846—1849 гг. провели измерение отрезка меридиана (3° 25') в Бессарабии – от верхнего течения Днестра до устья Дуная – на южных рубежах Российской империи.
У Днестра измерение базиса прохо-дило под руководством астронома Пулковской обсерватории Егора Егоровича Саблера/Georg Thomas Sabler (род. в Хальяла/ Haljala, Ляэне-Вирумаа), в 1848 году он проводил наблюдения горизонтальных углов и звёзд в меридиане и выполнил астрономическое определение ши-роты и азимута на основном пункте «Водолуй» (Вадулуй, Молдова), центральной точки Бессарабской триангуляции.
К 1850 году меридиональные ряды К.И. Теннера (1333 км), проложен-ные от г. Якобштадта (Екабпилс, Латвия) до села Старо-Некрасовка (близ Измаила, Украина), южного предела Русской дуги меридиана, составили её наибольшую часть – 11°10' .
Ученик Струве, Е.Е. Саблер, также делал замеры базисов в российской Финляндии, где в 1829—1844 гг. сам В.Я. Струве возглавлял градусное измерение и, с учётом Лифляндской дуги, определил в общей сложности дугу меридиана протяжением в 9° 20'.
Во главе Министерства народного просвещения (1828—1833) стоял светлейший князь Карл Андреевич Ливен/Karl Christoph Andreas von Lieven (его мать – Charlotte von Gaugreben–Posse род. на мызе Hallist (Вильяндимаа); воспитательница внучек императрицы Екатерины II, детей Павла I), он поддержал инициативу В.Я. Струве (1829) и, с одобрения императора Николая I (1825—1855), Дерптскому университету выделялись средства для производства работ (15 лет).
От Финского залива геодезисты и астрономы довели триангуляции до расположенной на побережье Ботнического залива Лапландии: цепочка математических «треуголь-ников» протянулась на 324 км, а пункт «Торнеа» на колокольне церкви Alatornion kirkko в городе Торнио стал северным пределом дуги меридиана на территории Российской империи.
На огромном пространстве от Лапландии до Дуная, северная (5°45') и южная (14°45') части русской триангуляции по меридиану образовали Русскую дугу, которая покрывала угол в 20 градусов 30 минут!
Для достижения своей цели, а именно, максимально точного измерения параметров земного эллипсоида вращения, В.Я. Струве проявил незаурядные способности учёного-дипломата, чтобы северный конец Дуги вышел за пределы России и достиг бы арктических берегов Европы у Ледовитого океана. И не только потому, что результаты градусных измерений в приполяр-ных районах имели особенно важное значение для науки, – только в геодезических измерениях значительной протяжённости компенсировалось влияние местных неправильностей фигуры Земли (геоида). Получалось, что без шведско-норвежского удлинения по долготе Русская дуга (1816—1850) не имела бы научной ценности.
В.Я. Струве, после аудиенции у нового короля Швеции и Норвегии Оскара I (1844—1859), давшего согласие на проведение полевых работ в его владениях, в течение семи лет сотрудничал с астрономами и геодезистами Унии Швеции и Норвегии; их усилиями «треуголь-ники» через север Скандинавии были доведены до конечного пункта на мысе Фугленес, вблизи города Хаммерфест и недалеко от мыса Нордкап (Норвегия), у Баренцева моря. Триангуляции шведа Нильса Зеландера/N.H. Selander (3°04') и норвежца Хр. Ганстена/Christopher Hansteen (1°46'), соединённые в 1851 году, – Скандинавская дуга меридиана. Таким образом, завершилось небольшое по масштабу измерение второго отрезка Северной дуги (Гогланд–Торнеа–Фугленес), длина которой стала равной 10°35'.
Связав две континентальные цепи (Северную и Южную дуги), получили гигантскую дугу меридиана, охватывающую по широте 25°20'08", между пунктами Фугленес (70°40'11" с.ш.) и Старо-Некрасовка (45°20'03" с.ш.), общей протяжённостью почти 2822 км.
Русско-Скандинавское градусное измерение вошло в историю картографии как «Дуга Струве», но, учитывая заслуги генерала К.И. Теннера в создании большого «геодезического инструмента» и его длинные ряды триангуляции (надёжные и весьма долговечные), иногда используется название «Дуга Струве–Теннера» (Struve-Tenner Meridian Arc).
Достоверные данные измерения длины большого сегмента дуги меридиана позволяли определить элементы земного сфероида: величину полуоси большой (а) и малой (b), сжатие Земли (α).
Фридрих Бессель (Кёнигсберг) в 1841 году получил: a = 6 377 397,2 м, b = 6 356 078,96 м, α = 1:299,2.
Для вывода размеров референц-эллипсоида немецкий учёный использовал материалы русского Литовско-Лифляндского градусного измерения (1834) в числе десяти лучших измерений градуса меридиана, выполненных в Перу, Восточной Индии, Франции, Англии, Ганновере и Северной Швеции. В 1950-е годы примерно половина всех триангуляций в Европе и 20 % на других континен-тах базировались на эллипсоиде Бесселя (Bessel ellipsoid 1841).
В начале XXI века Русско-Скандинавское градусное измерение рассматривается как одно из важнейших событий в 2000-летней истории развития астрономии, геодезии и географии.
15 июля 2005 года Геодезическая дуга Струве – Struve Geodetic Arc внесена в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО как объект культуры «выдающейся универсаль-ной ценности» (UNESCO World Heritage Centre, 29-ая сессия; Дурбан, ЮАР).
См. Тарту и Ида-Вирумаа: Список персоналий → МЕМОРИАЛ