Серед визнаних вчених світу, творчість яких досягла розквіту в першій половині ХІХ століття, однією з найяскравіших постатей був Карл Фрідріх Гаус (рис. 1).

Рано розпочавши свою наукову діяльність, він досить скоро досяг великих успіхів у багатьох розділах математики і по праву одержав ім’я «короля математиків». Не менших успіхів він досяг і в астрономії.

У 24 роки Гаус знайшов напрочуд простий, але тим не менш точний спосіб обчислення орбіт планет за вимірами її положення на небосхилі всього в декількох точках. І коли астрономи «втратили» виявлену ними раніше малу планету Церера, він застосував цей спосіб для обчислення її орбіти.

Відразу ж відомий німецький астроном Генріх Ольберс, направивши телескоп у точку, обчислену молодим дослідником, виявив, здавалося, «назавжди втрачену» планету. Це була сенсація, яка утвердила Гауса серед найвизначніших європейських астрономів.

Треба сказати, що досягти такого результату допомогли йому не лише рідкісні здібності знаходити оригінальні рішення найважчих завдань, але й виняткове обдарування обчислювача.

Карл Фрідріх Гаус (1777-1855)
Рис. 1. Карл Фрідріх Гаус (1777-1855)

Німецький математик, астроном, геодезист та фізик. Вважається одним з найвидатніших математиків всіх часів, «королем математиків»

Все своє життя Гаус не переривав заняття астрономією і чимало нового вніс у давню зоряну науку. Щодо його досліджень магнітного поля Землі, то тут Гаус виконав класичні роботи, які, власне, і лягли в основу нової науки про земний магнетизм.

У 1832 р. він пише твір під назвою «Напруженість земної магнітної сили, приведеної до абсолютної міри». У ній Гаус розробив доведений до досконалості метод вимірювань сили магнетизму Землі (рис. 2). Це було не просто. Тільки такий різнобічний учений, як Гаус, що мав талант експериментатора, міг запропонувати такий точний і зручний метод магнітних вимірювань.

Працюючи над цим методом, він створює нову науку – метрологію, без якої зараз неможливе виконання будь-яких дослідницьких чи виробничих робіт. У цій науці визначальну роль грає поняття системи фізичних одиниць. Гаус не лише першим ввів це поняття в арсенал метрологічної науки, але й показав, що для фізичних вимірів достатньо прийняти систему з трьох незалежних один від одного одиниць, а саме: довжини, маси та часу. Таку систему він назвав абсолютною, що відображено у назві згаданого Гаусового твору.

«Напруженість земної магнітної сили, приведеної до абсолютної міри»
Рис. 2. «Напруженість земної магнітної сили, приведеної до абсолютної міри»

Твір під назвою «Напруженість земної магнітної сили, приведеної до абсолютної міри». У ній Гаус розробив доведений до досконалості метод вимірювань сили магнетизму Землі

Через 7 років було видано іншу його працю – «Загальна теорія земного магнетизму». Вона мала велике значення для науки і практики геомагнетизму. Гаус викладав винайдений ним метод розрахунку магнітного поля Землі в будь-якій точці її поверхні або на будь-якому віддаленні від неї. Він довів, що майже точний опис геомагнітного поля як на поверхні земної кулі, так і над нею можна отримати, маючи дані про це поле лише в невеликій кількості точок тільки на поверхні Землі. Гаус вивів формулу, що дозволяла проводити визначення всіх елементів земного магнетизму в будь-якій точці простору поза Землею і на її поверхні. Вона знайшла найширше застосування для вирішення і теоретичних, і практичних завдань геомагнетизму і вже понад 150 років є найважливішим інструментом геофізиків.

Говорячи про вклад Гауса в науку про магнетизм Землі, не можна не згадати про його прагнення залучити вчених всього світу до вивчення цього явища. Можна сміливо сказати, що Гаус був для них не лише «королем математиків», а й рівно «королем магнітологів». Неодноразово з його ініціативи відбувалися зустрічі вчених різних країн для обговорення питань однаковості магнітних вимірів на всій поверхні Землі, організації одночасних вимірів коливань геомагнітного поля та багатьох інших подібних питань. Це були по суті перші з’їзди вчених-магнітологів, які започаткували міжнародне співробітництво, що добре розвинулося згодом.

На основі: Почтарев, В.И., Михлин, Б.З. (1986). Тайна намагниченной Земли. Москва : Педагогика, 112.