Информационная система

Вихерт Иоганн Эмиль (Wiechert, Johann Emil) (1861-1928)

немецкий физик и геофизик

Иоганн Эмиль Вихерт родился 26 декабря 1861 г. в г. Тильзит (Восточная Пруссия). Отец рано умер, и мать, стремившаяся дать сыну хорошее образование, переселилась в Кёнигсберг. В 1881 г. он окончил гимназию и поступил в Университет Кёнигсберга, где основное внимание уделял изучению физики, математики, астрономии, геологии и философии. Из-за финансовых проблем Э. Вихерт окончил Университет только в 1889 г. со степенью магистра. За диссертацию по физике «Ueber elastische Nachwirkung» в 1892 г. получил степень доктора философии (Bullen, 1976).

С 1890 г. Э. Вихерт читал лекции по физике в Университете Кёнигсберга. В 1897 г.  получил приглашение из Университета Гёттингена и приступил к научным исследованиям под руководством В. Фойгта.

В Университете Гёттингена зарождалась новая наука. В 1898 г. Э. Вихерт был утвержден в должности профессора геофизики и возглавил Институт геофизики Университета. В Гёттинген приезжали учиться специалисты из разных стран Старого и Нового Света, создавались приборы, обрабатывались данные. Все сотрудники отмечали исключительное внимание руководителя к различным суждениям. Он был одинаково рад, когда эксперимент доказывал его правоту или справедливость доводов оппонентов (Angenheister, 1928).

В 1897 г. Э. Вихерт опубликовал статью «Über die Massenverteilung im Innern der Erde», в которой предложил физическую модель Земли – металлическое ядро плотностью 8,21 г/см³ окружено мантией («Steinmantel»; позднее сокращено до «Mantel» – мантия), сложенной породами, плотностью 3,0-3,4 г/см³. Средняя плотность при наличии сжатого железного ядра, по Э. Вихерту, составила 5,53 г/см³. Вывод Э. Вихерта – Земля состоит из железного ядра с радиусом приблизительно 1 400 км и мантии толщиной порядка 5 000 км.

В 1897 г. Р. Олдхэм установил наличие двух видов сейсмических волн: продольные (первичные – «primary» – P) и поперечные (вторичные – «secondary» – S). Продольные волны, достигая поверхности Земли первыми, вызывают толчок, сигнализирующий о глубинном землетрясении. Поперечные волны запаздывают и вызывают следующий, обычно более сильный толчок. В статье «Seismometrische Beobachtungen in Göttingen Geophysikalischen Institut» (1899) Э. Вихерт пришел к выводу, что продольные и поперечные волны качественно отличаются друг от друга, и разница во времени их прохождения сквозь толщу земных пород – не причина, а следствие их различной природы.

В 1897-1914 гг. Э. Вихерт и его ученики Б. Гутенберг, К. Цёпприц, Л. Гейгер и Г. Ангенхайстер приступили к исследованию внутреннего строения и сейсмики Земли. Изучая скорость распространения сейсмических волн, в 1906 г. Э. Вихерт и К. Цёпприц обнаружили, что до глубины 1 500 км она постепенно возрастает, а затем остается постоянной. После того как Б. Гутенберг в 1914 г. выделил новую границу – 2 900 км Э. Вихерт предложил трехслойную модель Земли: ядро с плотностью 8,3-9,6 г/см³, переходный слой (5,4-7,2 г/см³) и мантия (3,0-3,6 г/см³) («Über die Beschaffenheit des Erdrinnern», 1924).

Э. Вихерт – создатель серии высокочувствительных приборов. В 1900 г. он сконструировал сейсмограф, основанный на принципе «перевернутого маятника» (астатический маятник Вихерта). Прибор для сейсмических волн периодичностью не выше 5 с обладал высокой чувствительностью (Рыков, б/г). Э. Вихерт также разработал портативные сейсмографы для записи волн от искусственных взрывов. Сконструированные им приборы в те годы работали во многих странах мира.

Э. Вихерт был убежден в том, что для решения геофизических задач необходима глобальная сеть пунтов наблюдения. Первая станция для магнитных, электрических и сейсмических измерений была создана в 1901 г. на острове Самоа. Наблюдения показали трехслойное строение Земли с двумя оболочками вокруг ядра, которое Э. Вихерт назвал «ядром островов Самоа». В течение 20 лет Э. Вихерт руководил работой этой станции, отчеты ежегодно публиковались в «Bericht über das Samoa-Observatorium».

В 1901 г. Э. Вихерт инициировал создание Международной ассоциация сейсмологии. При его участии в 1922 г. было основано Немецкое сейсмологическое общество. Он стал первым председателем Общества и занимал этот пост до конца жизни.

В начале Первой мировой войны (1914–1918 гг.) Э. Вихерт стал руководить наблюдениями над сейсмическими волнами, возникавшими при взрывах бомб, и работал над проблемой стратификации атмосферы, используя метод передачи звуковых волн (Angenheister, 1928).

Современные историки науки называют Э. Вихерта «забытым физиком». Так, 7 января 1897 г. на заседании Физико-экономического общества в Кёнигсберге он заявил об открытии новой частицы, названной позже электроном. 29 апреля 1897 г. об аналогичном открытии заявил Дж. Томсон, не знавший, по мнению специалистов, о сообщении Э. Вихерта. Поскольку Э. Вихерт больше этой темы не касался, а Дж. Томсон изучению электрона посвятил более 30 лет, ему достались слава и Нобелевская премия. Споры вокруг открытия электрона не умолкали  (Трифонов, 2004).

В 1907 г. для ознакомления с опытом работ по сейсмологии в Германию был командирован Б.Б. Голицын. Он посетил Потсдам, Страсбург и Гёттинген и высоко оценил уровень исследований немецких ученых. «Я лично далеко не поклонник астатического маятника Wiechert’а, – писал он позднее, – но здесь особенно важно то обстоятельство, что на разных станциях установлены приборы одного и того же типа, а главное, что маятники Wiechert’а снабжены затуханием» (цит. по: Оноприенко, 2002, с. 136).

Ученые встретились на съезде Международной ассоциация сейсмологии в Гааге (1907). Б.Б. Голицын был избран председателем конкурсной комиссии по изобретению сейсмографов для регистрации близких землетрясений. Э. Вихерт предложил испытать все представленные на конкурс приборы на испытательной платформе системы Б.Б. Голицына, которая строилась в Страсбурге (Там же).

Кандидатура немецкого геофизика рассматривалась на заседании Физико-математического отделения Императорской Санкт-Петербургской академии наук 24 октября 1912 г. по представлению В.И. Вернадского, Ф.Н. Чернышева и А.П. Карпинского (Протоколы заседаний ФМО ИАН, 1912, № XIII, § 565).  Э. Вихерт был избран членом-корреспондентом по разряду физическому Физико-математического отделения Императорской Санкт-Петербургской академии наук, и 1 декабря 1912 г. Общее собрание утвердило решение Отделения (Протоколы ОС ИАН, 1912, № X, § 231).

В 1903 г. Э. Вихерта избрали членом Королевской академии наук в Гёттингене, в 1912 – членом-корреспондентом Королевской академии наук в Берлине. В 1912 г. он стал членом Геологического общества Лондона.

Эмиль Вихерт скончался 19 марта 1928 г. в Гёттингене.

В 1955 г. Немецкое геофизическое общества учредило медаль Эмиля Вихерта. Его именем назван один из кратеров на обратной стороне Луны.

Г.П. Хомизури / Ред. И.Г. Малахова

Литература

Оноприенко В.И. Борис Борисович Голицын. М.: Наука, 2002. 335 с.

Протоколы заседаний ФМО ИАН. [СПб.], 1912. 330 с.

Протоколы ОС ИАН. [СПб.], 1912. 154 с.

Рыков А.В. Для чего нужны сейсмографы? // Русский переплет.  б/г. www.pereplet.ru/pops/rikov/rikov.html

Трифонов Д.Н. Становление и развитие современной атомистики // Физика: Прил. к газ. «Первое сентября». 2004. № 16. С. 8.

Angenheister G. Emil Wiechert: Sein Leben und Wirken // Z. Geophys. 1928. N 4. S. 113-117.

Bullen K.E. Wiechert, Emil // Dictionary of Scientific Biography. Vol. 14. N.Y.: Charles Scribner’s Sons, 1976. P. 327-328.