«Открытые Вами особенности апланатических линий заслуживают каждая в отдельности стать предметом отдельного исследования. Я уверен, что, ввиду важности вопроса, многие геометры откликнутся на ваш призыв принять участие в изучении этих кривых, но в то же время я уверен, что слава, которая выпадет на их долю, не будет особенно велика: ввиду Ваших блестящих работ им ничего не останется сделать, как только извлечь выводы из данных, изложенных Вами с такой ясностью и уменьем».

Кроме этих работ, Кетле написал по приглашению «Британской ассоциации для споспешествования развитию наук», на съезд которой он был в 1833 году официально послан бельгийским правительством, «Обзор современного состояния математических наук в Бельгии». Доклад этот появился в печати в 1835 году. В 1864 году Кетле выпустил эту работу вторым изданием, совершенно ее переработав и значительно дополнив, так что она с полным правом получила заглавие «История математических и физических наук в Бельгии».

Главные работы Кетле по метеорологии и физике земного шара начались с переселением его в обсерваторию в 1832 году. Из прежнего времени известны только его наблюдения над магнитной иглой, произведенные им при помощи неудовлетворительных инструментов в саду строившейся обсерватории в 1830 году. Это были первые наблюдения подобного рода в Бельгии, и они составляют, таким образом, в некотором смысле эпоху в истории физико-математических наук этой страны. Какого мнения Араго был о работе Кетле, можно видеть из того, что он по собственному побуждению и без ведома автора представил ее в Парижскую академию наук и затем по согласованию с Кетле напечатал в «Annales de chimie et de physique».

С переселением в обсерваторию Кетле тотчас же организовал правильные и периодические наблюдения, касающиеся метеорологии и физики земного шара.

Из работ Кетле по названным наукам обращают на себя главным образом внимание, во-первых, его наблюдения над температурой Земли, во-вторых, его работы по электричеству воздуха и, наконец, результаты наблюдений над так называемыми воздушными волнами.

Что касается наблюдений над температурой Земли, то они вообще были еще очень редки в то время. В 1827 году знаменитый французский математик Фурье издал свой «Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires» [15], в котором впервые с ясностью и убедительностью было указано на важность этого вопроса. Автор приглашал ученых заняться этим вопросом, для разъяснения которого нужны были главным образом периодические наблюдения, произведенные в различных местах в один и тот же промежуток времени. Его зов оставался, однако, гласом вопиющего в пустыне, пока этим феноменом не заинтересовался Кетле.

В заседании Брюссельской академии наук от 25 декабря 1840 года он указывает на важность изучения колебаний температуры Земли для метеорологии, геологии и геометрии, читает доклад «О температуре Земли», в котором говорит, между прочим, следующее: «Изучение дневных и годичных вариаций температуры Земли имеет теперь значение не только по новизне предмета; оно важно также для метеорологии, ибо уже теперь удалось доказать существование связи между изменениями температуры Земли и температуры атмосферного воздуха. Кроме этого, изучение температуры Земли поможет нам разъяснить многие вопросы геологии, которые до сих пор кажутся неразрешимыми. Наконец, оно важно также для геометрии, давая возможность проверить путем наблюдения многие очень важные геометрические построения, сделанные славными представителями этой науки».

Заинтересовавшись названной работой Фурье, Кетле вскоре после переселения в обсерваторию установил в саду ее инструменты, нужные для произведения наблюдений над температурой Земли. Поданный им пример нашел подражателей среди ученых директоров обсерваторий различных стран, и занятию этим феноменом был таким образом дан благотворный по своим последствиям толчок.

О работах Кетле по воздушному электричеству мы находим очень лестный отзыв у знаменитого физика Де ла Рива:

«Публикация Кетле по вопросу о воздушном электричестве является работой первой важности… Опыты Эрманна и Соссюра давно уже доказали, что электричество, обладая почти одинаковой интенсивностью в одном и том же горизонтальном слое, в вертикальных слоях имеет, напротив, весьма различную интенсивность. До сих пор, однако, не существовало наблюдений, сделанных со специальной целью определить соотношение между различными высотами и напряжением электричества. Этот пробел с успехом восполнил Кетле».

Что это в самом деле было работой первостепенной важности, можно судить из того, что результаты исследований Кетле над воздушным электричеством обратили на себя всеобщее внимание. Знаменитый английский физик и химик Фарадей сделал их предметом публичной лекции в Королевском британском институте, точно так же, как другой знаменитый английский ученый, известный изобретатель электрического телеграфа Уитстон, прочел о работах Кетле доклад на публичном заседании британской ассоциации наук в Бирмингеме в сентябре 1849 года.

Кроме целого ряда статей и трактатов по метеорологии и физике земного шара, Кетле написал два крупных сочинения: «Sur la physique du globe» в 1861 году и «Metéorologie de la Belgique comparée à celle du globe», изданную шесть лет спустя. Разбирая первое сочинение, упомянутый выше физик Де ла Рив подчеркивает, что Кетле первому удалось сгруппировать богатый материал, дающий возможность открывать закономерность в области тех явлений, в которых человеческая мысль раньше не замечала никакой правильности, говорит следующее:

«Мало найдется физиков, способствовавших в такой степени развитию тех отраслей естественных наук, которые известны под названием метеорологии и физики земного шара, как Кетле. И не только ввиду того длинного ряда наблюдений разнообразнейшего характера, сделанных им с таким большим талантом, Кетле достоин занять одно из первых мест среди метеорологов; еще большая заслуга его заключается в том, что он сумел соединить в одно целое наблюдения, сделанные в различных частях земного шара, – обстоятельство, сделавшее единственно возможным нахождение общих законов в областях, которые еще так недавно считались совершенно недоступными научному познаванию».

И в самом деле, если принять во внимание то обстоятельство, что те естественные явления, которые принадлежат к области метеорологии и физики земного шара, отличаются от других естественных явлений именно тем, что они имеют крайне неопределенный характер, который в некоторой степени может быть установлен только после долгих и многочисленных наблюдений, произведенных при разнообразных условиях, в различных местах и в разное время, то станет ясным, что установление единообразных методов наблюдения, с одной стороны, и соединение результатов, сделанных при помощи этих методов наблюдений, в одно целое, с другой, – является заслугой, выше которой трудно себе представить в тех областях знания, о которых идет речь. До сих пор еще названные науки очень далеки от совершенства, но то, что достигнуто, достигнуто единственно благодаря тому обстоятельству, что ученые всего мира работают на основании одной и той же программы одними и теми же методами: малейшее обобщение, самый малозначащий вывод возможен здесь только на основании всех без исключения наблюдений, сделанных в различное время в различных частях света. Ничего подобного мы не встречаем в другой какой-либо отрасли естественных наук. Кетле наука именно и обязана, во-первых, указанием на верное значение одновременных наблюдений в различных местах над одними и теми же явлениями и, во-вторых, что самое главное, – выработкой первой программы таких наблюдений как периодического, так и непериодического характера[16].

Под конец мы считаем нужным сказать еще несколько слов относительно работы Кетле, касающейся атмосферных волн.

В этой книге впервые подробно, на основании периодических наблюдений, описывается форма, величина и быстрота атмосферных волн и определяется система этих волн в центральной Европе. Тут же Кетле развивает свою гипотезу, согласно которой атмосфера состоит из двух слоев, совершенно отличающихся друг от друга. Нижний слой и есть та часть атмосферы, в которой происходят все волнообразные течения, бури и другие атмосферные явления, в то время как верхний слой, легкий и неподвижный, опирается на первый. Работа эта по новизне предмета произвела сильное впечатление; результаты исследования Кетле передавались почти всеми более или менее заметными журналами, и хотя наука впоследствии отвергла означенную выше гипотезу Кетле, его труд тем не менее и до сих пор сохранил исторический интерес как одна из первых систематических работ по вопросу о природе и значении атмосферных волн.