Разведка далёких миров - Ивановский М.

Автор: Ивановский М.
Теги: художественная литература
Год: 1951
Похожие
Рождение миров
Покоренный электрон
Вчера, сегодня, завтра
Солнце и его семья
Текст
                    

И. ИВАНОВСКИЙ
РАЗВЕДКА
ДАЛЕКИХ МИРОВ
Рисунки Л. Коростышевского
Государственное иадателъство Детской Литературы
Министерства Просвегцения РСФСР
Москва 1951 Ленинград •
ПРЕДИСЛОВИЕ
В этой книге рассказано о том, как исследуют далекие
миры: Луну, Солнце, планеты, звезды, звездные острова.
Из нее мы узнаем каковы были наши знания об этих
мирах в прошлом и какими данными о них располагает
советская передовая наука — астрономия — в наши дни.
Важнейшее значение астрономии заключается в том, что
она показывает нам действительное место нашей Земли во
Вселенной.
Буржуазные ученые в угоду религиозным представлениям
старались и стараются убедить людей в том, что земной шар
является центром Вселенной, что Земля, Солнце и Луна суть
единственные и неповторимые образования.
Передовая советская астрономическая наука разрушила
эту вредную сказку.
Она доказала, что во Вселенной имеется бесчисленное
множество звезд, бесчисленное множество небесных тел, весь-
ма похожих на Солнце и отличающихся от него не больше,
чем два листа одного и того же дерева.
Астрономия учит нас правильно понимать соотношение
пространства и времени.
Изучая далекие миры, мы приходим к пониманию того,
что звезды и звездные острова, хотя и велики, но всё же
имеют конечные размеры.
Мы узнаём, что мировое пространство, в котором все они
находятся, — бесконечно. Каждая звезда, каждая звездная
система когда-то возникла и когда-то разрушится. Они суще-
ствуют хотя и очень долго, но всё же конечное время, вся же
Вселенная в целом бесконечна во времени.
3
Буржуазные ученые хотя г доказать, что это не так. Это
нужно им для того, чтобы обосновать существование бога.
Путем запутанных и неправильных математических выкладок
они пытаются доказать, что Вселенная не бесконечна и, раз
возникнув, должна уничтожиться.
В противоположность этому передовая советская астро-
номическая наука, построенная на основе марксистско-ленин-
ского мировоззрения, убедительно показывает, что наши зна-
ния о Вселенной могут и должны бесконечно и безгранично
развиваться, как развивается сама Вселенная.
Астрономическая наука имеет и большое практическое
значение.
Она помогает определить точное время, исчислить кален-
дарь, установить причины возникающих время от времени
магнитных бурь, сбивающих корабли и самолеты с их курса
и мешающих радиосвязи, помогает вычислению важных для
мореплавателей приливов.
Без астрономии мы не имели бы представления о поведе-
нии газов в условиях огромных температур и давлений, недо-
стижимых пока в земных лабораториях.
В этой книге изложены не все вопросы современной
астрономии. Но для тех, кто интересуется астрономией, она
может быть введением в дальнейшее изучение этой науки.
Б. М. Рубашев
Г /ГА В А ПЕРВАЯ
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО
История Большой Медведицы
Вечер. Солнце опускается за горизонт. Сгущаются су-
мерки. Гаснут последние лучи вечерней зари. Небо темнеет,
и над землей вспыхивают первые яркие звезды. Ночь быстро
вступает в свои права. В густой синеве ночного неба загора-
ются тысячи золотых звезд. Их бесчисленное множество —
крупные, блестящие, и мелкие, как жемчужная пыль, звезды
щедро рассыпаны по небосводу.
Взгляд находит серебряный ковш Большой Медведицы,
тесную стайку Утиного Гнездышка — Плеяды, блестящую
группу Ориона и другие наиболее заметные созвездия.
Удивительны названия созвездий! Правильный ромбик из
четырех звезд—Дельфин. Шесть звездочек, расположенных
крестом, — Лебедь, а ковш с изогнутой ручкой — Большая
Медведица.
Если ромбик еще можно представить похожим на дель-
фина, а крест — на птицу с распростертыми крыльями, то в
очертаниях Большой Медведицы решительно нет ничего по-
хожего на’медведя. Это ковш, но называется он почему-то
Медведицей.
Древние греки называли это созвездие Арктос, древние
римляне — Урса, ирокезы, жители совсем другого материка, —
Окуари. У монгольских народов, живших по берегам великих
сибирских рек Оби, Енисея, Лены, это созвездие было изве-
5
Созвездие Большой Медведицы, как его изображали на старинных
картах неба.
стно под названием Итыган или Утыган. Англичане называют
его Бээр.
Все эти слова: «Арктос», «Урса», «Окуари», «Итыган»,
«Бээр» — означают в переводе, на русский одно и то же —
«медведь»! Различные народы встарину и мы в настоящее
время также называем семизвездный ковш Медведицей.
Очень многие народы северного полушария Земли, даже
такие далекие друг от друга, как древние греки и ирокезы,
англичане и сибиряки, не сговариваясь, дали созвездию оди-
наковое название. Разумеется, это не может быть простым
совпадением, оно должно иметь какую-то причину.
И вот что еще стоит отметить: название Большой Мед-
ведицы было в ходу главным образом у народов, живших по
берегам морей и совершавших большие путешествия.
Народы, расселившиеся вдали от моря, называли Медве-
дицу иначе. Русские и украинцы, жители центральной части
Русской равнины, в отличие от новгородцев, называли это
6
созвездие «Воз — четверо колес». Арабы, жители пустынь, ви-
дели в Медведице колесницу; кочевники из заволжских сте-
пей — коня.
Понятно, что историки заинтересовались загадкой назва-
ния Большой Медведицы и стали доискиваться, как оно могло
образоваться.
В древнегреческих и римских мифах есть объяснение
того, как возникло это созвездие. Легенда рассказывает, что
в давние времена страной Аркадией правил царь Ликаон.
У него была дочь красавица Каллисто.
Родители считали ее самой красивой женщиной на свете,
прекраснее даже богини Юноны.
Юнона, жена Юпитера Громовержца, самого старшего из
римских богов, была оскорблена подобным сравнением. Она
отомстила сопернице, превратив Каллисто в безобразную мед-
Звездное небо в Арктике.
7
ведицу. Сын Каллисто, юный Аркас, вернувшись с охоты, уви-
дел у дверей своего дома дикого зверя. Он, конечно, не мог
узнать в хищном звере свою мать и хотел убить медведицу,
но всемогущий Юпитер не допустил страшного преступления.
Он удержал руку Аркаса, а Каллисто-медведицу поднял на
небо, сделав из нее красивое созвездие.
Легенда рассказывает, будто бы Юпитер тащил Медве-
дицу наверх, держа ее за хвост. Путь был далек, а зверь
тяжел, — хвост сильно вытянулся. Вот поэтому Большая Мед-
ведица имеет необычайно длинный хвост.
Этот древний миф о происхождении созвездия Большой
Медведицы ничего общего с действительностью, разумеется,
не имеет. Это только красивая сказка, которая отображает
наивные верования древних народов.
Безусловно, что когда возникала легенда о превращении
Каллисто в Медведицу, то созвездие уже носило свое стран-
ное название, люди же, не понимая причины такого названия,
объясняли его с помощью поэтического вымысла.
Большая Медведица была, повидимому, одним из самых
первых созвездий, которое люди обозначили еще в глубокой
древности. Об этом свидетельствуют находки археологов,
раскапывавших места древних поселений. Среди рисунков,
вырубленных на каменных плитах или вырезанных на метал-
лических пластинах, встречаются изображения семи звезд
Большой Медведицы. Очевидно, уже тогда, на заре челове-
ческой культуры, это созвездие было чем-то полезно людям,
и они считали нужным сохранять его изображение. Но чем же
Большая Медведица могла служить людям в глубокой древ-
ности? Загадку помогли раскрыть старинные легенды и книги
древних географов и историков. Например, в «Одиссее»,
поэме, написанной греческим поэтом Гомером свыше трех
тысяч лет назад, есть такие строки о плавании Одиссея:
... Сон на его не спускался
Очи, и их не сводил он с Плеяд, с нисходящего поздно
В море Боота,* 1 с Медведицы, в людях еще Колесницы
Имя носящей, и близ Ориона свершающей вечно
Круг свой, себя никогда не купая в волнах океана.
С нею богиня богинь повелела ему неусыпно
Путь соглашать свой, ее оставляя по левую руку.2
1 Созвездие Боотес — Волопас.
1 Гомер. Перевод Жуковского, песнь V, стих 269—277.
8
Так вот в чем была полезна Медведица! Люди «путь
соглашали с ней» — то есть она служила путеводным созвез-
дием. Она указывала направление на север, помогала ориен-
тироваться на море, а также в далеких походах во время
кочевок и на охоте.
Из сочинений древних географов, из старинных песен
и сказаний ученые узнали, что не только греки или римляне,
но и жители более далекой Индии еще шесть или семь тысяч
лет назад знали о существовании полярных стран, где бывает
зимой долгая черная ночь.
Может быть, известия о полярных странах принесли
с собой переселявщиеся с севера народы, а может быть, об
этом рассказывали древние мореходы, дерзавшие заплывать
Звездное небо в Антарктике.
9
в Ледовитый океан. Так или иначе, но индусы имели представ-
ление и о «застывшем» белом море и об огромных белых мед-
ведях, которые живут в тех краях. Они знали также, что
путь в эту страну указывают семь ярких звезд севера.
Во многих сочинениях древних авторов северные страны
называются «страной медведей». Вероятно, именно поэтому
созвездие, указывающее путь на север, получило название
Медведицы.
В наш век произошло обратное — полярным странам дали
название по созвездию Большой Медведицы. Область Север-
ного полюса стала называться Арктикой, от греческого
слова «арктос» — «медведица». Область Южного полюса по-
лучила название Антарктики, то есть «противомедве-
дицы».
Звезды приобретают имена
Арабы видели в созвездии Большой Медведицы рисунок
колесницы. Четыре звезды ковша означали *колеса, а три
звезды ручки ковша — лошадей, запряженных цугом. Звез-
дам-лошадям арабы дали имена: Алиот, Мицар и Акаир.
Акаир имеет также и другое название — Бенетнаш, что зна-
чит: «Предводитель плакальщиков».1
На второй звезде, то есть на Мицаре, сидит, словно всад-
ник, слабенькая звездочка Алькор. И у Алькора-всадника
было другое название — Седак, что значит «испытание». По
этой звезде арабы испытывали зрение при посвящении юно-
шей в воины. Только тот, кто различал всадника на Мицаре,
мог стать хорошим воином.
В настоящее время имена сохранены преимущественно
для ярких или чем-нибудь примечательных звезд. Так, напри-
мер, на картах неба найдем имена наиболее блестящих звезд:
Сириус, Канопус, Вега и другие.
Самая близкая к нам звезда стала называться Прокси-
мой, что значит «Ближайшая». Проксим две; одна располо-
жена в созвездии Центавра, другая — в созвездии Кита.
Быстро движущиеся звезды получили названия Бегущей,
Летящей и так далее.
1 Плакальщики и плакальщицы в некоторых древних рабовладель-
ческих государствах в погребальных церемониях играли важную роль.
10
. - Современные телескопы позволяют видеть в каждом со-
звездии гораздо больше звезд, чем их мог насчитать древний
астроном, наблюдавший небо невооруженным глазом. Звезд
на небе во много раз больше, чем слов в нашем языке, и всем
звездам дать названия невозможно.
Для обозначения звезд еще в 1601 году ученые устано-
вили простой порядок. Самые яркие звезды в каждом созвез-
дии обозначили буквами греческого алфавита.
Самой яркой звезде любого созвездия присвоена первая
буква альфа — а; вторая по яркости будет бета — ₽; сле-
дующая гамма —у; за ней дельта —8; далее эпсилон—
зета —С, эта—ij, тэта — 0, йота — t, каппа — х, ламбда —X,
ми —ц, ни — v, кси —5, омикрон — о, пи —я, ро — р, сиг-
ма — о, тау — т, ипсилон — о, фи — <р, хи — у, пси —ф, оме-
га— и.
Например, самая яркая звезда в созвездии Большой Мед-
ведицы обозначается: альфа (а) Большой Медведицы. Сле-
дующая за ней по яркости — бета ({?) и так далее.
Число звезд в созвездии не ограничивается теми яркими
звездами, которые образуют основной узор этого созвездия.
К созвездию принадлежат все без исключения звезды, распо-
ложенные на этом участке неба. Поэтому число звезд в соз-
вездии определяется не единицами, а сотнями тысяч. Понятно,
что греческих букв хватает только для двадцати четырех
наиболее ярких звезд.
Остальные звезды каждого созвездия обозначаются ла-,
тинскими буквами или теми номерами, которые они получили
в том или ином списке звезд, составленном каким-либо астро-
номом. Например, одна из самых близких к нам звезд обо-
значена: «Струве 2398». Эту звезду изучал и занес в свой
каталог великий русский астроном Василий Яковлевич
Струве.
В настоящее время общепринятый порядок стал приво-
дить к образованию в некоторых случаях забавных обозначе-
ний. Когда астрономы помечали звезды буквами греческого
алфавита, они не подозревали, что многие звезды окажутся
кратными, то есть двойными, тройными... и одну букву при-
дется делить между несколькими звездами. Буквы, разумеется,
делить на части нельзя. Пришлось прибегнуть к помощи цифр
и латинских букв. В результате некоторые звезды приобрели
«многоэтажные» обозначения вроде «омикрон второй Эри-
Дана-бе».
11
Омикрон из созвездия Эридана сначала оказался двойной
звездой, и их обозначали: о, и о2. Затем омикрон второй, в
свою очередь, оказался тройной звездой; их обозначили про-
писными латинскими буквами: А, В, С.
Стая гигантских солнц
Когда в зале ленинградского кинотеатра «Колизей»
гаснет свет и начинается сеанс, зрители видят, что потолок
над их головой исчезает. Вместо него появляется темносиний
купол, весь усыпанный звездами. И людям кажется, что они
смотрят кинокартину не в помещении, а на открытом воздухе
под южным звездным небом.
Потолок в этом кинотеатре двойной. В его обшивке сде-
ланы маленькие отверстия, а за отверстиями — электрические
лампочки. Когда в зале становится темно, лампочки загора-
ются; их свет проникает сквозь эти отверстия и создается пол-
ное впечатление, что это не потолок, а звездное небо.
Такое «самодельное небо» замечательно тем, что оно
почти в точности воспроизводит представление древних уче-
ных об устройстве небесного свода. Раньше люди думали, что
небо твердое и в нем имеется множество маленьких дырочек.
Сквозь эти дырочки проглядывает другое небо — огненное,
блестящее. Люди видят свет, пробивающийся сквозь дырочки,
и называют их звездами.
Другие народы представляли себе устройство неба иначе.
Они думали, что звезды — это шляпки золотых и серебряных
гвоздей, которые вбиты в небесную «твердь». А на самом
деле звезды не шляпки серебряных гвоздей и не дырочки.
Звезды — это солнца, то есть огромные раскаленные газовые
шары, такие же лучезарные, как и наше Солнце.
Среди этих чужих солнц есть очень большие светила, ко-
торые во много раз больше нашего Солнца, но видны они нам
только светлыми точками, потому что находятся очень далеко.
Ведь расстояние сильно скрадывает размеры предметов.
Самая высокая фабричная труба кажется тонкой спичкой,
если смотреть на нее издали; так и звезды кажутся малень-
кими, хотя они и очень велики.
Те звезды, которые мы называем созвездием Большой
Медведицы, —1 это семь солнц, которые больше, горячее и ярче
12
нашего Солнца. Они мчатся в мировом пространстве, излучая
во все стороны свет и тепло.
В результате долголетних наблюдений за небом астро-
номы убедились, что Большая Медведица имеет одно суще-
ственное отличие от многих других созвездий. Большинство из
них только кажутся нам группами родственных звезд. На
самом деле звезды из одного созвездия находятся на разных
расстояниях от Земли. Одни из них расположены сравнитель-
но близко, другие невообразимо далеко. И движутся звезды
в разные стороны с различными скоростями. Их совместное
расположение на небе в виде созвездия — кажущееся и вре-
менное явление.
Пройдут тысячелетия—Дракон распустит свои кольца,
крест Лебедя согнется, исчезнет ромбик Дельфина, а Север-
ная Корона потеряет свою Жемчужину. Звезды постепенно
разойдутся в разные стороны. Удаляющиеся от нас померк-
нут и скроются из вида. Приближающиеся к нам станут
ярче. Созвездия изменят свои очертания. На небе возникнут
другие, но такие же временные и кажущиеся сочетания
звезд.
Иное дело пять средних звезд Большой Медведицы. Их
движение в пространстве изучал тридцать пять лет назад из-
вестный советский астроном, а ныне директор Пулковской
обсерватории, член-корреспондент Академии наук СССР
А. А. Михайлов. Эти звезды примерно равны по своим раз-
мерам, одинаково удалены от нас и летят они все вместе —
строем, как стая перелетных птиц. У этих звезд почти одина-
ковые скорости и общее направление движения, — они при-
ближаются к нам.
Две звезды Большой Медведицы — альфа и эта (ч): то
есть крайняя в ковше и последняя в ручке, — не участвуют
в общем движении. Они являются чужаками в этой звездной
стае и только кажутся нам ее членами.
С течением веков они уйдут прочь, и тогда вид созвездия
изменится. Но случится это очень не скоро — примерно 50 ты-
сяч лет надо ждать, чтобы созвездие Большой Медведицы ста-
ло таким, как показано на 371-й странице. 235 тысячелетий
пройдет, прежде чем основные пять звезд этого созвездия ста-
нут вдвое ярче.
Пять родственных между собой звезд стаи Большой Мед-
ведицы можно было бы назвать природным, или. естествен-
ным созвездием, но это создало бы лишнюю путаницу в по-
13
ййтийХ; За такими стаями родственных звезд укрепилось
другое название: движущиеся скопления.
Изучение движущихся скоплений привело советского
астронома В. А. Амбарцумяна к открытию величайшей важ-
ности. Оно приблизило науку к решению одной из загадок
Вселенной — где и как рождаются звезды. Об этом будет
рассказано в десятой главе этой книги.
Альфа Малой Медведицы
Линия, мысленно проведенная через альфу и бету Боль-
шой Медведицы, укажет нашему взгляду Полярную звез-
ду, которая входит в созвездие Малой Медведицы.
Во времена, когда жил греческий поэт Гомер, этому соз-
вездию еще не было дано имени. Его обозначили на небе
сравнительно недавно. Так как созвездие Малой Медведицы
по форме очень похоже на Большую Медведицу, только ковш
размерами поменьше да ручка направлена в другую сторону,
то и название ему дали Медведицы, только Малой.
Самая последняя звезда в ручке ковша Малой Медве-
дицц—альфа Малой Медведицы называется Полярной
звездой. Полярная звезда была подробно и обстоятельно изу-
чена в нашей Пулковской обсерватории.
Сейчас известно, что она не одиночная звезда, а двойная.
У нее есть маленький и слабый спутник, он светит в 525 раз
слабее Полярной.
Кроме того, Полярная звезда не светит ровным светом,
она то чуть разгорается, то снова притухает, и проделывает
это очень аккуратно в течение каждых четырех суток.
В первых русских книгах по астрономии Полярная звезда
называлась «Коло», а смысл этого названия пояснялся так:
«Коло потому бо прозвание такое имеет, понеже на едином
месте среди всех (звезд) стоит».
Действительно, Полярная — единственная из звезд, кото-
рая не восходит и не заходит и вообще в течение всей ночи
почти не изменяет своего положения на небе. Все же осталь-
ные звезды описывают вокруг «Коло»-звезды окружности,
совершая один оборот в течение суток.
Разумеется это не истинное движение звезд, а кажущееся.
Его причиной является вращение земного шара вокруг
14
Фотографический снимок, показыва-
ющий суточное движение небосво-
да. Объектив фотоаппарата был от-
крыт почти всю ночь, и звезды про-
чертили на снимке правильные дуги.
6СЙ которое создает обман-
чивое впечатление вращения
небосвода вокруг Полярной
звезды.
Особенное положение
Полярной звезды издавна
знали народы, населявшие
северное полушарие земли,
и они давали ей соответ-
ствующие названия. У при-
балтийских народов Поляр-
ная звезда была известна
как «Гвоздь Севера». Кал-
мыки знали ее под именем
«Золотого Кола».
При более вниматель-
ном наблюдении можно за-
метить, что Полярная звез-
да вовсе не так неподвижна,
как это кажется. Она, так
же как и другие звезды,
описывает на небе окруж-
ность, но только не такую
большую, как остальные
звезды. Центром этой окружности служит точка, именуемая
полюсом мира.
Если земную ось, то есть ту воображаемую линию, вокруг
которой вращается земной шар, мысленно продолжить в про-
странство, то она пройдет неподалеку от Полярной звезды. Та
точка, в которой это воображаемое продолжение земной оси
упирается в небосвод, получила название полюса мира,
а ближайшая к полюсу мира звезда — Полярной звезды.
Когда самолеты Великой советской полярной экспедиции
высаживали зимовщиков на Северный полюс, то участники
экспедиции видели Полярную звезду в зените, то есть
прямо над головой. Потом, когда льдину с дрейфующей стан-
цией стало относить к югу, то и Полярная звезда опускалась
к горизонту. В тот день, когда советские корабли приняли на
борт участников дрейфующей станции, Полярная звезда
Стояла на высоте 70°54' над горизонтом. Именно на этой
Широте пароход «Таймыр» подошел к льдине, на которой на-
удилась дрейфующая станция «Северный полюс». Высота
15
Перемещение полюса мира среди звезд вследствие прецессии.
Полярной звезды над горизонтом и географическая широта
места одинаковы. Поэтому жители экваториальных стран ви-
дят Полярную звезду низко над горизонтом.
Так как Полярная звезда расположена не в самой точке
полюса мира, а возле него, на расстоянии в 59 угловых ми-
нут, то она указывает точное направление на север не всегда,
а только два раза в сутки.
Чтобы найти полюс при помощи Полярной звезды, можно
воспользоваться правилом профессора Н. Д. Павлова:
«Полярная звезда указывает точно на север в тот час,
когда перпендикуляр, опущенный из Полярной звезды на
16
горизонт, пройдет через последнюю звезду в ручке ковша
Большой Медведицы. Таких положений может быть два —
одно, когда последняя звезда в ручке ковша находится над
Полярной звездой, то есть возле зенита, и когда она находит-
ся под ней —у горизонта.
Чтобы найти полюс мира, надо мысленно разделить рас-
стояние между альфой и бетой Большой Медведицы на пять
частей и полученный отрезок отложить на линии, соединяю-
щей Полярную и последнюю звезду в ручке ковша».
Альфа Малой Медведицы только временно играет роль
Полярной звезды. Полюс мира не стоит на одном месте, а по-
степенно меняет свое положение среди звезд. До 2100 года
он будет приближаться к Полярной звезде, а потом начнет
отходить от нее. В конце четвертого тысячелетия Полярной
звездой будет служить гамма Цефея, к 7500 году полюс мира
передвинется к альфе Цефея, а в двенадцатом тысячелетии
он будет находиться возле дельты Лебедя. К 13951 году, то
есть через 12 тысяч лет, полюс опишет в небе большую дугу
и приблизится к яркой звезде Веге из созвездия Лиры.
Тогда Полярной звездой станет Вега.
Такое движение полюса называется прецессией
и объясняется тем, что ось земного шара, не изменяя своего
наклона к плоскости орбиты, слегка поворачивается.
Точно так же поворачивается верхний конец оси обычного
игрушечного волчка, когда он вертится, стоя на своей ножке.
Только у волчка верхний конец оси описывает окружность
быстро, а такому огромному волчку, как наша планета, на
это требуется 26 тысяч лет.
Через 26 тысяч лет полюс мира, описав в небе полную
окружность, снова вернется к альфе Малой Медведицы.
Слава русской науки
Вега, наша будущая Полярная звезда, принадлежит к
созвездию Лиры. Осенью и в начале зимы по вечерам Лира
стоит в зените. Это созвездие узнают благодаря четырем не
очень блестящим звездочкам, которые расположены в виде
правильного параллелограмма.
Возле этого параллелограмма сверкает альфа Лиры—
кРасавица Вега.
17
Невоор уженным
глазом
8 бинокль,увеличивающие в 6
Двойная звезда эпсилон Лиры, какой
она видна невооруженным глазом, в
бинокль и в небольшой телескоп.
раз
На старинных араб-
ских картах неба созвез-
дие Лиры изображали
коршуном. Арабское изо-
бражение созвездия Лиры
на наших картах не со-
хранилось, но от арабско-
го слова «ваки» — «кор-
шун» образовалось на-
звание Веги.
Вега — самая первая
звезда, до которой ученые
сумели измерить расстоя-
ние. Этот замечательный
научный подвиг совершил
первый директор Пулковской обсерватории В. Я. Струве. Бла-
годаря его трудам люди впервые узнали, как далеки звезды.
Вега — одно из ближайших к нам «чужих» солнц. До
нее всего лишь 255 триллионов километров. Если кто-либо из
читателей размечтается и задумает совершить в звездолете
путешествие, чтобы навестить соседнее солнце, то ему прежде
всего нужно будет сосчитать, сколько лет потребуется на
прогулку до Веги.
Даже свет — этот наиболее быстрый вестник в мире, про-
летающий за секунду 299 766 километров, и то летит от Веги
до Земли около двадцати семи лет. Звездолет же не может
соперничать в скорости со световым лучом. Он полетит при-
мерно в тысячу раз медленнее света. А это значит, что экскур-
сия на Вегу возможна только на крыльях всемогущей фан-
тазии. Недалеко от Веги виднеется не очень яркая звездочка
эпсилон Лиры. Человек с хорошим зрением видит ее как бы
удлиненной — овальной. При остром зрении или в бинокль
эпсилон Лиры разделится на две звезды, а в небольшой теле-
скоп каждая из этих звезд раздвоится, и будет видно четыре
звезды.
Другая звезда из созвездия Лиры — бета — уже полтора
столетия привлекает к себе внимание ученых. Эта звезда вре-
мя от времени изменяет свой блеск, она то меркнет, то снова
разгорается.
В Пулкове эту, не совсем обычную, звезду изучал ака-
демик Аристарх Аполлонович Белопольский. Он доказал, что
бета Лиры не одиночная, а тесная двойная звезда.
18
Звезды, составляющие эту
пару, отличаются друг от друга
температурой — одна из них по-
холоднее, другая погорячее и
ярче. Звезды обращаются друг
возле друга очень быстро — один >
оборот они совершают за’ 12 дней
И 21 час. При каждом обороте Двойная звезда типа беты
звезды прячутся друг за друга:	Лиры,
то более горячая зайдет за более
холодную, то более холодная за более горячую. Таких затме-
ний за каждые 12 дней и 21 час бывает два, чем и объяс-
няется переменность блеска беты Лиры. Звезды, подобные
бете Лиры, называются затменными переменными.
Судя по скорости обращения звезд друг возле друга, они
должны быть очень близки между собой. Некоторые наблю-
дения позволяют также предположить, что атмосферы обеих
звезд непрерывно перемешиваются, образуя одну общую обо-
лочку. Таким образом, бета Лиры напоминает китайский оре-
шек, у -которого два ядрышка заключены в одной скор-
лупе.
Советские ученые, особенно Д. Я- Мартынов, В. А. Крат,
П. П. Паренаго и Б. В. Кукаркин, продолжают исследование
этой диковинной звезды и других затменных звезд. Очень
важно узнать, каким образом могут образовываться такие
тесные звездные пары и какова будет их судьба в дальней-
шем. Будут ли они расходиться, или, наоборот, сближаться?
Что получится из этой
звезды в будущем, сейчас ска-
зать трудно.
Кроме беты Лиры, в этом
созвездии есть очень интересная
туманность. Видна она
только в телескоп и имеет вид
зеленоватого диска или колечка
с яркой звездочкой в центре.
Когда подобные этой туманно-
сти светила были впервые заме-
чены, то ученых поразило их
сходство с планетой Уран, кото-
рая также имеет вид зеленова-
Тог° диска. За такое чисто
Планетарная туманность в Лире.
19
внешнее сходство кольцеобразные туманности получили на-
звание планетарных, хотя ничего общего с планетами
они не имеют.
Звездочка, которая светится в центре туманности Лиры,
принадлежит к числу самых горячих звезд. Температура на
поверхности этой звезды, по определению профессора
Б. А. Воронцова-Вельяминова, превышает 75 000°.
Измерение блеска звезд
Альфа Лиры — Вега — крупная белая звезда. Она по
объему в 15 раз больше нашего Солнца и вдвое горячее его.
Наше Солнце — желтая звезда, а вещество на Веге раскалено
добела, и поэтому светит она в 50 раз ярче Солнца.
Размеры Веги, сила ее света и, по звездным масштабам,
сравнительно небольшое расстояние делают Вегу одной из
самых ярких звезд на нашем небе. Вега — «Коршун» — на
небе северного полушария уступает в блеске только Си-
риусу — «Блестящему». И Вега и Сириус относятся к звездам
ярче первой величины.
Деление звезд по их блеску на звездные вели-
чины ввел древнегреческий астроном Гиппарх. Он распреде-
лил все видимые на небе звезды на шесть групп, или величин.
Самые яркие он отнес к первой величине, а самые слабые, еле
заметные — к шестой.
Придуманный Гиппархом способ измерения блеска звезд
звездными величинами современные ученые сохранили, но
условились, что звезды первой величины в два с половиной
раза ярче звезд второй величины, а звезды второй величины
во столько же раз ярче звезд третьей величины, то есть с
каждой последующей величиной видимая яркость звезд убы-
вает в два с половиной раза.1
При избранном порядке получается, что звезды шестой
величины ровно в сто раз слабее звезд первой величины,
а звезды одиннадцатой величины в сто раз слабее звезд
шестой величины. Такое соотношение удобно: оно упрощает
различные вычисления.
1 Точнее—в 2,512 раза.
20
Разумеется, при этом следует
помнить, что звездные величины
никакого отношения к размерам
звезд не имеют. Это только мера
блеска звезд—-мера их видимой
яркости на небе.
Блеск звезд измерен в на-
стоящее время с большой точ-
ностью. Для этой цели были изо-
бретены измерители силы све-
та — приборы фотометры. Осо-
бенно хорошие и очень точные
электрические фотометры по-
строил советский астроном
В. Б. Никонов. С их помощью
составлены точнейшие каталоги
звезд, в которых указан их блеск.
Повторяя через определенные
промежутки времени измерение
блеска звезд, удается заметить, Астроном древней Греции
какие изменения происходят на	Гиппарх,
небе: какие звезды становятся
ярче, какие — тусклее. Значи-
тельная часть исследований в этой области сосредоточена у
нас в Абастуманской обсерватории.
Звезд ярче нулевой величины на небе имеется две —
Сириус и Канопус. Сириус бывает виден в наших широтах
зимой, а Канопус не виден совсем — он находится на небе
южного полушария.
Звезд ярче первой величины насчитывается 10: Толимак,
Вега, Капелла, Арктур, Ригель, Процион, альфа Эридана, бета
Центавра, Альтаир, Бетельгейзе.
Звезд ярче второй величины больше — 41. К их числу
относятся: альфа, эпсилон и эта Большой Медведицы, Поляр-
ная, Жемчужина из Северной Короны, Денеб из Лебедя
и другие.
Звезд ярче третьей величины на всем небе 138. К этой
гРУппе принадлежат: бета, гамма, дзета Большой Медведицы,
Дельта Ориона и другие.
Так как звезды одной и той же величины всё же не оди-
наковы — среди них есть и поярче и послабее, — астрономы
Употребляют обозначение звездных величин не целыми чис-
21
лами, а дробными. Например, Вега ярче Капеллы, и их звезд-
ные величины будут 0,14 и 0,21. Чем больше дробь, тем
звезда слабее.
Звезды седьмой, восьмой и всех последующих величин
невооруженным глазом не видны. Самые слабые звезды отно-
сятся к двадцать первой величине. Они не видны даже в силь-
нейшие телескопы.
Их удается только фотографировать при помощи теле-
скопов на особо чувствительных пластинках, да и то при вы-
держке в несколько часов.
Несомненно, есть еще более слабые звезды, но их можно
будет «выловить» только с установкой более зорких астроно-
мических инструментов.
Путешествие по ночному небу
Если ночь темна и небо безоблачно, то путешествие по
звездному небу следует обставить некоторыми удобствами.
Вынесите столик и стул, расположитесь так, чтобы наблюде-
ниям не мешали уличные огни. Разложите карту звездного
неба, зажгите небольшой потайной фонарик, который дол-
жен освещать только карту, но не давать слишком яркого
света.
Хорошо запастись биноклем или небольшой подзорной
трубой, так как на небе встретятся светила, которые захочется
разглядеть получше.
Линию, мысленно проведенную от альфы и беты Большой
Медведицы к Полярной звезде, продолжите дальше на такое
же расстояние, и вы увидите пять звезд Кассиопеи, рас-
положенные, как форварды в футбольной игре, по системе
«дубль-ве». Зигзагообразная фигура этого созвездия действи-
тельно напоминает растянутую латинскую букву W.
Русские люди встарину называли созвездие Кассиопеи
Косарями или Бороной.
Названия Кассиопея и всех близких к ней созвездий за-
имствованы из одного древнего греческого мифа. Вкратце
содержание его таково: бог 'морей Нептун рассердился на
либийского царя Цефея и послал морское чудовище Кита,
чтобы истребить его царство. Цефей узнал о грозящей опас-
ности и обратился к оракулу — предсказателю судьбы — за
22
советом. Оракул объявил, что царство можно спасти, только
пожертвовав красавицей дочерью. Цефей, посоветовавшись со
своей женой Кассиопеей, решил сохранить жизнь своего на-
рода и отдать дочь Андромеду чудовищу Киту.
F Цефей отвел дочь на берег моря и приковал ее к скале.
В это время возвращался домой после победы над Меду-
зой греческий герой Персей. В смертельном поединке он одо-
лел страшное чудовище в образе женщины—Медузу. У Ме-
дузы вместо волос росли змеи, и каждый, кто осмеливался
посмотреть ей в лицо, обращался в камень.
Персей знал об этом и перед боем отполировал свой
щит, как зеркало. Он бился с Медузой, глядя на врага в щит.
Персей отрубил Медузе голову и понес ее домой. Из пролитой (
крови чудовища возник крылатый конь Пегас, а из капелек
крови образовались скорпионы.
На обратном пути Персей увидел красавицу Андромеду,
погибавшую на берегу моря. Он сжалился над ней и освобо-
дил ее, а Киту, явившемуся за своей жертвой, Персей показал
голову Медузы, еще не потерявшую волшебной силы. Кит
скорчился, окаменел и попал на небо.
Все герои старинной легенды увековечены в образе со-
звездий на северном небе.
Возле Кассиопеи расположен Цефей; это созвездие имеет
вид неправильного треугольника. Южнее Кассиопеи изогну-
лась прикованная к скале Андромеда. Она легко распознает-
ся по трем довольно ярким звездам, расположенным почти
на одной прямой линии.	• *
У ног Андромеды расположился ее муж и освободитель
Персей. В руке он держит голову Медузы, которую изобра-
жает кучка слабых звезд. Среди них сверкает одна крупная
и яркая звезда Алголь.
Последний участник легенды Кит, окаменевший при виде
головы Медузы, поднимается из-за горизонта только в зимнее
время.
’ Различных происшествий, которые случались в этих со-
звездиях, было довольно много.
Много также в этих созвездиях удивительных светил —
звезд и туманностей.
Несколько лет назад в созвездии Кассиопеи была обна-
ружена необычная звезда. По объему она не только меньше
^ЗДнца, но даже вдвое меньше земного шара. Это самая
Аленькая звезда из всех известных нам звезд.
23
И поразительно вот что: несмотря на свои крошечные
размеры, звезда-малютка обладает весьма солидной массой.
Из нее можно выкроить 72 тысячи таких планет, как наша
Земля.
В этой звезде в ничтожном объеме упаковано огром-
ное количество вещества. Если бы Луну уплотнить до такого
состояния, как вещество в этой звездочке, то Луна преврати-
лась бы в «карманную» планету 38 с половиной километров
в поперечнике.
Стакан, наполненный веществом звезды-малютки и ка-
ким-либо образом доставленный на Землю, весил бы в наших
условиях 480 тонн!
Происшествие, поразившее ученых
Во второй половине XVI века в созвездии Кассиопеи
случилось происшествие, поразившее всех, кому посчастливи-
лось его наблюдать или слышать о нем рассказы. Одним из
очевидцев редкостного события был датский астроном Тихо
Браге.
11 ноября 1572 года Тихо Браге вышел на улицу, окинул
взглядом ночное небо и замер от удивления. Над его голо-
вой сверкало созвездие Кассиопеи, но виднелось в нем не
пять звезд, как обычно, а шесть.
Не веря своим глазам, астроном вызвал из обсерватории
помощников, остановил проходивших мимо крестьян и всех
их спрашивал: видят ли они эту внезапно появившуюся звез-
ду? Сомневаться было невозможно — ее видели все. Своим
блеском новая звезда превосходила Сириус — самую блестя-
стящую из звезд. Ее можно было видеть даже днем, при сол-
нечном свете.
Тихо Браге ежедневно следил за шестой звездой Кассио-
пеи, стараясь заметить, какие изменения произойдут с ней.
В декабре 1572 года астроном записал в своем дневнике, что
звезда стала заметно тускнеть.
Осенью следующего года ее блеск сравнялся с блеском
остальных звезд Кассиопеи, а в марте 1574 года звезда со-
всем исчезла из вида.
Это удивительное небесное событие не было, однако,
единственным и никогда не виданным явлением. И до Тихо
24
Тихо Браге видит
«новую» звезду.
Браге астрономам иногда случалось наблюдать внезапное по-
явление звезд на небе. О них сообщают в своих сочинениях
ученые древних веков — астрономы и историки. О них упоми-
нается в летописях и сказаниях.
Во всех без исключения случаях новые звезды, появив-
шись, начинали постепенно угасать.
Это убедило ученых, что так называемые «новы е» звез-
ды нельзя считать действительно новыми, то есть новорож-
денными звездами. Ведь если бы появилась настоящая но-
вая звезда, то она должна была бы светить, как все звезды,
Hob а я
О
Положение «новой» звезды среди звезд
Кассиопеи.

а не угасать, как костер, в который перестали подбрасывать
дрова.
Когда обсерватории составили подробные фотографиче-
ские карты неба, стало совершенно ясно, что на месте каж-
дой «новой» звезды ранее обязательно имелась какая-либо
слабенькая звездочка. Значит, вспыхнувшая на небе звезда не
новая, а старая, но только с ней случилась какая-то катастро-
фа. Звезда разгорелась с необычайной силой, а потом посте-
пенно потускнела. Поэтому некоторые астрономы предлагали
не называть такие разгоревшиеся звезды «новыми»; это не-
правильное название, — но оно всё-таки осталось, так как уже
успело укорениться в астрономической литературе и вошло в
обиход.	। '
26
«Новая» звезда нового столетия
В созвездии Персея также появлялась «новая» звезда.
£)На была замечена 21 февраля 1901 года учеником киевской
гимназии Андреем Борисяком. Эта звезда появилась в голове
]\4едузы и сверкала, не уступая в яркости Алголю.
В школьные годы Борисяк увлекался астрономией и хо-
рошо знал, что в голове Медузы никакой другой яркой звез-
ды, кроме Алголя, нет. Замеченная им звезда несомненно
была «новой». Мальчик поспешил сообщить о своей находке
в ближайшую обсерваторию и этим закрепил за собой пер-
венство.
Очень многие «новые» звезды были замечены не специа-
листами-астрономами, а любителями.
Астрономы, поглощенные своей основной работой, не
всегда имеют время осматривать всё небо в поисках каких-
либо диковинок, да и число обсерваторий на Земле не так уж
велико, чтобы держать под наблюдением всё небо. Поэтому
любители часто опережают астрономов и своими сообщения-
ми приносят большую пользу науке.
Так, например, в 1918 году «новую» звезду заметил
школьный учитель из города Феодосия. В 1946 году о «но-
венькой» сообщил путевой обходчик, служащий Восточно-
Сибирской железной дороги. В числе любителей, открывших
«новые» звезды, есть почтовые служащие, ночные сторожа,
фотографы, школьники.
Звезда, замеченная Андреем Борисяком, была самой пер-
вой «новой», которую открыли в этом столетии. Ее поэтому
называют «новой звездой нового столетия».
Наблюдения за поведением «новых» звезд в последние
десятилетия показали, что после вспышки возле звезды обра-
зовывается туманное облачко, похожее на колечко дыма от
папиросы. Оно довольно быстро растет, увеличивается в раз-
мерах и одновременно разлетается в пространстве. У некото-
рых «новых» звезд туманное облачко рассеивается в течение
нескольких лет, а у других остается в виде туманного кольца,
очень похожего на планетарную туманность.
Как же ученые объясняют удивительную судьбу «новых»
звезд? Большинство ученых пришли к согласному решению:
некоторые звезды из числа наиболее горячих внезапно разго-
раются. Постепенно накапливавшаяся внутри них энергия
сразу освобождается. Их оболочки вздуваются, как пузыри.
27
Верхние слои взлетают вверх и затем рассеиваются в про-
странстве или клубятся в окрестностях звезды в виде туман-
ного облачка. Ядро «новой», страшно горячее и очень плот-
ное, остается в виде яркобелой и очень раскаленной и плот-
ной звезды.
При этом количество выброшенного вещества бывает не-
велико. Советский астрофизик В. А. Амбарцумян вычислил,
что звезда при вспышке теряет не более одной десятитысяч-
ной доли своей массы. Звезда в основном остается в целости,
слетает только ее оболочка.
Звезда «Злой Гость»
Наибольшую достопримечательность созвездия Персея
составляет звезда «Злой Гость», яркая звезда в голове Меду-
зы, которая обозначена на картах неба буквой «бета».
Вероятно, странный характер беты Персея был известен
людям еще в глубокой древности. Арабы заметили непостоян-
ство этой звезды и назвали ее Эль-Гуль, или Алголь, то есть
«Злой Гость», или «Дьявол».
К сожалению, никаких сведений о наблюдениях Алголя
арабами не сохранилось. Ее изучение астрономы начали в
1669 году, когда заметили, что звезда «Злой Гость» обладает
удивительной особенностью по временам притухать и снова
разгораться.
Примерно двое с половиной суток Алголь светит как са-
мая обычная звезда приблизительно 2,3 величины. Затем он
начинает меркнуть, через пять часов сбавляет яркость втрое,
а потом снова разгорается и через пять часов возвращается
к прежнему блеску.
Перемены блеска совершаются с поразительной аккурат-
ностью. Алголь не уступает самым лучшим хронометрам. Он
тускнеет и снова разгорается через каждые 2 дня 20 часов
45 минут 55,65 секунды.
Разгадка секрета Алголя не доставила ученым большого
труда: Алголь просто-напросто двойная звезда. Только одна
из составляющих светлая, а другая темная. Они обращаются
друг возле друга.
Время от времени происходит затмение, светлая прячет-
ся за темную, и мы видим ослабление блеска звезды. Измерив
28
синейшим образом, на-
»пько ослабевает свет Ал-
СК«я во время затмения,
агрономы определили, что
лппее темная звезда немно-
го крупнее светлой. Они да-
же смогли вычислить попе-
речники обеих звезд. Бо-
лее темная имеет 5 миллио-
нов 150 тысяч километров
в поперечнике, то есть она
в пятьдесят раз больше
нашего Солнца по объему,
Затменная двойная звезда Алголь.
Справа, для сравнения, изображено
Солнце.
но по массе примерно равна
Солнцу.
Светлая звезда имеет
4 миллиона 300 тысяч кило-
метров в поперечнике, но по
массе она в 4,75 раза больше Солнца. Расстояние между
обоими Алголями равно 150 миллионам километров.
Звезд, похожих на Алголь, найдено на небе около тысячи
двухсот. Им всем дали общее название — а л г о л и.
Самые интересные затменные звезды были открыты аст-
рономом Московской обсерватории Лидией Петровной Церас-
кой, которая в течение тридцати с лишним лет занималась
поисками различных переменных звезд.
Исследование двойных и особенно затменно-двойных
звезд очень плодотворно для науки. Наблюдая изменения, ка-
кие происходят в лучах света алголей во время затмений,
ученым удается получить о звездах больше сведений, чем при
наблюдении звезд-одиночек.
Поэтому одно из крупнейших астрономических учрежде-
ний Советского Союза, обсерватория имени Энгельгардта око-
ло Казани, почти всю свою деятельность сосредоточила на
изучении алголей.
Инструменты этой обсерватории подобраны так, чтобы
помогать друг другу. С помощью одного из них отыскивают
из небе двойные звезды, другим измеряют их блеск, третьим
исследуют лучи их света и так далее.
Такая бригадная организация наблюдений с разделением
тРУДа позволяет быстрее и успешнее проводить научные че-
редования.
Первая среди цефеид
По другую сторону Кассиопеи расположено созвездие
Цефея — отца Андромеды. В этом созвездии находится заме-
чательная звезда, послужившая «родоначальницей» особого и
многочисленного вида переменных звезд. Все звезды этого
типа получили по месту нахождения своей родоначальницы
общее название — цефеиды.
Первая из цефеид собственного имени не имеет, так как
древние астрономы, раздававшие звездам названия, не знали
о ее особенностях. Она помечена на карте созвездия Цефея
буквой «дельта».
Изменчивость блеска Алголя и дельты Цефея была за-
мечена почти одновременно, но если загадка Алголя подда-
лась решению сравнительно быстро, то дельта Цефея доста-
вила ученым изрядные затруднения. Ее поведение отличается
крайним своеобразием.
Эта звезда тридцать два часа постепенно и равномерно
разгорается. Достигнув наибольшей яркости, она, ни на мину-
ту не задерживаясь, начинает угасать. Но, что особенно
странно, угасает она втрое медленнее, чем разгоралась. Сба-
вив свою светимость до определенного предела, дельта Цефея
немедленно начинает разгораться снова.
Так светит она неустанно — будто перекатывается с гор-
ки на горку. Но на горку взбирается бегом, а с горки спу-
скается шажком. Такое «поведение» звезды никак нельзя
объяснить присутствием темного спутника и затмениями. Зат-
менные звезды — алголи — и меркнут и разгораются одина-
ково быстро. Очевидно, не спутник, а что-то иное заставляет
дельту Цефея «зажмуриваться».
Замечательна также исключительная аккуратность дель-
ты Цефея. Она действует, как самые лучшие часы с вековым
заводом. Весь круг своих изменений дельта Цефея проделы-
вает в течение 5 суток 8 часов 47 минут 20 секунд.
Астрономы приложили все силы, чтобы собрать как мож-
но больше сведений об этих интересных звездах. Их тщатель-
но выискивали среди звезд, измеряли их блеск, чертили диаг-
раммы, изображающие изменение яркости, определяли раз-
меры.
Все цефеиды оказались весьма крупными звездами. Дель-
та Цефея в 33 тысячи раз больше нашего Солнца по объему
и в 5 раз тяжелее, массивнее его. Светит она в 480 раз силь-
30
нее Солнца. Другая цефеида из числа наиболее известных
везД> Полярная, в 27 тысяч раз больше Солнца по объему и
5 раз массивнее его.
8 Но чем же можно объяснить перемены блеска цефеид?
Сейчас все ученые считают, что наиболее правдоподобное
объяснение особенностей цефеид дал профессор Московского
университета Н. А. Умов:
у «Цефеиды — это пульсирующие звезды, — утверждал
профессор Умов. — Они непрерывно раздуваются и опадают.
Когда температура в недрах звезды повышается, цефеида
начинает быстро увеличиваться в объеме. Ее атмосфера раз-
дувается, цефеида растет и светит сильнее.
Потом звезда начинает остывать, давление газов внутри
нее падает, оболочка съеживается. Звезда уменьшается в раз-
мерах.
Потом всё начинается сначала. Цефеиды как бы «ды-
шат», причем «вдох» длится меньше, чем «выдох».
Цефеиды — чрезвычайно интересные звезды. Их исследо-
вания были начаты академиком А. А. Белопольским и затем
продолжены ленинградскими и московскими астрономами:
Б. В. Окуневым, Д. О. Мохнач, Б. В. Кухаркиным, А. Б. Се-
верным и особенно О. А. Мельниковым.
В результате этих исследований было установлено, что
пульсирует не вся звезда, от ее недр и до поверхности, а толь-
ко ее наружные слои — вздувается и спадает ее оболочка.
Изучение цефеид привело к замечательному открытию,
о котором будет рассказано в следующей главе.
В созвездии Цефея есть еще одна своеобразная звезда,
которая, за свой особенно яркий алый цвет, получила назва-
ние Гранатовой, или Рубиновой. Ее огненный блеск хорошо
виден в бинокль и прекрасно — в телескоп. Это одна из наи-
более красных звезд нашего неба.
До 1925 года мю Цефея, или Рубиновая, считалась совер-
шенно «неправильной» звездой, которая разгорается и приту-
хает, не придерживаясь решительно никаких сроков.
Советский астроном В. П. Цесевич опроверг это мнение.
Он доказал, что мю Цефея является «правильной» звездой.
Ее блеск изменяется вполне закономерно, но не в течение
одного срока, как у цефеид, а трех сроков. У мю Цефея три
периода пульсаций: 90-суточный, 600-суточный и 4 300-суточ-
ный. Накладываясь друг на друга, эти три периода создают
впечатление «неправильности».
31
Таких переменных звезд с несколькими периодами пуль-
сации найдено на небе около сотни. Все эти звезды очень
большие, гораздо больше нашего Солнца, но холоднее его.
Как предполагает В. П. Цесевич, они только недавно на-
чали пульсировать и еще не успели устояться и «отрегулиро-
ваться». Впоследствии они, может быть, станут цефеидами.
Созвездие Андромеды — дочери Цефея и Кассиопеи —
расположено южнее созвездия своей матери.
Самые яркие звезды Андромеды — альфа, бета и гамма—
носят старинные имена: Сирах, Мирах и Альмах. Альмах —
красивейшая из двойных звезд неба: одна из них, более яркая,
желтовато-оранжевого цвета, более слабая — голубовато-зе-
Тройная и раз-
ноцветная звезда
гамма Андромеды.
леная. Их сравнивали с драгоценными камнями — топазом и
изумрудом. Изумрудная звезда сама оказалась двойной, ее
составляющие обращаются друг возле друга за 55 лет.
Альфа Андромеды, Сирах, находится на самой границе
созвездия и вместе с тремя звездами Пегаса образует так на-
зываемый четырехугольник Пегаса.
В созвездии Андромеды находится одна из первых туман-
ностей, замеченных людьми. Она расположена восточнее звез-
ды Мирах и имеет вид небольшого светящегося пятнышка
овальной формы, похожего на пламя елочной свечи. В хоро-
шую темную ночь, когда атмосфера спокойна, туманность
Андромеды удается наблюдать невооруженным глазом. В би-
нокль же она видна очень хорошо.
Телескоп позволяет различить весьма своеобразное спи-
ральное строение этой туманности. Она напоминает облако
светящегося вещества, закрученное неведомым вихрем.
С напряженным вниманием рассматривали эту туман-
32
кость астрономы прошлого столетия, и им казалось, что имен-
но здесь, в этом вихре светящегося тумана, раскрывается
тайна рождения звезд.
Ученые представляли себе это так: огромное облако
космических газов и пыли медленно вращается. В центре это-
го облака под действием тяготения вещество туманности по-
степенно уплотняется и разогревается. Там образуется раска-
ленное ядро, из которого впоследствии получится звезда-
солнце. Из газов, струй и отдельных узловатых сгустков воз-
никнут планеты...
Рассматривая в телескоп туманность Андромеды, ученые
видели и яркий сгусток в центре туманности и меньшие
сгустки в струях, закрученных огненным вихрем вокруг цент-
рального ядра. Наблюдения как будто бы подтверждали эту
догадку, и казалось, что сомневаться в ее правильности невоз-
можно.
Но, увы! Это предположение не оправдалось. Исследова-
ния современных ученых показали, что туманность Андромеды
вовсе не туманность.
Но что же она такое? Об этом будет рассказано в деся-
той главе.
Отлучки омикрона Кита
Чтобы найти созвездие Кита, последнего участника ле-
генды о спасении Андромеды, проведите мысленно линию от
Полярной звезды до Алголя и продолжите ее дальше пример-
но на такое же расстояние. Эта линия приведет ваш взгляд
к альфе Кита.
Кит — созвездие, яркими звездами не богатое и ничем
особым не примечательное. О нем может быть и не стоило бы
говорить, если б в этом созвездии не было омикрона Кита,
который совершает с неба «самовольные отлучки».
История открытия этой удивительной звезды и необычай-
на и поучительна.
Поздней осенью 1596 года, осматривая небо в созвездии
Кита, астроном Давид Фабриций заметил пропажу одной из
ЗВездочек в шее Кита. Исчезновение звезды — событие совер-
шенно невиданное и неслыханное. Астроном не решился объ-
вить о своем открытии, он ограничился только записью в
невнике, сделав, однако, пометку, что 13 августа того же
33
года он видел пропавшую Звезду своими глазами. Она сверка-
ла в шее Кита и была второй величины.
Как это ни странно, но, повидимому, Фабриций больше
не заглядывал на тот участок неба и не поинтересовался судь-
бой исчезнувшей звезды. Записей новых наблюдений нет, хотя,
как показали исследования современных ученых, эта звезда в
те годы была удобна для наблюдений.
Прошло тринадцать лет.
11 февраля 1609 года Фабриций снова осматривал со-
звездие Кита и увидел, что омикрон Кита вернулся обратно.
Звезда сияла на своем месте как ни в чем не бывало. Фабри-
ций снова отметил этот факт, но наблюдать исчезающую звез-
ду почему-то не стал.
Прошло еще двадцать два года.
14 октября 1631 года уже не Фабриций, а другой астро-
ном осматривал созвездие Кита и в третий раз открыл суще-
ствование звезды, которая способна «уходить в отпуск», а по-
том снова возвращаться к исполнению своих светлых обязан-
ностей. Однако и этот астроном поступил точно так же, как
Фабриций. Он не стал наблюдать за поведением звезды, со-
вершающей отлучки с неба.
Прошло еще семь лет.
В декабре 1638 года омикрону Кита повезло. Его «откры-
ли» в четвертый раз и стали следить за всеми его измене-
ниями.
История более чем странная! Астрономы три раза заме-
чали величайшую в мире диковинку и более сорока лет не ре-
шались обратить на нее внимание. Не может быть, чтобы они
не понимали, что видят нечто новое. Не может быть, что за
сорок два года не нашлось времени исследовать замеченное
явление.
Нам, советским людям, такое равнодушие совершенно не
понятно. Как это можно заметить необычное явление и не за-
интересоваться им! А вот в начале XVII века это, как видите,
было вполне возможно.
Триста пятьдесят лет назад астрономы, под влиянием ре-
лигиозного антинаучного мировоззрения, считали, что на небе
ничто не меняется, небеса и небесные тела не растут и не
уменьшаются, что они не подвергаются никаким изменениям
ни по числу, ни по виду, ни по блеску... все звезды сохраняют
неизменно свое количество, положение, порядок движения и
внешний вид.
34
ученые того времени были в плену убогого религиозного
япопонимания. Их ум, их мысль и действия были скованы
М правильным представлением о природе. Религия учила, что
Врё в мире неизменно. Всё сохраняется на веки веков таким,
Баким было создано богом. Звезды не могут появляться и ис-
чезать. Они не могут разгораться и тухнуть. Звезды вечны и
неизменны!
Астрономы представить не могли, как это звезды могут
изменяться! И поэтому, когда случалось заметить на небе
что-либо новое, то они просто не верили своим глазам. Они
сорок два года смотрели на звезду, но по сути дела не видели
ее и не осмеливались ее исследовать. Религиозное миропони-
мание, как черная повязка на глазах, делала их полусле-
пыми.
Наблюдения омикрона Кита начались с 1638 года. Астро-
номы установили, что звезда никуда со своего места не отлу-
чается. Она только ослабевает до девятой величины, а потом
начинает разгораться и становится звездой третьей, а ино-
гда даже второй величины. Иначе говоря, звезда увеличивает
свою яркость почти что в пятьсот раз.
Точных сроков омикрон Кита не придерживается. В сред-
нем он «уходит в отпуск» через каждые 332 дня, но иногда
бывает, что омикрон Кита меркнет суток на 20 раньше своего
срока или же, наоборот, опаздывает суток на 40. Аккурат-
ностью эта звезда не отличается, и поэтому ее называют
неправильной переменной звездой.
Астрономы дали омикрону Кита красивое название Мира
Цети, что значит: «Чудесная», или «Дивная Кита». Звезда
носит это название до сих пор, как самая первая из много-
численного семейства переменных звезд.
За триста лет наблюдений астрономы получили весьма
обстоятельные сведения об этой звезде.
Дивная Кита — звезда очень большая: ее диаметр равен
550 миллионам километров. Наше Солнце рядом с Дивной бу-
дет выглядеть, как мячик для игры в лапту рядом с воздуш-
ным шаром —• стратостатом.
По массе Дивная не так велика, как по объему. Она со-
держит вещества в пятнадцать раз больше, чем его имеется
на Солнце.
Температура Дивной не высока, но изменчива: когда
звезда разгорается, ее температура повышается до 2 600°, а
Затем, в период угасания, падает до 1 900°, то есть на звезде
35
становится немногим жарче, чем в наших печках. И светит
она красноватыми лучами, потому что не очень горяча.
Переменных звезд, похожих на Дивную Кита, на небе на-
считывают несколько тысяч. И все они ведут себя почти оди-
наково, отличаясь друг от друга только по срокам затухания
или возгорания.
Почему всё это так происходит, неизвестно: силы, упра-
вляющие пульсацией звезд, не разгаданы до конца.
Некоторые ученые высказывают догадку, что переменные
звезды, вроде Дивной, очень молоды. Они недавно зароди-
лись. Вещество в них еще не уплотнилось, не устоялось, и они
пульсируют, постепенно разгораясь и уплотняясь. В течение
нескольких миллионов лет Дивная успокоится и станет самой
обыкновенной звездой.
Верна ли эта догадка, сказать пока нельзя. Чтобы найти
причину всех изменений, какие происходят в недрах перемен-
ных звезд, надо еще много лет наблюдений, надо накопить
как можно больше фактов и сведений об этих удивительных
звездах.
Орион и его соседи
По древним преданиям, Орион — сын бога морей Непту-
на — был знаменитым охотником, который прославился побе-
дами над самыми свирепыми зверями. Он и на небе изобра-
жен среди различных животных.
Телец, грозно наклонив крутые рога, бросается на отваж-
ного охотника. Орион бесстрашно вступил в бой и поднял
палицу, чтобы оглушить Тельца. Но и, кроме Тельца, много
опасностей окружает Ориона. Издали угрожающе выдвинулся
уродливый Кит. Сзади нацелился Единорог. За ним извивает-
ся Гидра. Побежденный Заяц придавлен ногой Ориона. С Зай-
ца не сводит глаз Большой Пес, ставший на задние лапы,
а Малый Пес лает, предупреждая Ориона о коварном нападе-
нии Единорога.
Как рассказывает предание, никто не мог победить Орио-
на. Только ядовитый и злой Скорпион — потомок Медузы —
подкрался к могучему охотнику и исподтишка ужалил его в
ногу. Орион погиб, а Скорпион убежал от наказания, в даль-
нюю область неба, где вы его и найдете.
Все перечисленные созвездия, кроме Скорпиона, располо-
36
Изображение Ориона и смежных с ним созвездий на одной
из старинных карт неба.
жились друг возле друга. С помощью звездной карты их легко
отыскать на зимнем небе. Орион — созвездие, которое не ну-
ждается в указателях. Оно настолько ярко, что само бросает-
ся в глаза. Это самое красивое созвездие на небе обоих полу-
шарий. Оно состоит из очень ярких звезд, которые образуют
фигуру, отчасти напоминающую человека.
Яркие Бетельгейзе и Беллятрикс сверкают на плечах
Ориона. Ослепительно белый Ригель горит на левой ноге
Ориона. Несколько небольших звездочек образуют его меч,
а три тесно посаженные звезды изображают его пояс.
Звезды пояса Ориона имеют также несколько русских на-
ЗВаний: Грабли, Кичига и Девичьи Зори. Происхождение по-
зднего названия основывается на одном старинном русском
предании. Рассказывают, будто жили на Руси три сестры, три
рисавицы, но с очень дурными характерами. Они были при-
37
вередливы, взбалмошны, злы. Сестры так надоели всем лю-
дям на земле, что один добрый волшебник превратил их в
звезды и посадил на небо.
С тех пор сестры красавицы обречены вечно зоревать на
небе в назидание всем остальным привередницам. И называют
их поэтому Девичьи Зори.
Во времена парусного флота созвездие Ориона было не-
любимо моряками. Считалось, что появление Девичьих Зорь
на небе предвещает бурю. «При виде трех сестер море сер-
дится», — говорили моряки. Эта примета основывалась на
том, что Орион — зимнее созвездие. Оно показывается над
горизонтом поздней осенью, когда море действительно бывает
неспокойно.
Два звездных великана
В созвездии Ориона есть одна странность. Как известно,
самая яркая звезда любого созвездия должна быть обозна-
чена буквой «альфа», а следующая по яркости — буквой
«бета». В Орионе этот порядок нарушен. Ригель заметно ярче
Бетельгейзе, а обозначен он буквой «бета».
Возможно, что когда раздавали звездам буквы, то просто
ошиблись в определении яркости, но может быть, что 350 лет
назад Ригель был слабее Бетельгейзе и постепенно разго-
релся.
Было бы очень важно выяснить причину несоответствия
обозначений, но она, к сожалению, остается неизвестной.
Ригель — очень большая звезда. Он в 97 тысяч раз боль-
ше нашего Солнца по объему и более чем вдвое горячее его.
Температура поверхности Ригеля составляет 12 300°. Так как
Ригель очень велик и горяч, то он светит особенно ярко. По
силе своего света Ригель равен шестнадцати тысячам Солнц,
вместе взятых. Среди звезд окружающей нас части Вселенной
Ригель считался до последнего времени «чемпионом» по силе
света. Теперь ему пришлось уступить первенство одной из
далеких звезд, найденной в созвездии Лебедя.
Бетельгейзе, владеющая не по заслугам буквой «альфа»,
тоже очень большая звезда: она гораздо больше нашего
Солнца, ее диаметр даже больше поперечника земной орбиты.
Он равен 465 миллионам километров. Окажись Бетельгейзе
на мгновение на месте нашего Солнца, — это было бы послед-
38
Созвездие Ориона и Сириус.
ним мгновением жизни земного шара. Бетельгейзе поглотила
бы Солнце вместе с ближайшими планетами — Меркурием,
Венерой, Землей и Марсом. Мы очутились бы под раскален-
ной поверхностью огромной звезды.
Как установил московский астроном Б. В. Кукаркин, раз-
меры Бетельгейзе не остаются неизменными, она так же, как
и омикрон Кита, не придерживаясь строгого расписания, ино-
гда раздувается, словно «вздыхает», а затем снова опадает.
Во время наибольшего расширения диаметр Бетельгейзе уве-
личивается до 650 миллионов километров.
Бетельгейзе настолько велика, что ученым удалось изме-
рить ее поперечник с помощью достаточно мощных оптиче-
39
ских приборов. Это была первая звезда, поперечник которой
был определен не вычислением, а измерением.
На выставке моделей звезд, где Солнце представлено
мячиком для игры в лапту, модель Бетельгейзе будет иметь
вид шара 16 с половиной метров в поперечнике, то есть более
высокий, чем пятиэтажный дом.
Бетельгейзе велика не только по объему, но и по массе.
Если бы существовали весы для звезд, то, чтобы уравновесить
Бетельгейзе, на другую чашку весов пришлось бы положить
пятнадцать таких солнц, как наше, или насыпать пять миллио-
нов «дробинок» такой величины, как земной шар.
Температура на поверхности Бетельгейзе составляет
3 000°. Поверхность звезды раскалена, как волосок в зажжен-
ной электрической лампочке, то есть она вдвое холоднее
Солнца. Поэтому свет Бетельгейзе красноват и она плохо по-
лучается на фотографических пластинках. Будь Бетельгейзе
не так велика, мы не могли бы видеть ее без телескопа, но
благодаря своим размерам Бетельгейзе светит в 2800 раз
ярче Солнца и видна, как звезда первой величины.
Таковы основные сведения, которыми располагает наука
об этой звезде.
Звезды Ориона без Бетельгейзе, но с Ригелем во главе,
так же как и пять звезд Большой Медведицы, составляют
природное созвездие — так называемое движущееся скопле-
ние, или семью родственных звезд. В состав семьи Ориона
входит двадцать звезд.
Это скопление движется в пространстве медленнее Солн-
ца и понемногу отстает от него. Расстояние между Солнцем
и Орионом увеличивается на 22 километра в каждую секунду,
или на 694 миллиона километров в год. Очевидно, семь-восемь
миллионов лет назад, когда Солнце обгоняло группу звезд
Ориона, они находились от нас на более близком расстоянии,
чем сейчас, и сверкали на небе, как электрические фонари.
Туманность Лошадиная Голова
В старинном астрономическом сочинении, которое в
1789 году было переведено на русский язык академиком Ми-
хайлой Головиным (племянником М. В. Ломоносова), отдель-
ным параграфом выделено описание туманной звезды Ориона:
40
Туманность Ориона.
«§ 296. Туманная звезда Ориона... достойнее примечания
всех туманных звезд. Гугений 1 в 1656 году случаем первой ее
приметил, она имела вид не правильной, продолговатой, и
изогнутой: ее белизна кажется сквозь трубу явственно; там
в бледной, но равномерной ясности примечают седмь неболь-
ших звезд».
Теперь этот вид небесных светил более не называют ту-
манными звездами. Какие же это звезды, если они прозрачны
и сквозь них просвечивают настоящие звезды! Это и есть £а-
мые обыкновенные туманности — облака разреженных
газов и мельчайшей пыли.
Туманность Ориона действительно «достойна примеча-
ния»: она самая большая из всех светлых туманностей, рас-
положенных в окрестностях Солнца. Она настолько велика,
что в ясную ночь ее удается различать невооруженным глазом.
В бинокль же туманность Ориона видна хорошо — она похо-
жа на зарево далекого пожара. И если бы не зеленоватый
свет, то ее и в самом деле можно было бы принять за отблеск
какого-то огня.
О размерах туманности Ориона нельзя судить по наблю-
дениям в бинокль. При малом увеличении кажется, что ту-
манность целиком умещается в кинжале Ориона. В боль-
шой телескоп она видна полностью. Туманность охватывает
почти все созвездия Ориона, и ее края, постепенно слабея,
распространяются далеко в стороны.
Астрономы уже давно заметили «дружбу» между туман-
ностями неправильной формы и большими белыми звездами.
Действительно, около каждой такой туманности или даже
внутри нее обязательно находится одна или несколько белых
горячих звезд. Но что могут делать в «бледной, но равномер-
ной ясности» туманности Ориона ее «седмь звезд»? Как они
туда попали?
В прошлом столетии ученые предполагали, что белые и
горячие звезды родились в туманности и теперь выглядывают
из нее, как из колыбели.
Исследования советских ученых В. А. Амбарцумяна и
Ш. Г. Горделадзе эту догадку не подтвердили. Они доказали,
что туманности и звезды не связаны между собой. Выясни-
лось, что туманность Ориона движется медленнее погружен-
1 Так встарину переводили имя известного астродома Христиана
Гюйгенса.
42
ных в нее звезд. Направления движений звезд и туманностей
также не совпадают.
Значит, туманность нельзя считать колыбелью белых
звезд. Они только попутчики, которые сошлись вместе на бес-
конечных дорогах Вселенной. Звезды нагнали туманность и
пролетают сквозь нее, как пушечные ядра сквозь облака.
Пройдут века, звезды опередят туманность и умчатся дальше.
Туманность останется одна во тьме мирового пространства и
перестанет быть видимой.
Ведь туманность неправильной формы — это всего лишь
холодные тучи из пыли и газов. Они по своей природе само-
стоятельно светиться не могут, а способны только светиться
под влиянием излучения звезд, оказавшихся поблизости.
Если звезда очень горячая, то в разреженных газах ту-
манности возникает свечение, подобное полярным сияниям
или свечению рекламных трубок в витринах магазинов.
Если же звезда — сосед и попутчик туманности — пере-
менная, то и туманность изменяет свой блеск, послушно сле-
дуя за изменениями хозяйки света. Значит, светлые туман-
ности светят «за чужой счет».
И если бы в туманности Ориона не оказалось звезд-«фо-
нарей», то мы не смогли бы ее видеть. Она была бы совер-
шенно темной, и возможно, что мы даже и не подозревали бы
о ее существовании.
На фотографии туманности Ориона отчетливо видно, что
с одной стороны светящееся облако заслонено чем-то непро-
зрачным. В одном месте эта темная масса особенно заметна,
она выделяется на светлом фоне и образует выступ, удиви-
тельно похожий на голову шахматного коня.
Темная масса, загораживающая собой часть туманности
Ориона, не совсем непрозрачна: сквозь нее просвечивают от-
дельные звезды. Но их лучи тусклы и красноваты, как лучи
Солнца во время пыльной бури.
Это показывает, что Лошадиная Голова — тоже туман-
ность, тоже облако мельчайшей пыли и разреженных газов.
Но эта туманность не светится, потому что около нее нет
звезды, которая подарила бы ей часть своего света.
Мы видим туманность Лошадиную Голову, потому что
она находится ближе к нам, чем туманность Ориона, и выри-
совывается на ее светлом фоне.
Таких темных туманностей во Вселенной много. Они осо-
бенно хорошо заметны на фоне Млечного Пути и имеют
43
Темная туманность Лошадиная Голова.
вид темных пятен или «угольных мешков», как их окрестили
моряки.
Все темные туманности приходятся светлым туманностям
родными сестрами. Ведь вся разница между ними состоит в
том, что одни из них освещены, а другие не имеют по сосед-
ству ярких звезд и черны, как Лошадиная Голова в Орионе.
Исследованиями межзвездного вещества, светлых и тем-
ных туманностей заняты многие советские астрономы. Член-
корреспондент Академии наук СССР Г. А. Тихов еще в
1910 году доказал, что свет далеких звезд долетает до Земли
ослабленным, так как его затуманивают пыль и частицы га-
зов, витающих в пространстве. В 1929 году к этому же за-
ключению пришел профессор Б. А. Воронцов-Вельяминов.
В. А. Амбарцумян и Ш. Г. Горделадзе объяснили, почему
некоторые туманности светятся, а некоторые остаются тем-
ными.
44
В. А. Крат и Б. А. Воронцов-Вельяминов указали, что
поставщиками космической пыли являются все звезды, кроме
самых холодных.
Особенно много пыли и газов выбрасывают в простран-
ство очень горячие и неустойчивые звезды.
К. Ф. Огородников разработал весьма точные способы из-
мерения расстояний до туманностей.
В. Г. Фесенков и П. П. Паренаго подсчитали, что в окру-
жающей нас части пространства находится такое количество
космической пыли, что его хватит на изготовление более ста
миллионов солнц.
Б. В. Кукаркин и О. А. Мельников определили размеры
отдельных частичек космической пыли. Последние оказались
очень малы — гораздо мельче обычной пыли.
Важные сведения о газовых и пылевых туманностях по-
лучили также М. С. Эйгенсон, В. В. Соболев, О. В. Добро-
вольский.
В результате всех этих исследований советских ученых
люди теперь знают о туманностях, пожалуй, не меньше, чем
о звездах, хотя изучать темные туманности гораздо труднее,
чем яркие самосветящиеся звезды.
Священная звезда египтян
Самая блестящая звезда неба обоих полушарий альфа
Большого Пса, или Сириус, в древнем Египте имела два на-
звания: Сохор (или Сопр) и Анубис, что означает: «звезда
Нила» и «Песья звезда».
Для египтян Сохор-Анубис был самым важным небесным
светилом. Его кратковременное появление в лучах утренней
зари перед восходом Солнца означало наступление нового
года и одновременно предупреждало о приближающемся раз-
ливе Нила.
Вся жизнь Египта зависела от разливов Нила.
Нил, затопляя поля, орошал их и удобрял наносами ила.
В то же время жители прибрежных селений должны были по-
кидать свои летние жилища, так как половодье могло захва-
тить их врасплох.
Созвездие Большого Пса с блистательным Анубисом, по-
являясь на небе на несколько минут перед восходом Солнца,
45
предвещало половодье, оно, как верный пес, предупреждало
об опасности. И египтяне, изображая эту звезду, рисовали ее
в виде фигуры с головой собаки.
Римляне назвали эту звезду Сириусом, что значит —
«Блистательный», а второе название — Песья звезда — за-
имствовали у египтян, но произносили его по-своему, по-ла-
тыни: Каникула, то есть «собачка», «песик».
У римлян утреннее появление Каникулы означало насту-
пление самого жаркого времени года. В конце июля в Риме
обычно замирали все дела, прекращались зрелища, приоста-
навливалась торговля. Это время затишья в городской жизни
называли днями Каникулы, то есть, говоря по-русски: «днями
собачки» или «собачьим временем».
Из латинского языка слово «каникулы» перекочевало в
русский. Его перестали писать с большой буквы, и оно приоб-
рело у нас значение перерыва в учебных занятиях.
Сириус — одна из ближайших к Солнцу звезд. Свет до
него летит только 8 лет и 8 месяцев.
По объему наш яркий сосед почти в шесть раз больше
Солнца, но к звездам-гигантам его причислить нельзя, — это
такая же рядовая звезда, как и Солнце.
На выставке моделей звезд, где Солнце представлено
мячиком для игры в лапту, Сириус будет примерно иметь раз-
меры крокетного шара.
Сириус горячее нашего Солнца на 5 0000. Его температу-
ра равна 10 700°,. и света, он излучает в 26 раз больше
Солнца.
Рождение удивительной туманности
В созвездии Тельца наиболее интересным светилом яв-
ляется туманность, прозванная за свою необычайную форму
Крабом.
Краб привлек к себе внимание астрономов в самые по-
следние годы, когда ученые заметили, что этот Краб растет.
Постепенное увеличение размеров других туманностей
было установлено и раньше, но Краб отличается особой ско-
ростью роста.
С тех пор, как его впервые заметили, он успел значитель-
но вырасти.
46
Появление Сириуса в лучах утренней зари служило египтянам
началом года.
Туманность «Краб».
В Пулковской обсерва-
тории хранились фотографи-
ческие снимки Краба, сде-
ланные основоположником
астрофотографии С. К. Кос-
тинским еще в прошлом сто-
летии. Советские ученые
А. Н. Дейч и В. В. Лавдов-
ский снова сфотографирова-
ли Краба и сравнили полу-
ченные снимки с теми, кото-
рые делал Костинский. Из-
мерения показали, что види-
мые размеры Краба увели-
чиваются на 19 дуговых се-
кунд в столетие.
Центром туманности слу-
жит слабенькая двойная
звездочка. Расстояние от
центра туманности до ее
краев составляет немногим
меньше трех дуговых минут,
следовательно, можно со-
считать, сколько столетий
понадобилось Крабу, чтобы достичь нынешних размеров.
Радиус Краба составляет примерно 170 секунд. Разделим
170 на 19 и в частном получим 9. Значит, Краб растет уже
900 лет, и родился он, повидимому, в самом начале текущего
тысячелетия.
900 лет — не такой уж большой срок! Эта туманность
образовалась на глазах наших предков.
В летописях европейских народов не нашлось указаний
на какое-либо выдающееся событие, происшедшее на небе в
начале этого тысячелетия. Ученые обратились к летописям во-
сточных народов, и в летописи, составленной китайцем Мин
Гуань-линем, прочли:
«В первый год периода Чи-хо, в пятую луну, в день
Чи-чу появилась звезда-гостья к юго-востоку от звезды Тиен-
Куан и исчезла более чем через год».
А другой летописец отметил еще: «Она была видна днем,
как Венера, лучи света исходили из нее во все стороны, и цвет
ее был красновато-белый. Так видна была она 23 дня».
48
Это были очень важные сведения. Они дали нам дату
рождения туманности Краб. День Чи-чу пятой луны первого
года периода Чи-хо — это, по нашему счету, 4 июля 1054 года.
Значит, в этот день вспыхнула на небе «новая» звезда неви-
данной яркости, по блеску не уступавшая Венере!
Астрономы полагают, что вспышку звезды 1054 года нель-
зя считать подобной вспышке обычной «новой» звезды. Обыч-
ные «новые» и вспыхивают не так ярко, и количество выбро-
шенного материала не столь велико.
Это была «сверхновая» звезда. Она осветила Вселенную,
как двести миллионов солнц, вместе взятых!
Замечено, что вспышки «сверхновых» звезд случаются
примерно раз в четыреста лет.
В истории астрономии записаны несколько таких вспы-
шек. Последняя «сверхновая» появилась в 1604 году. Ее на-
блюдал астроном Кеплер. Если предсказание звездной стати-
стики сбудется, то приближается время, когда должна по-
явиться очередная «сверхновая» звезда.
Стожары — Утиное Гнездышко
В созвездии Тельца, на «спине» этого небесного живот-
ного, сверкает тесная стайка звезд, известная людям под са-
мыми различными названиями: Утиного Гнездышка, Стожар,
Плеяд и Семи Сестер.
Утиным Гнездышком эти звезды прозваны за то, что они
держатся, как утиный выводок, — все вместе тесной кучкой.
Стожары — это короткие колья, которыми подпирают стог се-
на, а Плеядами звали дочерей мифического греческого бога-
тыря титана Атланта.
Стожары-Плеяды стали известны людям очень давно —
примерно в ту пору, когда наши далекие предки впервые учи-
лись обрабатывать землю. В стихах древнегреческого поэта
Гезиода есть строки, поясняющие значение Плеяд для земле-
дельца:
Лишь на востоке начнут восходить Атлантиды-Плеяды, —
Жать поспешай, а начнут заходить — за посев принимайся.
На сорок дней и ночей совершенно скрываются с неба
Звезды-Плеяды. Потом же становятся видимы глазу
49
(Снова в то время, как люди серпы точить начинают.
Всюду таков на равнинах закон, и для тех, что у моря
Близко живет, и для тех, кто в ущелистых горных долинах
От многошумного моря седого вдали населяет тучные земли.
У многих древних народов — славян, греков и у инков,
живших в Южной Америке, — Плеяды были одним из наибо-
лее значительных небесных светил. Поэтому у каждого на-
рода есть легенды и предания, связанные с этими звездами.
Легенды о Плеядах имеют одну странную и трудно объ-
яснимую особенность: они по-разному передают одну и ту
же историю.
Например, в некоторых областях Советского Союза от
стариков можно услышать такой рассказ.
Жили будто бы на свете семь красавиц сестер. О красоте
их прослышали семь разбойников и задумали 5 их похитить.
Темной ночью прискакали разбойники к' жилищу девушек и
украли одну из сестер— самую младшую. С тех пор осталось
на небе только шесть сестер-звездочек, а младшую можно ви-
деть на спине одного "из разбойников, которые за свое престу-
пление навеки обречены ходить вокруг полюса.
Зовутся в народе те разбойники Большой Медведицей,
а разбойника с его ношей и поныне можно видеть на небе —
он второй с краю (то есть Мицар).
Подобная легенда имеется также и у древних греков*. По
греческим мифам, младшая из. Плеяд — Меропа — ослуша-
лась своего отца и была наказана — она померкла. (В дей-
ствительности же Меропа хорошо видна.)
Легенда о похищении или пропаже седьмой звездочки в
Плеядах весьма распространена. Возможно, что она имеет в
своей основе истинный факт, и одна Плеяда действительно по
какой-либо причине померкла. Невероятного тут ничего, нет,
но было ли это — неизвестно.
Теперь человек с. обычным зрением видит в Плеядах
шесть звезд. Зоркий глаз может различить и «наказанную»
звездочку и еще несколько мелких звезд. На самом деле их
гораздо больше — около восьмидесяти.
Плеяды образуют одну звездную стаю. Они, как утиный
выводок, летят все вместе с одинаковой скоростью и в одном
направлении. Это тоже природное созвездие, или движущееся
скопление, подобное скоплению Большой Медведицы, только
оно более тесное.
Невдалеке от Плеяд находится другая такая же стайка
50
звезд—Гиады. Гиады разошлись в стороны больше, Чем
Плеяды, и они многочисленнее Плеяд — их сто сорок.
Гиады движутся в пространстве медленнее, чем Солнце.
400 тысяч лет назад мы обогнали их, тогда Гиады находились
вдвое ближе, чем сейчас. Через 8 миллионов лет их блеск
ослабеет в сто раз, и Гиады будут невидимы даже в бинокль,
их можно будет найти только с помощью сильного теле-
скопа.
Советские ученые особо внимательно изучают движения
звезд в скоплениях, подобных Плеядам и Гиадам. Астроно-
мам нужно проследить дальнейшую судьбу таких скоплений—
будут ли звезды в скоплениях сходиться теснее, или же, на-
оборот, они разлетаются в стороны.
Исследования В. А. Амбарцумяна показывают, что звезды
в звездных стаях разбегаются, и сами звездные стаи не долго-*
вечны. Возможно, что и Плеяды с Гиадами были раньше'бо-‘
лее многочисленными стаями, но они уже успели растерять
часть звезд. Может статься, что впоследствии Плеяды также
широко разлетятся' в стороны, как разлетелась стая Большой'
Медведицы. 
Звезда, оказавшаяся прозрачной
На середине расстояния, разделяющего Орион и Поляр-
ную звезду, лежит созвездие Возничего. Оно хорошо заметно
на небе благодаря звезде первой величины Капелле, или
Козе, которая входит в это созвездие.
По силе своего'блеска Капелла  занимает среди звезд се-
верного неба третье место, уступая только Сириусу и •
Веге. Капелла — двойная звезда.
Капелла А, так же как и наше Солнце, относится к золо- •
тисто-желтым звездам. Желтые звезды холоднее белых,- но
горячее оранжевых и красных. Температура на поверхности
Капеллы А равна 5 500°, то есть" только на 240° ниже темпе-
ратуры Солнца.	.
По своим размерам Капелла крупнее Солнца: по массе
она больше его вчетверо, а по диаметру — в двенадцать раз.
Капелла не является главной достопримечательностью
Возничего. В этом созвездии есть две звезды—дзета и эпси-'
лон Возничего, которые не столь* ярки,’ как -• Капелла, но го-
51
раздо интереснее ее. Они привлекают к себе усиленное вни-
мание астрономов.
Дзета Возничего — двойная звезда. Одна из составляю-
щих эту пару звезд оранжево-красная и огромная, другая
яркобелая и небольшая.
Обе звезды обращаются друг возле друга за девятьсот
семьдесят двое суток, то есть около трех лет.
Раз в три года белая звезда прячется за «спину» своего
большого и красного собрата, и тогда происходит затмение.
В это время до нас долетают лучи только красной и бо-
лее тусклой звезды и свет дзеты Возничего поэтому сильно
слабеет.
Ничего особенного в затмениях дзеты Возничего нет, но
когда астрономы сумели определить размеры звезд, состав-
ляющих эту пару, то их удивила одна непонятная особен-
ность дзеты Возничего.
Белая звезда оказалась по сравнению с красной очень
маленькой. Если белую звезду представить себе размером
с крупный арбуз, то ее красный партнер будет выглядеть ша-
ром величиной с четырехэтажный дом.
Это звезда-гигант, не уступающая по размерам Бетель-
гейзе из Ориона.
И вот, спрашивается, — сколько времени нужно белой
звезде, чтобы целиком спрятаться за красным гигантом?
Казалось бы, что белая звезда, скрываясь за «спину»
красного гиганта, должна гаснуть, как прихлопнутая крыш-
кой, то есть промежуток времени с момента начала затмения
и до полного исчезновения света белой звезды не может быть
очень продолжительным: ведь звезда не велика.
На самом же деле получается совсем не так. Белая
звезда каким-то образом ухитряется посылать нам свои лучи
даже после того, как целиком скроется позади красного ги-
ганта.
Эта непонятная особенность дзеты Возничего поразила
астрономов.
Московский астроном Н. Ф. Флоря и другие ученые стали
исследовать причину загадочного явления и поняли: красный
гигант устроен, как абрикос. Звезда, словно косточка в абри-
косе, заключена в обширную и толстую оболочку. Оболочкой
звезды служит ее атмосфера. Но атмосфера дзеты Возничего
прозрачна.
Когда начинается затмение белого спутника, его лучи
52
пронизывают атмосферу красного гиганта, и наблюдатели на
Земле продолжают видеть белую звезду, хотя она находится
уже позади красного гиганта.
Спутник дзеты Возничего просвечивает сквозь атмосферу
главной звезды, как просвечивает наше Солнце сквозь редкое
облачко.
Схема, поясняющая, каким образом происходит
затмение в системе дзеты Возничего.
Была измерена толщина атмосферы красного гиганта.
У нашего Солнца атмосфера тонка, как кожура яблока, а у
дзеты Возничего она поднимается на 45 миллионов километ-
ров, то есть из всего объема звезды только одна треть прихо-
дится на долю самой звезды, а две трети — ее атмосфера. По-
лучается, что сама звезда не так велика, а окружающая ее
атмосфера большая. И вот эта-то пухлая атмосфера и придает
звезде столь внушительный вид.
Советский ученый Н. А. Козырев, исследуя спектры дру-
гих красных гигантов, пришел к заключению, что не только
одна дзета Возничего устроена подобным образом. Возможно,
что и Бетельгейзе, и Антарес, и Дивная Кита, и W Цефея
имеют обширные атмосферы, под которыми скрываются обыч-
ные горячие звезды.
53
Гигант звездного мира
Вторая диковинка этого созвездия—эпсилон Возни-
чего — расположена на небе недалеко от Капеллы.
Эпсилон Возничего — тоже двойная звезда, и звезды, со-
ставляющие эту пару, резко отличаются друг от друга. Одна
из них золотисто-желтая, яркая, другая — совсем тусклая.
Достойна описания именно тусклая звезда, потому что
она самая большая из всех известных ученым звезд. Попереч-
ник этого великана звездного мира равен четырем миллиар-
дам километров, — чудовищно огромная звезда! Гигант среди
гигантов!
Если бы эпсилон Возничего занял место нашего Солнца,
то внутри его оказались бы не только орбиты Меркурия, Ве-
неры, Земли и Марса, но и более далеких планет — Юпитера
и Сатурна.
Чтобы облететь на современном самолете вокруг эпси-
лона Возничего, пришлось бы лететь безостановочно полтора
тысячелетия, тогда как кругосветное путешествие на Земле
можно совершить за сорок часов.
В громадном объеме, занимаемом этой звездой, можно
уместить сто восемьдесят таких гигантов звезд, как Бетель-
гейзе. а в промежутках насыпать несколько тысяч Сириусов,
Размеры инфракрасного сверхгиганта
эпсилона Возничего по сравнению с
размерами Антареса и земной орбиты.
Вег, Капелл и Солнц. Ина-
че говоря, внутри эпсило-
на Возничего хватит места
для всех звезд, видимых
невооруженным глазом на
небе. Температура на по-
верхности эпсилона Воз-
ничего не велика — всего
лишь 1 350°. Плотность
же вещества, из которого
состоит эта звезда, нич-
тожно мала.
Ученые предпола-
гают, что эпсилон Воз-
ничего — очень 'молодая,
совсем недавно родивша-
яся звезда, которая еще
не успела уплотниться и
разогреться.
54
Возвращение «новой» звезды
Следуя по путеводной линии от хвоста Большой Медве-
дицы к западу, найдем красивое созвездие Короны, или Се-
верного Венца. Оно не велико и не богато яркими звездами,
но замечательно своей формой. Шесть звезд этого созвездия
расположены почти правильным полукругом, в котором свер-
кает звезда второй величины альфа. Короны, или Жемчу-
жина.
Не так давно в этом созвездии произошло весьма важное
событие, которое доставило западноевропейским и особенно
американским ученым изрядное огорчение. Им пришлось
признать несостоятельность своих лженаучных измышлений и
лишний раз убедиться в превосходстве советской науки.
Событие же это состоит в том, что 8 Февраля 1946 года
путевой обходчик, служащий на станции Шимановская Вос-
точно-Сибирской железной дороги, А. С. Каменчук заметил
в Северной Копоне вспышку «новой» звезды.
В Западной Европе и в Америке «новенькую» заметили
на день, на два позднее, когда она успела ослабеть и наблю-
дения за ее поведением потеряли значительную долю цен-
ности. А. С. Каменчук первым сообщил о своей находке и са-
мостоятельно произвел необходимые измерения блеска «но-
вой», сравнивая ее с соседними звездами.
Само по себе это событие не представляет собой чего*
либо исключительного. «Новые» звезды вспыхивают ежегодно,
и случается, что их замечают по нескольку штук за год.
Нет ничего особенного и в том, что «новую» звезду от-
крыл не специалист-астроном, а любитель.
Удивительно в этой истории то, что А. С. Каменчук знал
о предстоящей вспышке «новой звезды». Он ждал ее, как
ждут поезда, обязанного прибыть на станцию по расписанию,
потому что ее появление было заранее предсказано двумя со-
ветскими астрономами — П. П. Паренаго и Б: В. Кукаркиным.
Эти ученые открыли весьма важный закон, которому под-
чиняются «новые» звезды, и этот закон позволяет предвидеть
их вспышки.
История замечательного открытия советских ученых та-
кова: астрономов уже давно интересовало и даже тревожило
странное несоответствие между числом вспышек «новых»
звезд и общим количеством звезд на небе. Ведь если в какой-
либо деревне каждый год обязательно случается один-два
55
пожара, то в конце концов в погорельцев превратятся все жи-
тели этой деревни.
Нечто подобное происходит и в нашем звездном мире.
«Пожары» «новых» звезд слишком часты. И вот один из за-
падноевропейских астрономов, некий Ленквист, подсчитав чи-
сло звездных вспышек и число звезд, объявил:
— Очередь подходит к нашему Солнцу!
Кое-кто из американских астрономов подтвердил:
— Ленквист прав! Солнце готовится стать «новой»
звездой.
Вот тут-то и началось нечто дикое!
Первыми идею Ленквиста подхватили буржуазные журна-
листы. В газетах и журналах появились фантастические опи-
сания гибели Солнца: наступит день, когда Солнце взойдет
небывало огромное, белое, жаркое. На глазах людей сверкнет
яркой искоркой планета Меркурий, расплавленная солнеч-
ными лучами. Задымится Венера. На Земле небо закроется
тучами дыма от горящих лесов и селений. Люди бросятся
спасаться в глубокие подвалы, в метро и пещеры. Вскипят
океаны. Раскаленные газы солнечной атмосферы окутают зем-
лю, испепелят на ней всё живое...
С церковных кафедр священники убеждали верующих:
— Близок конец света! Забудьте обиды и рознь! Прекра-
тите забастовки, протяните руку дружбы капиталистам.
Оставьте революционную борьбу. Зачем бороться за лучшее
будущее? Зачем строить социализм, если всё равно всё по-
гибнет?! Не верьте коммунистам, которые призывают вас
к борьбе! Молитесь и кайтесь в грехах!
В .некоторых американских городах началась паника.
Лженаучные измышления буржуазных ученых послужили
прекрасной опорой для самой яростной агитации против ре-
волюционной борьбы рабочего класса, против освободитель-
ного движения угнетенных народов колониальных стран.
Советские ученые разоблачили этот бред о конце света.
Они изучили вопрос о «новых» звездах и доказали, что вовсе
не каждая звезда обязательно должна вспыхивать. Это удел
некоторых белых и неустойчивых звезд.
Солнце к их числу не принадлежит. Солнце — спокойная
желтая звезда. Никаких признаков приближающейся вспыш-
ки нет.
Звезд, способных становиться «новыми», вовсе не так
много во Вселенной, но вспыхивают они по нескольку раз за
56
свою жизнь. Повторные вспышки одних и тех же звезд соз-
дают впечатление, что «новых» звезд много.
Уже было доказано, что некоторые звезды вспыхивали
по два раза, а одна звезда вспыхивала четыре раза.
П. П. Паренаго и Б. В. Кукаркин заметили, что промежуток
покоя между вспышками зависит от силы вспышки. Если
«новая» звезда разгоралась ярко — с большим блеском, то ей
и «отдыхать» приходится дольше. Если очередная вспышка
была не столь сильной, — и следующая вспышка наступит
скорее.
В 1933 году, произведя необходимые расчеты, П. П. Па-
ренаго и Б. В. Кукаркин установили, что «новая» Северной
Короны должна вспыхивать через каждые восемьдесят лет. В
последний раз ее появление было зарегистрировано в 1866 го-
ду, следовательно, следующая вспышка должна была насту-
пить в 1946 году.
Действительность блестяще подтвердила замечательное
предвидение советских ученых. «Новая» Северной Короны
вспыхнула в назначенный для нее срок. Это опровергло все
басни о конце света, придуманные буржуазными учеными.
Загадка шаровых куч
К западу от Волопаса и Северной Короны расположено
созвездие Геркулеса.
Геркулес — Геракл — один из прославленных героев
древнегреческих мифов.
Побежденные Геркулесом немейский лев и дракон, сто-
роживший золотые яблоки в саду Геспер ид, также в виде со-
звездий находятся на небе.
Дракону Геркулес наступил на голову, имеющую вид не-
большого и неправильного четырехугольника. Туловище Дра-
кона обозначено цепочкой малозаметных звезд. Его кольца
вьются между Большой и Малой Медведицами.
Лев расположен как раз под ковшом Большой Медве-
дицы.
В созвездии Геркулеса между звездами этой и дзетой
чУть виднеется слабенькая звездочка, находящаяся на по-
роге видимости, то есть ее могут видеть только люди с хоро-
шим зрением.
57
Шаровая звездная куча в созвездии
Геркулеса. В правом верхнем углу
изображена эта же шаровая куча
такой, какой она видна в школьный
телескоп.
При наблюдении в би-
нокль звездочка приобретает
вид пятнышка расплывча-
тых, неясных очертаний; оно
более похоже на туманность,
чем на звезду.
На звездных картах
этому светилу присвоено
обозначение М-13.
Если посмотреть на
М-13 в школьный телескоп,
станет ясно, что это пят-
нышко и не туманность и не
звезда, а тесная кучка звезд.
Посмотрев на М-13 в боль-
шой телескоп, наблюдатель
увидит, что это и не кучка,
а огромнейшее скопление,
в котором роится по мень-
шей мере 35 тысяч солнц.
Скопления подобного рода
называются шаровыми
звездными кучами.
В созвездии Геркулеса
таких звездных куч имеется
несколько, а в близких к не-
му созвездиях Стрельца и
Скорпиона они насчитыва-
ются десятками.
Шаровые кучи — интереснейшие звездные образования.
Очень удивительна их правильная шаровая форма. Странной
также кажется необычайная теснота внутри шаровых куч:
в сравнительно небольшом объеме звезды сгрудились, как
роящиеся пчелы.
Окажись земной шар в одной из таких звездных куч, мы
не знали бы темных ночей. Тысячи звезд, ярких, крупных, как
уличные фонари, заливали бы Землю дивным светом.
Шаровых звездных куч астрономы насчитали на небе де-
вяносто шесть и полагают, что они пересчитаны все. Мо-
жет быть, какая-нибудь темная туманность загородила не-
сколько звездных скоплений такого типа, но всё равно число
их невелико.
Г 58
Диковинки созвездия Лебедя
Красивое созвездие Лебедя расположено в самой яркой
части Млечного Пути. Оно имеет форму довольно правильного
креста, на одном конце которого блистает яркая белая звез-
да Денеб.
Денеб находится на очень большом расстоянии от Солн-
ца. Его свет летит к нам восемьсот лет.
. Несмотря на свою удаленность от Земли, Денеб свер-
кает на нашем небе как звезда первой величины. Он ярок по-
тому, что огромен. Денеб — белый сверхгигант с температу-
рой на поверхности в 11 000°. Если бы мы задумали устроить
выставку моделей звезд, где Солнце изображено шариком ве-
личиной с шарик для игры в лапту, то Денеб пришлось бы
представить в виде шара высотой, равной росту человека,
имеющим 1,75 метра в поперечнике.
В созвездии Лебедя есть другая яркобелая звезда, обо-
значенная в каталогах как Р (пэ) Лебедя.
До 1600 года Р Лебедя была слабенькой звездоч-
кой примерно пятой величины. В 1600 году она внезапно
разгорелась и стала вид-
на как звезда третьей ве-
личины. После вспышки
Р Лебедя стала постепен-
но угасать и к 1619 году
совсем исчезла из вида.
Ее можно было найти
только с помощью теле-
скопа. Несколько лет спу-
стя звезда стала немного
ярче, а в 1654 году разго-
релась снова. Через шесть
•лет она опять угасла. Та-
кие колебания блеска по-
вторялись несколько раз.
В 1715 году Р Лебедя
Угомонилась и застыла
как звезда пятой величи-
ны. В настоящее время у
нее заметны только не-
значительные колебания
блеска.
Туманность «Северная Америка».
59
Р Лебедя находится очень далеко от Солнца. До нее
3 300 лет полета светового луча. Поэтому Р Лебедя только
кажется нам слабенькой звездочкой, на самом деле это очень
крупная и горячая звезда. Ее температура достигает 28 000°.
Московский астроном Б. А. Воронцов-Вельяминов дока-
зывает, что звезда Р Лебедя похожа на «новую» звезду, кото-
рая несколько раз пыталась вспыхнуть и сбросить с себя
оболочку, но это ей, как видно, не удалось. У нее хватило сил
только раздуть свою оболочку. Звезда осталась огромной,
пухлой, яркой, с обширной атмосферой, как у «новой» в са-
мый разгар ее вспышки. В таком положении Р Лебедя при-
тихла.
В этом же созвездии находится звезда, отобравшая у
Ригеля звание чемпиона по силе света. Эта звездочка на кар-
тах неба обозначена как Y Лебедя. Нам она видна как сла-
бенькая звезда, но в этом виновато расстояние.
На самом деле Y Лебедя светит как 32 тысячи солнц,
вместе взятых.
В созвездии Лебедя находятся две замечательные светлые
туманности. Невооруженным глазом и в бинокль они, к сожа-
лению, не видны. Их можно наблюдать только в телескоп, и
то при большом увеличении.
Одна из этих туманностей получила название «Северная
Америка», потому что очертанием она похожа на этот мате-
рик. Туманность «Северная Америка»» светится потому, что
ее освещает яркий Денеб.
Вещество в этой туманности сильно разрежено. Она про-
зрачна, и сквозь нее просвечивает много звезд. Тут же нахо-
дится более плотная и темная туманность. Она загораживает
собою часть «Северной Америки» и образует у ее берегов
«Мексиканский залив».
Другая светлая туманность Лебедя названа—«Волокни-
стая». Она имеет странный вид длинных изогнутых волокон
какого-то светящегося тумана. Это весьма загадочное и един-
ственное на небе светило подобного вида.
Кроме газов — водорода, азота, кислорода, — в состав ту-
манностей входит и мелкая космическая пыль, отражающая
свет ближайших звезд.
Некоторые ученые, исследовавшие состав света, отражен-
ного космической пылью Волокнистой туманности, пришли к
заключению, что эта пыль не похожа ни на металлическую,
ни на каменную. Она больше всего напоминает мельчайшие
60
кристаллики... льда! Насколько
правдоподобно и обосновано такое
предположение, сказать трудно. Это
Пока еще не проверенная догадка.
Млечный Путь в Лебеде разде-
ляется на два рукава. Сто лет назад
думали, что здесь в самом деле
Млечный Путь раздваивается. Сей-
час убедились, что это раздвоение
кажущееся и вызвано оно облаками
темной космической пыли, которые
заслоняют собой середину самой
широкой центральной части Млеч-
ного Пути.
Академик С. П. Глазенап.
Звезды, которые разрушаются
Созвездие Лебедя густо населено звездами самых раз-
личных типов.
Академик Сергей Павлович Глазенап говорил по этому
поводу: «Можно годы проводить за изучением созвездия Ле-
бедя и открывать всё новые явления и новые светила».
Три таких новых светила были замечены в созвездии
Лебедя в 1867 году, и астрономы условились обозначать
эти звезды двумя заглавными латинскими буквами WR
(вэ-эр).
Звезд WR на небе найдено немного — около сотни. Все
они размещены в самой гуще Млечного Пути и очень далеко
от нас. Их нельзя наблюдать невооруженным глазом: они
очень слабы. Только на небе южного полушария есть две или
три звезды WR, видимые без телескопа.
Удивительные особенности этих звезд продолжают привле-
кать внимание астрономов, и их непрерывно наблюдают во
всех обсерваториях.
Звезды WR резко отличаются от всех остальных звезд.
Это звезды-вулканы, звезды-бомбы, звезды, на которых непре-
рывно бушует огненный ураган. С их поверхности вырывают-
ся струи раскаленных газов, и сила неукротимого извержения
такова, что частицы газов навсегда покидают звезду и рас-
пиваются в пространстве.
61
Если «новая» звезда при вспышке сбрасывает с себя обо-
лочку и потом успокаивается, то звезды WR делают это без-
остановочно и непрерывно, они сами себя разрушают. Эти ис-
текающие газом звезды поставляют в пространство материал
для образования туманностей.
За год каждая звезда WR выбрасывает прочь, примерно,
одну стотысячную долю своей массы. Если истечение газа со
временем не приостановится, то через 100 тысяч лет они рас-
сеются совсем. Очевидно, долго в таком состоянии эти звезды
находиться не могут. У них нехватит вещества, и они йеиз-
бежно должны будут прекратить извержение и успокоиться.
Но ни одна из. звезд WR не подает пока признаков успо-
коения, и неизвестно, во что такая звезда превратится, когда
утихнет извержение в ее недрах.
Орел, Дельфин и Скорпион
Южнее Лебедя, на более широкой ветви Млечного Пути,
сверкает звезда первой величины — Альтаир. По обе стороны
ее виднеются две-слабые'звездочки. Они расположены почти
на одной прямой с Альтаиром. Эти звезды входят в созвездие
Орла.
Альтаир — звезда по массе и по объёму немного крупнее
нашего Солнца, но горячее его: ее температура равна 8 500°.
Недалеко от созвездия- Орла находится- удивительно пра-
вильной формы ромбик, составленный из четырех неярких
звезд. Это созвездие- Дельфина. .
 К югу от Орла: и Геркулеса расположёны созвездия Зме-
еносца, Змеи, Стрельца и Скорпиона.
Созвездие Скорпиона имеет форму детского воздушного
змея с хвостом из мелких звездочек. Альфа Скорпиона назы-
вается Антаресом.
Антарес замечателен своим цветом :он яркий, красный,
как фонарик авто'Мобильного стоп-сигнала. Краснее его, по-
жалуй, только «рубиновая» звезда — мю Цефея. -Цвет Анта-
реса делает его похожим на планету Марс.'Сходство звезды и
планеты настолько велико, что греческие наблюдатели иногда
путали их. Этим'объясняется наименование звёзды. Марс по-
гречески назывался Арес: Альфе Скорпиона греки дали имя
Антарес, что значит: «соперник МарСа».
63
Глобулы — шаровые гуманности
Недавно в созвездии Стрельца было замечено нечто но-
вое, до сих пор ускользавшее от внимания ученых.
В этом созвездии есть сравнительно крупная светлая ту-
манность, которая называется «Трехраздельной», или Трифид.
Свое название туманность Трифид получила благодаря узким
Маленькие шаровые и темные туманности — глобулы, видимые
г на фоне светлой туманности «Трифид». -	 t
И темным полосам, которые делят ее на три части и делают
похожей на трилистник.
Сама по себе туманность Трифид не очень интересна —
обыкновенная светлая туманность, каких виднеется на небе
несколько сотен. Но было замечено, что в пространстве между
нами и туманностью Трифид находятся какие-то не известные
науке небесные тела. Они вырисовываются на светлом фоне
светящихся облаков туманности, и имеют вид темных пятны-
шек, приблизительно круглой формы.
Новинка, вызвала живейший интерес среди ученых, и на
туманность Трифид уставились стеклянные глаза астрономи-
63
ческих Инструментов. Ее фотографические снимки старатель-
но изучали. Было установлено, что загадочные круглые пят-
нышки являются небольшими, темными, шарообразными ту-
манностями.
Новый вид туманностей получил название глобул, то
есть шариков. Туманности-шарики не велики. Их поперечники
измеряются всего лишь десятками миллиардов километров,
а не тысячами миллиардов километров, как у обычных
облакоподобных туманностей.
Кроме разницы в размерах, между глобулами и туманно-
стями есть более существенные отличия.
Обычные темные и светлые туманности прозрачны. Сквозь
них просвечивают звезды, которые находятся позади туманно-
стей. Лучи света этих звезд, пронизывая пылевые облака, при
этом, конечно, ослабевают. Звезды, расположенные позади ту-
манности, выглядят так, как будто мы смотрим на них через
слабо закопченное стекло.
Иное дело — глобулы. Они тоже прозрачны, но не так
сильно, как обычные туманности. В глобулах застревает де-
вять десятых света далеких звезд, и только одна десятая до-
стигает нашего глаза. Очевидно, вещество глобул, стягивае-
мое к центру глобулы взаимным притяжением частиц, уплот-
нилось настолько, что стало почти непрозрачным.
Второе важное отличие глобул — их форма. Они уж никак
не похожи на расплывчатые неопределенные облака туманно-
стей. Глобулы — огромные темные шары. И. это, пожалуй,
больше роднит их со звездами, а не с туманностями.
Может быть, и в самом деле глобулы в будущем станут
звездами!
Шаровая форма глобул и значительная плотность неволь-
но наводят на мысль о возникновении звезд из этих гигант-
ских шаров. Возможно, — глобулы, постепенно уплотняясь, со
временем разогреются, станут светить и превратятся в крас-
ных гигантов вроде эпсилона Возничего.
Двенадцать созвездий Зодиака
Заканчивая путешествие по ночному небу, ознакомимся
еще с двенадцатью созвездиями, которые опоясывают небо-
свод и носят все вместе название: Зодиак. По-русски это
64
Южная половина небосвода, видимая в средних широтах СССР
21 марта около 10 часов вечера. Пунктирной линией на этом и
следующих рисунках показана эклиптика — «дорога светил».
слово означает: «маленькие животные». В круг Зодиака вхо-
дят следующие созвездия: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев,
Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Рыбы.
В компанию маленьких животных попал Лев — зверь
довольно крупный, — один неодушевленный предмет — Весы,—
а кроме того: Близнецы, Дева, Стрелец и Водолей.
Звезды, образующие созвездия Зодиака, большей частью
мелкие и слабые. Никакого рисунка, хотя бы отчасти напоми-
нающего животное, нет.
Происхождение этих созвездий и их непонятных названий
кроется в глубочайшей древности. Например, в развалинах
дворца египетского фараона Рамзеса в городе Фивы археологи
обнаружили на камнях полустершийся рисунок Зодиака. По
расчетам ученых, знатоков древнего Египта, дворец Рамзеса
был построен свыше пяти тысяч лет назад. Есть еще более
древние памятники, на которых также находят изображение
созвездия Зодиака.
Значит, обозначение Зодиака было совершено на заре че-
ловеческой культуры, когда люди делали первые астрономи-
ческие открытия.
Из года в год наблюдая движение странствующих или
блуждающих звезд, то есть планет, первые астрономы убеди-
65
Южная половина небосвода, видимая в средних широтах СССР
21 июня около 10 часов вечера.
лись, что планеты всегда проходят по небу одним и тем же
путем и гостят в одних и тех же созвездиях. Планеты как
будто знают только одну дорогу среди созвездий.
Созвездия, по которым движутся планеты, сплошной лен-
той опоясывают небо и все вместе образуют Зодиак.
Зодиак, по представлениям древних, был как бы улицей
для планет — дорогою светил, а его созвездия казались им до-
миками на этой улице.
Астрономы пользовались названиями зодиакальных со-
звездий, как временными адресами планет.
С течением веков астрономы древнего мира сделали еще
одно открытие: они убедились, что не только планеты, но и
Солнце тоже следует по созвездиям Зодиака.
На протяжении нескольких веков десятки, а может быть,
и больше поколений наблюдателей постепенно и довольно
точно определили путь Солнца по Зодиаку. Они разделили
солнечную дорогу по числу месяцев на двенадцать частей —
созвездий. В каждом домике-созвездии Солнце гостит месяц,
а затем переходит в другое созвездие, Двенадцать домиков —
двенадцать месяцев.
Иначе говоря, древние астрономы мысленно нарисовали
на небе календарь и назвали его Зодиаком. Солнце же слу-
жило в нем указателем месяцев.
66
Южная половина небосвода, видимая в средних широтах СССР
23 сентября около 10 часов вечера.
Загадочные названия созвездий Зодиака—древнейшие
наименования месяцев. Солнце вступает в созвездие Тельца —
значит, наступил месяц пахоты (пахали египтяне на быках).
Месяц Овна — время выгонять стада на пастбища. Месяц
Льва — летняя жаркая пора: львы, гонимые жаждой, прихо-
дили из пересохшей пустыни к берегам Нила на водопой.
Солнце вступило в созвездие Девы, или, иначе, Колоса, — ме-
сяц жатвы. Водолей — период тропических дождей. Рак —
Солнце поворачивает и пятится, как рак, к зиме. Козерог —
Солнце поворачивает к лету, с каждым днем поднимаясь
выше, как козерог на гору. Весы, вероятно, означали время
равноденствия, когда день уравнивался с ночью.
Для запоминания очередности знаков Зодиака . суще-
ствует стихотворение, в котором перечисляются его созвездия:
Овен идет перед Тельцом,
За Близнецами — Рак,
Лев перед Девою идет,
Последний летний знак.
С собою холода несут
Весы и Скорпион с Стрельцом,
Поля морозит Козерог,
А Водолей сковал Рыб льдом.
67
Южная половина небосвода, видимая в средних широтах СССР
22 декабря около 10 часов »ечера.
Предложение уничтожить созвездия
В своем путешествии по ночному небу мы посетили мно-
го созвездий, но большинство из них остались не осмотрен-
ными. Половина созвездий Находится на небе южного полу-
шария и нам не видна, а несколько созвездий северного
неба были пропущены, потому что там нет особо интересных
светил.
В настоящее время на небе насчитывается 88 созвездий,
которые узаконены в 1922 году Международным астрономи-
ческим съездом. Раньше созвездий было гораздо больше. В
прошлые века некоторые астрономы, особенно из числа при-
дворных, перекраивали карту неба и в угоду своим повелите-
лям придумывали новые созвездия. Число созвездий разрос-
лось до 117. Границы между созвездиями путались. Пользо-
ваться звездной картой было трудно.
Один из астрономов прошлого столетия с возмущением
писал:	' ' ' i.
«Созвездиям давались имена и очертания, как бы с ва-
рочной целью породить возможно большую путаницу и не-
удобства. Бесчисленные змеи извиваются длинными кольцами
68
на всем пространстве небесного свода. Удержать их не в си-
лах ни одна память. Медведи, львы и рыбы, большие и ма-
лые, безнадежно путают номенклатуру».
XVIII
Небесный «зверинец» — старинная карта звездного неба.
Темными фигурами обозначены созвездия Зодиака.
Некоторые ученые предлагали упразднить созвездия, как
бесполезные для науки, и заменить их простыми четырех-
угольниками, образованными меридианами и параллелями.
Это предложение отчасти справедливо. Астрономы в своей ра-
69
боте созвездиями почти не пользуются, они им нужны очень
редко. Когда необходимо найти какую-либо звезду, то поль-
зуются звездными описями или каталогами, в которых указа-
ны небесные адреса звезд, то есть их небесная долгота и
широта.
А что такое созвездие? Фантастическая фигура, неопреде-
ленный участок неба. Попробуйте определить границы Дра-
кона. Он сунул голову под ногу Геркулесу, напетлял колец у
Малой Медведицы, а хвост положил на спину Большой Мед-
ведицы.
Однако астрономы не согласились упразднить созвездия.
Они достойны сохранения, как один из величайших памятни-
ков древней астрономии и всей нашей культуры.
На заре развития человеческого общества созвездия были
насущно необходимы людям. Они помогали кочевникам и
первым мореходам ориентироваться, совершая далекие путе-
шествия. Созвездия служили нашим предкам календарем —
указывали время начала полевых работ. Звезды предупре-
ждали египтян о разливах Нила, о приближении периода
дождей, а жителям приморских стран сообщали о наступле-
нии осенней штормовой погоды.
Звездное небо служило народам древнего мира как бы
гигантской справочной книгой, в которой движениями небес-
ных светил была размечена смена всех сезонных явлений
природы.
После изобретения компаса и других мореходных ин-
струментов, с усовершенствованием календаря и углубле-
нием наших знаний о природе, созвездия постепенно утратили
свое былое значение.
Сейчас созвездия нужны для того, чтобы облегчать ориен-
тировку на небе и помогать новичкам, изучающим астроно-
мию, запоминать расположение наиболее ярких звезд. Уничто-
жить созвездия нельзя также потому, что с их названиями
связаны обозначения всех ярких звезд.
Астрономы упорядочили границы созвездий,'—они теперь
проведены по меридианам и параллелям небесной сферы, — и
карта неба несколько изменила свой вид. Читатель найдет та-
кую карту с новыми границами созвездий в приложениях
к книге.
Однако, рассматривая эту карту, надо помнить, что почти
все созвездия являются кажущимися и временными сочета-
ниями звезд. Карты неба служат только для удобства ориен-
70
Звезды указывали людям путь в далеких походах.
тировки, для того чтобы легче находить нужные нам звезды
или отмечать путь по небосводу движущихся светил. Карта
звездного неба ни в коем случае не может служить даже
приблизительным планом окружающей нас части Вселенной,
потому что звезды, даже одного созвездия и видимые нами
рядом, в действительности могут оказаться очень далекими
друг от друга. Например, бета Лиры в сорок раз дальше от
Земли, чем ее соседка — альфа Лиры.
Путешественники в звездолете, удалившись на достаточно
большое расстояние за пределы солнечной системы, увидят,
как постепенно будет изменяться вид неба: одни звезды осла-
беют, другие станут ярче, созвездия изменятся, появятся но-
вые сочетания звезд, совсем не похожие на те, которые мы
видим с Земли. Путешественники не найдут в пространстве ни
Кассиопеи, ни Андромеды, ни большинства других созвездий
(кроме движущихся скоплений).
Следовательно, для того чтобы составить план окружаю-
щей нас части Вселенной, надо, кроме карты звездного неба,
вооружиться измерительной лентой и другими инструментами,
какие применяют в своем деле топографы. Пройтись с ними
от Земли до звезд, измерить межзвездные дали и постепенно,
шаг за шагом наносить на бумагу отдельные точки простран-
ства. Тогда перед нами вырисуются контуры окружающей нас
части Вселенной.
И эту величайшую, невообразимо трудную задачу ученые
выполнили. Они выполнили ее, несмотря на то, что никто из
них не имел ни малейшей возможности путешествовать между
звездами в безвоздушной, холодной пустыне.
Человек оказался настойчивым, изобретательным, муже-
ственным исследователем. И он решил задачу измерения
Вселенной гораздо раньше, чем научился летать в межзвезд-
ном пространстве.
I ЛАВА ВТ О Р А Я
ИЗМЕРЕНИЕ НЕДОСТУПНОГО
Изобретение «солнечных шагов»
Люди с давних времен задумывались над вопросом: а
как далеки от Земли Луна, Солнпе и звезды?
Конечно, измерить эти расстояния до изобретения теле-
скопа и точных измерительных приборов не было никакой
возможности, и древние ученые пытались оценить размеры
Вселенной приблизительно — на глаз.
В старых книгах можно найти много различных опенок
звездных расстояний, сделанных по догадке. И все они в ты-
сячи, в миллионы раз меньше того, что оказалось в действи-
тельности.
После изобретения телескопа и усовершенствования изме-
рительных приборов ученые сумели узнать, сколько километ-
ров до Луны, до Солнпа и до звезд.
Над измерением расстояния до Луны астрономы труди-
лись несколько десятилетий, до Солнца — два столетия, а до
звезд — около трех столетий.
Чтобы понять, как это им удалось, надо прежде узнать об
одном важном открытии, которое было сделано учеными не-
сколько тысяч лет назад и послужило основой для измерения
недоступных расстояний.
Еще в незапамятные времена людьми были изобретены
различные меры. Сыпучие тела и жидкости измеряли гор-
стями, пригоршнями, сосудами, сделанными из рогов живот-
73
Способ приблизи-
тельного измере-
ния угла в 15—17°.

ных или высушенных пло-
дов — тыкв, из скорлупы
орехов. Так же разнооб-
разны были старинные ме-
ры длины. Среди них
встречались — локоть, па-
лец, ступня, толщина волоска с ослиной
морды, полет стрелы... Для измерения не-
больших расстояний почти у всех народов
служит шаг. Шагами отмеряли участки зем-
ли, шагами определяли пройденный путь.
Такие простые, подручные и разнооб-
разные меры существовали для измерения
объемов, веса, расстояний, но не для вре-
мени. Время имело только крупные меры —
год, месяц, день. Более мелкие промежутки
времени люди отмерять не умели. Таких
мер, как наш час, минута и секунда, не су-
ществовало, а необходимость в них была.
Особенно остро чувствовалась эта не-
обходимость в древнем Вавилоне. Пять ты-
сяч лет назад Вавилон был государством с хорошо разви-
тым сельским хозяйством, ремеслами и обширной торговлей.
Без измерения времени было трудно обойтись. Вавилонские
жрепы нашли выход из положения. Изо дня в день наблюдая
движения Солнца, вавилонские астрономы применили к днев-
ному светилу земной обычай измерять пройденный путь ша-
гами. Иначе говоря, они догадались сосчитать, сколько
«шагов» делает Солнце, когда проходит свой путь от восхода
до заката.
Вавилоняне вообразили, что Солнце двигается по небу не
плавно, а толчками, — оно как бы «шагает», — и каждый
«шаг» Солнца равен двум видимым его поперечникам.
Было подсчитано, что Солнце, двигаясь таким образом,
делает за день 180 шагов. Очевидно, что, совершая свое ноч-
ное путешествие, Солнце сделает еще 180 шагов. Весь солнеч-
ный путь получается равным 360 «шагам». Такое деление сол-
нечного пути на шаги позволило создать меры времени более
мелкие, чем сутки: час и минуту. 15 солнечных «шагов»
стали часом, четверть «шага» — минутой.
Деление солнечного пути по небосводу на 360 частей пе-
решло ко всем современным народам, но свое прежнее зна-
74
чение оно изменило и стало мерой углов и мерой дуг окруж-
ности.
Теперь, вместо слов «солнечный шаг», мы говорим коро-
че— «градус», слово «градус» означает: «шаг».
Сейчас мы называем градусом одну трехсотшестидесятую
долю любой окружности. Разумеется, градус большой окруж-
ности по длине будет больше градуса маленькой. Градус зем-
ного экватора равен ста одиннадцати километрам с лишним,
а градус окружности пятачка будет меньше четверти милли-
метра. Так и должно быть, потому что градус — это не мера
длины, а мера углов и долей окружности.
Каждый градус, в свою очередь, делится на шестьдесят
частей, называемых угловыми минутами, а минута со-
держит в себе шестьдесят угловых секунд.
Деление окружности на равные части применяется и для
измерения времени, поэтому в часах тоже есть минуты и се-
кунды.
Астрономам почти всегда приходится иметь дело с
окружностями, кругами и шарами. Это и понятно: небосвод
над нами круглый, линия горизонта — окружность, все пла-
неты, Луна и Солнце — шары, видимые диски Солнца, Луны
и планет — круги. Пути планет — почти окружности.
Без измерения углов и дуг в астрономии не обойтись. Ну,
например, скажите, какой величины мы видим Луну? Попро-
буйте задать такой вопрос своим друзьям. Некоторые скажут,
что Луна размером с гривенник: другие будут утверждать, что
Луна с двугривенный, но найдутся и такие, которые будут
сравнивать Луну с серебряным рублем.
Все эти ответы, разумеется, будут неверны, потому что
в мерах длины — сантиметрах и миллиметрах — нельзя выра-
зить видимую величину небесного тела.
Но какой-же всё-таки величины Луна?
С помощью какого-либо угломерного инструмента из-
мерьте величину Луны в градусах, то есть в долях окружно-
сти. Она займет всего лишь полделения, полградуса или три-
дцать минут. Тщательные измерения дадут более точное чис-
ло—31' 6", то есть тридцать одна минута шесть секунд.1
1 Градусы обозначаются маленьким нулем, который ставится правее
и выше числа, минуты — одной черточкой, а секунды — двумя. Например,
<2°31'48,,> нужно прочесть так: «два градуса тридцать одна минута со-
рок восемь секунд».
75
Видимый поперечник Солнца в. среднем равен тридцати одной
минуте и пятидесяти девяти секундам. Подобные числа ясны,
точны и не допускают разноречия. В этом и заключается одно
из удобств градусного измерения.
Число «пятьдесят семь»
Неоценимые удобства градусного измерения люди поняли
два с лишним тысячелетия назад. Уже тогда все знали, что
чем дальше находится предмет, тем меньше он кажется. Рас-
стояние скрадывает величину предметов.
И вот древние ученые подметили важное свойство угло-
вого измерения. Если какой-нибудь предмет имеет видимую
величину, равную одному градусу, то расстояние от предмета
до наблюдателя в 57 раз больше самого предмета.
Так, например, если телеграфный столб виден издали ве-
личиной в градус, то значит, от наблюдателя до столба мож-
но уложить пятьдесят семь таких столбов. А так как столбы
обычно делают высотою в 6,4 метра, то расстояние будет рав-
но 365 метрам.
Зная угловую величину предмета и расстояние до него,
можно определить его истинные размеры, а зная угловую ве-
личину предмета и его истинные размеры, можно определить
расстояние до него.
Таким образом, градусное измерение и число «пятьдесят
семь» дают возможность измерять недоступные расстояния и
недоступные предметы.
Попробуем применить этот способ к измерению расстоя-
ния до Луны.
Наш спутник виден величиною примерно в полградуса,
значит расстояние до Луны в сто четырнадцать раз больше ее
поперечника. Если подсчитать точнее, так в сто десять раз.
Иначе говоря, в промежутке от Земли до Луны уляжется сто
десять таких шаров, как Луна.
Итак, от Земли до Луны сто десять лунных поперечни-
ков. Стоит теперь узнать, сколько километров в лунном попе-
речнике, — и наша задача решена.
Но чему же равен лунный поперечник?
Это можно было бы определить, если бы мы знали рас-
стояние до Луны, но беда-то в том, что оно нам неизвестно.
76
Забавное получается положение: чтобы определить расстояние
до Луны, необходимо знать расстояние до нее!
Чтобы выйти из этого тупика и воспользоваться свой-
ством числа «пятьдесят семь», следовало бы забраться на
Луну, оттуда посмотреть на Землю, измерить угол, под кото-
рым видна Земля с Луны, а затем высчитать, сколько земных
шаров уляжется между Луной и Землей. А земной шар изме-
рить можно. Это дело хотя и не простое, но всё же выполни-
мое. А тогда нам легко будет найти и расстояние между Зем-
лей и Луной.
Стало быть, без путешествия на Луну не обойтись!
Измерение расстояния от Земли до Луны.
На Луну пока еще никто не летал, и всё же расстояние
от Земли до Луны измерили. Астрономы нашли способ мыс-
ленно перенестись на Луну и посмотреть оттуда на Землю.
Представьте, что два астронома условились измерить вы-
соту Луны над горизонтом с двух удаленных друг от друга
пунктов на земном шаре. Один из них, допустим, решил на-
блюдать Луну из Ленинграда, а другой отправился в Африку,
в порт Дурбан в провинции Южно-Африканского союза, ко-
торый расположен почти на одном меридиане с Ленингра-
дом.
Оба астронома измерят высоту Луны над горизонтом, а
потом съедутся вместе, чтобы сопоставить наблюдения. В ре-
зультате у них получится чертеж вроде показанного на ри-
сунке. На этом чертеже от земного шара до Луны проведены
Две линии. Одна из них — луч зрения телескопа, установлен-
ного в Ленинграде, другая — луч зрения телескопа из порта
Дурбан. Они сходятся углом на поверхности Луны.
77
Вообразите, что наблюдатель находится не на Земле,
а на Луне и оттуда смотрит на нашу планету. Линии, прове-
денные на чертеже, как бы идут от его глаза к тем местам
на земном шаре, откуда производили наблюдения оба астро-
нома. Стоит приложить к чертежу транспортир — и можно
сразу и довольно точно измерить величину угла, под которым
видно с Луны расстояние между Ленинградом и портом
Дурбан.
Ученые рассчитали, под каким углом видно с Луны не
только расстояние между Ленинградом и портом Дурбан, но
и весь земной шар. У них получилось, что Земля видна
с Луны под углом в один градус и пятьдесят четыре минуты,
то есть без малого два градуса, а это соответствует расстоя-
нию, примерно равному тридцати земным поперечникам. Зна-
чит, в промежутке от Земли до Луны уляжется тридцать таких
шаров, как Земля.
Однако, пока ученые не знали, как велик земной шар,
они поэтому не могли высчитать, сколько километров от
Земли до Луны.
Значит, чтобы узнать, как далека Луна, надо обмерить
земной шар, высчитать его поперечник и умножить его вели-
чину на тридцать.
Успехи греков и арабов
Измерить земной шар люди пытались очень давно.
В истории науки сохранилось об этом несколько поучи-
тельных рассказов.
Две с лишним тысячи лет назад в городе Александрии
жил знаменитый географ, математик и астроном Эратосфен.
Он первый измерил окружность земного шара и применил для
этого простой и остроумный способ.
Ученый установил, что в городе Сиене,1 расположенном
почти прямо на юг от Александрии, в двадцатых числах июня
Солнце в полдень освещает дно самых глубоких колодцев.
Оно стоит тогда прямо над головой, то есть в зените.
В Александрии солнечные лучи никогда не заглядывают
в глубь колодцев. Там солнце в полдень, в это же время года,
не доходит до зенита на одну пятидесятую часть окружности,
 Ныне город Асуан.
78
или на 7° 12'. Разница в высоте летнего Солнца в этих двух
городах сама бросалась в глаза. Ею и решил воспользоваться
Эратосфен.
Эратосфен прекрасно знал математику. Знаменитый Ев-
клид, основатель геометрии, жил незадолго до Эратосфена.
Он составил первую в мире книгу по геометрии. В ней были
доказаны все основные теоремы.
Для решения своей задачи Эратосфен воспользовался той
теоремой, которая доказывает, что при пересечении парал-
Первое измерение окружности земного шара, сделанное Эра-
тосфеном. Точки А и С означают города Александрию и
Сиену. Угол А равен углу В, а угол В опирается на дугу
АС. Измерив угол А, Эратосфен тем самым определил
и величину дуги АС. Онх равнялась */so доле окружности.
Следовательно, окружность Земли в 50 раз больше расстоя-
ния между Александрией и Сиеной.
лельных прямых третьей прямой соответственные углы всегда
равны.
На чертеже эти углы указаны буквами: «А» и «В». Каж-
дый из этих углов равен пятидесятой доле окружности; зна-
чит, и дуга меридиана между Александрией и Сиеной тоже
равна пятидесятой доле окружности, или 7° 12'.
Эратосфен знал от купцов и путешественников, что между
Сиеной и Александрией ровно пять тысяч стадий. Очевидно,
окружность земного шара будет в пятьдесят раз больше этого
расстояния, то есть она равна двумстам пятидесяти тысячам
стадий.
К сожалению, сейчас никто не знает, чему равна эта
Древнегреческая мера длины. Ее величина утрачена. По одним
79
источникам, стадия равнялась 160 метрам, а по другим, при-
мерно 180 метрам.
Как считал Эратосфен, неизвестно. Если в стадии было
160 метров, то результат его измерений надо признать удиви-
тельно точным.
Примерно тысячу лет спустя, в 827 году арабские астро-
номы также попробовали измерить Землю. Работали они
весьма старательно и получили, что окружность Земли равна
12 280 арабским милям.
Современные астрономы попытались узнать, правилен ли
результат арабских измерений.
В описании работ имеется указание, что миля содержит
четыре тысячи локтей; было также известно, что в арабском
локте тридцать два дюйма, или пальца; дюйм равняется шести
ячменным зернам, а зерно делится на шесть мер, равных тол-
щине волоса с ослиной морды. Но как же проверить измере-
ния арабов? Ведь ячменные зерна или волоски с ослиной мор-
ды бывают различные, и побольше и поменьше, и потолще и
потоньше. Точную длину мили по ним не определить. На том
дело и остановилось.
Не так давно на острове Роде, расположенном посреди
Нила, под Каиром, удалось найти на одной старинной колон-
не из тесаного камня черточки, обозначающие длину арабских
дюймов. Величину арабского дюйма точно измерили в наших
мерах. Оказалось, что арабский дюйм чуть побольше полутора
сантиметров, а миля равна примерно 1 973 метрам.
Длина одного градуса дуги земного меридиана, по изме-
рениям Халиб бен-Абдул Мелика и Али бен-Иса, получается
около ста одиннадцати с половиной километров.
Выходит, что арабские астрономы довольно хорошо из-
мерили Землю: современные измерения Земли дают почти
такую же цифру.
Вы видите теперь, как неудобны неточные, приблизи-
тельные меры вроде ячменного зерна, аршина, сажени, фута.
Например, аршин — это мера, родившаяся от шага чело-
века, а шаги бывают разные.
Сажень — рост человека с поднятой рукой — мера тоже
произвольная.
Фут — длина ступни, дюйм — длина сустава указатель-
ного пальца.
Ясно, что такие меры ненадежны, их нельзя проверить.
Правда, можно и с этими мерами получить точные резуль-
80
таты, но для этого необходимо тщательно беречь образец
меры для проверки и контроля.
Именно так и поступили ученые при первых точных изме-
рениях Земли.
Земля — шар или не шар?
В Париже на ступеньках замка Шателе была вделана
железная полоса с двумя выступами на концах. Расстояние
между выступами являлось французской единицей длины —
туазом.
Любой француз мог прийти сюда и проверить свой туаз.
Возле стены постоянно толпились портные, торговцы, камен-
щики, землемеры. Они прикладывали свои меры, проверяли
их и постепенно до того истерли выступы, что туаз стал длин-
нее первоначального.
К тому же ученые замечали разницу между туазом лет-
ним и туазом зимним. От холода железная полоса сжималась,
укорачивалась, и туаз становился меньше, летом, наоборот,
он удлинялся. Понятно, что мера, которая изменяется даже
от погоды, для точных работ не пригодна.
Так как найти неизменную природную меру в то время
не умели, парижские астрономы решили воспользоваться ста-
ринным туазом. Они починили железную полосу и в день хо-
рошей погоды, когда термометр в тени показывал 13°, сняли
с него мерку. По мерке изготовили один образцовый туаз,
имевший вид жезла.
С помощью этого жезла во Франции начали работы по
измерению Земли.
Чтобы измерять Землю, невозможно шагать с мерилом
от полюса до полюса, — помешают горы и моря, — поэтому
астрономы измеряли только небольшую часть окружности
земного шара, длиною всего в несколько десятков километров,
а остальное высчитали, при помощи математики.
Первые измерения дали неожиданный результат. Земля
оказалась не шаром, а чем-то вроде огурца. Ее поперечник
от Северного полюса к Южному оказался больше, чем попе-
речник на экваторе. Подобная нелепица произошла из-за допу-
щенных в измерениях ошибок. Но об этом никто не знал,
и между учеными разгорелся жаркий спор. Одни утверждали,
что земной шар сплюснут, а другие доказывали, что он вы-
81
Эталон метра № 28.
тянут. Чтобы решить спор, работу решили начать сначала, но
производить ее в двух областях земного шара: в северных
широтах и возле экватора. В Париже изготовили два образ-
цовых туаза. Снарядили две экспедиции: одна поехала в Лап-
ландию, другая — в Южную Америку, в Перу.
Самая высшая точность требовалась от этой работы. От
измерения земного шара зависело и составление точных карт,
и изучение формы Земли, и определение расстояний до Луны,
до Солнца и планет. С измерения Земли начинались промеры
Вселенной. Поэтому работу поручили самым авторитетным
ученым.
В Лапландии измерения закончили в течение года. Но
экспедицию постигло несчастье. Корабль, на котором везли
драгоценный туаз — образец, потерпел аварию и затонул
в Ботническом заливе.
Водолазы сумели достать туаз со дна моря, ио, увы, мор-
ская вода совсем испортила его. Туаз погиб, а вместе с ним
обесценились труды экспедиции. Без образца нельзя было
проверить работу, а без проверки она теряла смысл.
Из Перу привезли второй образец, и по нему сделали
уже не два туаза, а восемьдесят штук. Решили: если даже
пропадут один-два туаза, остальные послужат. И это оказа-
лось весьма кстати.
К этому времени люди нашли меру, которая не зависит
от погоды или человеческого роста, и в случае необходимости
ее всегда можно проверить и восстановить.
Ученые решили взять за единицу длины одну десяти-
миллионную часть четверти окружности земного шара.
Новую единицу длины назвали метром, что значит:
«мера». Для того чтобы найти, чему равен метр, измерение
Земли проделали еще раз.
Когда новая работа была закончена, полученную длину
82
Меридиана разделили на сорок миллионов частей. Затем из
сплава платины с иридием изготовили тридцать жезлов. В се-
чении они напоминают букву «х».
Этот сплав и форма жезла выбраны не случайно. Сплав
платины с иридием замечателен своей стойкостью к внешним
воздействиям. Он достаточно тверд и прочен, не боится сы-
рости, не вступает в химические соединения с другими веще-
ствами, не окисляется и почти не расширяется от нагревания.
Благодаря «х»-образной форме платиново-иридиевый жезл
не гнется.
На концах жезлов алмазом нанесли тончайшие, но отчет-
ливые штрихи. Расстояние между штрихами равно одной
десятимиллионной доле четверти земного меридиана, то есть
одной десятимиллионной доле дуги меридиана, заключенной
между полюсом (Северным или Южным, это всё равно) и эк-
ватором. Другими словами, это расстояние равно одному
метру. Эти образцовые метры, или, как их называют ученые,
эталоны, были распределены по жребию среди государств,
которые хотели иметь их
у себя.
В Советском Союзе
два таких метра: № 11 и
№ 28. Один хранится в
Академии наук СССР,
другой — во Всесоюзном
институте метрологии име-
ни Менделеева в Ленин-
граде.
Для метров устроены
особые помещения, где
их хранят, оберегая от
сырости, колебаний темпе-
ратуры, случайных толч-
ков и прочих вредных
влияний.
При первых работах
по измерению Земли уче-
ным не удавалось добить-
ся желаемой точности.
Несмотря на все предо-
сторожности, в их рабо-
ту закрадывались мелкие
Четверть окружности земного шара по
меридиану равна 10 тысячам
километров.
83
ошибки, они постепенно накапливались и в конце концов ис-
казили результат. Если бы этих погрешностей не было, то
метр стал бы на 0,21 миллиметра длиннее современного.
Вообще же измерение Земли было невозможно закончить
без участия русских ученых. Только просторы нашей необъят-
ной Родины позволяют охватить огромные дуги по нескольку
тысяч километров длиной.
На просторах родной страны
В начале XVIII века люди знали только то, что Россия
велика, а сказать, как она велика, — никто не мог. Версты
на русской земле лежали не считанные, не мерянные, а гео-
графические карты, или, как говорилось тогда, «Чертежи
Государства Русского», составлялись приблизительно, по рас-
сказам и описаниям путешественников.
Первые экспедиции ученых для определения долготы и
широты важнейших русских городов начались с 1727 года.
Для этой цели Академия наук приглашала иностранных уче-
ных, но пользы от них, как потом выяснилось, было не очень
много. Однако проверять их работы в ту пору было некому,
и иностранцы допускали — и по небрежности и по неуме-
нию— значительные ошибки. Например, некий Лакройер ото-
двинул Архангельск более чем на 200 километров в сторону
и потом пытался доказать, что так и есть в действительности.
Русская наука стала получать надежные географические
сведения лишь после того, как за дело взялись ученики и
сподвижники великого русского ученого М. В. Ломоносова —
геодезисты и астрономы Красильников, Иноходцев, Черный и
многие другие.
Работа по измерению русской земли в те годы была тя-
жела и опасна.
Ученым приходилось возить с собой саженные телескопы
и приборы для измерения углов в полчеловеческого роста.
Более удобных и достаточно точных инструментов тогда не
существовало.
По бездорожью, утопая в грязи или в сыпучем песке, по
полям и дремучим лесам медленно тащились колымаги с из-
мерительными приборами. Иногда ученых сопровождал не-
большой конвой, так как случалось, что на экспедиции, напа-
дали разбойники.
84
Так, шаг за шагом, преодоле-
вая . многочисленные препятствия,
русские ученые составляли карту
нашей Родины..
С 1816 года геодезическими ра-
ботами занялся профессор Дерпт-
ского университета и будущий ди-
ректор Пулковской обсерватории,
великий русский астроном Василий
Яковлевич Струве.
Только что окончившаяся война
1812 года показала, что воевать без
надежных карт чрезвычайно труд-
но; полагаться на Проводников ИЗ перВЫй директор Пулковской
местных жителей рискованно. Карты обсерватории академик
нужны так же, как и оружие. По-	Я. Струве,
этому на астрономов возложили
обязанность обучать офицеров топографии и начать большие
работы по измерению Земли.
Василий Яковлевич Струве производил тригонометриче-
скую съемку местности, двигаясь вдоль меридиана Дерптской
обсерватории к северу. К югу от обсерватории в это же вре-
мя шел другой геодезист — Теннер. Струве прошел всю Эсто-
нию, Финляндию и остановился у государственной границы.
Академия наук просила шведских и норвежских ученых
продолжить геодезические измерения дальше к северу. Рус-
ские астрономы выполнили все подготовительные работы для
шведов, и измерение дуги меридиана было благополучно за-
вершено у берегов Ледовитого океана.
В то же время Теннер закончил измерение южной части
дуги и остановился на Дунае у стен Измаила. Образовалась
огромная и точно вымеренная дуга меридиана, протяжением
около трех тысяч километров. Вся эта работа потребовала
почти сорокалетнего труда и вошла в историю под названием
«дуги Струве». Дуга Струве послужила опорой при составле-
нии точных карт и помогла определить истинные размеры и
форму нашей планеты.
Работами В. Я. Струве было окончательно подтверждено,
что градусы меридиана по мере продвижения к северу стано-
вятся длиннее. Разница между одним градусом у экватора и
градусом возле полюса составляет более километра, точнее
1,13 километра.
85
Градус возле экватора имеет 110,57 километра, а возле
полюса — 111,70 километра.
Это неоспоримо доказывает, что земной шар слегка рас-
ширен у экватора и сплющен у полюсов.
В. Я. Струве во время своей поездки за границу указал
иностранным ученым, что без совместных усилий астрономов
разных стран и без участия русских ученых все попытки изме-
рить Землю обречены на неудачу.
В это время русские геодезисты начали измерение зем-
ного шара по параллели. Измеряемая ими дуга начиналась
у Астрахани и заканчивалась возле Кишинева. Когда эта ра-
бота была завершена, оказалось, что сомкнуть нашу дугу не
с чем — в западноевропейских странах на этой параллели нет
надежных измерений.
По просьбе иностранных ученых русские геодезисты снова
начали измерение дуги по параллели и провели его от Орска
до Бобруйска.
Важнейшая работа по определению долготы всех пунктов
этой дуги, как на территории России, так и за границей, была
возложена на русских ученых. В итоге совместных усилий
была измерена большая дуга по 52-й параллели. Она начина-
лась в Уральских горах и тянулась до острова Валенсия у
юго-западных берегов Ирландии.
Земной шар был измерен таким образом крест-накрест, —
и по меридиану и по параллели. Однако одной этой работы
было недостаточно. Геодезические измерения продолжались
непрерывно.
В 1899 году началось измерение дуги меридиана на
Шпицбергене. Шведскими учеными там уже были начаты гео-
дезические работы, поэтому по первоначальному плану пред-
полагалось, что русские астрономы будут работать под руко-
водством шведов, которые лучше знали местные условия.
Однако обстоятельства изменили этот план.
Шведская экспедиция отправилась к месту работ на
обычном пароходе. Наши пошли на ледоколе. Экспедицию
шведов затерло льдами, и они стали просить помощи.
Капитан ледокола согласился провести их пароход даль-
ше к северу, но при условии, если они поделятся имеющимся
у них запасом угля. Начальник шведской экспедиции отказал-
ся дать уголь и посоветовал нашим морякам и ученым спус-
титься на берег и самим нарубить себе угля, благо, угольные
пласты на Шпицбергене выходят на поверхность земли. Де-
86
Измерение базиса прибором Струве.
лать было нечего. Команда ледокола и астрономы сошли на
берег, отыскали выход каменноугольного пласта и принялись
вручную кирками и ломами рубить уголь.
При испытании качества угля оказалось, что для топок
ледокола он не годится. Тогда начальник русской экспедиции
решил начать градусные измерения самостоятельно.
Так и было сделано. В результате русские ученые выпол-
нили почти две трети всей работы, закончили измерение бы-
стрее шведов и по точности измерения превзошли их.
Тогда же была составлена карта Шпицбергена, и всем
открытым горным хребтам и вершинам присвоили имена рус-
ских астрономов и математиков. На карте Шпицбергена по-
явились имена Бредихина, Лобачевского, Баклунда и многих
других русских ученых.
Вначале предполагалось, что обе экспедиции, двигаясь
навстречу друг другу, сойдутся на горе Ньютона. Астроном
Васильев, которому было поручено поставить на этой горе
вышку, решил изменить место встречи. Он нашел другую вы-
сокую горную вершину, еще не отмеченную на карте, назвал
ее именем великого русского математика Чебышева и вышку
поставил на ней. Встреча двух экспедиций, таким образом,
произошла на горе Чебышева — на русской горе!
После Великой Октябрьской социалистической революции
измерения русской земли приобрели грандиозный размах.
37
Недостатки и ошибки географических карт затрудняют раз-
ведку полезных ископаемых, мешают геологическим работам.
Поэтому Советское правительство уделяет геодезии исключи-
тельно большое внимание. И в результате за тридцать лет
Советской власти в этой области сделано неизмеримо больше,
чем за предшествующие двести лет. По сути дела русская
земля от края и до края была измерена только в советское
время, так как геодезисты впервые прошли от западных гра-
ниц СССР до берегов Тихого океана.
Эталон и его «заместители»
Геодезические работы советских ученых обычно начи-
наются в Ленинграде во Всесоюзном институте метрологии
имени Менделеева, потому что в этом институте хранится об-
разец для всех метров СССР — эталон международного метра
№ 28.
Этот наш главный метр хранится в несгораемом шкафу —
сейфе. Сейф стоит в бронированной комнате и заперт тремя
замками на три ключа. Ключи от замков хранятся у трех от-
ветственных лиц. Если нужно открыть сейф, то хранители
ключей обязательно должны все вместе явиться к сейфу и
втроем его открывать.
Каждый раз, когда открывают сейф, составляют протокол
и записывают: кто, когда, по чьему приказанию и зачем до-
ставал эталон метра. Иначе тревожить покой драгоценного
эталона нельзя.
Платиново-иридиевый образцовый метр-недотрога покоит-
ся на красном бархате в деревянном футляре, а деревянный
футляр спрятан в латунном цилиндре.
Беспокоить самый главный в СССР метр разрешено толь-
ко в исключительных случаях, когда начинаются ответствен-
ные геодезические работы. Но, разумеется, этот метр в поле
не увозят. Он остается в Институте метрологии, а свои «пол-
номочия» передает «заместителю» — другому метровому
жезлу, изготовленному из инвара. Инвар — это сплав, состоя-
щий из 64,3% железа и 35,7% никеля. Он замечателен тем,
что почти не расширяется от нагревания.
С соблюдением всех предосторожностей образец метра
переносят из бронированной комнаты в лабораторию. Там его
88
укладывают рядом с инварным жезлом в бассейн с водой.
Бассейн вделан в массивную металлическую тележку, и весит
всё это сооружение 15 тонн.
Лаборант включает электрический ток, и небольшая
крыльчатка начинает энергично перемешивать воду в бассей-
не. Вода бурлит, а четыре термометра позволяют следить,
чтобы вода во всех уголках бассейна имела совершенно оди-
наковую температуру и оба метра также приобрели бы оди-
наковую температуру.
Над тележкой с бассейном расположена толстая сталь-
ная балка, к которой прикреплены микроскопы. Тележку
с метрами пододвигают так, чтобы микроскопы оказались как
раз над эталоном метра.
Турбину выключают и дают воде в бассейне успокоиться
Сотрудник лаборатории, не прикасаясь более к тележке, что-
бы нечаянно не колыхнуть воду в бассейне или теплотой сво-
его тела не повлиять на температуру метров, наводит микро-
скопы на штрихи, сделанные алмазом по концам эталона мет-
ра. Тончайшая паутинная нить в объективе микроскопа долж-
на совпасть со штрихами на эталоне. Таким образом точную
величину метра принимают на себя два микроскопа. Они хра-
нят ее временно, так как играют роль посредников между
главным метром и его инварным «заместителем».
Выполнив эту работу, сотрудник лаборатории, метролог,
уже не может прикасаться к микроскопам. И если ему нужно
заглянуть в микроскопы, то он держится за особые поручни,
свисающие с потолка.
Тележку с метрами пододвигают так, чтобы под микро-
скопами оказался не эталон метра, а инварный «заместитель».
По концам инварного жезла тоже сделаны алмазом штрихи,
которые были нанесены по другим, менее точным образцам.
Держась за поручни, метролог смотрит, как совпадают
паутинные нити микроскопов со штрихами на инварном жезле,
и измеряет точнейшим образом самые небольшие отклонения
штрихов от нитей. Эти едва заметные отклонения записы-
ваются как «ошибки» «заместителя» эталона и при дальней-
шем его использовании при измерениях будут тщательно учи-
тываться.
После выполнения этой работы эталон метра насухо вы-
тирают, укладывают на красный бархат в футляры и относят
обратно в бронированную комнату.
Инварного «заместителя» главного метра с соблюдением
89
всяческих предосторожностей везут в Москву в Институт ин-
женеров геодезии, аэросъемки и картографии.
В этом институте есть большой зал, в котором на камен-
ных столбах расставлены микроскопы. Между первыми че-
тырьмя микроскопами расстояния равны одному метру, а ме-
жду остальными — по три метра. Всего от первого до послед-
него микроскопа — 24 метра.
Инварный жезл, доставленный из Ленинграда, кладут под
первую пару микроскопов и наводят их нити так, чтобы они
совпали со штрихами на концах метра, привезенного из Ле-
нинграда. Затем метр передвигают дальше и проверяют рас-
стояние между вторым и третьим микроскопами. То же самое
проделывают с третьим и четвертым микроскопами. В резуль-
тате четыре микроскопа оказываются хранителями точной ве-
личины трехметрового расстояния.
Геодезисты берут инварный жезл трехметровой длины,
укладывают его под микроскопы и проверяют, правильно ли
нанесены на его концах штрихи.
Метр-ленинградец, выполнивший свою задачу, уклады-
вают в футляр. Он больше не нужен, так как точную величину
метра хранят микроскопы, а дальнейшая работа ведется
с трехметровым жезлом. С его помощью проверяют всё два-
дцатичетырехметровое расстояние между первым и последним
микроскопами.
Убедившись в безукоризненной точности установки край-
них микроскопов, ученые прячут трехметровый жезл, — он то-
же выполнил свою задачу. На сцену выступает проволока.
Проволока изготовлена из инвара и имеет толщину, при-
мерно равную толщине спички, то есть 1,5—2 миллиметра.
Эту проволоку растягивают под микроскопами, а концы ее
перекидывают через ролики и подвешивают к ним десятикило-
граммовые гири. Гири удерживают проволоку в натянутом
состоянии. На концах проволоки также нанесены деления,
ограничивающие расстояние в 24 метра. С помощью микро-
скопов проверяют правильность штрихов.
Хотя для работы нужна только одна такая проволока, но
обычно их изготовляют для контроля и про запас пять штук.
Точно вымеренные проволоки наматывают на барабаны
н везут к месту геодезических работ — иной раз за несколько
тысяч километров от Москвы.
Там на ровном месте, обычно вдоль прямого участка шос-
се пли железной дороги, через каждые 24 метра устанавли-
90
вают треноги. На первые две треноги укладывают измеритель-
ную проволоку и натягивают ее десятикилограммовыми ги-
рями. К треногам приделаны приспособления, которые в поле-
вых условиях заменяют микроскопы. С помощью этих приспо-
соблений треноги устанавливают так, чтобы между ними было
ровно 24 метра. Затем проволоку переносят на следующую
пару треног. Так, постепенно «шагая» проволокой, вымеряют
расстояние между всеми треногами, расставленными на про-
тяжении 10—15 километров.
Эта работа называется измерением базиса, то есть
той основной, или опорной, линии на местности, от которой
начинаются геодезические измерения. Точность, с какой изме-
ряют базис, должна быть чрезвычайно велика. В настоящее
время ошибка при измерении базиса обычно не превышает
одного миллиметра на километр.
Разумеется, всю Землю измерить с помощью треног и
проволок совершенно невозможно: на пути встретятся овраги,
реки, леса, горы. Там негде ставить треноги и натягивать про-
волоку. Да и времени на такую работу уйдет слишком много.
Дальнейшие измерения производят с помощью угломер-
ных инструментов.
Местность, которую собираются измерять, мысленно раз-
бивают на треугольники. В вершинах этих треугольников
строят высокие деревянные или металлические вышки, а где
возможно, то для экономии средств пользуются вместо вышек
высокими зданиями или вершинами холмов.
Углы треугольников измеряют с помощью геодезических
приборов, а высоты и стороны треугольников вычисляют с по-
мощью тех правил, которые дает на этот случай тригономет-
рия. Таким образом, измеряя треугольник за треугольником,
геодезисты подвигаются вдоль меридиана или по параллели.
При измерении дуги Струве в 2 800 километров длиной было
измерено 258 треугольников.
Успехи советских ученых
Советские геодезисты, измеряя Землю, прошли по терри-
тории Советского Союза от Орши до Хабаровска и по мери-
диану от Мурманска до Джанкоя, в Крыму. Таким образом,
наша страна была измерена от своих западных границ до бе-
91
регов Тихого океана и от Варенцова моря до Чер-
ного. Кроме того, в разных местах СССР к 1950 го-
ду было измерено еще тринадцать дуг, из которых
каждая была более тысячи километров.
Ни в одной стране никогда не производились
геодезические работы с таким размахом, точностью
и скоростью. Измерения, предпринятые советски-
ми учеными, позволили вывести наиболее точные
размеры земного шара и определить его форму.
Если верить прежним исследованиям размеров
Земли, которые были выполнены американскими
учеными в 1909 году, то Владивосток оказывался
городом, парящим в облаках. Эта нелепость полу-
чилась потому, что американцы ошиблись и преуве-
личили размеры земного шара.
Советские ученые Ф. Н. Красовский, А. А. Изо-
тов и М. С. Молоденский, возглавлявшие все ра-
боты по измерению Земли, вывели наиболее точные
размеры нашей планеты.
Ее экваториальный радиус равен 6 378 245 мет-
рам, а полярный радиус равен 6 356 863 метрам, то
есть он на 21 382 метра короче экваториального ра-
диуса. Это значит, что жители полярных стран на-
ходятся километров на 20 ближе к центру Земли,
чем жители стран экваториальных.
Экватор земного шара имеет форму не окруж-
ности, а эллипса. Большая полуось этого эллипса
примерно на 200 метров длиннее малой полуоси.
Расстояние от поверхности Европы до центра Зем-
ли на 200 метров короче расстояния от поверхности
Азии до центра Земли.
Следовательно, земной шар — не шар!
Наша планета обладает весьма своеобразной
формой, она немного сжата у полюсов и чуть-чуть
сжата «с боков». Тело такой формы близко подхо-
дит к так называемому трехосному эллипсои-
д у, то есть эллипсоиду, у которого все три оси не-
Ра-ссгоянис одинаковой длины.
от Земли Теперь, зная,., сколько километров в земном по-
равноУ130 W^HHKe» • можно взять * карандаш и с помощью
земным по- самого простого умножения узнать, сколько кило-
иеречникам. метров до Луны.
92
Средний поперечник Земли равен 12 735 километрам.
Умножим это число на 30 и получим расстояние до Луны.
Оно будет равно 382 000 километрам. Но следует еще учесть,
что в промежутке между Землей и Луной уляжется не ровно
30 земных шаров, а чуть больше.
Учтя эту небольшую разницу, получим истинное расстоя-
ние до Луны. Оно равно в среднем 384 395 километрам.
Нетрудно также высчитать и поперечник Луны. Он равен
3 480 километрам.
Ловля лунного «зайчика»
В самые последние годы ученые нашли новый способ из-
мерять межпланетное пространство. На службу астрономии
призвана могущественная радиотехника.
Способ измерения расстояний при помощи радио разрабо-
тали два советских академика, Л. И. Мандельштам и
Н. Д. Папалекси, а осуществили этот способ на практике член-
корреспондент Академии наук СССР Д. А. Рожанский и про-
фессор Ю. Б. Кобзарев. Радиолокация была изобретена ими
в 1932 году, а в 1938 году первые радиодальномеры были
установлены на советских кораблях, плававших в Арктике.
За годы Великой Отечественной войны радиодальномеры
были значительно усовершенствованы и стали называться ра-
диолокационными станциями, или радиолокаторами.
В отличие от обыкновенной радиостанции, радиолокатор
излучает радиоволны не во все стороны, а одним весьма узким
пучком лучей, который можно направлять по желанию в лю-
бую сторону. Этим радиолокатор похож на прожектор. Толь-
ко прожектор светит непрерывно, а радиолокатор посылает
свой радиолуч отдельными отрывистыми и короткими пор-
циями.
Наткнувшись на какое-либо препятствие: самолет, корабль
или скалу — всё равно, — сигналы радиолокатора отражаются
наподобие эхо или «зайчика» от зеркала. Отразившись, они
летят назад.
Приемник локатора улавливает «радио-эхо», и на Экране
приемника вспыхивает зелёный светящийся значок. Пошкале
на экране радист может с большой точностью. определить
расстояние до препятствия,, на которое наткнулся радиолуч. .
93
Этот радиолокационный способ измерения был испробо-
ван для измерения расстояния до Луны.
Вечером 10 января 1946 года, когда взошла Луна, антен-
ну радиолокатора навели на Луну и послали на нее несколь-
ко сигналов. Впервые в истории науки человеческий гений
произвел разведку межпланетного пространства не взглядом
и мыслью, не с помощью световых лучей, прилетевших на
Землю извне, а сигналом, отправленным с Земли, сигналом,
посланным прибором, изготовленным для этой цели.
Радиосигналы прорвались сквозь верхние слои атмосфе-
ры, достигли поверхности Луны, отразились от нее и полетели
обратно. Приемник радиолокатора уловил «зайчика», отра-
женного Луной. На экране вспыхнул зеленоватый значок.
Репродуктор издал звук, а хронометры засекли время, кото-
рое потратил сигнал на путешествие до Луны и обратно.
Так состоялся первый «разговор» с Луной.
Осада недоступного расстояния
Определить расстояние до Солнца было гораздо труднее,
чем до Луны: ведь Солнце находится гораздо дальше от нас,
чем Луна. Поперечник земного шара ничтожен по сравнению
с расстоянием до Солнца, и если мысленно посмотреть с Солн-
ца на Землю, то угол зрения получается настолько малень-
ким, что с трудом поддается измерению.
Но это препятствие преодолимо. Если крепость не удает-
ся взять приступом, то можно применить хитрость.
Еще со времен Коперника и Кеплера было известно, что
Венера в полтора раза ближе к Солнцу, чем Земля, а Марс
во столько же раз дальше ее. Это вытекало из соотношений
времен обращения указанных планет вокруг Солнца. Одним
словом, план солнечной системы имелся, но у этого плана
не было масштаба.
Чтобы найти масштаб, необязательно измерять расстоя-
ние между Солнцем и Землей: достаточно измерить расстоя-
ние до любой из планет, и, как только узнаем, сколько кило-
метров между орбитами Марса и Земли или Земли и Венеры,
все остальные расстояния уже не трудно вычислить.
Для первого опыта астрономы выбрали планету Марс и
наблюдали ее из двух удаленных друг от друга пунктов, то
94
Земля и ближайшие планеты в их движении вокруг Солнца.
есть повторяли тот же прием, каким было измерено расстоя-
ние до Луны.
Они вообразили себя сидящими на Марсе и измерили, под
каким углом им виден земной шар, а затем с помощью числа
«пятьдесят семь» высчитали, сколько километров до Марса.
Дальнейшее уже было просто. Марс дальше Земли в пол-
тора раза, точнее в 1,524 раза. В то время, когда ученые про-
изводили свои наблюдения, расстояние от Земли до Марса
было вдвое меньше, чем расстояние от Земли до Солнца. До
Марса оказалось тогда около семидесяти миллионов километ-
ров. До Солнца, следовательно, 140 миллионов километров.
Это было большим успехом науки, потому что тогда счи-
тали, что Солнце раз в двадцать ближе к нам, чем дали пер-
вые измерения.
Надежен полученный результат или нет — сказать было
95
трудно. Вся беда в том, что при из-
мерении маленьких углов ошибки
получаются такие же, как и при из-
мерении больших. Но ошибка, не-
чувствительная для большого угла,
очень ощутима для маленького. Она
может самым коварным образом
удвоить его величину, а это в расче-
тах астрономов тоже вдвое исказит
результаты: расстояние до Солнца
окажется в два раза больше или
меньше истинного. Поэтому ученые
стали искать способ, чтобы прове-
рить результаты первой попытки, и
решили воспользоваться Венерой,
Пунктирные линии показы-
вают -прохождение Венеры
по диску Солнца, наблю-
даемое в различных широ-
тах.
которая должна послужить вспомо-
гательным пунктом в пространстве. Это обещало дать боль-
шую точность измерений, так как Венера находится между
нами и Солнцем и время от времени, в виде маленького чер-
ного кружка, проходит по его сверкающему диску.
Был разработан план предстоящих измерений.
Как только черный кружок Венеры коснется края солнеч-
ного диска, наблюдатели, расставленные в разных местах зем-
ного шара, должны заметить точное время. Затем, когда Ве-
нера будет покидать солнечный диск, измерение следует пов-
торить. В одних местах земного шара наблюдатели увидят
это явление чуть раньше, в других позже. Замеченная разни-
ца во времени позволит вывести все необходимые данные для
вычисления расстояния до Венеры. Удобство такого способа
заключается в том, что не приходится измерять углы. Изме-
рение углов будет заменено отсчетом времени, а доли секунд
ученые надеялись отмерить гораздо точнее, чем углы, и ре-
зультат рассчитывали получить более надежный.
На помощь призвана Венера
Все астрономы с нетерпением ждали 26 мая 1761 года,
когда Венера пройдет по диску Солнца.
Это событие происходит крайне редко. После 1761 года
оно должно было повториться спустя восемь лет, а затем
пришлось бы ждать его еще сто пять лет.
96
Понятно, что астрономы постарались подготовиться как
можно тщательнее, и, надо сказать, в успехе никто не сомне-
вался. Все были полны самыми радужными надеждами.
Прохождение Венеры по диску Солнца — явление, видимое
вполне отчетливо. Его можно наблюдать просто через закоп-
ченное стекло, без телескопа. Тогда казалось, что никаких
трудностей астрономы встретить не могут, не повезет в
1761 году, так уж в 1769 году обязательно добьются победы
и узнают более точные размеры солнечной системы.
К сожалению астрономов, в европейских странах прохо-
ждение Венеры по диску Солнца было или вовсе невидимо,
или начиналось вскоре после восхода Солнца. В Петербурге,
например, это явление ожидалось в 4 часа утра, то есть при-
мерно через час после восхода.
Ранним утром наблюдения неудобны: Солнце стоит низко
над горизонтом. Преломление солнечных лучей в атмосфере
Земли в утренние часы велико, ою очень сильно искажает
форму солнечного диска, и точные измерения невозможны.
Поэтому в Петербурге особых приготовлений для наблюдения
Венеры не делали, а решили отправить две экспедиции
в Сибирь.
Как обычно, в те годы перед каждым серьезным научным
предприятием среди академиков происходили стычки. Ученые,
приглашенные из-за границы, старались оттеснить русских от
участия в наиболее важных работах.
Защищая интересы русской науки, М. В. Ломоносов об-
рушивался на иностранцев. «Я к сему себя посвятил, чтоб до
гроба моего с неприятелями наук российских бороться», —
написал однажды Ломоносов, вернувшись с очередного и, как
всегда, бурного заседания академии.
По настоянию Ломоносова Сенат издал указ и изъял на-
блюдение Венеры из ведения академика Эпинуса, пренебре-
жительно относившегося к русским ученым. Эта работа была
поручена двум русским астрономам — А. Д. Красильникову и
Н. Г. Курганову.
Экспедиции же возглавили: Иркутскую — академик
Н. И. Петров, Селенгинскую — академик С. Я. Румовский.
Местным властям было приказано оказывать ученым всяче-
ское содействие. И в Иркутске, например, полиция в порыве
служебного рвения запретила в день «явления Венеры» всем
жителям топить печи, дабы дым не застилал небо и не мешал
астрономам наблюдать.
97
Несмотря на все тщательные приготовления, погода об-
манула ученых. Густая облачность скрыла Солнце. Обе экспе-
диции вернулись ни с чем.
Экспедиции западноевропейских ученых, которым посча-
стливилось наблюдать долгожданное явление, также не могли
похвастать удачей.
Появление «черной капли»
Действительность приготовила ученым неприятные сюр-
призы: им встретились неожиданные световые — оптические
западни и ловушки. Оказалось, одно дело — смотреть, дру-
гое — измерять.
Астрономы видели, как черный кружок Венеры постепен-
но приближается к краю Солнца. Вот он подвигается, еще
мгновение, и он соприкоснется с Солнцем. В этот момент надо
заметить точное время, но... край солнечного диска вдруг
становится неясным, расплывчатым. Ломоносов, наблюдавший
Так ожидали.	Так получилось.
это явление у себя дома, сначала подумал, что у него просто
устали глаза, но потом понял в чем дело: то была не уста-
лость глаз, а преломление и поглощение солнечных лучей в
атмосфере Венеры.
Это преломление не позволило уловить момент соприкос-
новения дисков Солнца и Венеры. Время приходилось заме-
чать почти наугад.
Но не всё еще потеряно, — думали астрономы, — сейчас
черный кружок Венеры полностью надвинется на Солнце, и
можно будет заметить точное время, когда Венера оторвется
от внутреннего края солнечного диска.
Но, увы!
Черный кружок Венеры внезапно изменил свою форму.
На нем возник выступ вроде капли. Эта капля, вытянувшись,
98
Доказательства существования атмосферы на Венере: удлинение
рогов Венеры и наличие светлого ободка, окаймляющего тем-
ный диск планеты в тот момент, когда он надвигается на диск
Солнца. Оба явления объясняются преломлением солнечных
лучей в атмосфере Венеры.
словно прилипла к краю солнечного диска, а когда она отор-
валась, черный кружок Венеры сразу оказался уже на неко-
тором расстоянии от края Солнца. Понять, когда же диск Ве-
неры целиком надвинулся на Солнце, было нельзя. Точное
время заметить не удалось.
Но это ничего, — опять подумали астрономы, — может
быть, удастся проследить, когда Венера коснется другого края
солнечного диска. Но и тут их ожидала неприятность. При-
ближаясь к краю Солнца, черный кружок Венеры опять вы-
тянулся грушей. Непрошенная гостья — черная капля растек-
лась по краю солнечного диска. Произошло не соприкосно-
вение, а слияние, это не позволило заметить время, и на точ-
ность измерений рассчитывать не приходилось.
В Петербурге же утро 26 мая выдалось на редкость яс-
ное, тихое. Видимость была прекрасной. Прохождение Венеры
можно было наблюдать во всех подробностях.
Ломоносов, не предполагавший заниматься измерениями,
наблюдал его у себя дома.
Он тоже заметил, что при вступлении планеты на солнеч-
ный диск край его сделался неясным.
«А прежде был весьма чист и везде ровен; однако, не
усмотрев никакой черноты и думая, что усталой глаз тому
помрачению причиною, отстал от трубы»,—'Записывал в днев-
нике Ломоносов.
Когда Венера почти вплотную приблизилась к другому
краю солнечного диска, «появился на краю Солнца пупырь,
который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к вы-
ступлению проходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Ве-
нера показалась вдруг без края. Полное выхождение, или
последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при
самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неяс-
ностью солнечного края».
Сотни астрономов видели то же самое, многие даже упо-
минали об этом в своих описаниях, но никто не сделал вы-
вода из замеченных явлений, никто не понял, чем они вызва-
ны. Ломоносов же писал: «По сим примечаниям господин
советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окру-
жена знатной воздушной атмосферой, таковою (лишь бы не
большею), какова обливается около нашего шара земного».
Так М. В. Ломоносовым было открыто существование ат-
мосферы Венеры — единственное ценное научное открытие,
которое было сделано при прохождении Венерой диска Солн-
ца в 1761 году.
Труды всех остальных ученых по сути дела пошли на-
смарку.
Английские астрономы определили расстояние до Солнца
в 155,6 миллиона километров, а французские — в 120,6 мил-
лиона километров. Разница была столь велика, что ученые
чувствовали себя обескураженными. Результаты наблюдений
пришлось признать негодными и ждать следующего прохожде-
ния Венеры, которое должно было произойти в 1769 году.
Наблюдения за этим прохождением были организованы
Академией наук весьма тщательно и широко. Подготовкой
экспедиций, вместо умершего в 1765 году Ломоносова, руко-
водил его друг, русский академик Леонард Эйлер. Астрономы
поехали в самые различные пункты — в Астрахань, Гурьев,
Колу, Оренбург, Орск, Эмбу, Уральск, Якутск. Каждая экспе-
диция была снабжена подробной инструкцией, в которой
вплоть до мелочей предусматривались действия каждого на-
блюдателя.
На этот раз погода благоприятствовала астрономам. Бы-
ли сделаны ценные наблюдения.
Весь полученный материал собрал и обработал академик
С. Я. Румовский. Он нашел, что расстояние до Солйца равно
151,6 миллиона километров.
Наблюдения западноевропейских ученых обрабатывал
100
Прошлые и будущие прохождения Венеры по диску Солнца.
астроном Энке. По его вычислениям, расстояние до Солнца
составляло почти 153 миллиона километров. Некоторые астро-
номы доказывали большую точность вычислений Румовского,
но, в силу господствовавшего пренебрежения к русской науке,
были признаны заведомо ошибочные данные Энке. Однако
ошибка вскоре была разоблачена, но, чтобы исправить ее,
волей-неволей приходилось ждать сто пять лет.
К следующему прохождению астрономы стали готовиться
за много лет и еще тщательнее, чем первые два раза. Они
знали, какие трудности их ожидают. В обсерваториях созыва-
лись совещания, создавались комиссии. Проделывали, разно-
образнейшие опыты. В некоторых обсерваториях приготовили
искусственный яркосветящийся диск Солнца, по которому
проходила картонная Венера. На этом приборе упражнялись
101
наблюдатели, стараясь добиться непогрешимой точности из-
мерений.
Так как к этому времени была изобретена фотография, то
ученые строили фотографические телескопы, надеясь с по-
мощью фотоснимков избежать многих трудностей.
Наука выступала во всеоружии.
Пулковская обсерватория снарядила три больших экспе-
диции. Одна из них, вооруженная фотографическими аппара-
тами, проехала в гавань Посьет на берегу Японского моря.
Цторая разместилась в поселке Камень Рыболова на озере
Ханка, а третья отправилась во Владивосток.
Кроме того, были выставлены наблюдательные пункты
с небольшими инструментами. Русские астрономы находились
на острове Ашур-Адек в Каспийском море, в городе Эривани
и в Фивах, в Египте.
Места, наиболее удобные для наблюдения прохождения
Венеры по диску Солнца, лежали главным образом в области
Тихого океана. Многие экспедиции выезжали на место работы
за год до начала наблюдений.
Несколько экспедиций разместилось в южной части Океа-
нии на скалистых и необитаемых островах св. Павла и Кем-
белла.
Три экспедиции отправились на острова Отчаяния. Они
запасли продовольствие на целый год и жили там, как ро-
бинзоны.
В России работало двадцать шесть экспедиций, в которых
приняли участие русские и иностранные ученые.
Всего же на земном шаре было выставлено восемьдесят
наблюдательных постов.
Благодаря принятым мерам «черная капля» не очень ме-
шала наблюдениям, пожалуй, большие помехи причинила атмо-
сфера Венеры: ее яркий, освещенный Солнцем ободок вокруг
черного диска планеты не позволял с желаемой точностью
уловить момент соприкосновения диска.
Несмотря на огромные успехи, сделанные наукой, астро-
номы признали, что и это сражение за Солнце они проиграли.
Возможная ошибка равнялась двум с половиной миллионам
километров. Она была слишком велика.
После этого астрономы много раз и самыми различными
способами измеряли расстояние до Солнца. Они придирчиво
проверяли каждую работу и старались добиться наибольшей
точности. Ведь расстояние до Солнца — это основная мера,
1С2
которой измеряют межпланетное пространство. Это астроно-
мический километр — единица всех расстояний между небес-
ными светилами.
Астрономам помогает Эрос
В начале этого столетия ученым представился еще один
удобный случай узнать размеры земной орбиты.
14 августа 1898 года была открыта малая планета-
астероид, названный Эросом.
Эта малютка имеет в поперечнике всего лишь 25 километ-
ров. По величине она не заслуживает внимания. Но астро-
номы учинили за Эросом настоящую охоту.
Дело в том, что Эрос иногда подходит очень близко
к Земле, всего лишь на 22 миллиона 270 тысяч километров.
А поэтому Эрос может послужить той опорной точкой в про-
странстве, которая так необходима для измерения расстояния
до Солнца.
В 1901 году Эрос приблизился на 47 миллионов километ-
ров. Ради него все обсерватории заказали для себя одинако-
вые фотографические телескопы, чтобы получить сравнимые
результаты. Пятьдесят восемь обсерваторий наводили на сосе-
да-малютку свои инструменты.
О нем говорили, писали в газетах. Астрономы забыли
сон, проводя ночи у телескопов. Малютку фотографировали
при каждом удобном случае.
Пулковский астроном Костинский сделал двадцать сним-
ков Эроса и произвел самые точные их измерения. Его работа
была отправлена в Париж и в Кембридж. Там ее включили в
коллективный труд астрономов всего мира.
В 1930—1931 годах Эрос опять приблизился к Земле. На
этот раз нас разделяло расстояние всего лишь в 26 миллионов
километров. Большинство обсерваторий земного шара приня-
ли участие в наблюдениях Эроса. Результаты всех этих на-
блюдений Эроса позволили еще более уточнить расстояние до
Солнца.
На. международном астрономическом конгрессе подвели
итоги подсчетам за двести шестьдесят лет и установили, что
среднее расстояние от Земли до Солнца равно 149 674 000 ки-
лометрам, с вероятной, ошибкой, в ту или иную сторону на
17 000’ километров:’
103.
Простые числа!
Но сколько труда вложили ученые для того, чтобы до-
быть их!
Начало битвы за звезды
Мечта величественная и дерзкая владела умами многих
астрономов, живших после Коперника: бросить лот в глубины
Вселенной, достать хотя бы до одной какой-нибудь звезды,
промерить дали, окружающие нас! Что может быть смелее и
грандиознее такого замысла?
Триста лет трудились ученые многих стран ради достиже-
ния этой цели. Порой казалось, что она уже близка, вот-вот
еще немного, еще одно усилие — и в итоге математических
выкладок появится число, отвечающее на вопрос: сколько ки-
лометров до звезд?
Тысячи раз это делали ученые, и тысячи раз обнаружива-
лась ошибка; на миг блеснувшая победа таяла, превращаясь в
мираж.
Коперник был первым ученым, который понял, что мож-
но измерить расстояние от Земли до звезд. Он даже пытался
выполнить такое измерение, но его самодельный измери-
тельный прибор был слишком примитивен и груб для точной
работы. Он состоял всего лишь из нескольких деревянных ли-
неек, соединенных простым шарниром, а деления на линейках
были нанесены обыкновенными чернилами. С подобным ин-
струментом нельзя было и мечтать об измерении межзвездных
расстояний.
Пытался промерить межзвездное пространство и великий
Галилей. Последние дни своей жизни Галилей провел на даче
Арчетри, близ Флоренции. При нем находился его ученик
Вивиани.
Звездной ночью Вивиани выносил телескоп на балкон и
начинал наблюдения.
Сам Галилей наблюдать тогда не мог, так как к этому
времени он ослеп.
Самодельный телескоп Галилея был слишком неточным
и слабым инструментом, чтобы уловить в положениях звезд
чуть заметные смещения.
Галилей умер, не дождавшись исполнения своего послед’
него желания*
104
Параллакс оставался неуловимым.
Земля
Разницу в углах наклона теле-
скопа заметить не удавалось.
Способ, которым хотели
промерить расстояние до
звезд Коперник и другие
астрономы, по мысли необы-
чайно прост. При самом
первоначальном знакомстве
с геометрией школьники
седьмого класса решают за-
дачу на построение: «По-
строить треугольник по ос-
нованию и прилежащим
углам». Это одна из наибо-
лее простых и легких задач.
Именно по ее образцу астро-
номы собирались построить
треугольник, который помог бы измерить расстояние от Земли
до звезд.
За основание треугольника ученые приняли поперечник
земной орбиты. Углы при основании они хотели определить,
измерив наклон телескопа к отвесной линии, то есть навести
инструмент на звезду и точно измерить его наклон. Затем по-
дождать полгода, за это время земной шар перенесет астро-
нома на другую сторону орбиты,—тогда опять навести теле-
скоп на звезду, заметить угол наклона инструмента.
Имея два угла треугольника, вычислить высоту треуголь-
ника и найти третий угол — дело, доступное любому школьнику.
Но беда оказалась в том, что разница в углах наклона
телескопа не поддавалась измерению: она была неуловимо
мала, и оба угла при основании по-
лучались прямыми. Это в лучшем
случае, а в худшем они оказыва-
лись. .. тупыми. Так или иначе по-
лучался треугольник, у которого не
было третьего угла. Невероятное
происшествие в геометрии — дву-
угольный треугольник! Нелепость
была очевидной, и по этому поводу
противники учения Коперника тор-
жествующе указывали: никакой не-
лепости нет, просто Земля неподвиж-
на и не обходит вокруг Солнца по
орбите. Когда астрономы вообра-
Зная основание треуголь-
ника и два угла при осно-
вании, можно построить
весь треугольник.
106
жают, что Земля перенесла их на дру-
гую сторону орбиты, на самом деле они
никуда с места не двинулись. Отсутствие
параллакса доказывает ложность учения
Коперника.
Действительность опровергла эти из-
мышления противников науки.
Недоступный угол треугольника, вер-
шиной которого служит звезда, а осно-
ванием — половина поперечника земной
орбиты, то есть ее радиус, астрономы
называют параллаксом звезды, и
этот-то параллакс был неуловим, потому
что расстояния до звезд невообразимо
велики, а параллакс, следовательно,
слишком мал.
Один из противников Коперника,
Тихо Браге, промучившись с параллак-
сом несколько лет, бросил работу, за-
явив, что до звезд по меньшей мере в три
тысячи раза дальше, чем до Солнца, а
Земля никуда не движется.
Измерение параллаксов звезд потре-
бовало огромных трудов. Астрономы со-
ЗВезда
Угол треугольника,
вершиной которого
служит звезда, а ос-
нованием — радиус
земной орбиты, на-
зывается параллак-
сом этой звезды.
ставляли подробные звездные каталоги,
производили тысячи наблюдений, изобретали новые приборы,
изучали ошибки своих инструментов, тратили на работу го-
ды— и всё было напрасно. Это была битва за точность, в ко-
торой астрономы несли тяжелые поражения.
У некоторых астрономов вся жизнь прошла в поисках
параллакса. Более счастливые случайно открывали другие яв-
ления, которые отчасти вознаграждали их за бесплодность
основной работы.
Поиски неуловимого параллакса
Зимой 1725 года английский астроном Джемс Брадлей
решил добиться успеха во что бы то ни стало. Один из его
предшественников, Роберт Гук, казалось, был близок к цели.
Он даже объявил о своем открытии. Но, увы, тщательно про-
верив его работу, астрономы убедились, что Гук стал жертвой
погрешности. ............
107
Брадлей учел все ошибки, погубившие измерения Гука, и
принял меры предосторожности.
Для наблюдений он взял ту же звезду, какую наблюдал
Гук, — гамму Дракона.
Эта звезда, по его мнению, была наиболее удобна. Она
находилась в зените, то есть прямо над головой, а в этом слу-
чае ошибки, возникающие вследствие преломления лучей в
земной атмосфере, являются самыми маленькими; их можно
было предусмотреть и учесть.
Наблюдение, которое привело к открытию аберрации
света.
Для измерения параллакса Брадлей соорудил особый ин-
струмент, намертво закрепленный в стене здания. Он хотел,
чтобы гего телескоп в течение всего времени наблюдений со-
хранял полную неподвижность. Очевидно, в этом случае
измерять угол наклона телескопа незачем, но зато звезда в
течение года будет изменять свое положение в поле зрения
инструмента.
Брадлей надеялся, что эти перемены в положении звезды
удастся.заметать, если производить наблюдения через'каждые
две-три недели. . Звезда будет проходить через меридиан :мн;
струмента не в том месте, где она. пересекала его в день пер-
вого наблюдения.	,.
.Если отмечать::в течение года перемены:» положений
звезды, получится, что звезда опишет в поле зрения телескопа
108
Небольшой эллипс. Величина этого эллипса, очевидно, зависит
от расстояния до звезды. Если звезда находится сравнитель-
но недалеко от Земли, то эллипс получится побольше, а’ если
расстояние до нее велико, то поменьше.
14 декабря 1725 года Брадлей произвел первое наблюде-
ние над гаммой Дракона. Затем он подождал две недели.
28 декабря 1725 года он снова подошел к телескопу. Гам-
ма Дракона появилась в поле зрения, но атмосфера в ту ночь
была неспокойна. Смещение имелось, но очень маленькое.
Брадлей не мог увериться в правильности того, что видел, и
решил подождать еще несколько дней.
Ночь на 1 января 1726 года издалась спокойная и тем-
ная. Брадлей произвел решающее наблюдение и отошел от
инструмента в полном недоумении. Звезда действительно про-
шла стороной, ее смещение было несомненным. Ученый видел
это совершенно отчетливо, но звезда передвинулась не в ту сто-
рону, в какую он предполагал. Это был не параллакс, а что-то
другое и непонятное.
Брадлей стал изучать случайно открытое явление, ста-
раясь разгадать его причину. Через определенные промежутки
времени в течение целого года он повторял наблюдения.
Брадлей догадался, кроме гаммы Дракона, понаблюдать
еще несколько звезд и, к своему удивлению, обнаружил, что
все они, не только более яркие, но и даже очень слабые и, по
всей вероятности, далекие звезды описывают в течение года
одинаковые эллипсы. Это было чрезвычайно важное наблюде-
ние. Оно-доказывало, что замеченное смещение звезд не мо-
жет быть параллактическим. Параллакс у звезд должен быть
различным — у ближних побольше, у дальних поменьше.
Неудача, принесшая славу
Два года потратил Брадлей на исследование замеченного
явления.
И в конце концов понял.
Пока звездный луч летит внутри телескопа от объектива
к окуляру, телескоп, увлекаемый движением Земли по орбите,
успевает за это время чуть-чуть переместиться в пространстве.
Но ведь телескоп не может унести с собой световой луч, тот
движется внутри инструмента сам по себе, и, пролетев сквозь
109
центр объектива, он уже не может попасть в центр окуляра.
Пока луч летел внутри трубы, — труба подвинулась, и луч
света поневоле «промахнулся». Можно даже подсчитать, на-
сколько именно он «промахнулся».
Допустим, что наш телескоп имеет в длину 3 метра. Свет
движется со скоростью в 300 тысяч километров в секунду,
следовательно, трехметровое расстояние он пролетит за одну
стомиллионную долю секунды. Одна стомиллионная доля се-
кунды — величина, конечно, очень маленькая, но всё же ощу-
тимая. Земной шар движется по орбите вокруг Солнца, про-
летая 30 километров, или 30 000 000 миллиметров, в секунду.
За одну стомиллионную долю секунды он подвинется в сто-
рону на три десятых миллиметра.
Вот на эти-то три десятых доли миллиметра и «ошибает-
ся» световой луч, а астроному, наблюдавшему звезду в теле-
скоп, кажется, что звезда сместилась в сторону. А звезда-то
ни при чем: это следствие движения Земли по орбите.
Когда земной шар движется по орбите от зимы к лету,
луч отклоняется в ту сторону, куда движется Земля, потом
Земля, обходя вбкруг Солнца, поворачивает обратно, и луч
отклоняется в другую сторону.
В начале 1729 года Джемс Брадлей сделал в Королев-
ском обществе доклад о своем открытии. Найденное им явле-
ние получило название аберрации света (слово «аберра-
ция» означает: «заблуждение» или «отклонение»).
Брадлей не прекращал своих исследований. Теперь перед
ним стояла задача исключительной сложности. Ведь парал-
лактическое смещение в течение года заставляет звезду опи-
сать в небе небольшой эллипс. И аберрация делает то же
самое. Два эллипса накладываются друг на друга, и астроно-
му кажется, что звезда описывает один эллипс. Надо точно
измерить кажущееся круговое движение звезды и вычесть
аберрационное смещение, чтобы в остатке получилось смеще-
ние параллактическое. Предстояла сложнейшая «хирургиче-
ская» операция, выполняемая математическим способом.
После нескольких лет, отданных наблюдениям, измере-
ниям и вычислениям, Брадлей убедился, что в клубке, кото-
рый он распутывает, есть чуть заметное, еле уловимое движе-
ние, и оно действительно похоже на параллактическое. Ему
тогда показалось, что он близок к цели. Ученый продолжал
исследования.
После двадцати лет напряженной работы астроном убе •
ПО
дился, что ему опять попалось что-то иное, на параллакс не-
похожее.
Звезды смещаются и снова возвращаются на старое место
через правильные, девятнадцатилетние сроки.
Девятнадцать лет! Ведь это же срок, через который по-
вторяются затмения!
И Брадлей понял. Лунное притяжение заставляет земной
шар колебаться. Земля чуть раскачивается. Поэтому полюс
мира слегка меняет свое место среди звезд. Покачивание зем-
ной оси и вызывает кажущееся смещение звезд.
Это движение Земли получило название нутации, оно
является следствием колебания земной оси под влиянием
тяготения Луны.
13 июля 1762 года Брадлей умер, оставив в наследство
следующим поколениям ученых наполовину распутанный клу-
бок кажущихся движений звезд.
Ошибка Виллиама Гершеля
После Брадлея многие астрономы пытались найти неуло-
вимый параллакс, но каждый понимал, что измерит его толь-
ко тот, кто превзойдет Брадлея в тщательности работы и
точности измерений.
В 1775 году задумал добиться цели астроном Виллиам
Гершель. Он рассчитывал на* мощь своих самодельных ин-
струментов и собирался применить новый способ — своеобраз-
ную хитрость, которую рекомендовал в свое время Галилей.
Вот в чем она заключается.
Качаясь на качелях, посмотрите на какое-либо дерево,
растущее поблизости, и вы увидите, что его вершина как буд-
то бы раскачивается вместе с вами, она движется на фоне об-
лаков то вперед, то назад. Зная размах качелей и измерив
величину кажущегося перемещения вершины дерева по отно-
шению к более далеким облакам, можно путем вычислений
определить расстояние от глаза наблюдателя до вершины
дерева.
Гершель задумал воспользоваться подобным приемом. Он
стал осматривать небо и выбирать две звезды, расположенные
друг возле друга, чтобы измерить угловое расстояние между
ними самым точным образом. Затем он намеревался подо-
111
Измерение параллакса по способу Галилея. При первом
наблюдении астроному кажется, что звезда 3 находится возле
звезды 1, через полгода звезда 3 смещается ближе к звезде 2.
По величине этого смещения можно определить расстояние
от Земли до звезды 3.
ждать полгода, когда земной шар уйдет на другую сторону
орбиты, и тогда опять измерить угловое расстояние между
звездами.
Гершель полагал, что звездные пары только кажутся
близкими, а в пространстве они находятся на разных расстоя-
ниях от нас. Та, что ближе к нам, будет исполнять роль вер-
шины дерева в нашем примере, а дальняя послужит облаком
на небе.
Наблюдая с противоположных сторон орбиты, всё равно,
как бы с раскачивающихся качелей, Гершель рассчитывал
увидеть, как ближняя звезда будет передвигаться из стороны
в сторону, то приближаясь, то удаляясь от своей соседки. Та-
кие передвижки звезды позволят судить, насколько одна звез-
да ближе, чем другая.
«Я решил, — писал В. Гершель в своем дневнике, — ис-
следовать каждую звезду в небе как можно тщательнее, упо-
требляя самые сильные увеличения инструмента. Я имел в
113
вйду собрать Весь этот материал для того, чтобы из него вы-
брать и окончательно остановиться на звездах, наиболее при-
годных для моей конечной цели».
Несколько лет В. Гершель «подметал» небо, выискивая
парные звезды. Плоды этой работы были представлены Коро-
левскому обществу в виде каталога двойных звезд. Он содер-
жал описания и измерения расстояний между 269 парами
звезд. Потом Гершель составил добавочный список из 434
двойных звезд. Их количество увеличивалось с каждым днем
наблюдений, но ученый не замечал, чтобы какая-либо звезда
изменяла свое положение на небе — приближалась или ото-
двигалась от своей соседки.
Другие астрономы говорили по этому поводу, что двойных
звезд становится подозрительно много. Это заставляет думать,
что двойные звезды не только кажутся близкими. В большин-
стве случаев они действительно близки, они действительно
двойные и неразрывно связаны Между собой взаимным притя-
жением так же, как Земля и Луна.
Гершель сам начинал понимать, что и он нашел не то, что
искал.
Двадцать лет трудился Гершель, наблюдая двойные звез-
ды. Он убедился, что это явление не кажущееся, а истинное:
такие светила существуют в действительности.
Открытие двойных звезд причинило Гершелю огорчение.
Ведь, разумеется, досадно, когда двадцать лет ищешь одно,
а попадается совсем другое, пусть даже самое замечательное.
Итак, поиски параллакса привели к открытиям: аберрации
света и нутации земной оси, существования двойных и крат-
ных звезд. Вопрос же, сколько километров до звезд, остался
без ответа. Перед этой задачей отступили все представители
западноевропейской науки.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ОСАДА НЕБА
Великий русский астроном
В биографиях нескольких астрономов прошлых веков
есть одна любопытная особенность: почти все они в школь-
ные и студенческие годы даже и не помышляли о том, чтобы
стать астрономами. Ф. А. Бредихин собирался стать мор-
ским офицером, А. А. Белопольский — инженером, изобре-
тателем, Виллиам Гершель — музыкантом, его сын Джон —
юристом и так далее.
Великий русский астроном Василий Яковлевич Струве
тоже выбрал для себя весьма далекую от астрономии специ-
альность: он увлекался языкознанием.
Его старший брат был филологом, и именно его рассказы
об этой науке заинтересовали юного Струве. Поэтому, посту-
пая в университет, он без колебаний и сомнений подал проше-
ние на филологический факультет. Если бы кто-нибудь сказал
ему тогда, что он совершает ошибку и впоследствии будет
вынужден изменить свое решение, — Струве ни за что бы не
поварил.
В городе Тарту, где учился В. Я. Струве, кроме неболь-
шой обсерватории при университете, была еще обсерватория,
принадлежавшая одному из местных астрономов-любителей.
Однажды Струве зашел в гости к этому любителю, и тот
рассказал ему об успехах астрономии.
114
С астрономией В. Я. Струве обстоятельно ознакомился на
лекциях по математике, которые он слушал в университете.
Теперь же ему представился случай самому присесть к теле-
скопу и своими глазами увидеть чудесный мир далеких солнц
и загадочных туманностей.
Струве рассматривал наиболее интересные светила, кото-
рые показывал ему хозяин обсерватории. Перед ним сверкали
звезды, бесчисленное множество звезд. Среди них попадались
удивительные — двойные и разноцветные звезды...
В этой маленькой любительской обсерватории Струве по-
нял, что его истинное призвание — астрономия, а языкознание
было только детским увлечением, навеяным рассказами брата.
С этих пор Струве стал частым гостем в университетской об-
серватории. Днем он слушал лекции по филологии, вечером
садился к телескопу или погружался в вычисления, помогая
старику директору.
Струве во второй раз пришлось обдумывать вопрос: кем
быть? Сразу изменить прежнему делу он не мог. Но он не мог
также отказаться от астрономии. Решая эту сложную жизнен-
ную задачу, Струве проявил редкую силу характера. Он по-
ступил не так, как это сделали бы на его месте многие другие.
Он выбрал филологию, так как считал, что каждое начатое им
дело должно быть доведено до конца.
Струве закончил курс и успешно сдал экзамены, дава-
вшие ему право занять высшую учительскую должность —
старшего преподавателя.
Ему предлагали занять место преподавателя при универ-
ситете. Для двадцатилетнего юноши это было лестное предло-
жение.
Струве пошел к своему учителю—-профессору математи-
ки — за советом.
Старик ученый ответил ему пословицей:
— Что легко дается, то не стоит брать.
Струве понял. Он стал работать в обсерватории. Вскоре
освободилось место наблюдателя. Струве получил это место и
жил, довольствуясь весьма скромным жалованьем.
В 1813 году он написал первое научное сочинение, кото-
рое дало ему ученую степень доктора философии.
Из всех небесных светил Струве более всего интересо-
вался двойными звездами. И он поставил своей задачей обо-
гатить науку наиболее обстоятельными сведениями о двойных
звездах.
115
Первые наблюдения В. Я. Струве дали замечательные
результаты. Он нашел 795 двойных звезд, ранее не известных
науке. Работа настолько увлекла его, что изучение двойных
звезд стало делом всей жизни великого русского ученого.
Первый каталог, однако, не удовлетворил В. Я. Струве,
и он задумал грандиозное дело — осмотреть всё небо север-
ного полушария.
В это время в России начались большие геодезические
работы, о которых мы уже говорили в главе второй. Эти ра-
боты возглавлял Струве.
Для геодезических измерений требовались новые инстру-
менты. Струве воспользовался случаем и заказал самые луч-
шие астрономические инструменты, какие только можно было
изготовить в те годы.
Когда геодезические измерения были завершены, Струве
снова занялся двойными звездами.
В 1825 году Струве приступил к осуществлению своего
плана. Он стал осматривать подряд все созвездия от полюса
и до 15° южнее небесного экватора. Эта работа заняла у
Струве два года. Она потребовала упорного труда и многих
бессонных ночей.
Струве исследовал 120 тысяч звезд и нашел 2 200 двой-
ных звезд.
Следующие десять лет были посвящены измерению поло-
жений двойных звезд. Результат этой работы был изложен
в обширном каталоге, который содержал 3 112 двойных звезд.
Их взаимное расположение и место на небе было измерено
и определено с большой тщательностью. Каждое свое измере-
ние Струве повторял по нескольку раз, стараясь избежать
ошибок, которые могли бы опорочить его работу.
По точности измерений каталог Струве долгое время не
имел себе равных. В астрономических сочинениях до настоя-
щего времени упоминаются звезды, обозначенные греческой
буквой «сигма», которую В. Я. Струве выбрал в качестве
условного значка для звезд своего каталога.
Интересно отметить, что известный английский астроном,
современник Струве, Джон Гершель, сын Виллиама Гершеля,
также составил обширный каталог двойных звезд, но он пре-
небрег точностью измерений и редко проверял свою работу.
В результате многие из «открытых» им звезд впослед-
ствии пришлось «закрыть». Повидимому, они только казались
Гершелю двойными, но он без стеснения заносил их в ката-
116
лог, стремясь заполнить как можно больше номеров и удивить
мир количеством открытых им двойных звезд.
Несмотря на обилие записанных в каталог двойных звезд,
каталог Гершеля быстро утратил свое значение. В нем было
много ошибок.
Каталог В. Я. Струве, дополненный его сыном и другими
астрономами, и до сих пор служит основой при изучении
двойных звезд.
После смерти Джона Гершеля один немецкий астроном,
составляя его биографию, писал об исследовании Гершелем
двойных звезд: «К сожалению, преждевременная смерть по-
мешала Джону Гершелю воспользоваться тем громадным ма-
териалом, который был собран Струве...»
Этот западноевропейский ученый, видимо, был совершен-
но убежден, что русские астрономы только для того и рабо-
тают, чтобы их трудами могли воспользоваться иностранцы.
Лот коснулся звезды
3 июля 1835 года на Пулковских высотах в торжествен-
ной обстановке был заложен первый камень будущей обсер-
ватории. Ее директором был назначен В. Я. Струве.
К северу от заложенного здания на местности нанесли
Пулковский меридиан, по которому теперь проходит проспект
имени Сталина.
В течение 1835 года были закончены кладка стен и дру-
гие каменные работы. Началась сборка куполов, отделка зда-
ний и установка инструментов.
В. Я. Струве жил в Пулкове, наблюдая за строительными
работами, но при каждой возможности уезжал в университет-
скую обсерваторию, где он начал ряд важных наблюдений.
В распоряжении Струве находился самый лучший для
того времени девятидюймовый телескоп. До вступления в
строй пулковского пятнадцатидюймового он был самым боль-
шим в мире, и. кроме того, он имел все приспособления для
точных измерений.
С помощью этого телескопа Струве надеялся решить за-
дачу, перед которой спасовали многие ученые. В. Я. Струве
задумал измерить расстояние от Земли до звезд.
Струве был человеком, обладавшим безграничным терпе-
117
нием, настойчивостью и умением до мелочей продумывать
свою работу. Многолетние исследования двойных звезд дали
ему огромный опыт в измерении звездных положений, и всё
это вместе обещало успех.
В битву за звезды вступил новый боец — представитель
русской науки.
Для выполнения своей задачи Струве выбрал Вегу, наи-
более яркую звезду северного неба, которая уступает в
блеске только Сириусу. Но Сириус для наблюдений не удо-
бен: он виден на небе не круглый год, а Вега никогда не
уходит за горизонт. Яркость Веги, по мнению Струве, показы-
вала, что расстояние до нее не может быть особенно большим.
В качестве опорной звезды Струве выбрал неподалеку от
Веги одну слабенькую звёздочку. По всем признакам, она
была расположена в пространстве гораздо дальше Веги и мо-
гла поэтому послужить надежной опорой при измерениях.
Струве тщательно определил Видимое расстояние между
Вегой и опорной звездочкой, а затем стал наблюдать, как оно
в течение года будет изменяться. Сначала Вега должна при-
ближаться к опорной звезде, а в следующее полугодие —
удаляться от нее.
Трудиться приходилось урывками. Строительство требо-
вало непрерывного надзора. Отлучаться из Пулкова удава-
лось редко. Поэтому наблюдения, начатые в 1835 году, были
закончены только в середине 1838 года.
Трехлетний труд увенчался успехом. Лот, брошенный
умелой рукой в глубину Вселенной, достиг одной из звезд.
Сбылась мечта многих поколений — люди впервые получили
представление о том, как далеки звезды.
Вскоре после победы Струве из Кенигсберга сообщили,
что астроном Бессель в декабре 1838 года тоже сумел опреде-
лить параллакс одной из звездочек созвездия Лебедя.
Вскоре после сообщения Бесселя английский астроном
Гендерсон из обсерватории на мысе Доброй Надежды изве-
стил, что ему удалось измерить расстояние до самой яркой
звезды в созвездии Центавра.
Астрономы одержали подряд три замечательные победы.
Но радость успехов была омрачена тем, что никто не мог
проверить и подтвердить правильность сделанных открытий.
Все ученые с нетерпением ждали окончания работ в Пул-
кове. От инструментов этой обсерватории зависело оконча-
тельное решение вопроса.
118
Задачу решает Пулково
19 августа 1839 года Пулковская обсерватория вступила
в строй.
Пользуясь прекрасными инструментами лучшей в мире
обсерватории, пулковский астроном К. Ф. Петерс проверил
все измерения параллаксов, сделанные другими учеными.
Он подтвердил правильность определения параллакса Ве-
ги, сделанное Струве, и параллакса 61 Лебедя — Бесселем.
Расстояние до Веги, по окончательным данным, равняет-
ся 255 000 миллиардам километров, а до 61 Лебедя —
103 000 миллиардам километров.1
Попробуем представить себе, как далеки эти сравнитель-
но близкие звезды. Положите на стол мячик — пусть он изо-
бражает Солнце. В 40 сантиметрах от мячика-Солнца поме-
стите горошину — это будет земной шар. 2 * * Где же в этом при-
мере окажется место Веги? Возле стены комнаты? Или, может
быть, на улице? В соседнем доме? Нет. Всё это слишком
близко.
Если такой опыт будет делать московский школьник, то
моделью Веги для него послужит шарик на шпиле Адмирал-
тейства в Ленинграде, потому что в этом масштабе (150 мил-
лионов километров = 40 сантиметрам) расстояние от Солнца
до Веги будет соответствовать расстоянию от Москвы до Ле-
нинграда. 61 Лебедя расположится примерно возле Ярослав-
ля. .. Так далеки от нас эти сравнительно близкие звезды.
В Пулковской обсерватории были измерены параллаксы
Капеллы, Арктура, Бегущей, а затем и многих других звезд.
Не ощупью, не наугад, а с полной уверенностью в точно-
сти своих наблюдений пулковские астрономы производили
первые промеры во Вселенной. Картина ночного неба при-
обретала глубину. Стало возможным приступить к составле-
нию плана окружающей нас части Вселенной и устанавли-
вать, что находится дальше, а что ближе.
1 Для того чтобы по параллаксу звезды узнать расстояние до нее
в километрах, надо число 308 1 25 X 108 разделить на величину парал-
лакса, выраженную в секундах. Например: параллакс Сириуса равен
0,"376. 308 725 X 108 : 0,376 = 82,1 .10’2 километра.
2 В этом примере размеры Солнца и Земли по необходимости не
выдержаны в принятом масштабе, иначе они получились бы раз в десять
меньше.
119
Деятельность Пулковской обсерватории под руководством
академика Василия Яковлевича Струве вызывала восхищение
астрономов всего мира.
Известный американский астроном Ньюкомб, который в
своей работе пользовался как Пулковскими звездными ката-
логами, так и Гринвичскими, пришел к выводу: «... одно
пулковское наблюдение обладает весом 1 большим, чем четы-
ре таких же наблюдения, сделанных в Гринвиче!»
Успех Пулковской обсерватории был не случаен. Она
отличалась от других обсерваторий не только качеством своих
инструментов, но также и образцовой организацией работ.
В Пулкове впервые в мире было осуществлено «разделение
труда» между инструментами и наблюдателями. Каждому
инструменту была задана совершенно определенная работа,
для которой он был лучше всего приспособлен. Если основ-
ное наблюдение велось на одном инструменте, — проверку
делали на другом.
Вторая особенность Пулкова заключалась в том, что все,
даже самые лучшие, самые точные и надежнейшие, инстру-
менты были взяты под сомнение. Считалось, что всякое на-
блюдение неизбежно в той или иной мере неправильно. По-
этому в обязанность наблюдателя вменялось обнаружить все
возможные погрешности, ошибки и установить их размеры.
Ошибка не страшна, когда она известна- Учтенная ошибка не
может исказить результат. Постоянная охота за ошибками
обеспечила высокую точность наблюдений.
Третьим преимуществом Пулкова была плановость в ра-
боте. Что намечено — то должно быть выполнено. И каждый
наблюдатель знал свою основную работу на много лет вперед.
Пулково стали называть «астрономической столицей ми-
ра», и ее приемы работы переняли все другие обсерватории.
Астрономы устремились по пути, проложенному в Пул-
кове. Постепенно улучшались инструменты, ученые накапли-
вали опыт, число измеренных расстояний до звезд быстро
росло. А это давало возможность производить обстоятельную
разведку далеких миров.
Измерение звездных расстояний значительно упростилось,
когда у астрономии появился могущественный союзник — фо-
тография. День рождения этого союзника —19 августа
1 То есть достоверностью.
120
1839 года — совпадает с днем открытия Пулковской обсерва-
тории.
Фотоаппарат быстро совершенствовался. Были изобре-
тены сухие фотопластинки, и примерно в конце шестидесятых
годов прошлого столетия фотографирование небесных светил
стало входить в повседневную практику обсерваторий.
Астрономический фотоаппарат, то есть телескоп, соеди-
ненный с фотокамерой, астрограф — ценнейший и незамени-
мый помощник ученого. Ведь астрономы имеют дело главным
образом с неповторимыми явлениями. То, что произошло на
небе сегодня, больше не случится никогда. Что-нибудь подоб-
ное, похожее может появиться, но в точности такого же ждать
напрасно. Если наблюдение не успели почему-либо сделать, —
оно погибло для науки. Небесные явления не повторяются.
Фотоаппарат может служить «памятью» астрономии. Он
не только всё видит, но и ничего не забывает. Участок неба,
сфотографированный в прошлом столетии, можно рассматри-
вать и изучать сейчас. Снимки, сделанные сегодня, будут ис-
следовать астрономы XXI века. Сравнивая снимки разных
эпох, астроном видит небо, каким оно было и каким оно стало.
Это позволяет замечать малейшие изменения на небе.
Фотоаппарат «видит» лучше человеческого глаза. Он вос-
принимает лучи, не доступные для нашего зрения. Он чув-
ствителен к фиолетовым и ультрафиолетовым лучам. Пла-
стинка запечатлевает то, что невозможно заметить глазами.
Фотоснимки позволяют нам видеть невидимое.
Фотоаппарат не устает. Человеческий глаз от долгого на-
блюдения утомляется и теряет свою зоркость, фотопла-
стинка — наоборот: она обладает способностью накапливать
изображения. Чем больше выдержка, тем больше не замет-
ных глазу подробностей получится на снимке. Поэтому очень
много интересных открытий и наблюдений астрономы сде-
лали, не глядя на небо. Астрономы обсерваторий, располо-
женных в северных широтах, не выезжая на юг, изучают небо
южного полушария.
Эти достоинства фотографии были оценены русскими уче-
ными. Ф. А. Бредихин, С. К. Костинский, А. А. Белополь-
ский, А. П. Ганский, В. К. Цераский энергично вводили фото-
графирование неба в повседневную практику наших обсерва-
торий.
Применение фотографии очень ускорило и облегчило труд-
ную работу по измерению расстояния до звезд.
121
В течение года выбранный участок неба фотографируют
несколько раз.
Затем в лаборатории с предельной тщательностью изме-
ряют сдвиги, которые произошли во взаимном расположении
звезд.
Однако фотография не изменила сущности способа из-
мерения звездных расстояний. Он попрежнему основывался
на построении треугольника, вершиной которого служила
звезда.
Недостатком способа «землемера» при измерении меж-
звездных расстояний является его малая «дальнобойность».
Он дает хорошие результаты, когда определяют расстояние до
близких звезд, но чем дальше находится звезда, тем менее
точный получается результат, потому что измеряемый угол
слишком мал.
Ошибки при измерениях больших и малых углов одина-
ковы, но, как в этом много раз убеждались ученые, ошибка,
не чувствительная для большого угла, становится весьма ощу-
тимой для малого.
Измерить параллакс звезды менее одной сотой доли се-
кунды крайне трудно, поэтому звезды, находящиеся далее
3 000 000 миллиардов километров уже недоступны для три-
гонометрического способа. Когда пулковские астрономы пы-
тались «достать» до Полярной звезды и до Денеба, — резуль-
таты получились неудовлетворительные. Эти звезды были за
пределами досягаемости тригонометрического способа.
Кроме тригонометрического способа измерения параллак-
сов, разработано еще несколько приемов определения звезд-
ных расстояний.
Однако, все существующие в настоящее время приемы
промеров пространства опираются на тригонометрический спо-
соб, который является в астрономии основным.
Выбор звездного километра
Когда астрономы узнали, сколь далеки звезды, возник
вопрос: какой мерой измерять подобные расстояния? Наши
меры — километр и миля — слишком малы, они удобны для
Земли, а для Вселенной не годятся: числа получаются черес-
чур огромные и неуклюжие.
122
Ван Маане*
Схема, изображающая Солнце и ближайшие к нам звезды.
Окружности вокруг Солнца проведены через каждые
5 световых лет.
Вот, для примера, расстояние до четырех наиболее близ-
ких к нам звезд:
Проксима Центавра
Толимак и его спутник
Проксима Кита
Летящая
40 500 000 000 000 километров
41000 000 000000	»
55 000 000 000 000	»
58 000 000 000 000	»
Как прочесть подобные числа? Напомним: 1 000 — тысяча,
1 000 000 — миллион, единица с девятью нулями — миллиард,
123
с двенадцатью нулями — тысяча миллиардов, или триллион,
затем идут квадриллион, квинтиллион, секстиллион и так
далее.
Для каждого последующего класса берется соответствую-
щее латинское числительное. Названия большим числам есть.
Но ведь пользоваться гигантскими числами для вычислений
очень неудобно. Ученые прибегли к простому способу, который
избавляет их от необходимости выписывать бесконечные ве-
реницы нулей в так называемых «астрономических числах».
Они стали каждое число писать в виде произведения на де-
сять, а десять берут в нужной степени.
Расстояние до Проксимы Кита записывается вот так:
55ХЮ12 километров. Число «двенадцать», которое напеча-
тано маленькими цифрами и помещено правее и выше десяти,
означает степень этого числа. Или, иначе сказать, оно пока-
зывает, сколько раз десять помножено само на себя. В нашем
примере оно помножено на себя двенадцать раз.
Читатели, которые еще не проходили в школе возведения
в степень, могут считать попросту: число, написанное малень-
кими цифрами, стоящее справа и выше десяти, означает,
сколько нулей в данном случае надо приписать. Но для эко-
номии места их не приписывали, а просто пометили малень-
кими цифрами. В самом деле, бессмысленно выписывать нули,
когда достаточно пометить, сколько их должно быть.
Следовательно, не трудно сообразить, что 103 — это ты-
сяча, 106 — миллион, то есть единица и шесть нулей, 109 —
миллиард, 1012 — триллион, 1015 — квадриллион, 1018 — квин-
тиллион и так далее.
В дальнейшем нам часто будут попадаться большие чис-
ла, и все они будут обозначены этим способом.
Несмотря на такие упрощения, астрономы всё же отка-
зались от километра: это слишком маленькая мера для про-
сторов Вселенной.
Сначала предполагали взять за единицу длины радиус
земной орбиты. Это напрашивалось само собой. Радиус орби-
ты служит основанием того треугольника, которым пользова-
лись, измеряя межпланетные и межзвездные расстояния. Мера
большая — полтораста миллионов километров. Самолету сем-
надцать лет придется лететь безостановочно, чтобы покрыть
такое расстояние. Катушка с ниткой, длиною равной этой,
астрономической единице, в комнате не поместит- *
ся; ее придется поставить на площади, и катушка-небоскреб
124
Лучи света альфа Лебедя — Денеба, начавшие космическое путе-
шествие в год Ледового побоища, еще не долетели до Земли.
поднимется над крышами домов, как огромная и удивитель-
ная башня.	;
Казалось бы, мера подходящая. Но астрономы вскоре убе-
дились, что и она для Вселенной маловата. Ученые нашли еще
один вид звездного «километра», который получил название
светового года.
Хотя эта мера называется «годом», но служит она не для
измерения времени; это такая же единица длины, как кило-
метр или миля.
Ученые установили, что свет распространяется со скоро-
стью около трехсот тысяч километров в секунду. Если зажечь
электрический фонарик и сказать два слова: «тик-так», то
свет от фонарика за это время уже успеет долететь до Луны.
Даже такое мгновенное явление, как взрыв динамита или
тола, — черепаха по сравнению со светом. Взрыв распростра-
няется со скоростью шести или семи тысяч метров в секунду.
Он в пятьдесят тысяч раз медлительнее света.
И вот то расстояние, которое пролетает свет за год, и на-
звано световым годом. Наш календарный год содержит 365 дней
5 часов 48 минут 46 секунд — значит, в году 31 556 926 секунд.
Помножьте это число на точное значение скорости света, то
есть на 299 776 километров в секунду, получите внушительное
число — 9,46ХЮ12- Это и есть световой год — астрономиче-
ская мера длины, которая достаточно велика, чтобы промерять
пространства Вселенной.
Кроме светового года, астрономы применяют другую, еще
более крупную меру. Она называется парсек. Это название
составлено из начальных слогов двух слов — «параллакс» и
«секунда». Она определяется расстоянием до звезды, парал-
лакс которой равен одной секунде. Один парсек содержит
3,26 светового года. Однако сейчас, когда границы наблюдае-
мой нами части Вселенной необычайно раздвинулись, понадо-
бились и еще более крупные меры. В употребление начинают
входить килопарсек и мегапарсек, то есть тысяча и миллион
парсеков.
Не так давно, всего лишь в начале прошлого столетия,
когда на нашей планете жил и творил великий Пушкин, люди
еще не знали, как далеки звезды, и многие сомневались, смо-
гут ли ученые когда-либо это узнать. Сто лет спустя — в на-
чале нашего столетия — в 1914 году журнал «Природа» с гор-
достью сообщал своим читателям, что за истекшие семьдесят
пять лет усилиями астрономов всего мира удалось с большой
126
точностью измерить расстояния до пятидесяти звезд. Тогда
это казалось крупным успехом науки.
Сейчас же ученым известны расстояния до 37 тысяч
звезд, и для промеров Вселенной понадобилась такая единица
длины, как мегапарсек, а ведь мегапарсек равен тридцати
миллиардам миллиардов километрам!
Таковы грандиозные успехи астрономии!
Этот пример и вся история науки показывают, что непо-
знаваемых вещей или явлений не существует. В мире есть
только явления непознанные, неисследованные, но рано или
поздно они обязательно будут исследованы и познаны.
Всё, что сегодня кажется недосягаемым, таинственным и
неизвестным, в конце концов неизбежно становится достижи-
мым, простым и ясным.
Это есть один из основных законов познания окружаю-
щего нас мира.
Большие и маленькие солнца
В распоряжении ученых, живших в первой половине
прошлого столетия, имелись весьма скудные сведения о звез-
дах. По сути дела они знали только одно — каков блеск звезд.
Было измерено, что блеск Сириуса примерно в пять раз боль-
ше блеска Веги. А Вега блестит в два с четвертью раза ярче
Альдебарана, и все звезды второй величины в два с полови-
ной раза уступают в блеске звездам первой величины.
Блеск звезд, то есть видимая яркость на небе, была изме-
рена сравнительно точно, и это послужило первой ступенькой
на лестнице дальнейших исследований.
В начале прошлого столетия многие астрономы думали,
что звезды, как уличные фонари, все одинаковы, а кажутся
нам разными потому, что находятся на различных расстоя-
ниях. Все слабые звезды считались тогда далекими, а яркие —
близкими.
Оказалось, что это не совсем так. Первые измерения рас-
стояний убедили ученых, что блеск звезд более обманчив, чем
можно было предполагать. И яркие звезды могут быть дале-
кими, а слабые — близкими.
Такая слабенькая звездочка, как 61 Лебедя, оказалась
одной из самых ближайших наших соседок, а яркий Денеб из
127
того же созвездия настолько далек, что расстояние до него
удалось измерить лишь совсем недавно.
Бегущая и 61 Лебедя В выглядят на небе почти равны»
ми по блеску — и та и другая даже в бинокль плохо видны.
Они чуть ярче звезд шестой величины, но Бегущая почти втрое
дальше, чем 61 Лебедя. Очевидно, она гораздо ярче 61 Ле-
бедя, но расстояние сильно ослабило ее блеск и уравняло
с более слабой, но более близкой звездой.
Значит, только по одному блеску звезд, не учитывая рас-
стояния до них, судить об истинной яркости звезд невоз-
можно.
Сравнивать яркость или размеры каких-либо предметов
удобнее всего, поставив их, как кегли, в один ряд. Сразу
видно, что станет на правом фланге, а что придется отправить
на левый фланг, как малорослого.
Примерно так и поступили астрономы со звездами. Они
мысленно построили все звезды с известными параллаксами
в одну шеренгу — дальние приблизили, близкие отодвинули и
тем самым уравняли расстояния. Разумеется, ученые не пе-
редвигали звезды в пространстве, это невыполнимое дело. Пе-
рестановку звезд произвели с помощью несложных математи-
ческих расчетов.
Если отодвинуть какой-либо источник света на расстоя-
ние вдвое большее, чем оно было, то его видимая яркость
ослабеет в четыре раза. Если же расстояние увеличить втрое,
то яркость уменьшится в девять раз.
При увеличении расстояния вчетверо яркость ослабеет в
4X4= 16 раз — и так далее.
Наоборот, если приблизить источник света к наблюда-
телю вдвое, втрое, впятеро, его видимая яркость будет возра-
стать соответственно в четыре, в девять, в двадцать пять раз.
В учебниках этот закон зависимости силы света от рас-
стояния выражен так: «Сила света убывает пропорционально
квадрату расстояния». Действие этого закона показано на
рисунке: лучи света по мере удаления от источника расходят-
ся в стороны и распределяются на большие площади.
Пользуясь этим законом, астрономы рассчитали, каков
будет блеск звезд, если все они окажутся на равном удале-
нии от Земли.	; ъ
Расстояние, на котором мысленно "выстраивали по ран-
жиру звезды, ученые приняли равным 10 парсекам, или
32,6 светового года.
128
От такой перестановки ничего не выиграл, но и ничего не
потерял в своем блеске Арктур. Эта звезда оказалась нахо-
дящейся почти как раз на условном расстоянии от Солнца,
и ее блеск с этого расстояния определили как 0,0.
Иное дело — Сириус. Он является одним из самых близ-
ких наших соседей. Отодвинутый на условное расстояние, то
есть почти вчетверо дальше, чем он находится в действитель-
ности, Сириус ослабил бы свой блеск в четырнадцать раз.
Сириус с расстояния в 32,6 светового года светил бы нам
примерно так, как светит сейчас Денеб.
По мере удаления’ от источника света лучи расходятся
в стороны и, распространяясь на большую площадь,
ослабевают.
А далекий Денеб, приблизившись на условное расстояние,
засиял бы на небе, как 28 Сириусов, вместе взятых. С Дене-
бом поспорил бы чемпион ярких звезд — Ригель из созвез-
дия Ориона. Он с расстояния в 32,6 светового года сверкал
бы, как 48 звезд, равных по блеску Сириусу.
Очень яркими стали бы Бетельгейзе, Антарес, Спика и
многие другие звезды, прибывшие на условное расстояние из
дальних областей Млечного Пути. Место на правом фланге
бесспорно заняла бы S Золотой Рыбки- Она Давала бы нам
света столько же, сколько дает серпик «молодой» Луны, и
предметы на Земле отбрасывали бы тени в ее лучах.
А все близкие, но слабо светящиеся звезды, такие, как
61 Лебедя, Летящая и звезда, обозначенная в каталоге
Струве № 2398, вовсе бы исчезли из вида. С расстояния в
129
32,6 светового года они были бы видны только в сильнейшие
телескопы.
На левом фланге столпились бы самые тусклые звезды-
карлики, вроде Проксимы Кита, звезды, обозначенной в ката-
логе астронома Вольфа под номером 359, Проксимы Цен-
тавра и многие другие.
Самой слабой среди известных нам звезд считается одна
безымянная звездочка, отмеченная в каталогах как
BD + 4°4048.
Проделав подобные расчеты со всёми звездами, расстоя-
ния которых были известны, астрономы получили список
звезд, в котором их яркость была определена вне зависимости
от расстояния — так, как если бы все они были равно удале-
ны от Земли.
Вычисленная подобным образом истинная яркость звезд
называется абсолютной величиной звезды, в отличие от
блеска звезд или от их видимой величины на небе.
Разумеется, абсолютная величина не дает нам возможно-
сти судить об истинных размерах звезды. Размеры звезды и
ее величина — вещи совершенно разные. Звездная величина —
это только мера блеска звезды, мера ее видимой яркости.
Вычисление абсолютной величины звезд позволило уста-
новить, что Вега в действительности вдвое ярче Сириуса, хотя
и выглядит на небе слабее его. Капелла в два раза ярче Веги.
Бетельгейзе в 35 раз ярче Арктура, а .Ригель, по меньшей
мере, равен двумстам Арктурам, вместе взятым.
Полученные сведения об истинной яркости звезд очень
интересны и важны, но они не могли полностью удовлетворить
астрономов. Какой прок от того, что мы узнали, насколько
Ригель, Бетельгейзе или Вега ярче Сириуса или Арктура, то
есть измерили силу света звезд мерой, величина которой не-
известна.
Хотелось бы яркость звезд измерить мерой, которая твер-
до установлена учеными.
Земные источники света — электрические лампочки, про-
жекторы — имеют свою меру — метрическую свечу. Мы гово-
рим: сорокасвечовая или стосвечовая лампочка — и хорошо
знаем, что стосвечовая лампочка дает света в два с полови-
ной раза больше, чем сорокасвечовая. Но какой же мерой
измерить силу света звезд? Свеча для этой цели не годится,
как не пригодился наш километр для межзвездных расстоя-
ний. Звездам и мера нужна звездных масштабов.
1Ж)
Среди всех звезд Вселенной есть одна-единственная звез-
да, которая изучена весьма основательно. Нам известны не
только поперечник и объем этой звезды, но и ее температура
и сила света. Эта звезда — наше Солнце, и оно по своей
силе света вполне пригодно, чтобы послужить мерилом
для звезд.
Солнце было принято в качестве «звездной свечи».
Для этого Солнце мысленно, путем тех же расчетов, бы-
ло поставлено в общий строй звезд на расстоянии в 32,6 све-
тового года.	,  .
Наше яркое и на вид огромное Солнце, отодвинутое на
условное расстояние, оказалось бы там весьма скромной
звездочкой почти пятой величины: 4,83! Мы видели бы его
примерно таким же, как и Алькора-Всадника на Мицаре.
Наше Солнце отнюдь не самая яркая, но и не самая ту-
склая звезда. Есть множество звезд ярче Солнца и еще боль-
шее множество звезд, которые слабее его. Среди всех звезд
Вселенной Солнце является средней, довольно обыкновенной
звездой, которая решительно ничем особым не выделяется, и
именно поэтому Солнце очень хорошо подходит к роли ме-
рила светимости звезд.
Зная, что пятая звездная величина в два с половиной
раза слабее четвертой, а четвертая во столько же раз слабее
третьей, третья — второй и так далее, можно рассчитать, во
сколько раз любая звезда ярче или слабее Солнца.
Проделав подобные расчеты, мы получим, что Сириус све-
тит, как 26 Солнц, вместе взятых. Светимость Веги равна
50 Солнцам, а такой великан звездного мира, как S Золотой
Рыбки, обладает светимостью в 400 000 Солнц!
Звезды вроде Проксимы, Бегущей и Летящей и другие
им подобные карлики светят в сотни и тысячи раз слабее
Солнца. Звезда-малютка Вольф 359 обладает светимостью в
одну пятидесятитысячную долю светимости Солнца. Это звез-
ды-светлячки, тогда как S Золотой Рыбки—звезда-про-
жектор.
Получив сведения о светимости звезд по сравнению
с Солнцем, мы встали на предпоследнюю ступеньку той ма-
тематической лестницы, которую ученые приставили к звез-
дам, чтобы измерить их поперечник. Еще шаг — и это можно
будет сделать.
Итак, вооружимся термометром и приступим к измере-
нию звезд.
131
Термометр помогает метру
Сириус светит как 26 Солнц, вместе взятых, но это еще
не значит, что он в 26 раз больше Солнца. Может быть, он
«мал да удал», то есть «ростом» не велик, но зато раскален
так, что свет его во много раз ярче, сильнее солнечного.
Светимость звезд не позволяет судить об их размерах.
Звезда может быть большой, но слабо светящейся, тусклой,
или маленькой, но очень горячей и поэтому яркой. Пламя
спички и пламя магниевой проволоки размерами одинаковы —
но светят они не одинаково. Спичка еле освещает комнату,
а на горящий магний больно смотреть. И среди звезд могут
оказаться светила по-разному накаленные — одни добела, дру-
гие только докрасна.
Вот поэтому-то при измерении поперечников звезд прихо-
дится прибегать к помощи термометра. Без него нельзя
узнать, вследствие чего Сириус обладает светимостью в 26
Солнц — может быть, он велик и большая светоносная по-
верхность дает много света. Может быть, он раскален до
более высокой температуры, чем наше Солнце, и поэтому
светит ярче его. А может быть, Сириус и немного больше
Солнца и немного горячее его.
Надо выяснить, какую долю светимости Сириуса создает
высокая температура и какую долю — его размеры.
Для решения этой задачи придется «поставить» звезде
градусник, то есть определить ее температуру.
Окраска лучей раскаленного тела может быть очень раз-
личной — кусок железа, положенный в кузнечный горн и на-
гретый до 800°, светится темнокрасными лучами. Если посте-
пенно увеличивать нагрев, то железо примет более яркую
окраску, станет красным, затем алым и оранжевым. При еще
большем нагреве красное каление перейдет в золотисто-жел-
тое, а потом и в белое.
При более высокой температуре, определяемой десятками
тысяч градусов, излучение раскаленного тела станет голубо-
ватым и может даже принять фиолетовый оттенок.
Каждому оттенку раскаленного тела соответствует опре-
деленная температура. Это прекрасно знают опытные стале-
вары, которые по цвету расплавленной стали узнают ее темпе-
ратуру.
Астрономы тоже пользуются этим способом.
В окрестностях Солнца мы видим звезды самых различ-
132
ных цветов. Среди них есть тусклые красноватые, то есть
сравнительно холодные звезды.
Из всех известных нам звезд самая холодная и почти не-
светящаяся звезда имеет температуру всего лишь в 600°.
Красные звезды, вроде Антареса или Бетельгейзе, раскалены
до 3 100 — 3 200°.
На оранжевых звездах температура достигает 4 600°.
Желтые звезды примерно на 1 500° горячее оранжевых. Тем-
пература Капеллы равна 5 500°, а Солнца — 5 700°.
Белые звезды, такие, как Сириус или Вега, вдвое горячее
желтых. На голубовато-белых звездах парит жара в 23 000°,
а самые горячие звезды раскалены до 100 000°.
Ясно, что звезда, на которой вещество не горячее
тлеющего пенькового фитиля или углей догорающего костра,
будет светить слабо. Звезда же, нагретая до голубоватого ка-
ления, будет сверкать в тысячу раз сильнее горящего магния
или пламени электросварки.
Лабораторными опытами установлен очень важный закон
зависимости силы света от температуры светящегося тела.
Если температура раскаленного тела увеличивается вдвое, то
сила его видимого света возрастает в 2 X 2 X 2 = 8 раз. Если
температура уменьшится втрое, то сила света ослабеет в
3 X 3 X 3 = 27 раз.1
Этот закон позволяет сделать нужные нам расчеты.
Вега и Сириус — белые звезды. Их температура на по-
верхности равна 11 000°. Они, примерно, вдвое горячее нашего
Солнпа. Значит, каждый квадратный сантиметр на поверхно-
сти этих звезд излучает света в2Х2Х2 = 8 раз больше, чем
квадратный сантиметр солнечной поверхности.
Будь Вега или Сириус по размерам равны Солнцу, то они
светили бы в 8 раз ярче его. Однако в действительности
Сириус ярче Солнца в 26 раз, а Вега в 50 раз.
Следовательно, не только высокая температура обеспечи-
вает светимость этих звезд. Их поверхности тоже больше, чем
поверхность Солнца.
Дальнейшие расчеты также ничего сложного не предста-
вляют.
1 Полное излучение раскаленного. те ла> то есть с учетом не доступ-
ных глазу, невидимых лучей, увеличивается еще значительно больше. При
Увеличении температуры вдвое — излучение станет больше в шестна-
дцать раз.
133
Светоносная поверхность Сириуса больше солнечной в
26 :8 — 3,25 раза, а светоносная поверхность Веги больше
солнечной в 50 : 8 = 6,25 раза. И можно высчитать, насколько
они разнятся друг от друга.
Поперечник Сириуса равен 1,8 солнечного, а поперечник
Веги в 2,5 раза больше, чем у Солнца.
Поперечник Солнца нам известен достаточно точно, он
равен I 390 000 километров. Следовательно, узнать, чему рав-
ны поперечники Сириуса и Веги, можно при помощи простого
умножения.
Точно таким же путем, зная температуру звезды и ее све-
тимость, можно вычислить размеры любой звезды.
Сверхгиганты и карлики
Самая большая из всех известных нам звезд — эпсилон
Возничего — имеет поперечник в 2 850 раз больше солнечного,
самая маленькая — в 210 раз меньше Солнца по диаметру.
Сопоставив между собой сведения о светимости и разме-
рах звезд, ученые пришли к выводу, что по этим признакам
можно разделить все звезды на пять групп.
Самые большие звезды, обладающие светимостями в не-
сколько тысяч Солнц, условились называть сверхгигантами. К
сверхгигантам относятся S Золотой Рыбки, Канопус, Ригель,
Бетельгейзе, альфа Креста, Антарес, Денеб, Дивная,
VV (вэ-вэ) Цефея. Сверхгиганты бывают большей частью
либо белые, либо красные.
Звезды, меньшие по размерам и со светимостями в не-
сколько сот Солнц, называются гигантами. Капелла, Альдеба-
ран, Спика, Регул, Полярная, дельта Цефея —звезды-гиганты.
Среди "гигантов есть звезды разного цвета — белые, желтые,
оранжевые и красные.
Звезды, примерно равные Солнцу по размерам и свети-
мости, получили название солнцеподобных звезд. Это Сириус,
Толимак, Процион, Альтаир. В этой группе находятся преиму-
щественно белые и желтые звезды.
61 Лебедя, спутник Толимака, в несколько раз меньше
и слабее Солнца. Они образуют довольно многочисленную
группу субкарликов или подкарликов. Субкарлики большей
частью имеют красный цвет, реже оранжевый и желтый.
134
Самые маленькие, еле светящиеся звезды вроде Прок-
симы Центавра, Летящей, Вольф 359, Струве 2398, составляют
очень многочисленную группу красных карликов. Они примы-
кают к солнцеподобным звездам, образуя вместе с ними как
бы непрерывный ряд. На одном из концов этого ряда нахо-
дятся яркие белые звезды, а на другом — совсем слабо све-
тящиеся красные карлики.
Несколько лет назад при помощи довольно сложного
прибора, который называется интерферометром, удалось про-
извести непосредственное измерение видимых поперечников
звезд. Самой первой была измерена Бетельгейзе, затем Анта-
рес, Дивная Кита и еще несколько самых крупных звезд. Дан-
ные, полученные непосредственным измерением видимых по-
перечников звезд, полностью совпали с теми, которые были
вычислены по температурам и светимости звезд.
Это доказало, что измерения температуры и светимости
звезд были сделаны совершенно правильно.
Когда ученые рассматривают природу не как случайное
собрание различных явлений, оторванных друг от друга, а как
единое целое, в котором все явления связаны между собой,
тогда они добиваются поразительных результатов. Перед уче-
ными, которые пользуются правильным методом познания при-
роды, открывается взаимная связь между явлениями; они
иногда обнаруживают чуть заметные ниточки, связывающие
различные явления, и совершают благодаря этому поразитель-
ные открытия.
Так и тут, зная блеск звезд и расстояния до них, ученые
смогли установить их истинную яркость^ Это была как бы
первая ступенька на лестнице, ведущей к звездам.
Затем яркость звезд сопоставили с яркостью Солнца, и
таким образом стала известна светимость звезд.
Это была вторая ступенька.
Потом астрономы определили температуру звезд и, сопо-
ставив светимость и температуру, узнали, во сколько раз звез-
ды больше или меньше Солнца.
На этом, казалось бы, работа должна была кончиться, но
выяснилось, что на лесенке есть еще ступеньки, ранее не за-
меченные, и они ведут к новым замечательным открытиям.
На небе южного полушария в созвездиях Тукана и Золо-
той Рыбки виднеются два светящихся облачка неправильной
формы. Неопределенные очертания, расплывчатые края де-
лают их похожими на куски Млечного Пути, которые отб-
135
рвались от него и отошли в сторону. При наблюдении в теле-
скоп это сходство еще более усиливается — светящиеся обла-
ка, так же как Млечный Путь, состоят из множества слабых,
тесно скученных звезд.
За этими облаками укрепилось название Большого и
Малого Магеллановых, так как они были впервые подробно
описаны в истории кругосветного плавания Магеллана.
Известные людям почти четыре столетия, Магеллановы
облака долгое время не привлекали внимания астрономов. Уж
очень они неудобно расположены возле Южного полюса, над
самыми безлюдными областями земного шара, где не было
раньше ни одной постоянно действующей обсерватории.
Ускользнувшее открытие
В начале нашего столетия астрономы оценили выгоды, ко-
торые дает исследование Магеллановых облаков. На неболь-
шом сравнительно участке неба собраны звезды самых раз-
личных типов. Их удобно сравнивать между собой, и один
фотографический снимок может дать много важных сведений.
Астрономы с помощью увеличительных стекол вниматель-
но рассматривали полученные снимки и выискивали интересо-
вавшие их светила. Один ученый был занят шаровыми звезд-
ными кучами, другой — звездными скоплениями, третий — ту-
манностями, четвертый — переменными звездами.
Фотографий Магеллановых облаков имелось много, и все
они были сняты в разное время — с промежутками от несколь-
ких часов до нескольких суток.
Склонившись над рабочим столом, астроном сравнивал,
как выглядит каждая звездочка на всех фотографиях. Вот на
одном из снимков звезда видна отчетливой черной точкой. На
другом снимке, который сделан немного позже первого, точ-
ка, изображающая ту же самую звезду, получилась помень-
ше. На третьем снимке она уже совсем еле видна.
А на следующих, еще более поздних снимках эта звезда
снова становится больше, ярче, заметнее. Такое изменение
яркости свидетельствует о том, что звезда переменная. Убе-
дившись в этом на ряде фотографий, астроном обводил на
снимке находку чернильным кружком и записывал в тетрадь
местоположение звезды и ее звездную величину.
136
В итоге двухлетней работы в Малом Магеллановом обла-
ке было найдено 969 переменных звезд, а в Большом Магел-
лановом облаке — 808. Среди них было много цефеид,
которые изменяют свою яркость в точно назначенные сроки
и всегда разгораются быстрее, чем угасают.
Изучая два года подряд одни и те же звезды, астрономы
пригляделись к ним, как лесорубы к деревьям. Опытный лесо-
руб, едва взглянув на дерево, скажет, не задумываясь, какой
оно толщины, какой высоты и сколько из него получится дре-
весины. Так и астрономы стали быстро узнавать цефеиды.
И ими было замечено, что. яркие цефеиды Магеллановых
облаков мигают реже слабых. Наблюдение интересное. Стали
его проверять — нет ли тут какой-либо закономерности.
И оказалось, что цефеиды совсем слабенькие, шестна-
дцатисполовинной звездной величины, изменяют свою яркость
в течение трех-четырех дней. Цефеиды более крупные —
шестнадцатой величины — мигают чуть реже — в течение
5 суток. Цефеиды пятнадцатисполовинной величины еще мед-
лительнее — им требуется 6 суток, пятнадцатой величины —
7 суток, четырнадцатисполовинной величины — 14 суток, че-
тырнадцатой величины — 24—25 суток.
Заметив такую закономерность, астрономы научились
определять звездные величины цефеид — по их периодам.
Установив период цефеиды, даже не глядя на фотографию,
ученые могли сказать, какой она величины.
Блеск цефеиды, то есть ее видимая яркость, и время, не-
обходимое ей для завершения полного круга изменений, были
закономерно связаны между собой.	...	^
Для пояснения замеченного явления астрономы нарисо-
вали диаграмму и опубликовали ее в конце 1913 года.
На том дело и кончилось.
И никто ничего больше не заметил. А ведь эти астрономы
стояли на пороге замечательного открытия, они держали его
в руках, но не обратили на него внимания.
Цефеиды — маяки Вселенной
В чем же всё-таки дело? Что упустили ученые, исследо-
вавшие цефеиды Магеллановых облаков?	.. .
Только то, что изучаемые цефеиды находятся не где-ни-
будь, а именно в Магеллановых облаках! То есть в одном
137
звездном скоплении. В этом-то всё дело! Это звезды од-
ного роя.
Блеск звезд нашего неба не служит мерой их истинной
яркости. Мешает разница в расстояниях. Яркая, но далекая
звезда выглядит такой же, как и слабая, но близкая. Поэтому
когда ученые определяли истинную яркость звезд, то им при-
шлось с помощью вычислений как бы перемещать звезды в
пространстве и мысленно выстраивать их на равном удалении
от Земли.
С цефеидами Магеллановых облаков подобную математи-
ческую операцию производить не нужно. Они и так располо-
жены все вместе — на одном расстоянии от нас.
Конечно, там есть цефеиды, которые находятся на даль-
нем краю облака, есть и более близкие, но Магеллановы обла-
ка очень далеки от Земли. Небольшой разницей в расстоянии
между отдельными цефеидами можно пренебречь и считать
их все равноудаленными. А это значит, что блеск этих звезд
соответствует их истинной яркости.
Глядя ночью издали на освещенные окна большого жи-
лого дома, мы знаем: если какое-нибудь окно освещено силь-
нее, то значит, в той комнате горит более яркая лампочка,
если же окно еле светится, так и лампочка, очевидно, тусклая.
Так и звезды Магеллановых облаков. Если две цефеиды
одного облака равны между собой по блеску, — значит, их
истинная яркость тоже одинакова. Если какая-либо цефеида
блестит вдвое слабее своей соседки, — значит, она и в дей-
ствительности вдвое слабее ее.
Блеск цефеид Магеллановых облаков может служить по-
казателем их действительной яркости.
Когда это стало ученым ясно, они поняли, что держат в
своих руках нити к замечательному, необычайно-важному от-
крытию. Цефеиды могут оказаться подлинными маяками Все-
ленной. Они могут открыть путь к исследованию отдаленней-
ших областей окружающего нас пространства.
Ведь цефеиды Магеллановых облаков ничем не отличают-
ся от цефеид, расположенных на других участках неба. Везде
белые цефеиды изменяют свою яркость в меньшие сроки, чем
желтые, а желтые цефеиды мигают чаще оранжевых. Пове-
дение цефеид везде одинаково.
Предположим, что на каком-либо участке неба мы нашли
семисуточную цефеиду, которая выглядит, как звезда деся-
той величины. Точно такие же семисуточные цефеиды имеются
138
и в Магеллановых облаках, но там они выглядят, как звезды
пятнадцатой величины, то есть в сто раз более слабыми.
Разница в пять звездных величин как раз соответствует умень-
шению блеска звезды ровно в сто раз.
На основании всех исследований цефеид, выполненных
учеными, бесспорно установлено, что цефеиды с равными пе-
риодами равны между собой и по своей истинной яркости.
Значит, семисуточная цефеида, найденная нами среди какого-
либо созвездия, равна по яркости цефеиде из Магелланова
облака. Они одинаковы. Но блеск их различен. Одна — деся-
той величины, другая — пятнадцатой. Что это означает?
А то, что более блестящая находится ближе к нам, чем более
слабая цефеида из Магелланова облака.
Так как ее блеск в 100 раз сильнее, то она в 10 раз
ближе. Прекрасное открытие! Оно позволяет нам узнавать, во
сколько раз любая из цефеид ближе или дальше цефеид Ма-
геллановых облаков.
Цефеиды мигают в гуще Млечного Пути. Они видны в
шаровых звездных кучах. Их много в звездных скоплениях.
Цефеиды всюду и везде! Их несколько тысяч, и до каждой из
них удалось бы узнать расстояние, если бы мы смогли «до-
стать» до Магеллановых облаков.
Ученые принялись за поиски ключа к загадке цефеид. Они
искали какую-нибудь близкую к нам цефеиду, чтобы до нее
можно было измерить расстояние тригонометрическим спосо-
бом. Ведь достаточно узнать точное расстояние хотя бы
до одной цефеиды, и тогда все остальные превратятся в кило-
метровые столбы с точным указанием расстояния от Земли.
Однако ни одной цефеиды в ближайших окрестностях
Солнца нет. Все они расположены дальше, чем может «до-
стать» тригонометрический способ. До ближайшей из це-
феид — дельты Цефея — свыше трехсот световых лет, а до
Полярной звезды шестьсот световых лет! Измерить параллакс
этих звезд очень трудно: он слишком мал.
Ученые применили все известные им способы определения
расстояний до звезд и в конце концов сумели узнать расстоя-
ние до нескольких цефеид. Эти звезды послужили опорой для
нового способа определения расстояний, и с этого момента все
цефеиды стали подлинными маяками Вселенной, которые со-
общают, сколько километров или световых лет от Земли до
того участка пространства, в котором находится цефеида.
Заметив в каком-либо звездном скоплении переменную
139
звезду, за ней начинают внимательно следить. Приходится де-
лать около сотни измерений ее яркости, чтобы убедиться, что
это действительно цефеида, и определить длину ее периода.
Затем астроном со всей возможной тщательностью измеряет
ее блеск, когда она разгорится, и потом, когда цефеида осла-
беет, то есть определяет ее среднюю звездную величину.
Предположим, что мы обнаружили цефеиду девятнадцатой
звездной величины и с периодом около сорока суток. Сопо-
ставив эти данные с данными других, уже изученных цефеид,
мы узнаем, что если сорокасуточная цефеида имеет вид
звезды девятнадцатой величины, то до нее 850 тысяч свето-
вых лет.
Сопоставление периода цефеиды с ее звездной величиной
дает расстояние до этой цефеиды.
Словно тысячи невидимых нитей протянулись от Земли по
всем направлениям, и длина каждой нити стала известна.
Исследование цефеид завершили советские ученые
П. П. Паренаго, Б. В. Кукаркин, О. А. Мельников и другие.
Они определили влияние космической пыли, которая витает
между звездами и затуманивает их блеск. Не зная, сколько
света поглощает космическая пыль, нельзя было измерять
блеск цефеид и судить о расстояниях до них. Теперь, когда
советские ученые нашли способ учитывать влияние облаков
космической пыли, измерение блеска цефеид стало вполне на-
дежным. Расстояние до них определяется теперь без больших
ошибок.
Советские ученые доказали, что не только цефеиды, н(
и другие переменные звезды тоже могут служить верстовыми
столбами Вселенной.
И это заслуга нашей отечественной науки.
Безусловное превосходство советских исследователей пе-
ременных звезд признано учеными всего мира. На междуна-
родной астрономической конференции в 1946 году все работы
по учёту, регистрации и составлению каталогов переменных
звезд поручены советским астрономам.
Г Л АЬВ А ЧЕТВЕРТАЯ
ЗАКОН ТЯГОТЕНИЯ
Загадка упавшего яблока
Осенью 1664 года в Англии вспыхнула эпидемия чумы.
Беспощадная болезнь подкашивала сотни жизней. Страх перед
чумой гнал людей из города. Они покидали густо населенные
места, уезжали в деревню, старались быть подальше друг от
друга.
В 1665 году Ньютон уехал из Кембриджа, где он учился,
и поселился на своей ферме, в Вульсторпе.
Здесь, в деревенской глуши, упорно работая, Ньютон на-
шел решение вопросов, занимавших умы всех ученых XVII
века: что удерживает планеты возле Солнца и Луну около
Земли, чем объясняется удивительный порядок в движениях
планет, который был открыт великим польским ученым
Николаем. Коперником и Кеплером.
Кеплер нашел, что между временем обращения планет
вокруг Солнца и их расстоянием от Солнца существует чет-
кая математическая зависимость. Объяснить эту зависимость
Кеплер не смог. Он только высказал догадку, что от Солнца,
повидимому, исходит некая сила, которая удерживает планеты
на орбитах и заставляет их соблюдать определенный порядок
Какова эта сила, Кеплер не знал. Не знали этого и уче-
ные — современники Ныотона.
141
Многие из них настойчиво
искали решение загадки и очень
близко подходили к цели. Им
оставалось сделать буквально
последний шаг. Но, как это
часто бывает в науке, трудным
оказывается не столько пер-
вый шаг, сколько последний. И
этот последний шаг сделал
Ньютон. Один из его современ-
ников рассказывает о том, как
у Ньютона родилась мысль о
тяготении.
Существует предание, что
однажды летом 1666 года
Ньютон вышел в сад возле его
фермы и присел на скамью,
погрузившись, как обычно, в
размышления. Ветер шевель-
нул ветви яблонь, одно яблоко
Исаак Ньютон.
сорвалось с дерева и покати-
лось к ногам ученого. Ньютон невольно посмотрел на упав-
шее яблоко и задумался о причине, вызвавшей это, казалось
бы, простое явление. Почему все предметы на Земле всегда
падают вниз, только по направлению к центру Земли? Что за-
ставило яблоко упасть? Должна существовать притягатель-
ная сила, сосредоточенная в центре Земли.
Размышляя об этом, Ньютон понял, что каждые две
частицы любого вещества притягиваются друг к другу. Земля
притягивает к себе яблоко, и яблоко притягивает к себе
Землю. Притяжение взаимно.
Чем больше частиц заключено в каждом предмете, тем
сильнее эти предметы притягиваются друг к другу.
Земля огромна — в ней очень много частиц, и потому си-
ла тяготения между Землей и другими предметами велика и
все предметы падают на Землю.
Значит, яблоко упало с дерева, повинуясь тяготению
Земли. Точно так же оно упадет, если бросить его с крыши
высокой колокольни и с обрыва величайшей горы. Повинуясь
тяготению Земли, из туч выпадают дождевые капли.
Тяготение Земли распространяется выше всякой колоколь-
ни, выше всех гор и облаков...
142
Может быть, оно достигает Луны?
Может быть, Луна описывает возле Земли нескончаемые
круги потому, что она прикована к Земле незримой, но очень
прочной цепью — тяготением? Луна и яблоко повинуются
одному закону?
Луна находится далеко от Земли. Сила тяготения обяза-
тельно должна убывать с расстоянием, так же как ослабевает
с расстоянием свет, — решил Ньютон.
Надо определить, чему равна сила тяготения на расстоя-
нии до Луны. Она должна быть достаточна, чтобы удержать
Луну на ее орбите.
Если это предположение верно, то его подтвердит вычис-
ление.
Расстояние до Луны в те годы было известно ученым до-
статочно хорошо: оно равняется тридцати земным попереч-
никам,— но размеры земного шара оставались сомнитель-
ными. Однако других, более точных данных о величине Земли
в распоряжении Ньютона не имелось.
Ньютон вычислил, чему равна сила тяжести на расстоя-
нии до Луны, и с досадой отодвинул бумагу. Силы тяготения
на расстоянии тридцати земных пеперечников явно нехва-
тало, чтобы удерживать Луну возле Земли. Ньютон отложил
работу.
Прошло шесть лет. В 1671 году произвели новое, более
надежное измерение земного шара. Земля оказалась немного
больше, чем предполагали ученые.
Известие о новом измерении Земли достигло Лондона. В
распоряжении Ньютона оказались более точные данные. Он
снова повторил свои вычисления, и на этот раз итог неоспо-
римо доказывал: Луну удерживает на орбите притяжение
Земли. Луна не покидает Землю потому, что непрерывно па-
дает на нее, но, падая, упасть на Землю не может, потому что
не приближается к ней.
Можно ли падать, не падая?
На первый взгляд это покажется несколько противоречи-
вым — можно ли падать, не падая?
Заслуга Ньютона состоит именно в том, что он объяснил,
как это происходит.
М3
Искривление пути Луны
под влиянием тяготения.
Не будь земного тяготения,
Луна полетела бы по прямой линии,
стремительно удаляясь от Земли.
Но тяготение существует. Луна по-
винуется ему так же, как и яблоко,
сорвавшееся с ветки. Луна падает
на Землю, но в каждую секунду па-
дения она проходит по направлению
к Земле ровно столько, насколько
удалилась бы она, двигаясь прямо-
линейно.
В результате двух движений —
поступательного и падения — получается движение Луны
вокруг Земли.
Свою мысль Ньютон пояснил при помощи воображаемого
опыта с пушкой, стреляющей с вершины горы. Проделаем и
мы этот мысленный опыт.
Представим себе, что на вершине горы стоит артиллерий-
ское орудие — гаубица. Она для нашего опыта удобнее пуш-
ки, так как заряды у гаубицы составные. Их можно увеличи-
вать по желанию. Ствол орудия направим строго горизон-
тально, а в какую сторону — безразлично. Мы ведь будем
стрелять не настоящими снарядами и вреда никому не причи-
ним. Кроме того, допустим, что воздух сопротивления снаря-
дам не оказывает, его как будто нет совсем.
Начнем опыт. Заложим
Воображаемый опыт е гаубицей.
сначала небольшой заряд. Вы-
стрел! Начальная скорость—
двести метров в секунду. Сна-
ряд пролетает несколько кило-
метров и падает. Следующий
выстрел произведем более
сильным зарядом, и, очевидно,
второй снаряд пролетит даль-
ше первого.
Берем всё более сильные
заряды. С каждым выстрелом
снаряды вылетают из дула
орудия всё с большей скоро-
стью и падают всё дальше и
дальше от нашей гаубицы.
Предположим, что гаубица
144
позволяет применять неограни-
ченно мощные заряды пороха.
Поэтому продолжаем стрелять,
постепенно наращивая началь-
ную скорость.
Дальность полета снаря-
дов непрерывно возрастает.
Вот они падают в полярной
тундре, затем ложатся среди
льдов Ледовитого океана, про-
носятся над полюсом. Еще уве-
личиваем заряды, — снаряды
падают в Тихом океане, пере-
летают через экватор, через
Южный полюс... Наконец, ес-
Так рисуют эллипс. На две бу-
лавки накинута нитяная петля.
Натягивая острием карандаша
нить, вычерчивают эллипс.
ли мы придадим снаряду ско-
рость, равную 7 906 метрам в секунду, то через 1 час 24 ми-
нуты 19 секунд снаряд пролетит мимо гаубицы и станет вечно
летать вокруг Земли. При этой скорости путь снаряда будет
круговым, в каждую секунду он будет падать по направлению
к Земле на столько же миллиметров, на сколько будет уда-
ляться от нее, то есть он будет «падать, не падая».
Продолжим наш опыт. Еще увеличим заряды. С каждым
выстрелом Земля будет приобретать нового спутника, но пути
их будут получаться уже не круговые, а овальные, то есть,
имеющие форму эллипсов. Чем больше будет скорость сна-
ряда, тем сильнее окажется вытянутость эллипса.
Скорость движения Луны по орбите как раз такова, что
юна описывает вокруг Земли слабо вытянутый эллипс, а сила
тяготения Земли как раз достаточна, чтобы удерживать Лу-
ну на ее слегка эллиптической орбите.
Земля и все планеты точно так же обращаются вокруг
Солнца по эллипсам, значит, и Солнце обладает силой притя-
жения, которая убывает с расстоянием и удерживает планеты
на их орбитах.
В 1685 году Ньютон прислал в Королевское общество ру-
копись книги, которая называлась: «Математические начала
натуральной философии» (натуральной философией в Англии
и поныне называется физика).
В этой книге впервые был изложен закон всемирного ^тя-
готения. Он был записан Ньютоном так: «Каждые две частицы
^материи притягиваются друг к другу с силой прямо nponopL
145
циональной произведению их масс и обратно пропорциональ-
ной квадрату расстояния между ними».
Что означает это выражение?
Две частицы материи, две планеты, или два арбуза, или
.две пылинки — всё равно, стремятся сблизиться — тяготеют
друг к другу. Таково свойство самого вещества, из которого
состоят все тела.
Сила взаимного притяжения двух тел зависит от количе-
ства вещества в них, от их массы; зависимость эта прямая,,
чем больше масса предметов, тем больше и тяготение
между ними.
Сила, сближающая все тела, зависит также и от расстоя-
ния, разделяющего их, причем зависимость тут не прямая, а
обратная, чем больше расстояние, тем меньше тяготение.
Но, кроме того, эта зависимость не только обратная, hoi и
квадратичная, а это значит, что если увеличим расстояние
между телами вдвое, то взаимное притяжение ослабеет не
вдвое, а в дважды два раза, то есть вчетверо. Если расстояние
увеличится втрое, то тяготение уменьшится в трижды три, то
есть в девять раз, и так далее.
Вот эта-то зависимость и выражена в законе словами:
«обратно пропорционально квадрату расстояния между ними».
Закон всемирного тяготения не сразу получил признание
со стороны ученых. Многие, даже очень крупные математики
XVIII века продолжали сомневаться в его правильности. Эти
сомнения порождались неправильностями в движении Луны.
Ученым казалось, что наш спутник «не слушается» Ньютона..
В 1750 году Российская академия наук объявила конкурс
на лучшую научную работу, объясняющую все особенности
движений Луны. Исследования, представленные на этот кон-
курс, неопровержимо доказали «покорность» Луны закону тя-
готения, и всякие сомнения в его правильности отпали.
Незаметная, но могучая сила
Закону всемирного тяготения подчиняется всякая частицам
вещества. Камень, брошенный в воздух, неминуемо падает на*
землю. Озера и реки, океаны и моря не выливаются из своих
берегов. Воздух, легкий и подвижный, не разлетается/в меж-
планетном пространстве. Луна кружится вокруг Земли, и Зем-
146
ля не покидает Солнца. Всё это — и камень, и вода, и воздух,
Луна, Земля, и Солнце, и самые далекие звезды — все они
притягивают друг друга.
Но интересно вот что: почему же в обыденной жизни мы
не всегда наблюдаем проявление этого закона. Почему все
вещи в комнате стоят на своих местах и не притягиваются
друг к другу — шкаф не ползет к письменному столу, а стол
не движется к дивану?
Ведь тяготение стремится сблизить все предметы. Вещи,
казалось бы, должны слипаться меж собой, как слипаются
магниты, положенные слишком близко друг от друга. Но этого
никто никогда не наблюдал.
Заметить тяготение небольших предметов действительно
невозможно. Уж очень незначительна в этом случае действую-
щая сила. Представьте себе муху, пытающуюся подтолкнуть
шкаф к столу. Никакая муха не сдвинет шкаф с места, а сила
тяготения шкафа и дивана примерно равна силе одной мухи.
Ясно, что действие этой силы уловить невозможно.
Притяжение двух человек, находящихся на расстоянии
двух метров друг от друга, равно одной сотой доле милли-
грамма. Если даже два самых больших линкора, каждый по
40 тысяч тонн, поплывут рядом на расстоянии 200 метров друг
от друга, то их взаимное притяжение будет равно приблизи-
тельно силе, которой обладает одна небольшая рыба.1 Конеч-
но, этой силы недостаточно, чтобы сдвинуть корабли.
Вот поэтому-то мы не можем наблюдать действие тяго-
тения между окружающими нас предметами, мы наблюдаем и
ощущаем только притяжение земного шара, потому что он
громаден и его тяготение велико.
Притяжение очень больших масс можно заметить. Вбли-
зи гор — таких, как Эльбрус или Казбек, — отвес, то есть
гирька, подвешенная на нитке, не висит строго вертикально,
1 Сила притяжения двух тел определяется таким расчетом: 1 грамм
притягивает 1 грамм на расстоянии в 1 сантиметр с силой, равной
15 000 000 миллигРамма- При увеличении расстояния сила тяготения
уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Сила тяготения
г	к ✓ -^1	»
Т = j5~qqq Одо X мг, где и лс2 в граммах, a D в сантиметрах.
Пример вычисления: ^ва арбуза весом в 5 и 6 кг, лежащие на рас-
стоянии 1 метра между их центрами, притягиваются с силой, равной:
1	5000-6000	2 . ппгпо
15000000	1002 — 10000^—0.0С02 миллиграмма.
147
а отклоняется в сторону горы. Гора притягивает гирьку, и
с помощью чувствительных приборов силу притяжения горы
можно измерить.
Чувствительные и точные приборы позволяют улавливать
разницу в силе тяжести в разных местах Земли. Такие при-
боры называются гравиметрическими; их часто применяют
геологи для разведки залежей полезных руд и минералов.
Над пластами железных руд сила тяготения больше, чем
над песками или глинами. Удельный вес руды больше, чем
песка, и поэтому руда сильнее притягивает, чем песок. Изме-
ряя силу тяжести в разных местах Земли, геологи замечают,
где под землей скрыты какой-нибудь массивный пласт или по-
рода. Затем, закладывая буровые скважины, геологи узнают,
что именно там лежит.
Притяжение небесных тел, таких, как Луна или Солнце,
очень велико.
Допустим, что мы задумали заменить силу, удерживаю-
щую Землю возле Солнца, канатом или стальным тросом.
Какой толщины понадобится трос, чтобы привязать Землю
к Солнцу?
Предположим, мы имеем стальной канат толщиной в
4 сантиметра и сплетенный из четырнадцати проволок. Такой
канат выдерживает тяжесть до 80 тонн.
Чтобы удержать Землю возле Солнца канатами вместо
тяготения, понадобится к каждому квадратному метру земной
поверхности, обращенной к Солнцу, привязать сто семьдесят
восемь канатов.
Поверхность Земли, обращенная к Солнцу, равна круг-
лым числом 255 000 000 000 000 квадратных метров. Помножив
это число на 178, получите общее количество стальных тро-
сов, заменяющих тяготение.
Если же вместо тонких канатов употребить один, но тол-
стый, то он должен будет иметь в толщину круглым числом
8 500 километров, то есть только в полтора раза меньше диа-
метра земного шара. Столь велика эта, совершенно неза-
метная для нас, но могущественная сила, связывающая между
собой все небесные тела.
Знаменитый русский ученый Константин Эдуардович
Циолковский, творец первого проекта межпланетного корабля,
написал в 1895 году полуфантастическую, но весьма поучи-
тельную книгу о тяготении под названием: «Грезы о Земле
и Небе». В одной из глав этой книги описан чудак, знакомый
148
Циолковского. Этот чудак возненавидел тяжесть, как своего
личного врага. Он разражался громовыми обвинительными
речами против тяжести, доказывая ее неисчислимую вред-
ность, и требовал беспощадной борьбы с тяготением Земли.
«Помилуйте, — кричал он, — нельзя выстроить дом, чтобы
тяжесть не препятствовала этому всеми силами! Потаскайте-
ка кирпичи, повозите-ка бревна...
Тяжесть обваливает мосты и здания. Она топит людей
и корабли, груженные хлебом и другими богатствами. Она
разбивает всё, падающее с высоты, и уничтожает градом по-
левые всходы. Она заставляет заводить массивные и дорогие
жилища, мягкую мебель, тюфяки, подушки, перины. Она при-
пирает нас к Земле, как червей, сковывает нас, как цепями.
Она не позволяет грандиозно развиваться животному и расти-
тельному миру и делает тысячу других неприятностей».
Так возмущался чудак, ненавистник тяжести. Возразить
ему, разумеется, нетрудно.
Благодаря силе тяжести ничто не сдвигается со своих
мест, всё стоит прочно и надежно. Предметы, брошенные
вверх или в сторону, не улетают прочь с Земли. Гири часов
опускаются, маятники раскачиваются. Вода в реках послушно
тащит на себе баржи и плоты, крутит колеса турбин гидро-
станций. Тучи проливаются дождем. Малыши забавляются на
качелях, а зимой мы катаемся на санках и лыжах с гор.
Подумав серьезно о роли тяготения, поймем: тяжесть для
нас совершенно необходима.
В самом деле, вообразим, что тяжесть внезапно исчезла.
Что произойдет на Земле? Прежде всего атмосфера — наш
легкий и подвижный воздух немедленно рассеется в простран-
стве. Вода морей и океанов, освобожденная от атмосферного
давления, вскипит и в виде пара или отдельных капель поки-
нет Землю вслед за воздухом.
Корабли, мосты, все здания, наши города и поселки, жи-
вотные, все мы и всё, сделанное нашими руками, сорвется со
своих мест. Земля, вращаясь вокруг оси, разбросает то, что
на ней находится, так же, как разбрасывает «чортово колесо»
в парке Культуры и отдыха тех, кто пытается на нем удер-
жаться.
Под действием центробежной силы зашевелятся пласты
земной коры. Поднимутся тучи песка, камней, полетят глыбы
полярных льдов. Материки, эти огромные гранитные груды,
приподнимутся и, ломаясь на куски, улетят прочь. Огненные
149
капли лавы с дымом и пеплом багровыми искрами разлетятся
в пространстве.
Земля, лишенная тяготения, развалится, как развали-
вается от легкого толчка башня, сложенная из косточек до-
мино. Исчезновение тяжести — ужаснейшая из катастроф,
какую только можно вообразить. Но бояться ее не стоит. Та-
кая катастрофа совершенно невозможна. Земля не может
утратить силу тяготения. Тяготение является неотъемлемым
свойством материи, и отнять это свойство у Земли нельзя.
Борьба с тяготением Земли
Тяжесть необходима. Она скрепляет мир, но кое в чем
этот чудак всё-таки прав. Вот пример.
Наступила весна. Колхозники выходят в поле. Начинает-
ся пахота. В Советском Союзе пашня занимает круглым чис-
лом 1 600 тысяч квадратных километров. Допустим, землю
пашут в среднем на глубину 18 сантиметров. Значит, трак-
торными и конными плугами хлеборобы Советского Союза
ежегодно переворачивают гору земли более высокую, чем
Казбек или Эльбрус. Разве это легкое дело! Будь тяжесть по-
меньше, насколько бы легче .стало работать.
Или другой пример. Приложите палец к тому месту, где
бьется пульс. Послушайте его и знайте, что с каждым ударом
вашего сердца горняки СССР выдают «на-гора» 8 тонн угля.
Секунда прошла — 8 тонн, вторая — стало 16. Шахтеры рубят
уголь глубоко под землей, наваливают его в вагонетки, вы-
таскивают на поверхность, перегружают в эшелоны... За год
они добывают тяжелым подземным трудом четверть мил-
лиарда тонн угля. А если бы тяжесть была поменьше, облег-
чился бы и труд горняков.
Шахтеры, рудокопы, строители, колхозники, железнодо-
рожники, грузчики, шоферы — все они работают и бранят
тяжесть.
Чтобы облегчить труд, придуманы тысячи разнообразных
машин: длинные, как журавли, деррики, которые подают
строительные материалы на постройки, могучие подъемные
краны, грейферы, с пастью кашалота, для поднятия сыпучих
веществ, зубастые экскаваторы-землеройки,* движущиеся ле-
стницы — эскалаторы в метро, заводские конвейеры, шахтные
150
подъемники, транспортеры, лифты и насосы. Все транспортные
средства изобретены только для того, чтобы, преодолевая
тяготение, поднимать и перемещать грузы.
Большая часть физического труда людей—это неустан-
ная борьба с тяжестью. И чудак прав, утверждая, что тяготе-
ние— величайшее препятствие в каждой работе. Если умень-
шить силу тяготения вдвое, — вдвое станет легче двигаться и
работать. Но можно ли это сделать?
Чтобы ослабить Силу тяжести, придется либо уменьшить
массу земного шара, либо увеличить радиус Земли, то есть
удалиться от Се центра, или же ускорить вращение Земли,
чтобы противопоставить тяготению центробежную силу.
Все эти способы непосильны для людей. Если бы мы
даже и смогли применить их, то не достигли бы цели,
а только погубили бы жизнь на Земле, так как с ослаблением
тяготения рассеялась бы наша атмосфера.
А нельзя ли изобрести вещество, не проницаемое для
тяготения? Ведь существуют же материалы, не прозрачные
для света, для радиоволн* для магнитных сил. Почему не:
может быть материала, не прозрачного для тяготения?.
В фантастическом романе Г. Уэльса «Первые люди на
Луне» описано такое вещество—деворит. Замечательный
материал! Сделав себе подметки из кеворита, можно одним
прыжком вскочить на вершину Эльбруса. А подложив лист
кеворита под паровоз, можно поднять его руками, как игруш-
ку, и перенести куда нужно. Обладая кеворитом, легко совер-
шать невиданные подвиги.
К сожалению, вещество, подобное кевориту, возможно
только в фантастических романах. В природе нет ничего не
проницаемого для тяготения. Для него все тела совершенно
прозрачны. От тяготения нельзя скрыться, загородиться или
спрятаться. Тяготение невидимыми и неразрывными цепями
удерживает планеты возле Солнца, спутников около планет*
и нас на поверхности Земли.
Ученые «взвешивают» Землю
Закон Ньютона дал науке способ определять массу не-
бесных тел, или, иначе говоря, «взвешивать» их.
Мы знаем расстояние между1 планетами, можем опреде-
лить и силу тяготения, связывающую их. Можем, следова-
151
тельно, вычислить массу Луны, всех планет или Солнца, то
есть узнать, во сколько раз их массы больше массы Земли.
Но для того чтобы узнать массы небесных тел в тоннах,
нужно было прежде всего «взвесить» земной шар, узнать его
массу в тоннах и тем самым найти меру, с которой можно
будет сравнивать все остальные планеты.
«Взвесить» Землю хотел Ньютон, но он не успел выпол-
нить свое намерение, а только указал, как приступить к ре-
шению задачи. После Ньютона многие физики по нескольку
раз выполняли подобную работу и постепенно достигали все
более и более точных результатов.
Попробуем и мы «взвесить» земной шар тем же способом,
как это делали ученые еще в прошлом столетии. Этот способ
прост и достаточно точен. Чтобы «взвесить» земной шар, за-
кажем особые весы. Видом они должны походить на обыкно-
венные лабораторные весы с качающимся коромыслом, а на
концах — обычные чашки. Но только чашек пусть будет не
две, а четыре. Дополнительную пару чашек укрепим под
основными чашками на проволоках длиной не менее 20—25
метров. Опыт, очевидно, придется делать в какой-либо башне
или в шахтном колодце, так как в обычной лаборатории
наши весы не поместятся.
Разумеется, мастерская обязана изготовить прибор как
можно тщательнее. Весы должны быть прочными и в то же
время точными, потому что предстоит взвешивать... очень
маленькие грузы. Допустим, что наш заказ мастерская выпол-
нила хорошо. Выверим весы, отрегулируем их и определим,,
как велика может быть ошибка по вине прибора. Только
после такой внимательной проверки можно будет приступать
к определению массы Земли.
Сначала положим в верхние чашки по шару. Шары
возьмем одинаковые, как близнецы, каждый шар весом ровно
5 килограммов.
Так как грузы на обеих чашках одинаковые — по 5 кило-
граммов, то коромысло, разумеется, останется в равновесии..
Затем переложим один шар из правой верхней чашки в пра-
вую нижнюю и посмотрим, что произойдет.
Казалось бы, ничего случиться не должно. Весы выве-
рены, шары совершенно одинаковые, только они положены
по-разному — один налево в верхней чашке; другой направо*,
на 25 метров ниже левого. Какая же может быть разница?
А разница немедленно обнаружится: весы качнутся. Шар,
152
Ученый записал вес добавочного грузика.
Под чашку весов подкатили большой свинцовый шар.
/положенный в нижнюю чашку, станет тяжелее своего соб-
рата, оставшегося наверху. Простое перекладывание груза из
одного места в другое изменяет его вес.
Такое невероятное, на первый взгляд, явление ничуть не
должно нас удивлять. Произошло именно то, что и должно
было произойти. Переложив шар в нижнюю чашку, мы тем
самым приблизили его к центру Земли. А тяготение, иначе
говоря, сила тяжести возрастает по мере приближения
к Земле. Тяжесть на высокой горе меньше, чем в долине.
Поэтому шар, лежащий внизу, на несколько тысячных долей
миллиграмма окажется тяжелее шара, оставшегося наверху.
Теперь подложим в левую чашку к верхнему шару не-
сколько крупинок — разновесов, чтобы коромысло весов вер-
нулось в прежнее положение. Снова всё проверим и закроем
арретир — рычажок, который запирает весы и мешает им
качаться, когда это не нужно. Запишем вес тех крупинок,
которые подложили к верхнему шару.
После этого можно приступить к главному опыту. При-
катим в помещение большой и очень тяжелый шар. Когда
этот опыт проделывали впервые, то брали свинцовый шар ве-
сом в 5 775 килограммов. Представим себе, что и мы распо-
лагаем таким шаром. Эту почти шеститонную махину подта-
щим под весы и поставим так, чтобы она оказалась как раз
под правой чашкой с нижним шаром.
.После этого откроем арретир. Весы качнутся, стрелка
тихонько поползет в сторону. Нижний шар опять станет тяже-
лее, он опять перетянет своего «близнеца».
И это явление находится в полном соответствии с зако-
ном тяготения.
Груз, лежащий в левой верхней чашке, испытывает при-
тяжение только одной Земли. Груз, лежащий в правой ниж-
ней чашке, притягивается не только Землей, но и большим
свинцовым шаром. Он становится тяжелее потому, что его
тянет вниз, кроме притяжения Земли, еще тяготение к боль-
шому шару.
Влиянием же свинцового шара на груз, лежащий в левой
верхней чашке, можно пренебречь: на расстоянии в 25 метров
оно будет исчезающе мало.
Возьмем щипчики — пинцет — и достанем крупинки-раз-
новески, такие маленькие, что их можно ухватить только
/пинцетом, и начнем подкладывать в чашку к верхнему шару.
Нам придется прибавить грузик всего лишь в 588 миллиграм-
154
Л у на
Меркурий «
Марс
Венера <>
Земля	a
Нептун о
Уран	&
Сатурн
Юпитер (IlS
Со л н ре
Масса Солнца по сравнению с массами планет.
мов, то есть около 0,6 грамма, и весы снова придут в равно-
весие.
На этом опыт закончится. Самое трудное в опыте — точ-
нейшим образом определить вес добавочного грузика в 0,6
грамма — вес нескольких крупинок. Остальное — не слишком
сложные расчеты.
Ученые много раз проделывали подобного рода опыты
и установили довольно точно, что масса Земли равна:
5 974 X Ю18 тонн,
то есть:
5 974 000 000 000 000 000 000 тонн.
Это очень большое число, с целым хвостом нулей, кото-
рое вы, несомненно, затруднитесь назвать. По принятому у нас
наименованию больших чисел его можно прочесть так: пять
секстиллионов девятьсот семьдесят четыре квинтиллиона тонн.
Узнав массу земиого шара, ученые получили таким обра-
зом ту гирю или меру веса, с которой можно было сравнивать
остальные планеты, и в первую очередь Солнце. Солнце тоже
«взвесили», точнее сказать, вычислили его массу, судя по той
155
силе, с которой оно притягивает к себе Землю и остальные
планеты.
Масса Солнца оказалась огромной. Солнце «весит»
2 X Ю27 тонн, то есть 2 октиллиона тонн. Наше светило в 332
тысячи раз тяжелее Земли.
Затем ученые, пользуясь законом всемирного тяготения,
определили массы остальных членов солнечной семьи — пла-
нет и лун. Все планеты и луны, вместе взятые, в 745 раз легче
Солнца.
Ядро нашей планеты
Ученые сумели «измерить» и «взвесить» Землю, Солнце
и звезды.
Полученные сведения о размерах и массах небесных тел
позволяют получить не менее важные данные о плотности
вещества, из которого состоят Земля, Солнце и звезды.
По сравнению с теми трудностями, которые преодолевали
ученые, когда «измеряли» и «взвешивали» небесные тела, —
определение плотности является совсем простой задачей. До-
статочно число, выражающее массу небесного тела, разделить
на число, выражающее его объем, и частное от деления даст
плотность вещества, или, иначе говоря, его удельный вес.
Например, масса земного шара равна 5974 X Ю18 тонн,
а объем 1083 X Ю18 кубических метров.
Какова же плотность Земли?
В учебнике физики приведены сведения о плотности раз-
личных горных пород, минералов и жидкостей, известных на
Земле. Вода, например, имеет удельный вес, равный единице.
Вес одного кубического метра воды принят у нас за меру
веса, которая названа тонной. Пробка примерно вчетверо
легче воды, ее плотность равна двадцати четырем сотым плот-
ности воды. Гранит тяжелый — кубометр гранита потянет на
весах 2 700 килограммов.
Самое легкое вещество на Земле — газ водород. При нор-
мальном давлении и температуре 0° кубометр водорода весит
89,9 грамма. Самые плотные вещества — платиновые металлы:
платина (21,4), иридий (22,4), осмий (22,5).
Удельный же вес вещества Земли получается удивительно
большой. Земля оказывается весьма плотным телом. Один
кубометр материала, из которого сложена Земля, весит
156
в среднем 5 520 килограммов.
Он в пять с половиной раз тя-
желее воды и вдвое тяжелее
гранита!
И вот это-то и странно: все
горные породы, которые мы
видим вокруг, — песок, гранит,
известняк, глина—- вовсе не
такие тяжелые. Кубометр пе-
ска весит 1,5 тонны, свежевы-
рытой глины — около 2 тонн,
базальта — 3 тонны, а веще-
ство Земли — 5,5!
Очевидно, Земля не сплошь
Земной шар в 81 раз «тяжелее»
Луны.
каменная или гранитная. Она только сверху, как корочкой, по-
крыта слоем песка, глин и других горных пород.
Под сравнительно тонкой земной корой расположено не-
сколько слоев горных пород различного состава и всё возра-
стающей плотности. А на глубине в 2 900 километров начи-
нается центральное ядро, свойства и состав которого для нас
еще очень загадочны, но оно, по всей вероятности, состоит
из железа и никеля, содержащего примеси кобальта, фосфора,
углерода, хрома и серы.
Плотность металлического ядра нашей планеты равна
примерно 9,6.
Можно думать, что и остальные планеты устроены при-
“мерно так же, как и Земля, все они имеют металлическое
ядро, но только у одних оно меньше, а у других больше.
И расчеты это до некоторой степени подтверждают.
Например, Луна — не велика. Из вещества земного шара
можно было бы сделать восемьдесят одну Луну. А по объему
она только в пятьдесят раз меньше Земли. Плотность веще-
ства, из которого состоит Луна, примерно соответствует таким
горным породам, как базальт или диабаз (это те темные
и прочные камни, которыми в городах мбстят улицы).
Луна, вероятно, сплошь каменная, а если есть у нее ме-
таллическое ядро, так оно совсем маленькое. По мнению
некоторых ученых, это подтверждает догадку о том, что
Луна — дочь Земли и на образование Луны пошли как раз
те материалы, которые на Земле лежат сверху, то есть каме-
нистые породы, а металлическое ядро в основном осталось
у нас.
157
Маленький Меркурий похож на Луну. Эта планета, как
достаточно точно установил русский академик О. А. Баклунд
и другие ученые, в 22 раза легче Земли, а объем ее в 14 раз
меньше земного. Плотность Меркурия немногим больше плот-
ности вещества Луны. Очевидно, Меркурий большого метал-
лического ядра не имеете он в основном каменный.
Венера — почти наш двойник. Она немного меньше и на
18% легче Земли. Ее масса не так давно была определена
советским ученым Г. А. Чеботаревым. Она равна i/^osooo доле
массы Солнца.
Марс значительно меньше и легче Земли. Из Земли
можно сделать девять таких планет, как Марс. Плотность его*
вещества примерно равна плотности Меркурия.
Иное дело Юпитер и остальные большие планеты. Юпи-
тер в 1 345 раз больше нашей планеты по объему, а тяжелее
ее только в 318 раз. Получается это оттого, что вещества
Юпитера очень неплотное, оно лишь немногим плотнее воды.
Почему Юпитер такой, объяснить пока трудно.
Сатурн и по величине и по весу меньше Юпитера. Из
Сатурна можно сделать 95 земных шаров. Плотность Сатурна
еще меньше, чем у Юпитера. Его вещество даже легче воды,
по удельному весу оно равно сухим березовым дровам или
такой жидкости, как бензин.
Уран в 15 раз тяжелее Земли. Он тоже рыхл и по плот-
ности соответствует Юпитеру.
Нептун в 17 раз тяжелее Земли. Плотность его немного
больше плотности Юпитера.
Плутон — последняя планета, по весу, как излагают, он
равен Венере, но какова его плотность — пока неизвестно.
.' Таким же арифметическим способом была определена
плотность Солнца. Она равна 1,41, то есть вещество на Солн-
це почти в полтора раза плотнее воды. Однако не следует
думать, что Солнце состоит из какой-либо жидкости. Оно для
этого слишком горячо. Температура Солнца . на поверхности
равна 5^00°, а в недрах его царит жара по меньшей мере в*
20 миллионов градусов. При такой температуре не только са-
мые тугоплавкие вещества — такие, как вольфрам или угле-
род, — неминуемо обращаются в пар, но происходит превраще-
ние атомов одних веществ в другие.
Вещество Солнца газообразно. Солнце состоит из раска-
ленных паров и газов, которые вследствие высокого давления
в его недрах сильно уплотнены, но всё же остаются газами.
158

Оказавшись на Луне, люди смогут совершать огромные прыжки.
Тяжесть на других мирах
Высадившись на Луне, на Марсе или на какой-либо дру-
гой планете, путешественники прежде всего столкнутся с из-
менением своего веса. На больших планетах, где сила тяже-
сти велика, это будет неприятно и неудобно. На малых же
. планетах изменение веса доставит исследователям на первых
порах много забавных минут.
Допустим, космический корабль прилетел на Луну. Пас-
сажиры вылезли наружу, и кто-нибудь на радостях вздумал
сплясать русскую, да еще вприсядку. Первое же лихое ко-
ленце подбросит танцора на высоту двухэтажного дома.
Конечно, следуя земной спортивной привычке, танцор, падая,
спружинит мускулами ног и... опять подскочит, как мячик.
Вместо пляски получаются прыжки, которым позавидуют
лучшие прыгуны на земле — серны, горные козлы и кенгуру.
Если скафандры на исследователях Луны не будут иметь
тяжелых свинцовых подошв, то ходить обычным способом
люди на Луне в этих скафандрах не смогут. Волей-неволей
им придется прыгать, делая шаги метра по четыре. Переско-
чить через пропасть в 20 метров шириной или через десяти-
метровую скалу не составит на Луне большого труда.
Играть в теннис, лапту или футбол на Луне будет весьма
неудобно — площадки для игры там придется делать длиной
с добрый километр.
Если человек на Земле может нести куль весом в 4—5
пудов, то на Луне он поднимет шесть таких кулей и будет
похож на муравья, который тащит груз во много раз больше
самого себя.
В очень курьезном положении окажется тот, кто на Луне
вздумает принять лекарство. Капли будут вылезать из пузырь-
ка величиной с лесной орех, и их придется делить на части
ложкой. Всё это потому, что на Луне сила тяжести в 6 раз
меньше, чем на Земле.
Тут может возникнуть вполне законный вопрос: ведь
Луна по весу в 81 раз легче Земли, по объему она меньше
.Земли в 50 раз, а. сила тяжести на Луне слабее только в 6
раз. На первый взгляд это как-то не вяжется.
Однако никакого противоречия нет. Сила тяжести зависит
не только от массы планеты, но и от расстояния до ее центра,
то есть от радиуса планеты. Эта зависимость, согласно закону
Ньютона, обратно пропорциональна квадрату расстояния:
160
вдвое ближе — тяготение
вчетверо сильнее, втрое бли-
же — в девять раз сильнее,
и так далее.
Расстояние от поверх-
ности Луны до ее центра,
то есть радиус Луны, более
чем в три с половиной раза
меньше радиуса земного
шара — точнее, в 3,67 раза.
Более короткий радиус
Луны усиливает действие
тяготения ее массы почти в
тринадцать с половиной раз.
Точнее: 3,67 X 3,67 = 13,47.
Сила тяжести на Луне
поэтому меньше земной не
в 81 раз, а только в 6.
Именно поэтому, ока-
завшись на огромном Са-
турне, человек разницы в
своем весе почти не заметит.
Хотя Сатурн в 95 раз тяже- Сила тяжести на разных планетах,
лее Земли, но зато и радиус
его значительно больше земного. Одно другое покрывает, и
сила тяжести на Сатурне отличается от земной лишь на 8%.
Такие расчеты сделаны для всех планет, кроме Плутона,
о котором нет пока достоверных сведений.
Сила тяжести на маленьком Меркурии составляет два-
дцать семь сотых земной. Мальчик, весящий на Земле 30
килограммов, на Меркурии будет весить только 8,1 кило-
грамма.
Венера — двойник Земли и по массе и по объему. Она
только чуть меньше нашей планеты. Килограммовая гиря
на пружинных весах на Венере потянет 840 граммов.
Сила тяжести на Марсе примерно втрое меньше зем-
ной — 0,37.
Хуже всего придется межпланетным путешественникам,
если они высадятся на Юпитере. Человек почувствует себя на
этой планете так, как будто на нем надет панцырь весом в 6
пудов. Побежать или подпрыгнуть на Юпитере невозможно.
Там и ходить-то придется, с трудом передвигая свои, словно
161
свинцом налитые, ноги. Слабо-
сильному же человеку придется
по Юпитеру не ходить, а ползать.
На Уране сила тяжести на
22% меньше, на Нептуне она на
11 % больше земной.
В соответствии с силой тя-
жести изменяется на планетах и
скорость падения тел. Если на
Земле камень падает в первую
секунду на 4,9 метра, то на Луне
же время
гиган-
целых
САТУРН
ЮПИТЕР
ВЕнЕРд
УРАН
ЗЕМЛЯ
МЕРКУРИЙ
МАРС
Ускорение силы тяжести на разных планетах, или какой путь
пролетит падающий камень за одну секунду.
8
он пролетит за это
только 0,8 метра, а на
те Юпитере — наоборот,
11,3 метра.
От силы тяжести зависит и
так называемая «скорость убега-
ния», то есть та скорость, кото-
рую должен развить космический
корабль для того, чтобы покинуть
ту или иную планету.
На Земле ракетный снаряд,
выпущенный со скоростью в
11 060 метров в секунду, опишет
в пространстве очень вытянутый
эллипс. Он удалится от поверх-
ности Земли на 339 593 километ-
ра. Если этот снаряд был выпу-
162
щен по направлению к Луне, то
произойдет событие, о котором меч-
тают люди уже несколько столетий.
Снаряд повернется и полетит на Лу-
ну. Именно на этом расстоянии
от Земли лежит граница—тот рубеж,
на котором лунное притяжение пере-
силивает земное. Скорость в И тысяч
метров в секунду выводит снаряд или
межпланетный корабль из оков зем-
ного тяготения и подчиняет его тяго-
тению Луны.
Если же в расчеты вкрадется
ошибка и Луны поблизости не ока-
жется, то снаряд, описав дугу, вернет-
ся обратно на Землю.
Чтобы вырваться из плена земной
тяжести окончательно, нужна еще
большая скорость. Она должна быть
равна 11 200 метрам в секунду, и тогда
наш снаряд, покинув Землю, станет
летать вокруг Солнца, как крошечная
планетка — астероид.
Одиннадцать тысяч двести метров
в секунду — то есть свыше сорока ты-
сяч километров в час — такова «ско-
рость убегания», наименьшая скорость
отправления межпланетных кораблей
с Земли. Она в 33 раза превышает
скорость звука, в 11 раз больше ско-
рости пушечного снаряда. К 1950 году
ученые уже достигли половины этой
скорости, и первые ракеты-разведчики
(без людей) улетали на границу зем-
ной атмосферы со скоростью — 6—8
тысяч метров в секунду.
Ученые произвели обстоятельные
расчеты скоростей, с какими межпла-
нетные корабли должны покидать дру-
гие планеты. На маленькой Луне и
скорость «убегания» меньше, а на
огромном Юпитере она больше.
бхема полета
на Луну.
163
Луну космический корабль может покинуть при скорости
2 400 метров в секунду. С Марса ему придется улетать вдвое бы-
стрее: «скорость убегания» с Марса равна 5 тысячам метров в
секунду. На Юпитере она равна 59,5 километрам в секунду,
на Сатурне — 35,5 км/сек, на Уране — 21,2 км/сек, на Неп-
туне — 23,5 км/сек, на Солнце — 617 километрам в секунду.
Победа дерзновенной мысли
В 1837 году В. Я. Струве закончил составление своего
обширного каталога двойных звезд. Однако исследование све-
тил этого рода Струве не прекращал и после издания ката-
лога. Он продолжал их изучать и при этом сравнивал свои
наблюдения с заметками других астрономов, которые рабо-
тали до него, и время от времени возвращался к ранее изме-
ренным звездам. Ученый хотел заметить изменения, которые
происходят во взаимном расположении двойных звезд.
Особенно пристально Струве следил за небольшой двой-
ной звездочкой в созвездии Большой Медведицы, помеченной
на картах неба буквой «кси».
Спутник кси Большой Медведицы довольно быстро обхо-
дил вокруг главной звезды, поэтому В. Я- Струве при каждом
повторном наблюдении старательно помечал, куда и насколь-
ко перекочевал кси-меньший. Перед астрономом постепенно
вырисовывались очертания орбиты этой звезды.
В 1858 году тяжелая болезнь заставила В. Я. Струве
совсем прекратить работу. Двойные звезды, в их числе и кси
Большой Медведицы, стал наблюдать его сын, О. В. Струве.
К этому времени кси-меньший прошел почти половину пути
вокруг кси-большего. Много лет провел О. В. Струве у пул-
ковского пятнадцатидюймового рефрактора. Этот телескоп
был несравненно лучше девятидюймового дерптского теле-
скопа, и с его помощью О. В. Струве значительно расширил
и дополнил наблюдения своего отца. В 1886 году кси-мень-
ший закончил один полный оборот вокруг главной звезды
и вернулся на прежнее место. В распоряжении ученых оказа-
лись план орбиты спутника кси Большой Медведицы и время
его обращения.
Когда О. В. Струве состарился и не мог работать у теле-
скопа, он завещал двойные звезды своему сыну, Г. О. Струве,,
который продолжил дела деда и отца.
164
Трое Струве — отец, сын,
внук — с неизменной аккурат-
ностью отмечали положение
звездочек, составляющих кси
Большой Медведицы.
Другие астрономы, одно-
временно с семьей. Струве и
после них, также следили за
перемещением спутников звезд.
Они передавали наблюдения
своим преемникам, и число из-
меренных орбит двойных звезд
постепенно росло.
Ученые ожидали от двой-
ных звезд большой услуги, и
эти надежды оправдались.
В настоящее время про- Орбита двойной звезды гаммы
слежены и измерены орбиты	Девы,
не более чем у ста двойных
звезд. Конечно, это число не велико, но ведь двойные звезды
обращаются друг возле друга очень медленно. Чтобы до-
ждаться, когда орбита спутника вырисуется достаточно четко,
приходится ждать столетия.
Вот, для примера, орбита спутника гаммы Девы. На чер-
теже показан путь, пройденный им за сто лет — с 1825 по
1926 годы. Полное обращение вокруг главной звезды спутник,
очевидно, закончит примерно к 1995 году.
Те двойные звезды, у которых орбиты определились
вполне точно, позволили астрономам «взвесить» их.
«Взвешивание» звезд стало возможным потому, что был
открыт закон всемирного тяготения, потому что была изме-
рена наша планетная система и определены массы Солнца,
Земли и остальных планет.
Солнечная система изучена достаточно хорошо. Мы
знаем, что масса Солнца равна 2 X 1027 тонн. «Взвешены»
также Земля и все остальные планеты. Известны время обра-
щения каждой из планет и их расстояния от Солнца.
Ученые убедились в единстве законов природы для всей
Вселенной. Тяготение заставляет планеты обращаться по
круговым путям возле Солнца. Оно же управляет движениями
спутников звезд по их орбитам.
Измерив расстояние до кси Большой Медведицы и опре-

Обращение двойной звезды Крюгер 60. Левый снимок сделан в 1908 году,
средний—-в 1915 году, правый —в 1920 году.
делив размеры ее орбиты, ученые узнали, что кси-меньший
отстоит от центрального светила в восемнадцать раз дальше,
чем Земля от Солнца. Расстояние между этими звездами
примерно равно расстоянию от Солнца до Урана.
Уран обращается вокруг Солнца за 84 года, а кси-мень-
ший обращается возле своего собрата за 60 лет. Он движется
по своей орбите быстрее, чем наш Уран по своей, и сила
тяготения, связывающая кси Большой Медведицы со своим
спутником, очевидно, больше силы тяготения между Солнцем
и Ураном. Если бы это было иначе, то кси Большой Медве-
дицы и ее спутник, увлекаемые центробежной силой, разош-
лись бы в разные стороны.
Большее тяготение вызывается большими массами. Зна-
чит, двойная звезда — кси Большой Медведицы массивнее,
тяжелее Солнца.
Опуская вычисления, которые- делают в таких случаях
астрономы, приведем только их результат: кси Большой Мед-
ведицы в два с четвертью раза массивнее Солнца.
Наш ближайший сосед во Вселенной — звезда Толимак
из созвездия Центавра — также имеет спутника, и это позво-
лило определить его массу. Толимак — почти двойник нашего
Солнца: его масса равна 1,1 массы Солнца. Спутник Толи-
мака — тоже довольно большая звезда, ее масса равна 0,875
массы Солнца. Все остальные звезды не очень сильно отли-
чаются от Солнца по массе. Огромное большинство звезд
легче Солнца, но есть также много звезд, которые в 5—10 раз
массивнее его. Среди сверхгигантов встречаются звезды с
весьма значительными массами. Например, звезда-сверхгигант
W Цефея состоит из двух звезд; одна из них в 47 раз тя-
желее Солнца, а другая тяжелее его в 33 раза. Исключитель-
но массивна белая двойная звезда S Золотой Рыбки, каждая
И5
из них примерно в 60 раз массивнее Солнца. Чемпионом
среди звезд по массе считается двойная звезда, обозначенная
в каталогах BD + 6°1309. Одна из этой пары в 115 раз боль-
ше Солнца по массе, а другая больше его в 138 раз.
Самая же большая из известных нам звезд — инфракрас-
ный сверхгигант эпсилон Возничего — обладает сравнительно
скромной массой. Он только в 10 раз тяжелее Солнца. Самая
маленькая звезда, которую удалось «взвесить»,—уэто Прокси-
ма из созвездия Центавра, она в 7 раз легче Солнца.
На небе видны еще более слабые звезды, но «взвесить»
их не удается — они одиночки. У них нет спутников, при по-
мощи которых можно было бы определить силу тяготения,
а вместе с ней и массу. Способ «взвешивать» одиночные
звезды пока еще не найден. Массы одиночных звезд ученые
оценивают приблизительно, и точное значение массы остается
неизвестным. Так, например, предполагают, что белый карлик
из созвездия Рыб раз в 17 легче Солнца.
Тайна звездных недр
Сведения о плотности веществ на некоторых звездах по-
казывают, что вещество на других мирах может находиться
в таких состояниях, какие не встречаются на Земле.
Для примера возьмем звезду Антарес — «соперника»
Марса из созвездия Скорпиона.
Диаметр «соперника Марса» в 330 раз больше диаметра
Солнца, следовательно, по объему он больше Солнца в 36 мил-
лионов раз. У Антареса есть небольшой спутник. Его присут-
ствие позволило «взвесить» эту звезду. Масса Антареса, не-
смотря на его огромные размеры, равна всего лишь 30 мас-
сам Солнца. Следовательно, плотность вещества Антареса
30 : 360 000 000 = 0,00000083 плотности Солнпа!
Другой великан звездного мира, который носит арабское
название «Дом Близнецов», то есть Бетельгейзе, обладает
вдвое меньшей плотностью, чем Антарес.
Газ, из которого состоит Бетельгейзе, разрежен настолько,
что он в 154 раза1 легче водорода, легчайшего из газов!
Бетельгейзе состоит из разреженных газов примерно такой
1 При обычном давлении и 0° температуры. ж
167
же плотности, как воздух на границе земной атмосферы. Это
почти пустота! Вакуум! Человек, попавший на Бетельгейзе,
одним выдохом мог бы наполнить воздухом объем, равный
большой комнате, а чтобы накачать камеру футбольного мяча
А
Поперечник Антареса в полтора раза больше
поперечника земной орбиты.
газом, из которого она состоит, пришлось бы трудиться целый
день и в мяче поместилось бы по меньшей мере 78 кубиче-
ских метров вещества Бетельгейзе.
Однако Бетельгейзе среди звезд-гигантов далеко не чем-
пион по ничтожной плотности своего вещества.
Из числа изученных звезд наименьшей плотностью обла-
дает звезда эпсилон Возничего, ее плотность составляет
0,000 000 000 4 плотности Солнца. Рядовые обитатели Все-
ленной — звезды, подобные Солнцу, обладают плотностью
почти такой же, как у Солнца. Сириус имеет плотность 0,40,
Процион — 0,30 плотности Солнца. А наш сосед Толимак по
плотности почти равен Солнцу.
Звезды-карлики, такие, как Летящая звезда или Прокси-
168
ма Центавра, обладают на редкость большой плотностью, на-
пример, Летящая в 5,5 раза меньше Солнца по массе и в
244 раза меньше его по объему. Следовательно, плотность ве-
щества Летящей в 44 раза больше плотности Солнца, а удель-
ный вес ее вещества равен 62.
На Земле не известно ни одного вещества, имеющего та-
кой же удельный вес. Наиболее плотные вещества на земле—
металлы: осмий, иридий и платина;—почти втрое уступают по
плотности веществу Летящей. Из чего же может состоять эта
звезда? Астрономы считают, что Летящая и другие подобные
ей звезды сложены из самых обычных веществ.
На звездах нет каких-либо неизвестных, «неземных» ве-
ществ. Все тела Вселенной построены из одинаковых мате-
риалов, но эти материалы могут находиться в самых различ-
ных состояниях, от крайнего разрежения до очень сильного
уплотнения. Примером могут служить так называемые белые
карлики — маленькие плотные звездочки вроде той, что была
недавно найдена в созвездии Кассиопеи.
Когда ученые обнаружили во Вселенной первого белого
карлика, они просто не верили ни своим глазам, ни своим вы-
числениям. Плотность вещества этого карлика, по самым
осторожным подсчетам, получилась чудовищно огромной. Она
достигала 50 тысяч килограммов в одном литре. Это казалось
ученым чем-то невероятным, математической ошибкой, ре-
зультатом незамеченных погрешностей в измерениях. Сло-
вом — чем угодно, но только не истиной.
Прошло некоторое время. Среди звезд нашелся другой
белый карлик, затем еще один и еще... Существование белых
карликов и вещества в состоянии большого уплотнения при-
шлось признать доказанным.
Сейчас белых карликов насчитывается около восьмиде-
сяти штук, и все они расположены сравнительно недалеко ют
Солнца. Это должно быть понятно. Ведь на большом расстоя-
нии белые карлики из-за своих ничтожных размеров не вид-
ны. Поэтому астрономы могут «вылавливать» только тех кар-
ликов, какие находятся поблизости.
Общее же число белых карликов весьма велико. По под-
счетам профессора П. П. Паренаго, в пределах Млечного
Пути может быть несколько миллиардов белых карликов.
Некоторые из этих удивительных звездочек изучены срав-
нительно неплохо. Белый карлик из созвездия Большого Пса
по объему в 40 тысяч раз меньше нашего Солнца, а по массе
169
почти равен ему. Его плотность составляет примерно 52 ты-
сячи килограммов на литр.
Кусок вещества этого белого карлика размером со спи-
чечную коробку будет весить на земле 1 900 килограммов.
Девять или десять таких «коробочек» составят полный груз
двухосного товарного вагона.
По сравнению с другими такими же звездами белый кар-
лик из Большого Пса может считаться не очень плотным.
В созвездии Эридана у звезды омикрон-два есть спутник —
белый карлик. Плотность его вещества равна 90 тоннам в
одном литре! Палочку размером с обыкновенный карандаш,
сделанную из вещества подобной плотности, нельзя будет по-
ложить на. деревянный стол. Ее вес — одна тонна, — сосредо-
точенный на маленькой поверхности, продавит стол, и «ка-
рандаш», свалившись на пол, пробьет междуэтажные пере-
крытия.
Третий интересный белый карлик найден в созвездии Рыб.
Он находится на расстоянии в 13,2 светового года от Солнца.
Эта звездочка по объему почти равна Земле, а вещество в ней
уплотнено настолько, что его хватило бы на изготовление
46 тысяч таких шаров, как Земля. Плотность вещества белого
карлика из созвездия Рыб в 250 тысяч раз больше плотности
воды.
Рекорд плотности принадлежит уже известному нам бело-
му карлику из созвездия Кассиопеи. Плотность этой малютки-
звезды превосходит всё, известное нам о звездах этого типа.
Она достигает 2,4 тонны в кубическом сантиметре, около
4 тонн в наперстке!
Кусок такого вещества, каким-либо образом доставлен-
ный на Землю, будет весьма трудно удержать на поверхности
Земли. Он утонет в горных породах, как свинец в сметане, и,
продавив верхние слои земной коры, уйдет в недра земли.
Таковы сведения о плотностях звезд, добытые наукой.
ГЛАВА ПЯТАЯ
АСТРОНОМИЯ НЕВИДИМОГО
Планета, открытая карандашом
Тяготение действует всюду. Оно хотя и убывает с рас-
стоянием, но нигде не исчезает совсем. Даже далекий Сириус
или Вега оказывают свое влияние на движение Земли.
Сложное действие сил тяготения астрономы постоянно
наблюдают в движении небесных тел.
Кометы, пролетая мимо огромного Юпитера, заметно из-
меняют свой путь. А некоторые из них, возможно, были пой-
маны Юпитером в плен и стали его спутниками.
Маленькие астероиды никогда не движутся точно по од-
ному и тому же пути. Притяжение планет заставляет их по-
стоянно менять орбиты.
Когда Юпитер становится на нашей стороне, а не за
Солнцем, Земля отходит от Солнца и приближается к Юпи-
теру. Продолжительность нашего года от этого чуть-чуть уве-
личивается.
Небольшой Плутон, который даже невидим с Земли без'
телескопа, и тот притягивает к себе земной шар с силой в
18 миллионов тонн!
Точно так же и наша Земля своим тяготением оказывает
влияние на движения других небесных светил. Пусть это вли-
яние будет незначительно, так как Земля мала, но оно всё же
существует. Тяготение взаимно. Всякое изменение в положе-
171
нии одного небесного тела сказывается на движениях всех
остальных.
Изучение сложного взаимодействия небесных светил со-
ставляет одну из труднейших и увлекательных областей в аст-
рономии. Исследование причин, вызвавших изменения, или.
как говорят астрономы, возмущения в движениях небесных
тел — планет, комет и звезд — привело к нескольким важным
открытиям.
13 марта 1781 года В. Гершель, осматривая небо в поис-
ках каких-либо диковинок, заметил в созвездии Овна светило,
имевшее вид зеленоватого диска. Гершелю и в голову тогда
не пришло, что найденное им светило может оказаться пла-
нетой. Он подумал, что ему попалась на глаза особого рода
бесхвостая комета.
Несколько месяцев спустя выяснилось, что другие астро-
номы наблюдали зеленоватое светило гораздо раньше Гер-
шеля. В дневниках обсерваторий сохранились записи этих на-
блюдений, но никто новичком не заинтересовался, и планета
оставалась не открытой.
В 1782 году русский академик А. И. Лаксел, основываясь
на всех наблюдениях, какие были сделаны астрономами, вы-
числил, что .орбита «бесхвостой» кометы почти круговая. Она
ничего общего не имеет с сильно вытянутыми орбитами на-
стоящих комет, и, следовательно, найденное светило не коме-
та, а планета, более далекая от Солнца, чем Сатурн. Время ее
обращения — 84 года, расстояние от Солнца — 2872,4 мил-
лиона километров.
Планета, открытая Лакселом и Гершелем, получила на-
звание Урана.
Лаксел не удовольствовался первоначальным вычисле-
нием орбиты Урана. Пользуясь новыми наблюдениями, он
продолжал проверять свою работу.
Поведение планеты Урана удивляло Лаксела. Он трудил-
ся, вычисляя его путь, старался предусмотреть и влияние со-
седей-великанов— Юпитера и Сатурна — и чуть ли не каж-
дый год проверял свои вычисления, но всё же его расчеты не
сходились с действительностью. Уран упорно сворачивал
с предвычисленного пути и по какой-то неизвестной причине
отклонялся в сторону. В его движении, как говорят ученые,
происходили неучтенные возмущения.
И вот что было странно: остальные планеты — Марс,
Юпитер и Сатурн — двигались по своим орбитам, послушно
172
Планета была открыта за письменным столом.
следуя закону Ньютона. Всякие отклонения в их движении
поддавались объяснению: сказывалось притяжение соседних
планет. Тольке один Уран упрямо нарушал порядок.
Лаксел пришел к выводу, что за Ураном имеется еще
одна планета. Она своим притяжением и вызывает неправиль-
ности в движениях Урана. Существование планеты-невидимки
Лаксел доказывал вычислениями орбит комет. Кометы, проле-
тая мимо неизвестной планеты, тоже повиновались ее притя-
жению и изменяли свой путь в пространстве.
Астрономы обшаривали небо, пытаясь отыскать неведо-
мое светило, но безуспешно. Это и понятно: далекая планета
должна казаться нам слабой звездочкой, а небо велико! Та-
ких звездочек сотни тысяч. Искать одну из них так же безна-
дежно, как иголку в стоге сена.
• Нескольким ученым пришла в голову дерзновенная мысль.
Они задумали открыть планету математическим путем, не
глядя на небо, то есть, исходя из отклонений Урана, вычис-
лить ее небесный адрес.
Молодой ученый Леверрье попробовал поискать планету
путем вычислений. Летом 1845 года он приступил к делу.
Леверрье не прикасался к телескопу, не смотрел на небо,
а работал за письменным столом, окруженный грудами книг и
астрономическими таблицами. В его руках был карандаш, а
перед глазами — формулы закона всемирного тяготения и
астрономические данные о неправильностях в движениях
Урана.
Продолжая работу, начатую А. И. Лакселом, Леверрье
сравнивал путь Урана, вычисленный на основании закона тя-
готения, с тем, что наблюдалось в действительности. Судя по
отклонениям Урана, он старался найти силу притяжения не-
известной планеты, ее массу, орбиту и, наконец, ее место сре-
ди звезд.
Работа длилась всю зиму, весну и лето. 31 августа
1846 года Леверрье представил в Академию наук доклад, в
котором была вычислена орбита новой планеты.
Читая этот доклад, астрономы говорили: «Мы видим те-
перь новую планету точно так же, как Колумб видел Америку
с берегов Испании. Мы чувствуем ее движение; это движение
как бы осязается далеко проникающими щупальцами матема-
тического анализа, осязается едва ли хуже, как если бы пла-
нета была перед нашими глазами».
Леверрье продолжал свою работу. Через две недели он
174
довел ее до конца и написал письмо астроному Галле, у ко-
торого имелись точные карты неба:
«Направьте Ваш телескоп на точку эклиптики в созвездии
Водолея на долготе 326°, и Вы найдете в пределах одного
градуса от этого места новую планету с заметным диском,
имеющую вид незначительной звездочки».
Галле несколько раз перечитал удивительное письмо. Со-
мнений не было — Леверрье просил посмотреть на планету,
Карта участка неба, на котором был найден Неп-
тун. В квадратике — вычисленное положение плане-
ты, в кружке — место, где она оказалась в действи-
тельности.
Щупальцы математического анализа дотянулись до дале-
кой планеты и указали ее адрес на небе.
Планету нашел карандаш математика, а телескопу астро-
нома осталось послушно повернуть свой стеклянный глаз в
указанное место и посмотреть. Карандаш стал командовать
телескопом. Это было важное и торжественное событие. Че-
ловеческий разум нашел орудие более могущественное, чем
простое наблюдение. Закон всемирного тяготения приносил
изумительные плоды.
Едва стемнело, Галле направил телескоп на созвездие
Водолея и методично осматривал каждый участок неба возле
указанного места.
Прошло полчаса.
И вдруг в поле зрения телескопа появилось светлозеле-
175
ное пятнышко. Оно имело Ясно видимый диск. Это и была
планета Нептун, указанная Лакселом и найденная Леверрье.
Известие об изумительной победе науки облетело весь
мир. Директор Гринвичской обсерватории выдвинул ящик сто-
ла. Там лежала рукопись молодого английского ученого
Адамса. Рукопись заканчивалась словами, похожими на пись-
мо Леверрье. Адамс также просил астрономов направить теле-
скоп в указанное им место и поискать там соседа Урана.
Эта рукопись ожидала астрономов целый год. Гринвич-
ские и кембриджские астрономы отнеслись с недоверием к ра-
боте молодого ученого. Им показалось, что работа Адамса
слишком фантастична. Впрочем, один из английских астроно-
мов начал было поиски планеты Адамса, но взял для провер-
ки слишком большой участок неба. Как оказалось впослед-
ствии, он даже видел Нептуна, но не обратил на него внима-
ния. Промедление было наказано. Леверрье и Галле опере-
дили английских астрономов. Родина Ньютона была вынуж-
дена уступить Франции честь одного из самых замечательных
доказательств закона Ньютона и гипотезы Коперника.
Фридрих Энгельс, один из гениальных основоположников
современного материалистического мировоззрения, писал об
открытии Нептуна:
«Солнечная система Коперника в течение трехсот лет
оставалась гипотезой, в высшей степени вероятной, но всё-
таки гипотезой. Когда же Леверрье, на основании данных
этой системы, не только доказал, что должна существовать
еще одна, неизвестная до тех пор, планета, но и определил
посредством вычисления место, занимаемое ею в небесном
пространстве, и когда после этого Галле действительно нашел
эту планету, система Коперника была доказана». 1
Нарушитель закона Ньютона
Вскоре после открытия Нептуна Леверрье заметил в сол-
нечной системе еще одно трудно объяснимое явление.
Обстоятельства этого дела были таковы. Леверрье задумал
составить новые таблицы планетных движений, потому что
1 К. Маркс. Избранные произведения, Госполитиздат 1940 г. т. I,
стр. 396.
176
старые таблицы изобиловали погрешностями. Они не удовле-
творяли возросшим запросам науки, и их следовало заменить
новыми.
Грандиозная работа, потребовавшая у Леверрье почти
тридцатилетнего труда, была начата в 1850 году.
На девятом году работы очередь дошла до Меркурия.
Леверрье проверил прежние данные, сравнил их с новыми на-
блюдениями и невольно улыбнулся. Он вспомнил старинное
выражение: «Меркурий нарочно создан для тоге, чтобы поро-
чить авторитет астрономов и путать их таблицы».
Действительно, планета «пошаливала». В своих основных
движениях она следовала законам Ньютона, но, кроме того,
допускала еще некоторые отклонения. Ежегодное нарушение
закона тяготения ею было невелико, даже ничтожно, но с те-
чением времени оно накапливалось. Леверрье определил вели-
чину отклонения в тридцать восемь дуговых секунд за столе-
тие. Впоследствии оказалось, что Леверрье немного ошибся.
Сотрудник Института теоретической астрономии Акаде-
мии наук СССР Г. А. Чеботарев заново обработал наблюде-
ния над Меркурием за прошлые годы и установил, что откло-
нение Меркурия составляет сорок две и шестьдесят пять со-
тых долей угловой секунды за столетие.
Изменение в положении Меркурия, не объяснимое зако-
ном Ньютона, более чем втрое превышает видимый попереч-
ник Меркурия во время его наибольшей близости к Земле.
Это величина, которой астрономы ни в коем случае не могут
пренебрегать. Леверрье постарался исследовать замеченное им
явление.
Разумеется, ученый не мог допустить даже мысли о про-
извольных движениях планеты. Без причины не бывает ни-
чего, причина должна найтись. Леверрье решил, что на дви-
жение Меркурия влияет какая-то неизвестная планета, кото-
рая находится, повидимому, между Солнцем и Меркурием.
Судя по силе притяжения, эта планета примерно равна Мер-
курию и влияет на него так же, как Нептун на Урана.
«Нам же эта планета не видна, — думал Леверрье. — Она
мала, близка к Солнцу и прячется в его лучах».
12 сентября 1856 года Леверрье доложил Парижской ака-
демии наук о своих предположениях. Его доклад был опуб-
ликован.
Вскоре Леверрье получил письмо от страстного любителя
астрономии Лескарбо, который писал, что он тоже догадался
177
о существовании планеты «икс» между Меркурием и Солнцем
и вот уже четырнадцать лет упорно ищет ее на небе.
«Не так давно — 26 марта этого года, наблюдая Солнце,
я увидел маленький черный кружок, который двигался по сол-
нечному диску. Это могло быть только планетой», — сообщал
Лескарбо.
Леверрье посетил обсерваторию Лескарбо, поговорил
с ним, убедился, что этот любитель астрономии обладает со-
лидными познаниями, большим опытом и наблюдения произ-
водит весьма тщательно.
Леверрье поверил тому, что Лескарбо действительно ви-
дел новую планету, и тут же дал ей имя — Вулкан. Он вычи-
слил ее орбиту и время обращения.
Известие об открытии Вулкана опубликовали.
Астрономы стали разыскивать новичка, чтобы посмотреть
на него своими глазами. Но увидеть его, однако, никто не
мог. Один бразильский астроном сообщил, что он наблюдал
Солнце одновременно с Лескарбо, и в тот день ничего на
Солнце не было.
Леверрье и Лескарбо получили несколько насмешливо-
поздравительных писем и чувствовали себя очень неловко.
Лескарбо, вернее всего, принял за планету солнечное пятно.
Так или иначе, Вулкан оказался ошибкой.
Вулкана искали всё-таки еще лет двадцать и бросили, так
.как убедились, что он не существует.
А Меркурий оставался таинственной планетой, чуть ли не
единственной в солнечной системе, 'которая совершает движе-
ние, не объяснимое законом тяготения.
С тех пор многие астрономы пытались решить загадку
Меркурия. Если только перечислить их фамилии, то они зай-
мут в книге целую страницу.
Все усилия ученых были бесполезны. Меркурий нарушал
закон тяготения. Он подчинялся еще какому-то закону, со-
вершенно неизвестному, который почему-то не оказывал сво-
его действия на остальные планеты.
Это явление было исследовано в начале текущего столе-
тия, и сейчас доказано, что в некоторых случаях закон тяго-
тения, так, как он был дан Ньютоном, не вполне точен.
Когда планета движется по своей орбите очень быстро и
находится вблизи такого массивного тела, как Солнце, то
формулы закона тяготения требуют небольшого дополнения,
учитывающего скорость движения планеты по орбите.
178
Благодаря знанию закона всемирного тяготения астроно-
мия стала находить не доступные для оптических инструмен-
тов небесные тела. Зародилась особая отрасль астрономии —
астрономия невидимого.
Во многих случаях оказывается проще и лучше искать
какое-либо небесное тело за письменным столом, чем с по-
мощью телескопа среди бесчисленного множества звезд.
Например, в 1923 году астрономами был потерян восьмой
спутник Юпитера, и его наблюдения прекратились.
Восьмая луна Юпитера находится далеко от своей пла-
неты. Кроме притяжения Юпитера, на ее движение по орбите
оказывает также сильное влияние тяготение Солнца. Это
ставит ее в положение «слуги двух хозяев». И ее движения
весьма сложны.
Восьмая луна Юпитера очень мала — она имеет около
50 километров в поперечнике и видна звездочкой шестнадца-
той величины. Понятно, что найти такую крошку среди звезд,
не зная заранее, где она находится, дело почти невозможнее.
Поисками потерянной луны занялась астроном Ленин-
градского института теоретической астрономии Н. Ф. Боева.
Она вычислила местоположение «беглянки», и по ее указа-
ниям восьмую луну Юпитера нашли.
Чтобы предотвратить в дальнейшем подобные пропажи,
астрономы В. Ф. Проскурин и Д. К. Куликов вычислили дви-
жения восьмого спутника Юпитера за все годы, начиная
с 1908 по 1947.
В настоящее время исследования по астрономии невиди-
мого в области нашей планетной системы сосредоточены в
Ленинградском институте теоретической астрономии. Ленин-
градские ученые следят за всеми отклонениями в движениях
планет и их лун.
Эта кропотливая, но весьма важная работа поручена со-
ветским ученым Международным астрономическим союзом в
1946 году.
Открытие белого карлика
Очень крупная победа астрономии невидимого была со-
вершена при наблюдениях Сириуса — самой яркой звезды на
небе и одного из наших ближайших соседей по Вселенной.
Сириус заинтересовал ученых некоторой странностью сво-
179
Змеевидное движение Си-
риуса по наблюдениям с
1850 по 1920 год. Справа
— план орбиты спутника
Сириуса.
его движения в пространстве. Си*
риус был одной из первых звезд*
движение которых было замечено
астрономами. Это перемещение Си-
риуса среди других, более слабых и
далеких звезд совершается крайне
медленно. Только за 1 400 лет Си-
риус пройдет на небе расстояние,
равное видимому поперечнику Луны.
Однако, если, следить за ним много
лет подряд, то его перемещение ста-
новится вполне очевидным.
Современник В. Я. Струве, не-
мецкий астроном Бессель обратил
внимание, что путь Сириуса в про-
странстве не совсем обычен — он
движется не так, как остальные
звезды, а словно рыскает из стороны
в сторону, прочерчивая извилистый
змеевидный след.
Точно такое же змеевидное дви-
жение было замечено и у другой
яркой звезды нашего неба — Про-
циона, или альфы Малого Пса.
Бессель заинтересовался удиви-
тельной особенностью Сириуса и
Проциона и следил за ними в тече-
ние десяти лет — с 1834 по 1844 год.
Ученый точнейшим образом отмечал каждое изменение их
положения на небе и старался найти причину замеченного им
явления.
В результате исследования Бессель пришел к выводу, что
своеобразное движение этих звезд можно объяснить одним:
у Сириуса и у Проциона есть спутники. Притяжение этих
спутников заставляет звезды отклоняться от прямого пути.
Судя по величине отклонений, спутник Сириуса не может
быть маленьким телом, вроде планеты. Планетоподобный
спутник слишком мал, — он был бы не в состоянии своим при-
тяжением заставлять Сириус столь сильно изменять путь
в пространстве.
Следовательно, спутник Сириуса — светило достаточно
массивное: оно должно примерно равняться по массе нашему
180
Солнцу и обращаться вокруг Сириуса в течение пятидесяти
лет. Но почему же загадочные спутники Сириуса и Проциона
не видимы в телескоп? Единственно, что мог предположить
ученый для объяснения загадки, — это признать таинственных
спутников темными, несветящимися звездами.
Сообщение Бесселя было принято другими астрономами
с недоверием; им казалось, что Бессель попросту заблуждает-
ся. Но всё же это открытие заинтересовало ученых. За Си-
Сириус и его спутник.
риусом стали следить, и наблюдения убеждали, что движения
Сириуса действительно необычны.
Пулковский' астроном К. Ф. Петерс, работавший в то
время в Кенигсберге, проверил все наблюдения Бесселя и вы-
числил орбиту Звезды-невидимки. Он даже сумел указать, на
каком расстоянии от Сириуса ее следует искать.
Авторитет Петерса, завоеванный первыми измерениями
параллаксов звезд в Пулковской обсерватории, был чрезвы-
чайно велик. Астрономы говорили: «Петерс не ошибается».
Его исследование убедило всех, что Сириус действительно по-
винуется притяжению невидимого спутника. Но почему Си-
риуе-второй не виден в телескоп, понять всё-таки* никто не
мог.
181
Петлеобразная орбита
дзеты Рака О.
Загадка разрешилась лишь в
1862 году при испытании нового
большого телескопа.
Инструмент совершенно случай-
но направили на Сириуса и возле
него увидели маленькую звездочку.
Эта звездочка занимала как раз
то место на небе, которое было ука-
зано Петерсом, и она действительно
оказалась спутником Сириуса.
А невидимкой он был, потому
что размеры его весьма невелики.
Спутник Сириуса в 40 тысяч раз
меньше нашего Солнца по объему.
Он оказался белым карликом, то
есть маленькой, горячей, но очень
плотной звездой. Это был самый
первый белый карлик, обнаружен-
ный учеными.
Через тридцать четыре года после открытия спутника
Сириуса удалось увидеть и другую звезду-невидимку — спут-
ника Проциона.
Это были крупные победы астрономии невидимого за
пределами солнечной системы.
Закон всемирного тяготения и сила математического ана-
лиза позволили астрономии совершать замечательные откры-
тия и находить во Вселенной небесные тела, которые не до-
ступны оптическим инструментам. Открытие спутника Сириу-
са, прежде чем его могли увидеть в телескоп, послужило толч-
ком к применению нового способа изучения Вселенной*.
Находки невидимых небесных тел с помощью астрономии
невидимого стали довольно обычным делом. Еще в прошлом
столетии сын великого русского ученого В. Я. Струве и второй
директор Пулковской обсерватории — О. В. Струве заметил
удивительное движение дзеты Рака.
Дзета Рака — тройная звезда. У нее есть два спутника:
один из них расположен близ центрального светила и обра-
щается вокруг него за пятьдесят девять лет. Дальний спут-
ник— дзета Рака С — находится на большом расстоянии от
главной пары звезд и одно обращение вокруг неё заканчи-
вает в шестьсот-семьсот лет. Причем движение дзеты Рака С
необычайно. Эта звезда выписывает в пространстве аккурат*-
182
ные правильные петли. Она словно вальсирует с каким-то не-
видимым партнером. Такое своеобразное движение звезды до-
казывает, что дзета Рака не тройная, а четверная звезда и
дзета Рака С является спутником не видимой нам, темной, но
массивной звезды, вокруг которой она обращается.
Соседние планетные миры
Вот уже несколько столетий, как астрономы и все люди,
близкие науке, стремятся узнать, одиноки ли мы во Вселен-
ной, нет ли у звезд планет, подобных планетам, обращаю-
щимся вокруг нашего Солнца. Неужели наша солнечная си-
стема — явление исключительное и единственное в мире?
В прошлые века некоторые философы и астрономы, рис-
куя жизнью и свободой, осмеливались думать, что планетных
миров во Вселенной много. Один из них — Джордано Бру-
но — утверждал, что звезды — это такие же солнца, как и
наше, и что возле звезд имеются планеты, подобные Земле,
и на них возможна жизнь, такая же, как и на Земле.
«В безмерном лоне бесконечной Вселенной возникают,
развиваются, уничтожаются и снова рождаются бесчисленные
миры... Существуют бесчисленные солнца, бесчисленные зем-
ли, которые кружатся вокруг своих солнц, подобно тому как
наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца»,1 — так
писал великий философ и поэт Джордано Бруно свыше трех-
сот пятидесяти лет назад, и мы теперь знаем, что он был прав.
За свои убеждения Джордано Бруно поплатился
жизнью: в 1600 году, по приговору церковного суда — инкви-
зиции, его сожгли на костре.
Такие же мысли о множестве обитаемых миров высказы-
вал Михаил Васильевич Ломоносов, чем вызвал негодование
синода. 2 Синод обратился к императрице Екатерине Второй
с просьбой издать строгий указ: «дабы никто отнюдь ничего
Писать и печатать как о множестве миров, так и всем другом,
вере святой противном и с честными нравами несогласном,
под жесточайшим за преступление* наказанием, не отважи-
вался».
1	Во времена Джордано Друно люди знали только семь планет.
2	Синод— верховное учреждение, управлявшее всеми делами, рус-
ской церкви. 
1S3-
Церковники даже мысли не могли допустить о существо-
вании планет возле звезд. Это казалось им чудовищной
ересью, «вере святой противной», опасным преступлением, ко-
торое подрывает основы религии. Церковники прекрасно по-
нимали, что если Земля не самое главное тело во всей Все-
ленной, если таких планет, как Земля, много, то библейское
учение о сотворении мира превращается в пустую, бессмыс-
ленную сказку.
Земля перестает быть творением бога, то есть явлением
исключительным и единственным во всей Вселенной.
Найти планеты возле звезд означало нанести религии
смертельный удар.
Но можно ли их найти?
Расстояния, отделяющие нас от звезд, огромны. Они
сильно скрадывают размеры небесных тел. Например, Толи-
мак, или альфа Центавра, — большая звезда. По объему, по
массе и по светимости она почти равна нашему Солнцу. То-
лимак является ближайшей к нам солнцеподобной звездой.
До него всего лишь 4,28 световых года, но виден он нам ма-
ленькой светлой точкой, и в современные телескопы нельзя
увидеть его диск. А как же разглядеть на таком расстоянии
планеты? Они ведь совсем крошечные небесные тела.
В нашей солнечной семье Юпитер и Сатурн считаются ве-
ликанами, но Юпитер в 967 раз меньше Солнца по объему,
а Сатурн меньше его в 1 710 раз. О Земле и говорить нечего,
она совсем как пылинка по сравнению с Солнцем. Земля по
объему в 1 300 000 раз меньше Солнца.
Надо также учесть, что планеты — тела темные, не само-
светяшиеся. Нам они видны потому, что близки и освещены
Солнцем. Но ведь отраженный свет слаб- На большом рас-
стоянии планеты будут совершенно невидимы.
Для современных оптических инструментов, то есть для
астрономии видимого, планеты возле звезд недоступны. Иное
дело — астрономия невидимого.
В течение последних лет астрономы предприняли не-
сколько попыток найти планеты возле других солнц. Ими был
составлен список наиболее близких, звезд и собраны все преж-
ние фотографические снимки тех участков неба, где находят-
ся эти звезды. Одновременно ученые начали фотографировать
«поднадзорные» звезды и полученные снимки сравнивали
с прежними.
Эта кропотливая работа заняла несколько лет. Астро-
184
номы тщательно вычерчивали для каждой «поднадзорной»
звезды ее путь в пространстве и надеялись, что таким обра-
зом им удастся уловить то змеевидное извилистое движение,
которое выдало присутствие спутника у Сириуса.
У многих звезд имелись легкие признаки уклонения от
прямого пути, но эти признаки были слишком незначительны.
Они не давали оснований утверждать, что уклонение вызвано
тяготением невидимых спутников. Может быть, то было про-
сто влияние неизбежных ошибок наблюдений.
Зато у Летящей, 61 Лебедя В и еще у трех-четырех безы-
мянных зведочек путь в пространстве был явно извилист. Они
двигались не по прямой линии, а отклонялись от нее то впра-
во, то влево. Эти звезды несомненно испытывали притяжение
своих темных, невидимых спутников.
По величине замеченных отклонений можно было судить
о массах этих спутников. Они были не велики и примерно
равнялись двум сотым массы нашего Солнца.
Однако в распоряжении ученых, производивших это ис-
следование, не было достаточно точных и непрерывных на-
блюдений за большой промежуток времени. Они пользовались
по большей части случайными снимками или снимками, кото-
рые делались для другой цели. Это, разумеется; приводило
к ошибкам и снижало качество исследования.
Пулковский астроном А. Н. Дейч, пользуясь прекрасными
фотографическими наблюдениями Пулковской обсерватории,
которые велись непрерывно в течение сорока лет, исследовал
движение 61 Лебедя В. Дейч установил, что у 61 Лебедя В
действительно имеется темный и небольшой спутник. Он об-
ращается вокруг своего солнца за пять лет. По массе он в
60 раз меньше нашего Солнца и только в 16 раз больше
Юпитера.
У некоторых других звезд ученые предполагают суще-
ствование спутников, которые в 100 и даже в 150 раз меньше
Солнца по массе.
Ясно, что называть столь небольшие небесные тела звез-
дами нельзя. Вероятно, это крупные планеты. Очень может
быть, что v этих звезд есть планеты поменьше, такие же, как
Земля и Марс, но заметить влияние их притяжения пока не
удается. -
Если ближайшие звезды имеют планетоподобных спутни-
ков, то, очевидно, и другие, более далекие звезды должны
иметь таких же спутников. Значит, наша солнечная система
185
не единственная во Вселенной, многие звезды обладают пла-
нетами. Планетные системы, повидимому, довольно обычное
явление во Вселенной.
Если из девяти планет солнечной семьи одна планета —
Земля — обитаема, другая планета — Марс — также имеет
признаки жизни, то почему у Летящей или 61 Лебедя В не
может быть таких же обитаемых планет?
Мы вовсе не одиноки во Вселенной.
Астрономия невидимого принесла нам сведения о плането-
подобных спутниках звезд и вместе с тем подорвала один из
последних устоев религии — представление об исключитель-
ности нашей планетной системы.
Открытие планетоподобных спутников у звезд продол-
жает дело, начатое Коперником. Астрономия освобождает че-
ловечество от религиозных заблуждений. Планетные миры
многочисленны, и наша Земля не единственная обитаемая
планета.
Луна ускоряет свое движение
Наш серебристый друг ночей торопится. Многолетние на-
блюдения показали, что Луна действительно движется по небу
не так, как ей предписывает закон всемирного тяготения. Она
непрерывно ускоряет свой бег вокруг Земли, словно ее под-
талкивает какая-то неведомая сила.
В конце XVII века, проверяя старинные записи солнеч-
ных затмений, ученые столкнулись с необъяснимым расхож-
дением между записями и астрономическими вычислениями.
Например, греческий историк Плутарх описывает затме-
ние, которое он наблюдал в городе Херонее 20 марта 71 года
после полудня. Ученые проверили эту запись, и их вычисления
показали, что 20 марта 71 года затмение действительно было,
но не в Херонее, а только поблизости от этого города.
Будь такое расхождение одно, на него просто не обрати-
ли бы внимания. Решили бы, что Плутарх ошибся, — и дело
с. концом. Но так получалось с каждым затмением, описание
которого находили, в. древних рукописях. ~ В каждом случае
обнаруживали маленькое несогласие. Каждый раз тень Луны
падала не там; где ей надлежало быть по вычислениям астро-
номов/И вот что важно: чем старше была запись, тем'боль*
ше оказывалось несоответствие.
186-
Прилив.
Нельзя думать, что Плутарх и другие историки записы-
вали то, чего не видели. Об ошибках в вычислениях также
не может быть и речи, но, определяя время и место затмения,
астрономы считали, что и Луна вокруг Земли и Земля вокруг
своей оси вращаются совершенно равномерно. Записи же
историков заставляли думать, что либо Луна торопится, уско-
ряя свой бег по орбите, либо Земля замедляет вращение
вокруг оси.
И то и другое ученым казалось невероятным. Но факт
был неоспорим. Каждое столетие Луна опережала свое преж-
нее положение на четыре и три десятых дуговых секунды, за
шестнадцать веков она ушла вперед на одну двадцать шестую
долю своего видимого поперечника.
Величина ускорения совершенно ничтожна. Но за шестна-
дцать, веков разница а положении Луны накопилась, она ста-
ла совершенно явственной и настойчиво потребовала объяс-;
нений.
187
ж
Отлив.
Почти двести лет загадка Луны не поддавалась решению.
Астрономы старались понять, почему наш спутник ускоряет
свое движение, они высказывали различные предположения,
производили сложные вычисления, но, увы, все усилия оста-
вались тщетными.
Найти причину кажущегося нарушения Луной закона тя-
готения помогло изучение морских приливов. Это явление
природы оказалось очень важным.
Дважды в сутки в океане поднимается вода. Огромной
волной, катится она к берегам, заливает отмели и низины,
яростно бьется у скалистых утесов.
Шесть часов, и 13 минут длится наступление моря на бе-
рега. Затем, словно выбившись из сил, вода откатывается на-
зад^: обнажая прибрежные камни. Наступает отлив. Рыбаки,
пользуясь им, торопятся на промысел: вода сама выносит их
В; открытое море.
Шесть часов и 13 минут продолжается отлив. А затем
188
океан вновь возвращается, обрушивая на берега уДары
волн.
За 24 часа 50 минут, то есть за так называемые лунные
сутки, вода дважды набегает на сушу и дважды отходит
назад.
Так продолжается годы, века и тысячелетия. Неизменно
и неуклонно изо дня в день повторяется смена приливов и от-
ливов.
В озерах и во внутренних морях приливы почти не на-
блюдаются. В Черном море и на Балтике они малы и неза-
метны. Эти моря окружены со всех сторон сушей, с океаном
их соединяют только узкие проливы, через которые трудно
проникнуть приливной волне.
У берегов океана приливы достигают огромной величины.
Особенно грозны они в узких заливах, фиордах, или губах и
в устьях рек, которые впадают в океаны. Там наступление
прилива представляет величественное и красивое явление.
Грандиозны приливы в устье реки Амазонки. Ее могучее
течение, встречаясь с приливом, поднимает воду почти отвес-
ной бурливой стеной так, что образуется вал высотой с двух-
этажный дом.
С ревом водопада, белый от пены, водяной вал стреми-
тельно движется вверх по реке. Сжатая берегами приливная
волна вырывает с корнем деревья, выворачивает камни, опро-
кидывает и разбивает суда, не успевшие укрыться в безопас-
ных бухтах.
Туземцы, жившие на берегах Амазонки, называли прилив
«амазуну». От этого слова и пошло название реки.
Очень большие приливы — до 11 метров высотой — бы-
вают в Пенжинской губе Охотского моря. Грозны приливы на
Курильских островах, когда воды Тихого океана устремляют-
ся между островами в Охотское море.
В других местах приливы бывают не такими бурными.
Просто поднимается вода, а через шесть часов она отходит.
Высоки, но спокойны приливы в Баренцовом море. В Мурман-
ске, например, во время прилива тральщики1 стоят на одном
уровне с пристанью, или, как там говорят, с брюггой, а когда
наступит отлив, то с брюгги видны только мачты, а само суд-
но внизу, оно опустилось вместе с водой.
'Тральщики — в данном случае рыболовные суда.
189
Приливы вызывает Луна
Что приливы каким-то образом связаны с Луной, люди
догадались очень давно. Они заметили, что самые большие
приливы бывают во время новолуния или полнолуния, а самые
маленькие — в первой или последней четверти.
Ученые до Ньютона высказывали по этому поводу самые
разнообразные предположения, большей частью фантастиче-
ские и неправдоподобные. Суть же явления они разгадать не
могли, так как не знали закона тяготения.
Ньютон понял, в чем дело, и нашел правильное объясне-
ние приливов. Земля притягивает Луну. Луна отвечает ей
тем же, потому что притяжение взаимно. Следовательно, на
Земле мы должны наблюдать влияние лунного тяготения.
И мы видим — приливная волна неотступно следует за Луной,
прокатываясь по океанам вокруг земного шара. Вот в этом-
то и сказывается влияние тяготения Луны: она притягивает
воду морей и океанов, заставляя ее приподниматься.
Но вот что удивительно: приливных волн образуется не
одна, а две. Первая поднимается на той стороне земного
шара, которая обращена к Луне, а другая — на противопо-
ложной. Так, например, когда Луна подняла приливной вал в
Южно-Китайском море, то такой же вал поднимается и в
Гвинейском заливе у берегов Африки. Сразу трудно понять,
почему же и на противоположной стороне Земли вздымается
прилив, — ведь Луны там нет и воду, казалось бы, ничто не
притягивает.
Вот в этом-то как раз и дело! На противоположном полу-
шарии Земли вода испытывает меньшее притяжение со сто-
роны Луны, потому что ее отделяет от Луны большее рас-
стояние. Когда Луна стоит над берегами Китая, от поверхно-
сти Тихого океана до Луны будет около 378 тысяч километ-
ров, а от поверхности Гвинейского залива — 390,8 тысячи ки-
лометров — на 12 800 километров дальше.
Больше расстояние — меньше притяжение, и вода в Гви-
нейском заливе как бы отодвигается от Земли, приподнимает-
ся бугром, образуя вторую приливную волну.
Кроме лунных приливов, на Земле образуются и солнеч-
ные. Солнце своим тяготением также вызывает подъем океан-
ской воды. Но Солнце далеко, расстояние скрадывает силу
его влияния. Солнечные приливы в два с лишним раза слабее
лунных.
190
В дни новолуния, а также полно-
луния Луна и Солнце находятся на
одной линии, тогда они «тянут» вдвоем.
Их притяжения складываются, и в та-
кие дни приливы бывают особенно
большими.
Таким образом, и величина прили-
вов и время их наступления зависят
от взаимного положения на небе двух
светил — Луны и Солнца.
Ученые тщательно изучали это
сложное и важное явление природы, и
прежде всего они постарались опреде-
лить истинную величину прилива. В
море это сделать было трудно, так как
на высоту прилива влияют и глубина
воды у берегов, и течение, и харак-
тер дна.
Самый первый в мире и весьма
чувствительный прибор для измере-
ния приливообразующей силы был
построен гениальным русским ученым
М. В. Ломоносовым. С помощью это-
го прибора Ломоносов произвел много
опытов, но записей результатов не со-
хранилось, так как большая часть за-
писных книжек Ломоносова погибла. И
его прибор был забыт, как и многие
другие замечательные открытия и
изобретения великого русского ученого.
Этому содействовало также несколько
странное название, которое Ломоно-
сов дал своему прибору: «универсаль-
ный барометр», — тогда как по своему
существу он является не баромет-
ром — измерителем давления воздуха,
а гравиметром — измерителем силы
тяжести.
Вторично прибор Ломоносова был
изобретен только в 1940 году, когда
надобность в нем уже миновала, так
как основные исследования приливов
Образование приливов
под влиянием тяготения
Луны и волнца.
191
«Универсальный барометр» Ло-
моносова, служивший для на-
блюдений за изменениями
силы тяжести.
к этому времени были закон-
чены.
В 1913 году, когда ученые
приступили к измерениям прили-
вообразующей силы, для этой це-
ли было устроено искусственное
«море». В длинную и совершенно
прямую канаву закопали желез-
ную трубу так, чтобы она занима-
ла строго горизонтальное положе-
ние. Длина трубы равнялась
150 метрам. По концам ее были
устроены маленькие окошечки. За-
тем трубу до половины налили во-
дой и наглухо закупорили.
Через окошечки ученые на-
блюдали, как происходят внутри *
трубы приливы и отливы — лун-
ные, солнечные и совместные. На
основе закона Ньютона было
высчитано, какова должна быть действительная высота при-
лива. Результаты вычислений сравнили с наблюдениями. Ока-
залось, что вода в трубе поднимается меньше, чем требуют
вычисления. Открытие удивило ученых. Они стали тщательно
отыскивать причину несоответствия и в конце концов на-
шли ее.
Вместе с трубой слегка вспучивается земная кора, —
она тоже приподнимается под влиянием тяготения Луны.
Приливная волна прокатывается не только по океанам и мо-
рям, но и по суше. Луна своим притяжением приподнимает
почву, горы, поля, леса — решительно всё, что есть на Земле.
Получается как бы «сухопутный» прилив.
Очень точные измерения поднятия суши под влиянием тя-
готения Луны произвел известный русский астроном, член-
корреспондент Академии наук СССР А. Я. Орлов. Он опре-
делил, насколько изменяется сила тяжести на поверхности
Земли вследствие притяжения Луны, и с помощью весьма
чувствительного прибора, называемого горизонтальным маят-
ником, установил, насколько отклоняется отвесная линия,
когда поднимается на суше приливная волна.
На основании многочисленных измерений в разных пунк-
тах нашей страны Орлов первый дал точное значение для вы-
192
соты «сухопутной» при-
ливной волны в земной
коре. Величина ее неболь-
шая. Во время совмест-
ного действия Луны и
Солнца приливная волна
на суше едва достигает
25 сантиметров.
Таким образом, когда
на небе -светит полная
Луна, — почва под наши-
ми ногами незаметно и
плавно п ри под ним а ется.
А когда Луна заходит,
она опять опускается.
А мы все при свете
Луны становимся чуть-
чуть легче. Ребенок 25 ки-
лограммов весом потеряет
в весе около 5,5 милли-
грамма.	Когда встает Луна, всё становится
Вот теперь посудите	чут1~ легче
сами, какая же это ко-
лоссальная работа — два-
жды в сутки поднимать океаны и материки. На преодоление
трения приливной волны о дно моря, на ежесуточные колеба-
ния суши тратится очень много энергии, но ведь само собой
на свете ничего не делается. Где-то должен быть источник
энергии приливов, и, невидимому, не маленький источник.
Луна тормозит Землю
Английский ученый Джорж Дарвин, сын известного есте-
ствоиспытателя Чарльза Дарвина, посвятил изучению прили-
вов почти всю жизнь. Джорж Дарвин указал источник, откуда
черпается энергия на образования приливов.
Приливные волны катятся навстречу вращению Земли.
Они, словно две тормозных колодки, зажимают Землю, трутся
о ее поверхность. Чтобы преодолевать трение приливов, Зем-
ля расходует энергию своего вращения, и с каждым тысяче-
193
летнем она вращается всё медленнее и медленнее, а сутки,
стало быть, становятся всё длиннее и длиннее.
Земной шар огромен. Приливная волна по сравнению
с Землей мала. Тормозящее действие прилива поэтому чрез-
вычайно невелико. За столетие сутки удлиняются приблизи-
тельно на две тысячных доли секунды. Но год за годом это
удлинение постепенно и неуклонно накапливается.
Со времени Плутарха прошло девятнадцать столетий. За-
это время Земля немного замедлила свое вращение, и сутки
удлинились почти на четыре сотых доли секунды.
Вот это-то изменение и заметили астрономы, когда
сравнивали записи древних историков со своими вычисления-
ми сроков затмений.
Пройдут сотни и тысячи веков, в сутках будет уже не
24, а 25 нынешних часов, потом их станет 30, 40, 50. Сутки
сравняются с неделей, а затем с месяцем.
А виновник этого — Луна и ее тяготение. Наш серебри-
стый спутник тормозит Землю, мешая ей вращаться. Из года
в год Луна постепенно совершает свое незаметное дело. Она
стремится замедлить вращение Земли настолько, чтобы сутки
сравнялись с месяцем, то есть, чтобы Земля навсегда обер-
нулась к Луне одной стороной и смотрела на нее одним полу-
шарием, точно так же, как Луна сейчас смотрит на нас.
Луна словно мстит нам за то, что Земля много миллио-
нов лет назад затормозила Луну, обернув ее к себе одной сто-
роной. Тогда Луна была горячей, может быть, даже огненно-
жидкой. На ее поверхности вздымались приливные волны,
вызванные могучим притяжением Земли. Наша планета по
сравнению с Луной огромна, и ее притяжение велико. Поэтому
приливы на Луне были тоже велики, и они сильно тормозили
вращение Луны.
С каждым веком Луна вращалась всё медленнее и мед-
леннее, а в конце концов время вращения Луны вокруг ее
оси и время обращения вокруг Земли уравнялись. Луна ока
менела, повернутая к Земле одной стороной.
Приливная волна на Луне поднялась и осталась в неиз-
менном положении. Застывший прилив нарушил правильную
форму шара, и Луна имеет слегка вытянутую по направлению
к Земле форму. Вот почему наш спутник — Луна обращена
к Земле всегда одной и той же стороной.
Теперь же Луна тормозит вращение Земли.
Но и самой Луне это не проходит безнаказанно. Тяготение
194
взаимно. Луна притягивает воду на Земле, поднимая приливы,
а приливные волны, в свою очередь, притягивают Луну. Их
тяготение сказывается на движении нашего спутника по
орбите. Луна постепенно удаляется от Земли, описывая в про-
странстве всё более широкую орбиту.
Словом, Луна, как беспокойный сосед, мешает Земле вра-
щаться вокруг оси, а Земля, словно стремясь избавиться от
влияния Луны, отодвигает ее от себя.
Луна постепенно удаляется от Земли
Изучение приливов открыло сложную и увлекательную
картину взаимодействия между небесными телами.
Солнечное притяжение вызывает приливы на всех плане-
тах. Меркурий когда-то быстро вращался, но солнечные при-
ливы затормозили его вращение и уравняли сутки Меркурия
с его годом. Меркурий повернут к Солнцу одной стороной, и
его сутки и его год равны 88 нашим дням.
Венера дальше Меркурия. На ней солнечные приливы
слабее. Солнце не успело полностью затормозить ее вращение
195
и повернуть к себе одной стороной. Но сутки на Венере уЖе
стали длинными. Они равны, как предполагают астрономы,
примерно 30 нашим суткам; так как Венера обращается во-
круг Солнца за 210 дней, то в году на Венере бывает только
7 суток.
Марс дальше Земли. Приливное действие там еще слабее.
Но и он, вероятно, когда-то вращался, делая один оборот ча-
сов за пять-шесть. Как бы живым свидетелем быстрого вра-
щения Марса служит его спутник Фобос, который обегает пла-
нету за семь часов
История рождения Луны
Приливная теория удачно объяснила еще одну загадку,
которая раньше не находила разрешения и изрядно удивляла
астрономов. Эта загадка — царица ночи, наша Луна. Ни у
одной планеты нет такого крупного спутника. Масса Тита-
на — самой большой луны Сатурна — в 4 000 раз меньше мас-
сы своего хозяина. Ганимед — самая большая луна Юпитера
в 12 200 раз меньше самого Юпитера, а Луна меньше Земли
только в 81 раз.
Ученые обстоятельно исследовали влияние приливного
трения на Землю и Луну. Они проследили, как накапливались
те незначительные изменения, которые привели нашу планету
и ее спутника в их нынешнее положение.
Астрономы мысленно отступали в прошедшие века и смот-
рели историю Земли, как киноленту, которую механик запра-
вил в аппарат другим концом, отчего все события на экране
пошли в попятном порядке.
Раньше земной шар вращался быстрее, чем сейчас.
Пулковский астроном Б. М. Рубашев вычислил, какова
была скорость вращения Земли в различные геологические
эпохи. Когда на Земле росли пышные хвощи — сигилярии и
лепидендроны, а в теплых болотах откладывались пласты рас-
тительных остатков, которые со временем превратились в ка-
менный уголь, Земля делала один оборот в 22 часа и 16 ны-
нешних минут.
В более далекую геологическую эпоху, когда на Земле
появлялись первые животные, наши сутки были еще короче.
Они длились только 20 часов и 36 минут.
196
Академик
А. М. Ляпунов.
В глубине веков — 1 300 миллио-
нов лег назад, — в эпоху, которая на-
зывается археозойской, в сутках было
всего лишь 16 часов и 42 минуты. В
более древние эпохи сутки имели не
16 часов, а еще меньше.
Луна также находилась ближе,
чем сейчас. Ученые высчитали зависи-
мость между скоростью вращения Зем-
ли и расстоянием до Луны. Чем глуб-
же уходили они в прошлое, тем коро-
че становились сутки и ближе была
Луна.
И, как предполагают ученые, в
далеком прошлом Земля была огнен-
ным клубком, бешено вращавшимся
вокруг оси. Тонкая корочка остываю-
щих горных пород слегка затягивала ее багровую поверхность.
Густые и плотные салака раскаленных паров и газов, осве-
щенные снизу заревом, окутывали земной шар. Земной шар
тогда делал один оборот за четыре-пять часов и до Луны было
так близко, что обе планеты почти касались друг друга.
Пути решения этой сложной математической задачи — о
вращении Земли в далеком прошлом — были разработаны и
указаны замечательным русским математиком Александром
Михайловичем Ляпуновым.
Основываясь на трудах академика Ляпунова, ученые
высчитали, что Земля и Луна обращались друг возле друга
за четыре-пять часов примерно три с половиной или четыре
миллиарда лет назад. Можно предполагать, что именно тогда
образовалась наша удивительная двойная планета Земля —
Луна. Возраст «старушки» Земли определяется, таким обра-
зом, примерно в четыре миллиарда лет.
Исследование колец Сатурна
В конце 1610 года Галилей направил телескоп на планету
Сатурн и, к своему великому удивлению, увидел ее похожей,
на сахарницу с двумя ручками. Разглядеть получше, что вид-
неется по бокам Сатурна, Галилей не мог; его телескоп был
197
Старинные изображения Сатурна.
слишком для этого слаб. Ученый предположил, что видит
двух спутников планеты, и сделал запись о своем открытии
такой фразой: «Высочайшую 1 планету тройною наблюдал».
Через несколько лет странные придатки у Сатурна исчез-
ли, и Галилей стал сомневаться в существовании этих спут-
ников.
Внешний вид Сатурна долгое время смущал ученых, так
как Сатурн был не похож на остальные планеты.
Только в 1658 году при помощи более усовершенствован-
ных телескопов астрономам удалось рассмотреть Сатурн по-
лучше и убедиться, что странные придатки — не что иное, как
широкое плоское кольцо, опоясывающее планету по экватору.
Это кольцо и делает Сатурн иногда похожим на сахарницу,
1 То есть, согласно тогдашним представлениям, наиболее удаленную
от Солнца.
198
а иногда на круглую шляпу с полями. Когда кольцо повора-
чивается к нам ребром, оно становится невидимым, так как
оно очень тонкое. В это время Сатурн имеет вид обычной
планеты.
Кольцо Сатурна состоит из трех частей или отдель-
ных колец. Самое близкое к планете, слабосветящееся темное
кольцо имеет в ширину 18 000 километров, среднее, самое
яркое и широкое, имеет в ширину 26 000 километров и наруж-
ное, тоже темное, — 16 000 километров.
Общая ширина колец такова, что земной шар мог бы ка-
титься по кольцам Сатурна, как футбольный мяч по садовой
дорожке, — диаметр земного шара впятеро меньше ширины
колец. Толщина колец не велика — около пятнадцати кило-
метров.
В течение двухсот с лишком лет между учеными не пре-
кращались споры о том, что собой представляют эти кольца;
одни считали их твердыми, другие утверждали, что кольца со-
стоят из жидкости.
Начало математическому исследованию колец Сатурна
положила первая русская женщина-математик София Ва-
сильевна Ковалевская. Основываясь на законе тяготения, она
доказала, что кольца Сатурна ни в каком случае не могут
быть сплошными и твердыми, так как часть кольца, более
Сатурн и его кольца.
199
близкая к планете, должна обращаться вокруг планеты быст-
рее, чем дальняя. Если бы кольцо было твердым, то тяготе-
ние Сатурна неминуемо разорвало бы его на части.
Исследованием колец Сатурна занимался также академик
Аристарх Аполлонович Белопольский. Он сумел измерить
скорость вращения отдельных частей кольца и доказал, что
действительно ближние к планете, внутренние части кольца
обращаются быстрее внешних и кольца Сатурна не твердые и
не жидкие: они представляют собой плоский рой метеори-
тов — камешков различной величины. Это полчища крошечных
лун, из которых каждая обращается вокруг планеты по своей
орбите.
Работы Белопольского продолжил академик Григорий
Абрамович Шайн. Он исследовал состав света, отражаемого
кольцами, и определил, что кольца гораздо «голубее» самой
планеты. А это означает, что они состоят из очень мелких
частиц, похожих на пыль или песок.
Роль приливных сил
Труды Ковалевской и Белопольского заставили вспомнить
о работе, выполненной французским математиком Рошем.
Этот ученый исследовал математическим путем вопрос, что
случится со спутником планеты, если он чересчур приблизится
к ней.
Вычисления Роша показали, что на близком расстоянии
тяготение планеты будет настолько велико, что даже в твер-
дых пластах горных пород спутника возникнут большие при-
ливные волны.
Поверхность спутника придет в движение, на нем заше-
велятся горы, а на равнинах поднимутся волнистые гряды
холмов.
Сторона спутника, обращенная к планете, будет испыты-
вать большее притяжение, а противоположная сторона —
меньшее. Разница в силе тяготения будет весьма значительна,
спутник окажется как бы между жерновами.
В конце концов приливные силы разорвут, размелют
спутника, неосторожно приблизившегося к планете. Он разва-
лится на куски и превратится в груду беспорядочных облом-
ков.
200
Если Луна когда-либо приблизится к Земле, наше небо украсится
аркой из ее ^обломков.
Сталкиваясь друг с другом, обломки искрошатся и по-
степенно разойдутся по орбите в виде плоского кольца, такого
же, как у Сатурна.
Рош вычислил также, каковы размеры опасной зоны, в
которую не должен попадать спутник планеты. Граница этой
запретной зоны, называемой пределом Роша, лежит на
расстоянии примерно двух с половиной радиусов планеты,
считая от ее центра.
Кольца Сатурна находятся как раз в этой запретной зоне.
Возможно, что Сатурн разорвал одну из своих лун, когда она
проникла внутрь запретной зоны.
Может быть, и наоборот, стая метеоритов, попав в опас-
ную зону, не смогла собраться в одно целое и образовать лу-
ну, так как в пределах зоны Роша этому помешали приливные
силы планеты.
Расстояние до ближайшего спутника Юпитера равно
2,54 радиуса Юпитера, то есть немногим больше предела Ро-
ша. Если какая-нибудь сила заставит его перешагнуть грани
цу, наши потомки увидят рождение первого кольца Юпитера.
В настоящее время один из крупнейших советских астро-
номов академик В. Г. Фесенков проверил эту старинную ра-
боту и установил, что предел Роша опасен только для поста-
201
точно крупных спутников. Небольшие луны, имеющие не
сколько десятков километров в поперечнике, могут проникать
в зону Роша без особых для себя последствий: их незначи-
тельные размеры не позволяют возникнуть большим прилив-
ным силам.
Закон тяготения — один из величайших и основных зако-
нов мироздания. Его действие астрономы наблюдают во всем
и везде. Ему покорны планеты и луны, метеориты, кометы и
кольца Сатурна, гигантские солнца и мельчайшие пылинки,
витающие в пространстве.
ГЛАВА ШЕСТАЯ
НАПЕРЕКОР ТЯГОТЕНИЮ
Загадка кометных хвостов
Иногда среди звезд появляется маленькое, слабосветя-
щееся туманное пятнышко. Оно сначала бывает так невелико,
что его даже в сильные телескопы трудно различить. Но вот
проходит несколько дней, светлое пятнышко, заметно переме-
щаясь среди звезд, быстро растет, увеличивается и становится
ярче. По мере того, как гость из межзвездного пространства
приближается к Солнцу, постепенно меняется его вид. Спе-
реди у него вырисовывается нечто вроде головы, а сзади вы-
тягивается хвост. Этот пришелец — хвостатая звезда — и есть
комета, совсем особый вид небесных светил.
С каждым днем комета растет и может достигнуть огром-
ных размеров. Бывало, что головы комет соперничали по
яркости с Луной и врднелись даже днем при полном свете
Солнца. Хвосты таких гигантов расстилались через всё небо
блестящей лентой.
Кометы, большие и маленькие, появляются сравнительно
часто —по нескольку в год. Их наблюдали очень много раз,
и ученые заметили, что головы комет совершенно прозрачны.
Становясь между нами и звездами, голова комет нисколько не
ослабляет блеска звезд. Очевидно, вещество головы настолько
разрежено, что оно даже не отбрасывает заметной тени.
203
В 1927 году одна комета проходила недалеко от Земли.
Астрономам удалось как следует изучить строение головы
кометы и ее ядро.
Голова кометы—это просто каменисто-песчаная туча, в
которой песчинка от песчинки летит на расстоянии сотен мет-
ров. Ядро же кометы7— самая плотная часть ее — состоит из
камней, больших и маленьких осколков, пыли и газов.
Ученым удалось установить, что величина даже самых
крупных глыб и камней в голове кометы очень мала. Там
не бывает ни одного обломка более 400 метров в попереч-
нике. Самая большая из комет имела ядро поперечником всего
лишь в 60 километров, и оно тоже состояло из отдельных
небольших кусков.
Хвосты комет достигают огромных размеров; например, у
кометы Донати хвост имел в длину 85 миллионов километров.
Известны кометы еще более длиннохвостые. В 1843 году по-
явилась небесная гостья с хвостом, который можно было про-
тянуть от Земли до Солнца, обернуть вокруг Солнца и тянуть
обратно к Земле. Он походил бы на огромный мост, перебро-
шенный от Земли к Солнцу. Самый длинный хвост был у
кометы, которую наблюдали в 1882 году. Этот хвост можно
было пять раз протянуть от Земли до Солнца и обратно.
Хвосты комет совершенно прозрачны, сквозь них просве-
чивают не только яркие, но и слабенькие звезды. Очевидно,
хвосты комет состоят из очень разреженных газов и мельчай-
ших пылинок. Заводская труба выбрасывает в атмосферу
больше газовых и твердых частичек, чем их находится в ко-
метном хвосте. Если собрать всё вещество хвоста небольшой
кометы и уплотнить его, то оно уместится в дорожном чемо-
дане. Недаром астрономы в шутку называют кометы «види-
мым ничто». Это меткое выражение характеризует удивитель-
ную разреженность вещества в хвостах комет.
Но почему же образуются хвосты комет?
Замечено, что пока комета находится далеко от Солнца,
она хвоста не имеет и кажется маленьким, круглым, светлым
пятнышком. Когда комета приближается к Солнцу, позади
пятнышка вытягивается светлая полоска. Комета принимает
привычный для нас вид — у нее появляется хвост. Хвост рас-
тет очень быстро и достигает вскоре значительных размеров..
Чем ближе подлетает комета к Солнцу, тем больше и ярче
становится ее хвост. Очевидно, солнечные лучи раскаляют ве-
щества в ядре. Замерзшие газы плавятся и вскипают. Из
204.
Комета Донати.
ядра кометы поднимаются струи паров, газов и пыли. Они
взлетают над ядром и образуют за кометой длинный сверкаю-
щий шлейф, который мы называем хвостом.
Есть у комет одна странность: хвост не тянется за ней,
как дым за паровозом. У паровоза клубы дыма отлетают
обязательно назад или чуть в сторону, в зависимости от вет-
ра, а хвост кометы летит часто сбоку.
Когда же комета начинает удаляться от Солнца, ее хвост
поворачивается еще круче и, опережая комету, забегает
вперед.
Словом, хвост всегда направлен в сторону, противополож-
ную Солнцу. Похоже, что комета либо убирает хвост подаль-
ше от солнечных лучей, либо от Солнца дует сильный ветер, и
хвост кометы поворачивается, как флюгер. Но ведь ветра в
безвоздушном пространстве быть не может. Откуда взяться
ветру там, где нет воздуха?
Долгое время удивительная особенность кометных хво-
стов оставалась для ученых тайной.
Было ясно одно: существует какая-то неведомая сила,
205
Движение кометы возле Солнца и последовательное
положение ее хвоста.
действующая по направлению от Солнца, и эта сила повора
чивает хвосты комет.
О существовании этой силы догадывались многие ученые.
Кеплер, Ньютон, Эйлер, Бессель. Были даже составлены ма-
тематические формулы, позволяющие приблизительно опреде-
лить величину таинственной отталкивающей силы, но что она
представляет собой, никто из ученых не знал.
Исследования академика Бредихина
В 1851 году на физико-математический факультет Москов-
ского университета поступил Федор Александрович Бредихин.
Отец Бредихина был офицером Черноморского флота. Вырос-
206
ший в семье военных моряков,
Бредихин мечтал о военной карье-
ре. По окончании университета
он намеревался итти по следам
отца и поступить во флот или в
артиллерию.
Когда Бредихин был студен-
том последнего курса, ему случи-
лось принять участие в работе
университетской обсерватории, и
это определило его будущее. Пу-
тешествия среди небесных светил
показались ему более увлекатель-
ными, чем плавание по океанским
просторам. Бредихин стал астро-
номом.
Темой своей исследователь-
ской работы Бредихин выбрал
изучение комет. С первых же шагов
Академик
Ф. А. Бредихин.
он убедился, что
мате
матические формулы, найденные его предшественниками для
определения отталкивательной силы в кометных хвостах очень
неточны. Их следует заменить более точными.
Затем он установил, что вещество, исторгнутое из головы
кометы, образует три рода хвостов. Одни из них отлетают
в сторону, противоположную Солнцу. Эти хвосты почти пря-
мые, и, повидимому, вещество в них стремительно отдаляется
прочь от кометы. Действие отталкивательной силы Солнца на
вещество хвостов этого рода по меньшей мере в восемнадцать
раз больше силы тяготения к Солнцу.
Хвосты второго рода короче первых и изгибаются наподо-
бие кривой сабли. В них отталкивательная сила действует уже
не так энергично, она только вдвое превышает силу тяготения,
и вещество кометного хвоста удаляется от кометы по криво-
линейному пути. Хвосты третьего типа совсем короткие и за-
гнуты к Солнцу еще круче. В этом случае, очевидно, оттал-
кивательная сила совсем незначительно превышает силу тяго-
тения, и вещество в таких хвостах летит, лишь понемногу от-
ставая от головы кометы.
Отталкивательная сила по своему действию чрезвычайно
напоминает самый обыкновенный ветер. Возьмите пригоршню
песка, сыпьте его тонкой струйкой и одновременно дуйте на
него. Мелкая пыль полетит почти по прямой линии в сторону,
207
Три типа хвостов.
пылинки среднего размера, описай
дугу, упадут поодаль, а песчинки —
они самые тяжелые—будут падать
почти вертикально. Словом, полу-
чаются те же три типа кометных
хвостов.
Бредихин пришел к заключе-
нию, что отталкивательная сила
действует энергичнее всего на самые
мелкие и легкие частицы и чем они
мельче и легче, тем сильнее сказы-
вается ее действие. Основываясь на
этом, ученый предположил, что хво-
сты первого рода состоят из частиц
самого легкого газа — водорода.
Хвосты второго типа образуются из
паров легких металлов, таких, как
натрий, кальций, калий, а хвосты
третьего рода состоят из паров бо-
лее тяжелых металлов, таких, как
железо.
Впоследствии выяснилось, что
все хвосты первого рода действительно образуются из газов,
но только не из водорода. Водородом кометы бедны. Они со-
стоят главным образом из окиси углерода и азота. Хвосты
второго и третьего типов — пылевые, но в основном Бредихин
был безусловно прав: действие отталкивательных сил сказы-
вается сильнее всего именно на мельчайших частицах.
В дальнейшем, уже в наше время, работы Ф. А. Бредихи-
на развил и дополнил директор Московского государственного
астрономического института имени Штернберга, член-корре-
спондент Академии наук СССР Сергей Владимирович Орлов.
Он нарисовал подробную картину тех явлений, которые
происходят в голове кометы: как вскипают и испаряются под
действием жара солнечных лучей металлы и замерзшие газы;
как образуется пыль в голове кометы от столкновений оскол-
ков между собой и с встречными метеоритами.
Все свои выводы профессор Орлов подтвердил точными
математическими расчетами. За свою работу ученый был удо-
стоен Сталинской премии.
Таким образом, всё самое основное и важное из того, что
мы знаем о кометах, было добыто нашими, астрономами.
208
Природа загадочной силы
Большинство ученых, которые изучали кометные хвосты*
склонялось к мысли, что таинственной отталкивательной силой
является не что иное, как солнечный свет, но в то же время
казалось невероятным, как это свет — такой невесомый, неве-
щественный — может сдувать и гнать частички пыли и газов,
уподобляясь обыкновенному ветру.
Проверяя эту догадку, ученые пробовали делать опыты.
Они направляли луч яркого света на крыльчатки, вроде ма-
леньких ветряных мельниц, и надеялись, что их крыльчатки
будут вертеться. У одних ничего не получалось, из таких опы-
тов, у других крыльчатки действительно начинали крутиться,
но потом, при проверке, неизменно оказывалось, что крутились
они совсем от иных причин, а не от давления световых лучей.
Вопрос оставался нерешенным до тех пор, пока за него
не взялся крупнейший русский ученый Петр Николаевич Ле-
бедев.
П. Н. Лебедев обратил внимание на то, что мелкие ча-
стицы в кометных хвостах улетают прочь от Солнца быстрее,
чем более крупные. Для самых мельчайших частиц, как это
доказал Бредихин, отталкивательная сила превышает тяготе-
ние в 18 раз, для более крупных она слабее тяготения
только в 2 раза, самые же крупные частицы — песчинки и
камни, которые находятся в голове кометы, — повинуются
только тяготению, и отталкивательная сила на них почти не
действует.
Это была весьма важная мысль. Ведь сила тяготения за-
висит от массы тела. Солнце притягивает к себе и маленькую
песчинку и огромную планету соответственно их массам-
Иное дело отталкивательная сила: она маленькую пы-
линку отгоняет энергичнее, быстрее, чем большую. Значит, —
рассуждал Лебедев, — эта отталкивательная сила, повиди-
мому, может действовать только на поверхность тел, а не на
их массу.
Это открытие Бредихина послужило для Лебедева пер-
вым доказательством существования светового давле-
ния и той путеводной звездой, которая повела его мысль
к дальнейшим открытиям.
Очевидно, таинственная отталкивательная сила, исходя-
щая от Солнца, в самом деле подобна ветру, потому что дей-
ствует она только на поверхность тел. Ветер легко под-
209
П. Н. Лебедев.
действовать исключительно
падает.
нимает и несет тонкую дорожную
пыль, а песчинки для него уж
слишком тяжелы. Он лишь пере-
катывает их с места на место. Ка-
мешки же ветер даже пошевелить
не может. Вес песчинок для вет-
ра — помеха. Чем меньше пред-
мет, тем он податливее давлению
ветра. Это подтверждается весь-
ма простым расчетом.
При уменьшении размеров
тела вдвое его масса или его
вес убывают в 8 раз, а поверх-
ность вчетверо. При уменьшении
тела в 10 раз его масса сокра-
тится в 10X10X10=1 000 раз,
а поверхность только* в 100 раз.
Может быть, отталкиватель-
ная сила и есть давление солнеч-
ных лучей? Ведь свет тоже может
на ту поверхность, на которую он
Следовательно, при уменьшении размеров какого-либо
предмета его зависимость от силы тяжести будет убывать бы-
стрее, чем податливость световому давлению.
П. Н. Лебедев стал мысленно уменьшать размеры пыли-
нок, высчитывая, не может ли световое давление, не чувстви-
тельное для крупной пылинки, оказаться ощутимым для ма-
ленькой. И он пришел к заключению, что могут существовать
песчинки, для которых притяжение и отталкивание уравнове-
сятся. Такая пылинка будет в равной мере и притягиваться и
отталкиваться, и она не сможет ни приблизиться к Солнцу,
ни удалиться от него.
Для более мелких частиц отталкивание окажется сильнее
притяжения, и они, наперекор ему, подхваченные светом, как
ветром, стремительно помчатся прочь от Солнца. Именно из
таких частиц и состоят, повидимому, кометные хвосты.
Взволнованный этими мыслями, Лебедев написал в одном
письме: «Я, кажется, сделал очень важное открытие».
Когда Лебедев приступал к намеченной им работе по ис-
следованию действия света, он не имел еще ученого звания.
В 1894 году Лебедев опубликовал первую часть своего труда.
210
Совет Московского университета оценил громадное значение
открытия Лебедева и присудил ему ученую степень доктора
наук без предварительной защиты диссертации и без сдачи
экзаменов. Случай весьма редкий в истории университета.
К своему открытию Лебедев пришел путем рассуждений
и подтвердил его математическими расчетами. Но он прекрас-
но понимал, что одного этого недостаточно, — нужен опыт, ко-
торый воочию показал бы силу светового давления.
Опыт профессора Лебедева
Вертушки из прибора
П. Н. Лебедева.
был устроен так, что световой
После нескольких лет упорной работы Лебедев придумал
прибор, который мог не только показать световое давление, но
и измерить его величину.
Самая основная часть этого прибора имела вид вертушки.
На особых держателях он укрепил три пары платиновых кру-
жочков. Кружки были по полсантиметра в поперечнике. Два
правых кружка Лебедев отполировал до зеркального блеска,
а два левых имели одну сторону блестящую, а другую — по-
крытую чернью. Кроме
того, одна пара кружков
была толще и, следова-
тельно, тяжелее.
Свою вертушку про-
фессор Лебедев подвесил
на шелковинке внутри
стеклянного баллончика,-
как у электрической лам-
почки. Из баллончика был
выкачан воздух, чтобы он
не меша(л вертушке вра-
щаться. Затем профессор
Лебедев направил на
кружки — крылышки вер-
тушки — пучок света от
сильного фонаря. Его прибор
луч можно было направлять попеременно то на правые
кружки крыльчатки, то на левые, то спереди, то сзади. Это
было нужно, чтобы избежать ошибок, которые делали его
предшественники.
211
Схема прибора для измерения свето-
вого давления: 3 — зеркала, В — водя-
ной фильтр, Л — линзы, Р — пластинка,
О — вертушка.
Опыт начался. Про-
фессор Лебедев посылал
по очереди световые пуч-
ки на правые и левые
крылышки. Свет ударялся
о зеркальные кружки и
слегка толкал их. От
толчков вертушка стала
поворачиваться на шелко-
винке в разные стороны,
как балансир карманных
часов.
Наблюдая и измеряя
размах качаний вертушки,
профессор Лебедев дока-
зал, что свет давит на все
предметы, на которые па-
дает.
Кроме того, он опре-
делил величину светового
давления. Она оказалась
весьма маленькой. На
расстоянии Земли солнеч-
ный свет давит на все
предметы с силой всего
лишь около 0,5 милли-
грамма на квадратный метр.1 Ничтожная величина светового
давления объясняет, почему предшественники Лебедева не
могли добиться успеха в своих попытках измерить эту вели-
чину.	f
Блестящий опыт был проведен Лебедевым настолько
безукоризненно и убедительно, что никто в мире не смог воз-
разить ему.
Самые ярые противники светового давления, до той поры
упорно отрицавшие его, были вынуждены признать себя
неправыми. Оспаривать существование светового давления
после доказательств Лебедева было бессмысленно.
Определив величину светового давления на твердые тела,
Петр Николаевич приступил к исследованию действия свето-
1 Точнее — 0,465 дины, или 0,474 миллиграмма на квадратный метр.
212
вых лучей на частицы разреженных газов. Это была несрав-
ненно более трудная задача, чем первая. К 1910 году
П. Н. Лебедев при помощи нового остроумного опыта спра-
вился с ней и определил величину светового давления на
частички разреженных газов.
В дальнейшем научно-исследовательская работа П. Н. Ле-
бедева встретила серьезные препятствия.
Он вынужден был уйти из университета, протестуя против
разгрома, учиненного там царским министром просвещения.
Министр, которого напугали сходки студентов по случаю
смерти великого русского писателя Льва Николаевича^ Тол-
стого, добился ареста нескольких студентов, а ректора уни-
верситета и его двух помощников уволил. Это вызвало еще
большее возмущение среди студентов, а сто двадцать пять
профессоров и доцентов заявили о своем уходе из универси-
тета. Ушел великий русский биолог К- А. Тимирязев, ушел
П. Н. Лебедев, все самые передовые, самые лучшие ученые.
Лебедев очень любил свое дело, науку, свою лабораторию
и студенческую молодежь, жадно впитывавшую каждое его
слово.
Ему было тяжело расставаться со своей работой, но и ми-
риться с насилием и произволом он тоже не мог.
Известие об уходе Лебедева из университета быстро до-
стигло заграницы. Из разных стран посыпались Лебедеву при-
глашения на работу. Ему предлагали прекрасно оборудован-
ные лаборатории, большие суммы денег на опыты. Но Лебе-
дев не согласился покинуть свою родину.
Собрав свои сбережения и прибегнув к помощи частных
лиц, П. Н. Лебедев снял полутемный подвал и устроил там
свою лабораторию. К нему пришли его помощники, в этой
лаборатории собирались студенты. Они прекратили всякую
исследовательскую работу в университете, предпочитая под-
вальную лабораторию П. Н. Лебедева.
Среди студентов, работавших у Лебедева в этой подваль-
ной лаборатории, был один из его лучших и талантливейших
учеников, впоследствии президент Академии наук СССР
Сергей Иванович Вавилов.
Нервные потрясения, напряженная работа в сыром и не-
удобном помещении подорвали здоровье П. Н. Лебедева. Он
простудился и 14 марта 1912 года умер, не закончив полно-
стью исследования светового давления. Эту работу завершили
затем его ученики.
213
Пять десятых миллиграмма
Давление, равное пяти десятым миллиграмма на квадрат-
ный метр, — величина совершенно ничтожная и почти неза-
метная. Если человек идет по дороге спиною к солнцу, то
солнечные лучи помогают ему двигаться, подталкивая сзади
с силой, равной примерно половине миллиграмма. Представь-
те, что майский жук или пчела взялись помогать человеку и
Простейший прибор, показываю-
щий давление световых лучей.
Мельчайшие песчинки пересыпа-
ются из одного отделения в дру-
гое. Лучи света электрической
дуги, собранные линзой, падают
на струйку песчинок и застав-
ляют их отлетать в сторону.
подталкивать его сзади, — их
«помощь» была бы гораздо за-
метнее, чем давление солнеч-
ных лучей.
Если подсчитаем, как ве-
лика отталкивательная сила
солнечного света по отношению
ко всему земному шару, то то-
же получим весьма незначи-
тельные цифры.
Давление света на поверх-
ность земного шара равна все-
го лишь 60 тысячам тонн, — по
сравнению с могучей силой тя-
• готения световое давление—ве-
личина совершенно ничтожная.
Иначе дело получается,
когда свет действует на очень
мелкие частицы. Для пылинки,
имеющей форму шарика, и раз-
мером около полутора микро-
нов в поперечнике, световое
давление солнечных лучей бу-
дет равно притяжению Солнца.
Такая пылинка уже не сможет
упасть на Солнце, так как ее
отгонят световые лучи.
Более мелкие частицы —
вроде тех, которые содержатся
в голове кометы, — подхвачен-
ные световыми лучами, стре-
мительно улетают прочь от
Солнца, образуя у комет кра-
сивые хвосты.
214
Профессор Орлов установил, что в хвостах комет бы-
вают частицы, для которых световое давление в тысячу раз
превышает притяжение.
Чем ближе к Солнцу, тем сильнее становится давление
его лучей. На расстоянии в 19 тысяч километров от поверх-
ности Солнца оно будет равно 30 килограммам на квадрат-
ный метр, то есть сравняется с силой самого яростного
урагана.
Ураган выворачивает с корнем деревья, срывает крыши,
разрушает дома, подхватывает и уносит людей, опустошая
и разрушая целые районы. То же самое может сделать и свет.
Физики утверждают, что «с помощью достаточно сильного
света можно сбить человека с ног, так же как и сильной
струей воды из брандспойта». Конечно, трудно представить
себе луч света, способный свалить человека с ног. Это выра-
жение кажется странным, но оно совершенно верно.
Вблизи поверхности очень горячих звезд световое давле-
ние достигает огромной силы, во много раз превышающей си-
лу самых яростных ураганов на Земле.
Свет Солнца также играет значительную роль в нашей
планетной системе. Он, например, не допускает образования
на Луне сколько-нибудь значительной атмосферы.
Луна мала. Сила тяготения на ее поверхности в шесть раз
меньше, чем на поверхности Земли. Луна поэтому не в со-
стоянии удерживать возле себя наиболее легкие и подвижные
молекулы газов. Никому из наблюдателей до сих пор не уда-
лось заметить на Луне каких-либо признаков атмосферы.
Академик В. Г. Фесенков на основании теоретических
расчетов пришел к выводу, что силы тяготения Луны всё же
достаточно, чтобы удерживать возле себя частицы наиболее
тяжелых газов — углекислоты, кислорода, аргона. Атмосфера,
хотя бы очень тонкая и разреженная, на Луне должна быть
обязательно.
Московский астроном Ю. Н. Липский, основываясь на
расчетах В. Г. Фесенкова, с помощью особого прибора боль-
шой точности исследовал состав света, отражаемого Луной.
Он установил присутствие на Луне чрезвычайно разреженной
атмосферы. Ее плотность в 10 тысяч раз меньше плотности
воздуха на Земле. Она разрежена примерно так же, как воз-
дух у нас в стратосфере—на высоте 75—80 километров.
Увеличиться за счет газов, выделяющихся из недр, атмо-
сфера Луны не может. Солнечные лучи «сдувают» каждую
частицу, как только она поднимется над поверхностью Луны
на высоту нескольких километров.
Как показывают последние исследования академика
В. Г. Фесенкова и профессора И. С. Астаповича, Солнце по-
кушается и на нашу атмосферу.
Хвост земного шара
Осматривая зодиакальные созвездия, астрономы еще в
прошлом столетии заметили на небе слабосветящееся, еле
различимое пятно. Оно обычно видно очень плохо, а если чуть
затуманится атмосфера или выглянет Луна, пятно вовсе про-
падает из вида. Удобнее всего наблюдать это пятно в южных
районах нашей страны, где небо чисто и ночи темны.
Видимый поперечник пятна равен примерно 10°, то есть
оно раз в двадцать больше полной Луны. В течение года
загадочное пятно проходит по всем созвездиям Зодиака, не-
изменно располагаясь против Солнца. Эта особенность и по-
родила его название — противосияние.
Для объяснения странного явления ученые высказывали
самые различные предположения. Все они основывались на
догадках, на умозрительных заключениях, но не на измере-
ниях или исследованиях.
Исстари повелось, что русские ученые берутся за разре-
шение наиболее трудных вопросов, за исследование наибо-
лее непонятных явлений природы. Не избегло этой участи и
противосияние.
В 1911 году русский астроном С. П. Минаков сделал пер-
вое важное открытие. Он установил, что противосияние распо-
лагается не точно против Солнца, а немного отклоняется
к западу.
В 1942 году в самой южной советской республике, в Турк-
менистане, где триста ночей в году небо пригодно для астро-
номических наблюдений, начались наблюдения противо-
сияния. Советские ученые определили его форму, размеры,
положение на небе и яркость.
В конце сентября 1943 года было сделано новое чрезвы-
чайно важное открытие. Оказалось, что яркость противосия-
ния изменчива, по временам оно сильно разгорается, а потом
опять притухает.
216
При этом выяснилось, что изменения яркости противо-
сияния в точности совпадают с появлением полярных сияний
в Арктике. Когда жители Мурманска любуются игрой света
над полюсом, — астрономы в Ашхабаде видят вспышку про-
тивосияния. Такое совпадение не может быть случайным. Оче-
видно, причина и полярных сияний и противосияния одна и та
же. В обоих случаях светятся сильно разреженные газы под
действием наэлектризованных частичек, извергнутых Солнцем
во время солнечных бурь.
Ученые попробовали измерить расстояние до противо-
сияния. Они выполнили это тем же способом, каким было из-
мерено расстояние до Луны. Сложность заключалась только
в том, что расплывчатые очертания и слабый свет противо-
сияния не позволяли выполнить измерение с большой точно-
стью. Расстояние до него было определено примерно в 150—
200 тысяч километров, то есть оно находится вдвое ближе
Луны. Но откуда же в пространстве могут взяться разрежен-
ные газы, похожие по своему составу на воздух?
Академик В. Г. Фесенков и профессор И. С. Астапович,
изучавшие явление противосияния, пришли к выводу, что от
нашей планеты в сторону, противоположную Солнцу, тянется
газовый поток вроде небольшого кометного хвоста.
Так как Земля движется по орбите вокруг Солнца, то этот
газовый поток немного отстает к западу. По величине отста-
вания удалось выяснить скороть, с какой удаляются газовые
частички. Она равна примерно 10 километрам в секунду, а это
означает, что земной шар в каждую секунду теряет около
100 кубометров воздуха. Очевидно, отдельные «неосторожные»
молекулы воздуха из самых верхних слоев атмосферы подни-
маются на такую высоту, что земное тяготение оказывается не
в силах их удержать. Их подхватывают солнечные лучи и уно-
сят прочь от Земли. Частицы нашего воздуха, чересчур уда-
лившиеся от родной планеты, бывают «наказаны» и навсегда
лишаются возможности вернуться домой.
Потеря 100 кубометров воздуха в секунду не опасна. Из-
за столь ничтожной убыли мы не можем лишиться атмосферы
или утратить значительную часть ее. Наша атмосфера непре-
рывно пополняется притоком газов цз земных недр. Один
только газопровод Саратов — Москва дает газов больше, чем
их похищают из атмосферы солнечные лучи. Весь наш воздух
утечь в газовый хвост не может. Утечка слишком мала, но
она, повидимому, действительно существует.
217
Когда первые путешественники отправятся на межпланет-
ном корабле в космический рейс, то, глядя назад на Землю,
они смогут увидеть ее маленький газовый хвост.
Свет, подобный урагану
Самая высокая температура, какую удавалось наблюдать
в лабораторных условиях, равнялась примерно 500 000°. Для
получения такой температуры между двумя толстыми про-
водниками натягивали тонкую и короткую проволочку из са-
мого тугоплавкого металла и пропускали по ней сильный
электрический ток.
Под действием тока проволочка мгновенно раскалялась и
превращалась в облачко металлического пара.
На звездах царят несравнено более высокие температуры.
Если на поверхности Солнца вещество нагрето до 5 700°, то,
по расчетам ученых, в его недрах должно быть не менее два-
дцати миллионов градусов. Но Солнце считается сравнитель-
но холодной звездой. Те звездочки, которые находятся в цент-
рах планетарных туманностей, имеют на поверхности темпе-
ратуру около ста тысяч градусов, а в их недрах температура
должна быть не менее пятидесяти миллионов градусов.
Представьте на миг, что в некой лаборатории удалось
раскалить булавочную головку до температуры звездных недр.
Это будет означать, что в то же мгновение лаборатория — ее
здание, земля под ней — и все, что находится вокруг этой
лаборатории, будет сожжено и развеяно силой излучения бу-
лавочной головки, нагретой до 50 миллионов градусов.
Давление света, излучаемого веществом, раскаленным на
миллионы градусов, во много раз превышает силу не только
урагана, но и силу, развивающуюся при взрыве тела или
динамита.
Если бы температура поверхности Солнца поднялась до
6 миллионов градусов, то возросшее давление солнечного све-
та отшвырнуло бы ближайшие к нему планеты в стороны, они
разлетелись бы прочь от Солнца, как мячи от ударов ногой.
Световое давление является могучей силой природы. Оно
противодействует тяготению, борется с ним, й в борьбе этих
могучих сил природы рождается всё многообразие окружаю-
щих нас звезд.
218
Эту громадную роль отталкивательных сил в мироздании
материалистическая философия предвидела задолго до опы-
тов Лебедева. В 1881—1882 годах Фридрих Энгельс писал:
«Но притяжение и отталкивание так же неотделимы друг от
друга, как положительное и отрицательное...», — и он указы-
вал, «что истинная теория материи должна отвести отталки-
ванию такое же важное место, как и притяжению...».1
Световое давление, рожденное высокой температурой в
недрах голубых и белых гигантов, особенно велико. Борьба
отталкивательных сил с тяготением раскрывается на этих
звездах наиболее наглядно, и в настоящее время удается про-
следить почти все этапы этой борьбы и получить представле-
ние о судьбах белых звезд.
Профессор Б. А. Воронцов-Вельяминов на основе много-
численных наблюдений высказывает такое предположение
о судьбе белых гигантов.
Чрезмерно высокая температура в недрах этих звезд
создает излучение огромной мощности. Потоки лучистой энер-
гии устремляются к поверхности звезды. Они раздувают
звезду, поддерживают ее верхние слои и не позволяют им
падать к центру звезды. Такие звезды огромны, они обладают
ничтожной плотностью и светят, как тысячи Солнц. Приме-
рами являются: S Золотой Рыбки — чемпион самых ярких
звезд, равная по силе света 400 тысячам Солнц; Y Лебедя,
обладающая светимостью в 32 тысячи Солнц, и Ригель —
16 тысяч Солнц.
Некоторые белые гиганты раскалены настолько, что по-
токи лучистой энергии, вырываясь из недр звезды, увлекают
за собой раскаленные пары и газы. Силы тяжести на поверх-
ности этих звезд оказывается недостаточно, чтобы удерживать
возле звезды ее атмосферу, и свет, подхватывая частички
газов, гонит их в тьму и холод межзвездного пространства.
Поверхность таких звезд представляет собой сплошной фон-
тан огня, бушующий ураган света, который срывает верхние
слои атмосферы звезды. И звезда постепенно и непрерывно
тает, рассеивая в пространстве свою массу, свое вещество.
Эти звезды — так называемые звезды WR — становятся жерт-
вами собственной «горячности», и их излучение их же раз-
рушает.
•Фридрих Энгельс. Диалектика природы. Партиздат ЦК
ВКП(б), 1936, стр. ИЗ.
•219
Есть также белые звезды, у которых, по теории, разрабо-
танной ленинградскими учеными А. И. Лебединским и
Л. Э. Гуревичем, в глубинных слоях происходит внезапное
и бурное выделение энергии. Температура звезды быстро воз-
растает. Внутреннее равновесие нарушается. Световое давле-
ние и давление перегретых газов возрастает в тысячи раз.
Звезда раздувает свою оболочку — атмосферу до невероятно
огромных размеров. Она становится так называемой «новой»
звездой.
По исследованию советского астронома Э. Р. Мустеля,
в это время с поверхности звезды происходит выброс газов
со скоростью, достигающей четырех тысяч километров в
секунду. Звезда начинает окутываться протяженной и разре-
женной атмосферой, но световой ураган, излучаемый звездой,
почти начисто сметает эту атмосферу. Раздувшаяся газовая
оболочка разлетается, образуя вокруг звезды туманное
облачко. Гонимые световыми лучами, частички паров и газов
постепенно рассеиваются в пространстве.
Количество выброшенного «новыми» звездами вещества,
по исследованиям В. А. Амбарцумяна, Ш. Г. Горделадзе и
Н. А. Козырева, не велико. Только десять тысяч вспышек
«новых» звезд выбрасывают количество вещества достаточ-
ное, чтоб можно было составить одно солнце.
Гонимые световыми лучами звезд космическая пыль
и газы собираются в пространстве отдельными облаками.
Такова, в общих чертах, роль лучевого давления в мире
звезд. Действие этой силы природы исследовано и изучено
далеко не так полно и обстоятельно, как действие силы тяго-
тения, потому что роль светового давления ученые оценили
в полной мере только в самые последние годы.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ТАЙНА РАДУГИ
Радуга приглашена в комнату
В XVII веке ученые, интересовавшиеся световыми явле-
ниями, прежде всего старались понять, в чем кроется причина
различия между лучами разного цвета: почему красный цвет
красен, а желтый — желт? И почему после дождя на небе
встает семицветная радуга? Это прекрасное явление природы
триста лет назад было загадкой, привлекавшей внимание всех
любознательных людей. Солнечные лучи, играя в водяных
каплях, как-то преломляясь и отражаясь, рождают в уходя-
щей пелене дождя светящийся радужный мост. Всем своим
видом радуга показывала, что в дождевых каплях солнечный
свет может превращаться в красивое сочетание разноцветных
лучей, но каким образом это происходит — никто не знал.
Тогда люди думали, что цвета получаются из смеси
«тьмы» и тевета». Если много света и мало тьмы, — полу-
чается желтый или красный цвет, а если много тьмы и мало
света, — синий или фиолетовый цвет. Это было ошибочное
мнение. Рассеять его сумел Ньютон, который догадался при-
гласить радугу к себе в комнату и понял, как и почему она
возникает.
Ньютон просверлил в ставне круглое отверстие шириной
в два с половиной сантиметра, другие щели и дырочки он
221
тщательно заделал и завесил, чтобы в комнате было совсем
темно. Из ящика стола Ньютон достал стеклянный клины-
шек — трехгранную призму — и поставил его ребром вниз,
поперек светового пучка, проникавшего сквозь отверстие
в ставне. Свет преломился в призме, упал на стенку красивой
радужной полоской.
С боков она была резко очерчена, а концы оставались
расплывчатыми — там свет постепенно терялся, слабел и пере-
ходил в тьму. Нижняя часть полоски имела красный цвет,
а верхняя была фиолетовой.
Перед Ньютоном светился кусочек радуги.
Первый опыт Ньютона. Призма разлагает белый свет.
Ньютон назвал радужную семицветную полоску спект-
ром. Это название было принято всеми учеными, оно упо-
требляется и в наши дни.
Ньютон задумался о причине явления: почему белый свет,
пройдя сквозь призму, изменился и стал радужным?
Другие ученые объясняли радугу просто. Они говорили,
что стекло или дождевые капли «портят» свет, и для доказа-
тельства делали такой опыт: брали вторую призму и ставили
вслед за первой, но ребром в другую сторону. Если у одной
призмы ребро было направлено вниз, то у второй — вверх.
Луч белого света, проходя сквозь две призмы, оставался не-
измененным, то есть белым.
Первая призма «портит» свет, а другая «чинит» его, —
говорили ученые. Их объяснение показалось Ньютону и не-
правдоподобным и неясным.
Он догадывался, что «порча» света ни при чем. Призма
222
не «портит», а преломляет луч. Переходя из воздуха в более
плотное вещество, то есть в стекло, луч света изменяет путь;
причем лучи разного цвета по-разному отходят от прежнего
направления.
Круче всех сворачивают с прямой дороги фиолетовые
лучи, а меньше всех — красные. Благодаря этой особенности
они расходятся веером, и на белом экране образуется радуж-
ная ленточка.
Очевидно, думал Ньютон, белый свет имеет сложный
состав. Он состоит из нескольких простых цветных лучей,
Второй опыт Ньютона. Призма не разлагает одноцветный свет.
которые рассортировываются в призме и образуют спектр.
Ниже всех в спектре располагаются красные лучи, за ними
следуют оранжевые, затем желтые, за желтыми — зеленые,
потом голубые, синие и последние — фиолетовые. Всего
Ньютон насчитал в радуге семь простых, или основных,
цветов.
Ньютон не сомневался, что он прав и что его догадка
верна, но он хотел иметь доказательства еще более неопро-
вержимые и точные.
Ученый придумал другой опыт.
Он высверлил в ставне отверстие побольше, чтобы полу-
чить более широкий пучок света. Возле отверстия поставил
призму, а за нею — щит из тонкой доски. В этом щите он
проделал небольшую круглую дырочку, а за щитом поместил
вторую призму. Позади второй призмы он поместил белую
бумагу, приколотую к стене.
223
Передвигая призмы, Ньютон сделал Так, что в дырочки
щитов попадали только красные лучи. Он хотел посмотреть,
будут ли призмы изменять или как-нибудь «портить» красный
свет, так же как они «портили» белый. Если сторонники
«порчи» света правы, то тогда три призмы «испортят» свет
больше, чем одна.
Ничего похожего на «порчу» не наблюдалось. Красный
свет оставался попрежнему красным, он ни на какие цвета
больше не разлагался и не «портился», хотя и проходил через
три призмы подряд. Призмы оказались властны только над
белым светом. С красным они ничего поделать не могли. Зна-
чит, «порча» света ни при чем. Белый цвет составной, а крас-
ный — простой, — так решил Ньютон.
Чтобы не осталось совсем никаких сомнений, Ньютон
сделал еще один опыт. Он взял круг плотной белой бумаги,
разделил его на семь секторов и каждый сектор закрасил
одним из цветов радуги. Затем он быстро закрутил круг
и увидел, что все цвета слились, смешались. Вращающийся
круг казался глазу почти белым, вернее — чуть сероватым.
Чисто белым он и не мог быть потому, что у нас нет красок
столь же чистых, как цвета радуги. Если употреблять для этого
опыта плохие краски, то круг покажется темноватым, грязно-
серым, но всё же не разноцветным. Этот последний опыт Нью- ’
тона окончательно доказал его правоту.
Он записал тогда в своем дневнике: «Наиболее удиви-
тельная и чудесная смесь цветов — белый цвет. Не суще-
ствует такого сорта лучей, который в отдельности мог бы
вызвать белый цвет. Он всегда сложен, и для получения его
требуются все вышеупомянутые цвета в правильных соотно-
шениях».
Дальнейшее исследование спектра ученый прекратил, —
он занялся другими вопросами. Но то, что он уже сделал,
было большим вкладом в науку. Ньютон объяснил явление
радуги и открыл состав белого света.
Как о других своих открытиях, так и об этом Ньютон
никому не сообщал. Сделал его и... запер в письменный стол.
В 1669 году, когда ему пришлось читать лекции студен-
там, он на этих лекциях рассказал о своих опытах и выводах.
Но Ньютон был, по свидетельству современников, плохим
лектором. Студенты ничего не понимали и частенько убегали
с его лекций. На его открытие никто тогда и внимания не
обратил.
224
Только в 1672 году Ньютон представил в Королевское
научное общество сочинение под названием «Новая теория
света и цветов».
Тайна радуги перестала быть тайной.
Свет превращается в тьму
Во время своих опытов со светом Ньютон столкнулся
с одним весьма странным явлением.
Однажды он подошел к столу. У него на столе лежали
всевозможные стеклышки, пластинки, призмы и линзы. Вни-
мание ученого привлекла одна линза, которая лежала на
стеклянной пластинке.
Ньютон взял ее, осмотрел со всех сторон, но ничего осо-
бенного не нашел. Это было самое обыкновенное слабовы-
пуклое стекло. А пластинка тоже была простая, стеклянная.
Ученый положил линзу на прежнее место и склонился
над ней. Явление, удивившее его, повторилось. Это было нечто
новое, не замеченное еще людьми. И названия поэтому это
странное явление не имело.
Под линзой светились радужные кольца — одно больше
другого. И они чередовались с совершенно темными кругами.
А в центре кругов мерцало радужное пятно-
Ньютон шевельнул линзу — кольца заколыхались. Ньютон
столкнул линзу с пластинки — кольца исчезли. Он взял
линзу и стал медлёйно опускать ее на пластинку, наблюдая,
появятся ли радужные кольца в третий раз. Они появились
как раз в тот момент, когда стекла коснулись друг друга.
Ньютон занялся разгадкой странного явления. Он менял
линзы, переворачивал их, кружил, наклонял. Переставлял
пластинки, смачивал их водой и маслом, освещал лучами раз-
личных цветов... Ученый засыпал с мыслью о цветных, коль-
цах,-а • просыпаясь, вскакивал и шел к столу, начиная снова
изучать эту загадку.
Было ясно одно — кольца возникают не в стеклах, а в
промежутке между ними. При освещении белым дневным све-
том кольца получаются радужными, потому что происходит
преломление лучей и образуется спектр. В красных же лучах
и кольца имеют красный цвет, а в синих — они синие, с одной
только разницей, что красные кольца гораздо шире синих.
225
Почему они имеют разную ширину, было непонятно, но
главное, что вызывало недоумение Ньютона,— это темные
промежутки. Ведь линза освещена ровным светом, а полу-
чаются какие-то тени, словно свет куда-то исчезает или
тухнет.	,;	: •
Это явление получило название интерференции,
а радужные кольца были названы интерференционными коль-
цами. Интерференция довольно часто наблюдается в окру-
жающей нас природе. Радужные переливы масляных пятен
на воде, причудливая игра цветов в мыльных пузырях, окрас-
ка крыльев некоторых бабочек — объясняются интерференцией
света.
Лучи сами себя тушат
Ньютон, отыскивая объяснение интерференции, допустил
ошибку.
Гениальный русский ученый М. В. Ломоносов оказался
прозорливее Ньютона. Изучая преломление и отражение све-
товых лучей, он дал более правильное объяснение этим явле-
ниям.
Основываясь на идеях о природе света, которые отстаи-
вал Ломоносов, другие ученые сумели объяснить интерферен-
цию света, которую заметил, но не понял Ньютон.
Причина возникновения темных промежутков оказалась
довольно простой и в то же время интересной: лучи света
обнаружили способность сами себя тушить. И вот как это
происходит.
Лучи падают на линзу и, конечно, проникают в нее. Часть
их отражается от внутренней поверхности стекла, остальные
следуют дальше и, пройдя сквозь линзу, встречаются с пла-
стинкой, которая лежит под линзой, и тоже отражаются. Та-
ким образом, из каждого луча после отражения получаются
два луча-близнеца, один — отраженный от линзы, другой —
от пластинки. Они летят друг другу вслед, но один из них
чуть приотстал от своего брата, так как ему пришлось про-
делать больший путь — до пластинки и обратно.
Проследим судьбу тех лучей, которые отражаются от пла-
стинки. Как только такой отставший луч на обратном пути
войдет в линзу, он обязательно попадет на дорогу, уже заня-
тую лучом, отраженным внутренней поверхностью линзы.
226
и им обоим приходится ле-
теть вместе по одному пу-
ти. Что же при этом проис-
ходит?
Уже во времена Ньюто-
на некоторые ученые дога-
дывались, что свет не такое
простое явление, каким он
кажется. Ломоносов утверж-
дал, что световые лучи нель-
зя уподобить непрерывным
струйкам, вылетающим из
светящегося тела. Свет —
колебательное движение, он
отчасти подобен звуковым
волнам, которые распростра-
няются в воздухе, или вол-
нам, образующимся на по-
верхности озера или пруда.
Свет — это тоже волны,
но волны особые: они не
нуждаются ни в воздухе, ни
в воде и летят с чудовищ-
ной скоростью в безвоздуш-
ном пространстве.
Гипотеза Ломоносова о
колебательной, волновой
природе света позволила
весьма удачно объяснить об-
разование цветных колец в
опыте Ньютона.
Нарисуем на чертеже
пути лучей не прямыми ли-
ниями, а волнистыми и по-
смотрим, что получается.
Луч света, отраженный пла-
стинкой, попал на чужую
дорогу. Но он отстал от
луча, отраженного поверхно-
стью линзы, и летит по его
следам. Допустим, что про-
межуток в этом месте был
Наверху изображены интерферен-
ционные кольца, под ними — лин-
за, лежащая на пластинке. Ин-
терференционные кольца возни-
кают в воздушном промежутке
между линзой и пластинкой. Вни-
зу— чертеж хода лучей, отлича-
ющихся друг от друга на длину
одной волны (получается усиле-
ние колебаний) и на длину полу-
тора волн (получается ослабле-
ние колебаний: лучи тушат друг
друга).
227
узенький и луч отстал от своего товарища настолько, что
гребни волн этого луча приходятся как раз на впадины волн
первого луча. Гребни против впадин! Одна волна стремится
вверх, другая вниз. Ясно, что если одна толкает вверх, а дру-
гая тянет вниз, то у них ничего путного не выходит. Они
гасят друг друга, а глаз в этом месте видит темноту.
Иначе получается в том месте, где промежуток пошире
и луч, отраженный пластинкой, отстает на длину целой волны.
Теперь уж гребень окажется на месте гребня другого луча,
а впадина против впадины; они вместе и дружно либо тол-
кают вверх, либо тянут вниз. Они усиливают друг друга, по-
могают себе, и глаз в этом месте видит светлое кольцо.
Чуть подальше, где промежуток еще шире и луч отстанет
от своего товарища на полторы длины-волны, там гребни
опять придутся на впадины и лучи погасят друг друга.
В тех местах, где лучи помогают друг другу, образуются
светлые кольца, а там, где отставший луч гасит, уничтожает
своего товарища, получается темное кольцо.
Всё дело в толщине промежутка. Где промежуток равен
половине длины световой волны, или полутора, или двум
с половиной волнам,—там световые волны гасят друг друга.
Где промежуток равен целому числу волн, — там лучи взаим-
но усиливаются и образуется светлое кольцо.
Если дело в ширине промежутка, то невольно возникает
мысль: нельзя ли таким образом определить длину свето-
вой волны? Можно. Для этого достаточно измерить промежу-
ток между линзой и пластинкой, там, где образуется первое
светлое кольцо. В том месте ширина промежутка как раз
равна длине одной волны. Под вторым кольцом она будет
равна двум волнам, под третьим—трем и так далее.
Так и было сделано учеными. Пользуясь интерференцион-
ными кольцами, ученые измерили длину световой
волны. Длиной волны называют расстояние от гребня до
гребня или от впадины до впадины.
Наименьшая мера длины
В красном свете интерференционные кольца получаются
широкие, а в синем и фиолетовом — узкие. Причина такой
разницы понятна: волны красного света длиннее, чем волны
228
синего света. У красного света «шаг» шире, а у синего он
короче, то есть каждому цвету свойственна определенная
длина волны. И, когда мы видим предмет, отражающий длин-
ные волны света, мы говорим: «он красный», — а когда корот-
кие, называем его синим. Глаз различает разницу в длине
волн — он различает цвета.
Сейчас длины световых волн измерены очень точно. Но
мера, которой приходится их мерить, очень мала, и с ней надо
познакомиться, так как в обычной жизни эту меру не упо-
требляют.
Сантиметр, как вы, безусловно, знаете, разделен на десять
миллиметров. Миллиметр — маленькая величина, но всё же он
отлично виден: толщина спички, например, равна двум мил-
лиметрам.
В свою очередь, миллиметр делится на тысячу частей,
и одна тысячная доля названа микроном. Микрон — очень
маленькая мера. Надо иметь превосходнейшее зрение, чтобы
увидеть предмет величиной в несколько микронов, а один
микрон невидим, — он слишком мал.
Точка, например, в этой книге имеет в поперечнике 500
микронов, толщина бумажного листа равна примерно 100 ми-
кронам, человеческий волос вдвое тоньше бумаги — 50 микро-
нов. Шелковинка имеет толщину в 10 микронов, а паутинка —
самая тонкая, нежная ниточка, которую выпускает паук, —
равна 5 микронам. Микрон—это мера, которая впятеро
меньше толщины паутинки.
Ну, а для измерения длины световых волн даже микрон
великоват, его приходится делить еще на тысячу частей. Одна
тысячная доля микрона называется миллимикроном,
всё равно, как тысячная доля метра называется миллиметром.
Обозначается миллимикрон двумя буквами «м», но одна из
них латинская, а другая греческая: m
Красный свет, например, имеет волны длиной в 750 мил-
лимикронов, зелёный свет — 500 миллимикронов, а фиолето-
вый — 400 миллимикронов.
Таким ‘образом, пока зелёный луч * пробежит* вдоль Одной
буквы в книжке, он совершйт чётырё тысячи’ колёбаний,
четыре тысячи гребней и чётырё тысячи впадин -улягутся на
Протяжений одной только буквы. А в точке уляжется тысяча
волн; Так малы световые волны.
Чем длиннее водны, тем краснее свет, а чем короче, тем
он оинее. Какой-нибудь предмет — пусть это будет ягода —
229
отражает световые волны длиной в 750 миллимикронов; мы
смотрим на ягоду и говорим: «это спелая вишня». А если бы
волны отраженного света были короче 500 миллимикронов,
мы сказали бы: «пусть дозревает — зеленая еще!»
Плод, отражающий лучи с длиной волны в 600 миллими-
кронов, — яркооранжевый мандарин или апельсин.
Так наш глаз, различая световые волны по их длине,
различает цвета. И мы видим всю красоту окружающей при-
роды, богатство красок, тонов, оттенков, украшающих нашу
весну, лето, осень и зиму. А всё это — результат воздействия
на наш глаз волн не короче 400 миллимикронов и не длиннее
750 миллимикронов.
Особенности цветных лучей
Свойства световых лучей разного цвета зависят от длины
их волн. Что невозможно для синего цвета, то легко выпол-
няет красный — и наоборот. Когда во время Великой Отече-
ственной войны объявляли воздушную тревогу, то в домах
завешивали окна и гасили свет, на улицах выключали фонари
и автомобили бежали с потушенными фарами. Город погру-
жался в глубокую тьму.
Оставались гореть только синие лампочки, они светились
в номерных знаках, в парадных некоторых зданий, в магази-
нах, автобусах и над постами милиции. Только синие лам-
почки имеют право гореть во время воздушной тревоги. Они
безопасны: летчик вражеского самолета не увидит их света.
Синие лучи — плохие бегуны, они никогда не достигнут той
высоты, на которой летит самолет, и летчик видит внизу
сплошную тьму.
А почему так? Да потому, что воздух наполнен крошеч-
ными частичками, пылинками, дыминками и капельками водя-
ного пара. Все эти частицы очень малы. Их размеры колеб-
лются около полумикрона, — есть, конечно, и больше и мень-
ше, но в среднем примерно такие.
Представьте себе: летит луч синего света. Длина его
волны равна 400 миллимикронам. Он налетает на пылинки
величиной в 500 миллимикронов. Они больше, чем длина
волны синего света, синий свет не может преодолеть такое
препятствие. Он частично гаснет, частично отражается и летит
230
в разные стороны и при этом очень сильно ослабляется. Для
синего света наш воздух, особенно воздух городской, плохо
прозрачен.
Иное дело — красный луч: длина его волны почти вдвое
больше, чем у синего, — 750 миллимикронов. Больших пыли-
нок и дыминок в воздухе летает мало. А маленькие красный
свет минует легко.
Вот поэтому во время тревоги гасят все огни, и особенно
красные, а синие оставляют. Их мелковолнистые лучи далеко
не улетят.
Размашистые волны красного света делают его очень
«дальнобойным». Красный свет хорошо виден даже в тумане,
даже в дыму.
У автомобилей стоп-сигналы делают красными, пожарные
мигалки красные, надписи «Запасный выход» в театрах и кино
тоже красные, хотя светят они не ярко, не мешают смотреть
на сцену, но в случае пожара их свет будет заметен даже
сквозь дым.
Хвостовой фонарь на последнем вагоне поезда красный.
Путевые сторожа, обходчики, стрелочники имеют всегда при
себе фонарь с красными стеклами и красный Флаг, чтобы в
случае опасности предупредить машиниста. Красный цвет
выбран для сигналов не случайно: он виден издалека.
Вам, конечно, не раз приходилось наблюдать закат
солнца. Иногда закат бывает багряным, пурпуровым, и ка-
жется, что тучи горят красным пламенем. А заходящее солнце
всегда кажется красноватым. Объяснение этого явления та-
кое: вечером, как и утром, косым солнечным лучам прихо-
дится пронизывать большую толщу воздуха. Иногда атмо-
сфера бывает наполнена большим количеством пыли или ча-
стичек воды. В этом случае почти все фиолетовые, синие,
голубые и зеленые лучи, проходя сквозь эту пыль, гаснут, или,
как говорят ученые, рассеиваются. Желтые, оранжевые и
красные лучи преодолевают толщу воздуха со всеми плаваю-
щими в ней примесями гораздо лучше своих собратьев из
фиолетовой части спектра. Только они достигают нашего
глаза, и мы видим диск заходящего солнца огненно-красным,
а иногда даже багровым.
Такое же покраснение солнечного диска наблюдается в те
дни, когда где-нибудь поблизости горит лес или торф и в
воздухе плавает много дыминок.
Эти свойства лучей разного цвета по-разному преодоле-
231
вать муть, плавающую-в. воздухе или -в воде, может показать
вам очень простой опыт. Для него понадобится широкая стек-
лянная труба длиной около полутора метров. В один - конец
этой трубы следует вставить на водонепроницаемой- замазке
двояковыпуклую линзу. Она будет служить  дном , сосуда.
В трубу налейте воды, к которой прибавлено немного раство-
ра мастики в спирту или молока, чтобы вода была-слегка
мутная.
Под нижним концом зажигают сильный источник света —
электрическую дугу или мощную лампу. Свет ее параллель-
ным пучком лучей через .линзу проникает в- мутную воду,
и вода в трубе освещается изнутри всеми цветами радуги.
Нижняя часть трубы светится фиолетово-синими лучами,
середина — зеленовато-желтыми, а верх — красными. • Сразу
становится ясным, насколько красные лучи проникают дальше
фиолетовых. Они свободно пробивают метровый слой мутной
воды и рассеиваются только в верхней части трубы.  ..
Чем длиннее световые волны, тем легче они преодолевают
пыль, дым, туман и тем дальше распространяются.
Открытие лучей-невидимок
После опубликования «Оптики» Ньютона прошло почти
сто лет. Ученые • повторяли его опыты и видели, что цвета
спектра очень плавно, постепенным переливом, переходят
один в другой. Желтый незаметно сливается с оранжевым,
оранжевый без какой-либо видимой границы переходит в
красный, а красный также постепенно темнеет, незаметно
исчезает, уходя в темноту. Создается впечатление, что тем-
нота за красным концом спектра—тоже цвет, но цвет осо-
бенный, неуловимый для нашего глаза.
Эту догадку ученые попробовали проверить при помощи
термометра. Они укрепили его пониже красного края спектра
и увидели, что через несколько мгновений ртуть в термометре
довольно быстро поползла вверх. Прибор показал температуру
на несколько градусов больше, чем в красных лучах!
Значит, ниже красных лучей расположены еще какие-то
лучи —темные, невидимые, но теплые, и их присутствие обна-
руживает термометр. Эти темные лучи были названы й н ф р а-
К р а сн ы м и, то есть «ниже красных». .
232
Изучить новое явление природы в те годы было невоз-
можно: наука не имела еще достаточно точных и чувствитель-
ных приборов. Инфракрасные лучи были исследованы более
обстоятельно в последующие годы.
Мир в ином свете
В повседневной жизни мы зачастую сталкиваемся с этими
лучами. Видеть мы их, конечно, не в состоянии, но ощущаем
их действие сплошь и рядом.
Каждое даже не раскаленное, а только нагретое тело—
например утюг, печка — испускают невидимые инфракрасные
лучи. Свойства этих лучей поразительны и разнообразны. В
настоящее время изобретен инфракрасный бинокль, позволяю-
щий видеть мир в этих лучах.
Представьте себе: в комнате — полная тьма. Вы берете
бинокль, позволяющий видеть предметы в инфракрасных лу-
чах, и осматриваете комнату. На коврике лежит кошка. Вы
знаете: днем эта кошка была черна, как сажа, сейчас она
серебристая и светится. Печь в углу сияет, как огромный
фонарь, и освещает всё вокруг себя. На столе сверкает не-
остывший чайник. Стены в комнате разные: наружная, холод-
ная,— темная, а внутренняя перегородка — светлая. .Словом,
мы увидим светлыми все теплые предметы и темными—хо-
лодные.
На улице инфракрасный бинокль покажет, что светится
земля, нагретая за день солнцем, дома — потому что они
отапливаются, радиаторы автомобилей — в них горячая вода.
И все живые существа будут хорошо видны по их тепловому
излучению.
Мир, озаренный инфракрасными лучами, мы можем уви-
деть также при помощи фотографического аппарата.
... Не так давно фотографы изобрели способ делать снимки,
пользуясь инфракрасными лучами вместо световых. Для таких
съемок употребляют обычные фотоаппараты, но пластинки
предварительно обрабатывают особым химическим составом.
Снимки, сделанные на таких пластинках, показывают, как
выглядит природа, озаренная инфракрасными лучами. Снег
получается черный, -как уголь, потому что он холодный» а
головешка, только что выброшенная из печки,—белоснежной,
потому что она горячая.
233
Снимок, сделанный в обычных
световых лучах.
м лит 1.Л1 i!h n/z/iffr
Снимок, сделанный в инфракрасных
лучах.
Трава и листва деревьев кажутся усыпанными снегом,
так как растительность сильно отражает инфракрасные лучи,
и она выходит на снимке белой. Пейзаж, сфотографирован-
ный в жаркий летний полдень, производит впечатление зим-
него, снятого при луне.
Для примера приведены два рисунка, сделанные с фото-
графий.
Левый выполнен обычным способом на простых пла-
стинках: у забора растет трава, кустик и сидит лягушка. Осве-
щенные солнцем предметы получились светлыми. Тени вышли
темными и лягушка как лягушка.
Правый снимок сделан в инфракрасных лучах. Забор, на*
гретый солнечными лучами, получился серым. Трава и листва
на кустике белоснежные, словно они покрыты инеем, а лягуш-
ка черна, как вакса.
Листва отражает тепловые лучи, а лягушка поглощает:
она влажная, холодная, — поэтому зеленая лягушка получи-
лась черной, а зеленая трава — белой.
Фотоаппараты, приспособленные для съемок в инфра-
красных лучах, обладают, кроме того, удивительной зор-
костью. Пусть вокруг клубится туман, пусть будет ничего не
видно в двух шагах из-за дыма или пыли, — всё равно фото-
аппарат «видеть» будет: на снимках получится вполне ясное
изображение—так, как будто никакого тумана или пыли не
было.
234
Такая особенность инфракрасных лучей позволяет фото-
графировать весьма удаленные предметы. Туманная дымка,
обычно застилающая даль, прозрачна для инфракрасных
лучей, и какая-либо гора, высокая башня и колокольня, кото-
рые находятся в тридцати или сорока километрах, обычно
совершенно невидимые, отчетливо выступают на инфракрас-
ной фотографии. Иногда удавалось фотографировать горы,
находившиеся более чем в ста километрах от фотоаппарата.
Применение фотографии невидимого
Замечательные свойства инфракрасных лучей привлекли
внимание астрономов. Они поспешили приспособить техниче-
скую новинку к изучению Вселенной. Инфракрасная фотогра-
фия обещала дать возможность посмотреть на мир как бы
чужими глазами и увидеть то, что недоступно нашему зрению.
Это предвидение полностью оправдалось.
На телескоп надели «инфракрасные очки», то есть свето-
фильтр, который прозрачен только для красных и инфра-
красных лучей. Остальные световые лучи — синие, зеленые,
желтые — надо было задержать, чтобы они не мешали тонким
измерениям.
Обязанность наблюдателя исполняли: либо фотопла-
стинка, способная воспринимать инфракрасные лучи, либо
электрический глаз — фотоэлемент.
Чувствительность такого рода приборов довольно велика:
например, с их помощью удалось измерить то количество теп-
лоты, которое несут к нам лучи Полярной звезды. Оказалось,
Полярная звезда на каждый квадратный метр земной поверх-
ности посылает одну малую калорию за сто лет. Чтобы вски-
пятить наперсток воды лучами Полярной звезды, надо было
бы собирать эти лучи с площади в один гектар целый год.
При помощи фотографии невидимого в Государственном
астрономическом институте имени Штернберга в Москве
астроном Л. Н. Радлова получила в инфракрасных лучах не-
сколько удачных снимков невидимых звезд. Эти темные, но
теплые небесные тела почти не испускают видимого света, они
излучают главным образом инфракрасные лучи, потому что
они холодны — их поверхность не горячее углей потухающего
костра. Самая холодная из таких «инфракрасных» звезд имеет
235
Фотографии окрестностей звездной кучи в- созвездии - Стрельца;
наверху — сделанная на обычных фотографических пластинках,
внизу —на пластинках особо чувствительных к красным лучам..
температуру всего лишь около 600°, а температура сверх-
гиганта эпсилона Возничего 1 350°.
Инфракрасные звезды успешно изучают в настоящее
время в Абастуманской обсерватории на Кавказе.
Пока еще не известно, много ли подобных звезд в окре-
стностях Солнца и нет ли в пространстве совсем темных
и холодных звезд. Это покажет будущее.
Но мы с гордостью можем отметить, что на рубеже вто-
рой половины XX века современная техника дала науке спо-
соб видеть невидимое.
Астрономы «слушают» небо
Инфракрасные лучи — еще не самые «дальнобойные», не
самые «проницательные». Есть излучение, которое обладает
более длинными волнами, от 300 микронов до нескольких
тысяч метров и почти совсем не знает препятствий. Ни камни,
ни кирпич, ни дерево, ни бетон не могут его задержать. Тол-
стая кирпичная стена для таких лучей прозрачна, как,стеклян-
ная. И только хорошие проводники электричества — железо,
медь и другие металлы — отражают и поглощают их. Это
излучение известно под названием радиоволн.
Радиоволны — это колебания, которые по своей природе-
подобны световым и отличаются от них только длиной волны.
В настоящее время астрономы стараются приспособить^
радиоприборы для изучения неба.	.......
После измерения расстояния до Луны с помощью радио-
дальномера ученые направили антенну радиолокационной,
станции /на Солнце, рассчитывая послать сигнал на Солнце*
и получить ответ. Из этой попытки ничего не вышло. Как
только антенна повернулась к Солнцу, из громкоговорителя
раздался оглушительный рев, напоминающий рычание львов.
Солнце, оказалось, само излучает короткие радиоволны, кото-
рые могут быть восприняты антеннами земных станций.
Это открытие не было особенной новостью. Радиолюби-
тели, пользовавшиеся коротковолновыми приемниками, уже
давно замечали, что с восходом солнца приемники начинают
улавливать какие-то неведомые шумы и хрипы.
А в 1942 году было окончательно установлено, что источ-
ником шумов действительно служит наше дневное светило,
23?
Прибор, улавливающий радио-
излучение звезд.
и эти шумы становятся особен-
но сильными перед изверже-
ниями на Солнце.
Например, резкое усиление
шумов было замечено 27 фев-
раля 1942 года. На следующий
день к центральному меридиа-
ну Солнца подошло большое
солнечное пятно и на Солнце
наблюдались особенно большие
фонтаны раскаленных газов.
28 февраля и на следующий
день на Земле была сильно за-
труднена, а кое-где и вовсе
нарушена радиосвязь, а 1 мар-
та разыгралась сильная маг-
нитная буря.
В мае 1947 года советская
экспедиция под руководством
члена-корреспондента Акаде-
мии наук СССР А. А. Михай-
лова наблюдала солнечное за-
тмение в Бразилии. Советские
ученые исследовали радиоизлу-
чение Солнца. Оказалось, что радиоволны — «голос Солнца» —
возникают не в его недрах, а в верхних разреженных слоях
солнечной атмосферы.
В 1946 году впервые в истории астрономии советские
ученые Б. Ю. Левин и И. С. Астапович применили радиопри-
боры для подсчета числа падающих метеоров. Новый способ
дает ученым огромные преимущества: теперь падение метео-
ров можно наблюдать не только ясной ночью, но круглые
сутки при любой погоде — и при ярком солнце днем и когда
небо обложено тяжелыми тучами.
Начались также опыты по приему «радиосигналов» звезд.
Уже установлено, что наиболее мощное радиоизлучение
приходит к нам с участка неба, где находится созвездие
Лебедя.
Мы находимся сейчас на пороге того времени, когда
гениальное изобретение А. С. Попова — радио — даст возмож-
ность астрономии не только видеть небесные светила, но
и слушать их «голос».
238
Возникает новая, самая молодая отрасль астрономиче-
ской науки — радиоастрономия. Она безусловно поз-
волит совершить много замечательных открытий.
Вторые лучи-невидимки
В 1801 году было обнаружено существование еще одного
типа невидимых лучей, которые были открыты с помощью
веществ, способных в лучах постороннего источника света
отсвечивать своим собственным светом.
Веществ, излучающих на свету свой собственный свет,
довольно много. Среди них первое место занимают драгоцен-
ные камни. На свету они сверкают и играют красивыми
разноцветными огнями. Именно по этой игре и блеску юве-
лиры отличают настоящие бриллианты от граненого стекла.
Минерал плавиковый шпат, или флюорит, на свету
испускает темноголубые лучи. Излучают также свой особый
свет и некоторые жидкости, как, например, раствор хинина.
Таким же свойством обладает керосин. Обычно он имеет жел-
товатый цвет, а на свету отливает голубым.
Открытию вторых лучей-невидимок содействовало урано-
вое стекло. Это стекло сварено так же, как и обычное окон-
ное, но с небольшой добавкой солей металла урана. На вид
оно слегка желтоватое. На свету урановое стекло начинает
отсвечивать зелеными лучами.
Существование новых лучей-невидимок было обнаружено
так: луч света в темной комнате пропустили через призму,
сделанную из минерала кварца, и на экране получился спектр.
Физик, делавший этот опыт, передвигал вдоль спектра кусо-
чек уранового стекла. В красных лучах это стекло выглядело,
как самое обычное, — красные лучи проникали сквозь него
беспрепятственно, для них оно было прозрачным. Желтые
и оранжевые лучи тоже проходили свободно. Но как только
урановое стекло подвинули туда, где падали зеленые лучи,
оно чуть-чуть изменило свой вид. Внутри него появился но-
вый и своеобразный блеск. В синих лучах урановое стекло
внезапно вспыхнуло ярким зеленым светом — оно засияло, как
драгоценный изумруд, — а на экране стекло дало густую чер-
ную тень. Для синих лучей урановое стекло оказалось непро-
зрачным. Оно поглощало их, перерабатывало внутри себя
239
й отражало обратно зеленым огйем. В фиолетовой части спек-
тра .изумрудное свечение стало еще ярче и сильнее.	;
Физик поднял урановое стекло выше спектра, туда, где -
уже не было фиолетовых лучей, где глаз видел темноту. Но
стекло даже в темноте продолжало сверкать зелеными лучами,
и его свет стал еще ярче и сильнее, чем в фиолетовой части
спектра.
Когда урановое стекло отодвигали вправо или влево от
спектра, свечение исчезало, а когда поднимали выше, —про-
должалось. Стало ясно, что над фиолетовым концом спектра
есть невидимые для глаз лучи, и именно они вызывают зеле-
ное свечение уранового стекла. Поднимая стекло еще выше,
ученые видели, что его свечение постепенно тускнеет, пока-
зывая, что невидимые лучи также ослабевают.
Эти темные, невидимые лучи получили название уль-
трафиолетовых, что означает: «выше фиолетовых»,
«сверхфиолетовых». Свойства ультрафиолетовых лучей очень
разнообразны. Хотя видеть их мы не можем, но зато постоян-
но замечаем результаты действия этих лучей.
Л	мы загораем, так как ультра-
фиолетовые лучи солнечного света вызывают в коже обра-
зование темного пигмента. Бумага на солнце желтеет и де-
лается ломкой, масло портится, яркие ситцы, кумач выгорают
и выцветают. Смесь двух газов — хлора и водорода — взры-
вается, если ее осветить ультрафиолетовыми лучами. Каучук
твердеет.
Ультрафиолетовые лучи убивают микробов — зародышей
болезней. Они могут ослепить человека, если свет будет
слишком сйльным. Поэтому, например, нельзя смотреть на
пламя электросварки или читать при свете карбидных ламп,
на которые не надеты стеклянные колпачки. Ультрафиолето-
выми лучами лечат от рахита и некоторых других болезней.
Их применение очень разнообразно, и учёные непрестанно
изучают свойства ультрафиолетового излучения.
Разноцветные сигналы веществ
Солнце посылает нам излучение нескольких видов: уль-
трафиолетовое, обычное световое, инфракрасное и радио-
волны.
Ученые обстоятельно исследовали свойства всех видов
излучения и составили подробную карту спектра^
240-
В книге приведен рисунок только его видимой части; ее
длина примерно равна 10,4 сантиметра. Если же изобразить
рядом с ней инфракрасный спектр, то слева придется под-
клеить полосу бумаги длиной в 410 сантиметров, а для уль-
трафиолетовой части спектра — полосу в 12 сантиметров.
А всего спектр займет 432 сантиметра, из которых видимая
часть умещается всего лишь на 10,4 сантиметра. Невидимая
часть спектра во много раз больше видимой. И, значит, для
нашего глаза доступна только ничтожная часть лучей, а самая
большая скрыта.
После открытия лучей-невидимок ученые догадались, за-
менить круглую дырочку, через которую на призму падал сол-
Солнечный спектр.
вечный свет, узкой щелью. У Ньютона цветные кружки от
круглого отверстия наползали друг на друга, сливались,
и спектр был не резок, не отчетлив. Когда вместо круглого от-
верстия сделали щель, спектр получился более ярким. Благо-
даря этому стало заметно присутствие в спектре нескольких
темных линий. Сначала ученые не придали им никакого зна-
чения. Они думали, что темные линии — просто промежутки
между отдельными цветами. То был поспешный вывод, а по-
спешность— большое препятствие на пути исследователя.
. Находка темных линий в спектре Солнца привела к
величайшему открытию, которое дало науке новое могучее,
средство познания природы.;
Долгие годы ученые не понимали, что означают темные
линии солнечного спектра. Они были словно иероглифы, на-
писанные на неведомом науке языке. Впоследствии они ока-
зались замечательными сигналами, свидетельствующими о со-
ставе небесных тел.
Бросьте крупинку поваренной соли в пламя примуса или
просто в печку. Огонь тотчас примет желтую окраску. Если
удастся достать соединения металла стронция, — получите
211
алый огонь. Соли бария дадут зеленое пламя, углемедистые
соли — синее и так далее.
Исследованием свойств различных веществ окрашивать
пламя занимались в прошлом столетии очень многие ученые.
Они знали, что каждое вещество придает пламени свой цвет:
натрий — желтый, стронций — красный, барий — зеленый. Им
хотелось научиться распознавать вещества по цвету их пла-
мени. А это было трудно; как, например, быть, когда попа-
дается смесь разных минералов? Если несколько веществ
одинаково светят, то как их различить друг от друга и
узнать — где какое? Литий дает красный свет и стронций то-
же; медь и барий — зеленый. Есть несколько веществ с желты-
ми лучами, несколько с синими, и невозможно отличить их
друг от друга.
0,01	0,1	1,0	10	100 WOO W000 100000 1000000
^Гамма-лучи *	1	~ Радио-Волны
Рентгеновские Ультра-фиолето-% Инфра-КраснЬе
___1__—!_____1____________1	\_____t	> , . _ , __
Полный спектр излучения. Область, занятая обычными световыми
лучами, заштрихована, она занимает незначительную часть
всего спектра.
Еще хуже получается, когда в пламя горелки попадет
смесь с солями натрия. Достаточно малейшей-пылинки, и он
уже показывает свое желтое пламя, и оно так ярко, так
сильно, что забивает лучи всех остальных веществ. Смесь
«атрия с литием дает желтое пламя, смесь натрия с меди-
стыми солями — желтое и с калием — желтое, хотя порознь
медь светится зеленым, калий — фиолетовым.
Ученые составили сводку цветных сигналов, посылаемых
различными простыми веществами. Они научились различать
каждое вещество в отдельности, но не могли разобрать сигна-
лов смесей. А именно этого и хотелось добиться: ведь так
заманчиво положить в пламя кусочек неизвестного минерала
н по цвету пламени узнать его состав.
Жар горелки в 2 300° заставлял вещество выдавать себя.
Вещества своими цветными сигналами как бы кричали, сооб-
щая о своем присутствии, но ученые не могли понять их цвет-
ных сигналов.
Два ученых — Кирхгоф и Бунзен — решили заново повто
242
рить все опыты своих предшественников и добиться разгадки
цветных сигналов различных веществ.
Для этой цели Кирхгоф задумал построить спектро-
скоп— прибор, с помощью которого оптики изучали цветные
лучи в составе солнечного света, но сделать его удобнее и со-
вершеннее. Он распилил пополам небольшую подзорную трубу.
В одну половину трубы вставил дополнительно еще одну
линзу. Затем он достал деревянную коробку и в ее стенках
вырезал два круглых отверстия. В эти отверстия вставил по-
ловинки подзорной трубы и закрепил их под некоторым
углом.
Самодельный спектроскоп, которым пользовались в своих
опытах Кирхгоф и Буцзен.
Внутри коробки Кирхгоф поместил призму и приделал
к ней ручку, чтобы призму можно было поворачивать. Весь
прибор был собран так, что луч света из одной половины
грубы падал на призму и, преломившись в ней, веером цвет-
ных лучей проходил в другую половину трубы, служившую
окуляром.
Тот конец трубы, который надлежало направлять на
пламя, Кирхгоф закрыл крышкой и прорезал в ней узкую
щель. Приложив глаз к окуляру, можно было рассматривать
спектр пламени, а при сильном источнике света спектр отбра-
сывался на экран, что было еще удобнее.
Когда самодельный спектроскоп был готов, ученые за-
243
жгли горелку и приступили к опытам. Один из них вносил
в пламя газовой горелки кусочек какого-либо вещества, а дру-
гой смотрел в спектроскоп. Потом они менялись* местами.
Вещества раскрывали свои цветные опознавательные
знаки, и эти знаки в спектроскопе были отчетливо видны,
совершенно разборчивы и понятны. Было видно уже не
сплошь окрашенное пламя, а только цветные, резко очерчен-
ные линии. Натрий показал одну широкую желтую спектраль-
ную линию (потом их оказалось две рядом). Калий предста-
вился двумя* красными и одной фиолетовой линией; Медь
имела семь линий — три зеленых, две желтых и две оранже-
вых. У лития оказалась одна яркокрасная и другая послабее—
оранжевая. У стронция была одна голубая и несколько оран-
жево-желтых. Уже теперь-то спутать литий со стронцием было
невозможно: их линии резко отличались друг от друга
и местом в спектре и цветом.
Спектр — паспорт веществ
Спектроскоп, словно хирург, вскрывал световой луч, раз-
делял его на составные части, позволял читать цветные сиг-
налы, как моряки читают флаги на мачтах встречного корабля.
Каждое вещество в раскаленном состоянии сообщало свое
«имя» разноцветными линиями.
Чувствительность спектрального анализа оказалась пора-
зительной. Количество вещества почти не играет роли. Пусть
его будет даже не пылинка, а только след от пылинки, — всё
равно спектроскоп обнаружит присутствие вещества.
После всех опытов было установлено, что раскаленные
пары и газы дают в спектре линии разного цвета. Но ученые
наблюдали не только свечение паров и газов, но и свет раска-
ленных твердых тел. Твердые тела давали сплошной радуж-
ный спектр. Никаких линий в нем не было, светилась простая
семицветная полоска — кусочек радуги и всё!
Раскаленное железо, а также и золото, и мел, и уголь, и
любые другие твердые тела дают сначала совершенно одина-
ковый спектр, и понять, какое именно вещество светится, не-,
возможно. Твердые тела начинают излучать линейчатый
спектр только, когда испаряются и превращаются в раскален-
ный пар.
214
Таким образом, ученые установили, что раскаленные
твердые или жидкие тела дают сплошной спектр без линий.
Ознакомившись со спектрами земных веществ, ученые за-
интересовались, какой спектр дадут вещества, находящиеся
на Солнце. Они навели спектроскоп на наше светило. Спектр
Солнца оказался не похож ни на линейчатый спектр газов, ни
на сплошной спектр твердых тел. Он имел какой-то особен-
ный, непонятный вид. Радужную полоску пересекали темные
линии, причем одни из них были широкие, а другие узкие,
а число их было чрезвычайно велико.
А что они могут означать? Каким веществам принад-*
лежат эти темные сигналы?
Иероглифы солнечного спектра
Кирхгоф и Бунзен усовершенствовали свой спектроскоп.
Вместо одной призмы в него поставили четыре. Призмы усили-
вали действие друг друга, спектр получался длиннее, яснее, и
все . линии были видны более отчетливо. Число замеченных
темных линий превысило. тысячу, но понять, что они озна-
чают, не удавалось. Эти линии казались подобными иерогли-
фам египетских папирусов, где каждый значок имеет свое
особое значение, и разгадать их скрытый смысл было не
так-то просто.
Уже давно было замечено, что широкая темная линия,
солнечного спектра,, обозначенная латинской буквой «D»,
находится на том самом месте, где в спектрах земных веществ
светится желтая линия натрия.
Ученые задумались: не тут ли кроется ответ на загадку?
Может быть, темная линия D и желтая линия натрия дей-
ствительно совпадают? Надо сравнить их.
Чтобы проверить это предположение, спектроскоп пере-
делали. Перед его щелью Кирхгоф поставил две маленькие
призмочки. Прибор стал как бы «двуглазым». Затем ученый
устроил так, что в одну призмочку можно было направить
луч солнечного света, а в другую — от газовой горелки.
Оба световых луча — и от Солнца и от горелки — шли
внутри спектроскопа рядом. Они вместе попадали в большие
призмы и вместе развертывались в спектр. Глядя в окуляр
прибора, можно было видеть сразу оба спектра. Они свети^
245
лись друг подле друга, с одной стороны — солнечный, яркий,
радужный, пересеченный темными линиями, с другой — от
горелки, тусклый, без особо ярких линий.
Ученые вносили в пламя крупинки различных веществ,
и в спектре горелки вспыхивали яркие разноцветные линии.
Но вспыхивали они не где попало, а только возле темных
линий солнечного спектра. Вид спектра напоминал рисунок,
в котором художник каждую линию начинал рисовать цвет-
ным карандашом, а заканчивал ее черным. Яркие линии на
темном фоне спектра горелки служили прямым продолже-
нием линий, темневших на светлом фоне солнечного спектра.
Ученые вносили в пламя самые разнообразные вещества,
но всегда яркие линии в спектре горелки располагались возле
соответствующих темных линий спектра Солнца. Это показы-
вало, что темные и светлые линии одного происхождения.
Широкая двойная линия D в спектре Солнца несомненно при-
надлежала натрию так же, как и яркая двойная желтая линия
в спектре горелки. Они занимали в спектрах одно и то же
место.
Но почему же линии в солнечном спектре получаются
темными? Это оставалось нёпонятным. Чтобы разрешить за-
гадку до конца, требовались новые опыты.
Спектроскоп снова перестроили: сняли дополнительные
призмочки, а приборы переставили так, чтобы луч солнеч-
ного света проходил сквозь пламя горелки и оба спектра
накладывались друг на друга.
В пламя горелки внесли кристаллик поваренной соли.
Пламя тотчас окрасилось в желтый цвет, а в спектроскопе
ученые увидели, что темная линия D в спектре Солнца ис-
чезла. Вместо нее светилась яркая двойная линия натрия. Это
еше раз доказало, что темные линии, так же как и соответ-
ствующие им светлые принадлежат одним и тем же веще-
ствам. Но почему темные линии темны, оставалось неясным.
Ученые опять изменили опыт. В пламя горелки они непре-
рывно подбрасывали крупинки соли, а щель, через которую
в лабораторию проникал солнечный свет, то сужали, то
расширяли.
Каждый раз, когда щель сужали и количество солнечного
света уменьшалось, спектр Солнца темнел, а линия D свет-
лела и становилась яркожелтой. Когда щель расширяли
и количество солнечного света увеличивалось, спектр Солнца
светлел, а линия натрия темнела.
246
На светлом фоне она казалась темной, на темном свет-
лой! Всё дело в соотношении яркостей. Электрическая лам-
почка ярко светит вечером, когда солнечного света нет, днем
же она кажется тусклой. Точно так же и линия натрия ярка
при слабом свете Солнца и тускла при сильном.
Теперь уж совсем не оставалось сомнений, что темные
линии солнечного спектра принадлежат натрию, калию, строн-
цию, водороду и другим химическим элементам, но почему
эти элементы на раскаленном Солнце дают о себе знать тем-
ными линиями? Казалось бы, что должно быть наоборот.
Свет раскаленной извести, пройдя сквозь пламя горелки,
дал спектр, подобный спектру Солнца.
И Солнце гораздо жарче, чем пламя горелки, и линии должны
быть особо яркими, но никак не тусклыми.
Чтобы попытаться решить этот наиболее трудный вопрос,
ученые придумали еще один опыт. Они укрепили в пламени
горелки кусок извести, а известь, раскаленная до 3 000°, све-
тится ярким белым светом.
Спектроскоп навели на горелку с раскаленной известью.
Спектр от извести, как и от всякого твердого тела, получился
ровный, радужный, без всяких темных линий.
Затем ученые зажгли вторую горелку и поставили ее
перед щелью спектроскопа. При таком расположении прибо-
ров свет от раскаленной извести проходил сквозь пламя вто-
рой горелки, а в спектроскопе, так же как и в предыдущем
опыте, два спектра накладывались друг на друга.
В пламя горелки, стоявшей ближе к спектроскопу, внесли
247
Цифрой 1 помечен ровный радужный, без всяких линий спектр
твердых тел; 3 — линейчатый спектр раскаленных паров и газов;
2 — спектр поглощения, с темными линиями, которые соответствуют
светлым линиям раскаленных газов.
кусочек соли. Пламя окрасилось в желтый цвет, а в ровном
радужном спектре раскаленной извести появилась не светлая
желтая линия натрия, а темная линия D, точно такая же, как.
в солнечном спектре. Таким путем ученые сумели создать
искусственную темную линию солнечного спектра. Это была
крупная победа.
Ученые смешали несколько веществ, оказавшихся под ру-
кой: пепел, соду, крошки каких-то минералов — и внесли кру-
пинку этой смеси в пламя горелки. Тотчас же в спектроскопе
появился спектр, пересеченный множеством темных линий
и почти в точности похожий на спектр Солнца.
В лаборатории была сделана модель Солнца. Горелка,
в которой сверкала раскаленная известь, изображала свето-
носную поверхность Солнца. Другая горелка исполняла роль
более холодной солнечной атмосферы.
В недрах- Солнца есть и натрий, и калий, и водород,
и многие другие химические элементы.
В солнечной атмосфере, то есть в составе тех паров
и газов, которые клубятся над светоносной поверхностью
Солнца, тоже есть натрий, калий, водород и многие другие
элементы.
В раскаленных недрах Солнца каждое вещество ис-
пускает свои цветные лучи. Эти лучи пронизывают атмосферу
Солнца. Пары и газы, содержащиеся в более холодной атмо-
248
Совпадение линий солнечного спектра с линиями железа.
сфере Солнца, поглощают родственные им лучи. Пары натрия!
поглощают желтые лучи, которые испускает натрий в более
глубоких слоях Солнца. Пары калия поглощают лучи калия
и так далее. Иначе говоря, пары и газы поглощают те самые
лучи, которые они способны испускать.
Поэтому в радужном спектре Солнца получаются про-
пуски — темные линии, как бы тени от паров тех веществ,
которые содержатся в солнечной атмосфере.
Спектроскоп, сортируя лучи, показывает эти пропуски —
места отсутствующих, поглощенных ярких линий.
И если в спектре Солнца видна двойная линия, — значит,
в солнечной атмосфере есть пары натрия, которые поглотили
свою собственную желтую линию. Если в том месте, где
должны виднеться линии водорода, этих линий нет, а темнеют
пропуски, — значит, в атмосфере Солнца есть водород, похи-
тивший свойственные ему лучи.
Это было открытием, которое позволяло узнавать химиче-
ский состав Солнца и звезд. Неважно, что вместо ярких линий
виднеются темные. Даже хорошо, что они темные: на светлом
фоне они заметнее, и их легче измерять.
Таким образом, остается лишь составить карту солнеч-
ного спектра, то есть зарисовать и пронумеровать все темные
линии, а также зарисовать карты спектров различных земных
веществ. Тогда останется просто прикладывать эти спектры
к солнечному и узнавать по совпадению линий, имеется ли
это вещество на Солнце, или оно отсутствует.
Еще проще воспользоваться «двуглазым» спектроскопом.
Если один «глаз» направить на Солнце, а другой на горелку
249
то одновременно будут видны два спектра, и можно легко
разобраться, где и что находится.
Ученые немедленно воспользовались своим изобретением
и стали с его помощью задавать солнечному свету вопросы:
имеются ли на Солнце натрий, калий, железо и другие веще-
ства? Спектр своими линиями отвечал: на Солнце, в его атмо-
сфере, содержатся пары натрия, кальция, бария, калия,
железа, никеля, меди, цинка и водорода.
Так люди впервые узнали состав Солнца.
А за несколько десятков лет до этого открытия философ-
идеалист Огюст Конт «пророчески» сказал: «Мы никогда не
узнаем химического состава Солнца и звезд». Ошибся неудач-
ливый философ, — он оказался плохим провидцем.
Ученые сумели допросить световой луч, и он поведал
о химическом составе далеких небесных тел. Спектр оказался
как бы паспортом светил — подробным и точным.
Это открытие совершило переворот в науке, оно создало
новую отрасль — физическую астрономию, или астро-
ф и з и к у, и послужило одним из убедительнейших доводов
против идеалистического учения о непознаваемости мира.
Еще раз подтвердились мудрые слова товарища
Сталина... «что мир и его закономерности вполне позна-
ваемы, что наши знания о законах природы, проверенные
опытом, практикой, являются достоверными знаниями, имею-
щими значение объективных истин, что нет в мире непозна-
ваемых вещей, а есть только вещи, еще не познанные, кото-
рые будут раскрыты и познаны силами науки и практики». 1
1 И. Сталин. Вопросы ленинизма, изд. 11-е, стр. 543.
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
ПАСПОРТ СВЕТИЛ
Допрос солнечного луча
Радуга, приглашенная в лабораторию, добросовестно рас-
сказывала о химическом составе Солнца. Первым выдал свое
присутствие в солнечной атмосфере металл натрий. Его отчет-
ливая двойная линия послужила опорой в первых опытах.
Затем было обнаружено на Солнце железо: оно имеет свыше
двух тысяч тонких линий в разных частях спектра и потому
хорошо заметно.
Были найдены также линии кальция, магния, бария, меди,
никеля, рубидия и цезия.
Новый способ исследования приобрел массу привержен-
цев. Все обсерватории обзаводились спектроскопами. Ученые
быстро совершенствовали этот прибор и вели наступление на
Солнце с неослабевающей энергией.
Если первая карта солнечного спектра имела в длину
всего лишь около двух метров, то уже несколько лет спустя
ученые составили карту в несколько десятков метров, и на
ней было нанесено 20 тысяч спектральных линий.
В настоящее время карта солнечного спектра, если
склеить все ее листы вместе, составит ленту в несколько сот
метров длиной, и на ней видны десятки тысяч линий.
После первых девяти элементов, найденных изобрета-
телями спектрального анализа, сообщения о новых победах
251
следовали чуть ли не ежегодно. На Солнце были найдены
кобальт, углерод, стронций, серебро и олово.
Допрос солнечных лучей продолжался. К началу XX века
список веществ, найденных на Солнце, увеличился до три-
дцати шести названий. В их числе находились даже редкие
и мало известные элементы, как: церий, ниобий, иттрий,
родий, эрбий, — но не было многих хорошо знакомых людям
элементов, таких, как: кислород, сера, хлор, ртуть, платина
золото, фосфор.
За последние годы список веществ, найденных на Солнце,
значительно пополнился. Спектроскоп обнаружил в солнечной
атмосфере присутствие не только газов и других легких эле-
ментов, но и тяжелых металлов. Нашлись золото, платина
и даже торий. Открытие тория особенно интересно: ведь это
первый радиоактивный элемент, существование которого было
замечено на Солнце.
Из числа 88 элементов,1 обнаруженных в земной коре, на
Солнце к 1950 году было найдено 66, но не следует думать,
что на Солнце нет остальных элементов. Они, вероятно,
тоже имеются, но заметить их линии в спектре Солнца пока
не удалось.
У 13 элементов спектры пока еще мало изучены или
совсем неизвестны. У нескольких элементов — как, например,
у ртути, цезия — спектральные линии лежат в тех крайних
и невидимых частях спектра, которые очень трудно иссле-
довать.
Кроме элементов, на Солнце замечены также признаки
химических соединений. Там есть окись титана, окись алюми-
ния или глинозем — главная составная часть обыкновенной
глины, окись цинка и некоторые другие вещества. К 1950 году
на Солнце было известно 15 химических соединений.
Спектральный анализ позволил сделать чрезвычайно важ-
ный вывод. Он показал, что химический состав Земли и
Солнца примерно одинаков. Всё, что есть на Солнце, имеется
и на Земле.
Когда изучили спектры звезд, то нашли, что они тоже
подобны спектру Солнца. Это убедило всех, что все небес-
ные тела состоят из одинаковых материалов, и «кирпичами
1 По списку элементов числится 98, но 10 из них пока еще не най-
дены в минералах земной коры и были изготовлены искусственным пу-
тем.
252
мироздания» во всей Вселенной являются атомы самых обыч-
ных земных веществ.
Во время «допроса» солнечного луча наиболее «строп-
тивым» элементом оказался кислород. Спектр кислорода,
полученный в лаборатории, был известен достаточно хорошо,
но в солнечном спектре не было ни одной линии, которая вы-
давала бы присутствие кислорода на Солнце. Одно время уче-
ные думали, что именно кислород —- газ жизни, газ, необхо-
димый для дыхания живых существ, — является' особым зем-
ным веществом и нигде, кроме Земли, кислорода нет. Было
также замечено присутствие в солнечном спектре несколько за-
гадочных линий, для которых никак не удавалось найти хо-
зяев среди химических элементов, известных на Земле.
История исследования спектра Солнца богата разно-
образными приключениями и неожиданными открытиями.
Спектроскоп показывает протуберанцы
В 1868 году в городке Гунтур в Индии, где можно быдо
наблюдать полное затмение Солнца, съехались астрономы.
Они готовились наблюдать в спектроскоп фонтаны раскален;
ных солнечных газов — протуберанцы. Ученые рассчйт
тывали лучше узнать состав Солнца, а также определить, из
каких газов образуются сами протуберанцы.	.
Началось солнечное затмение. Видимость протуберанцев
была превосходной. Из-за темного диска Луны выступили
языки солнечного пламени. Астрономы наводили щель спек-
троскопа на край Солнца, чуть выглядывавший из-за лун-
ного диска. Перед глазами сиял красивый спектр раскален-
ных газов: сверкали яркие линии водорода — красная, зелено-
голубая и синяя, светились линии и других веществ. Среди них
была видна также одна яркожелтая линия-незнакомка, очень
похожая на натриевую, однако в ту минуту было не до нее,
и на эту линию тогда не обратили внимания.
Цветные линии были настолько ярки, так блестящи, что
продолжали оставаться видимыми даже после затмения. Они
сверкали в спектроскопе, несмотря на полный свет Солнца.
И это навело ученых на мысль, что незачем ждать корот-
ких минут затмения: спектр солнечного края можно . наблю-
дать в любой ясный день.
253
Ведь что мешает наблюдениям Солнца в обычные дни?
Наш воздух, вернее — солнечный свет, рассеиваемый земной
атмосферой.
Если бы астрономы могли перенестись на Луну, где почти
нет атмосферы, то они без всяких инструментов увидели бы:
Солнце во всем его блеске. Перед глазами ученых, оказавших-
ся на Луне, на густочерном звездном небе сиял бы золотистый
диск Солнца, окаймленный ободком из подвижных язычков
малиново-розового пламени и лучами жемчужно-серебристого
сияния короны.
Мы же, живущие на дне воздушного океана, который
окутывает нашу планету, лишены возможности любоваться
Солнцем таким, какое оно есть в действительности. Рассеян-
ный свет нашей атмосферы забивает нежный блеск протубе-
ранцев и гасит слабое сияние короны. Мы видим только диск
Солнца без протуберанцев и без короны.
Но спектроскоп — своеобразный прибор. Как мы знаем
из второго опыта Ньютона, призма бессильна что-либо сде-
лать с одноцветными лучами. Она властна только над белым
светом, его она разлагает на цветные лучи и развертывает их
в спектр. Поэтому свет нашего неба, попадая в спектроскоп,
расходится вдоль по спектру и сильно при этом ослабевает.
Одноцветные же лучи солнечных выступов проходят сквозь
призмы почти беспрепятственно, они не меняют свою яркость
и на ослабленном фоне спектра неба должны стать хорошо за-
метными.
От света солнечного диска тоже избавиться не так уж
трудно. Ведь спектроскоп имеет зрачок в виде узкой щелочки,
как у кошки. Можно щелочку спектроскопа навести только па
самый край Солнца. Тогда сияние солнечного диска не поме-
шает рассматривать яркие линии протуберанцев.
Так рассуждали ученые, собиравшиеся наблюдать спектр
солнечных выступов при полном дневном свете.
На следующий день после затмения 1868 года, едва до-
ждавшись, когда Солнце поднимется повыше над горизонтом,,
астрономы снова сели к приборам и навели щели спектро-
скопов на Солнце, да так искусно, что они только чуть-чуть
касались солнечного диска. В спектроскопах засверкали вче-
рашние яркие линии протуберанцев.
Это было поистине замечательное открытие. Оно освобо-
ждало астрономов от необходимости ждать коротких мгнове-
ний затмений.
254
Изобретение спектрогелиографа
Счастливая догадка оказалась необычайно плодотворной;.
Ученые стали переделывать спектроскоп, постепенно превра-
щая его в совершенно другой прибор. Новое усовершенствова-
ние спектроскопа основывалось на весьма простой мысли.
Солнечный луч, преломляясь в призмах спектроскопа,,
разворачивается веером цветных лучей. Почему же нельзя
загородить в спектре шесть цветов радуги, оставив для
наблюдения только один какой-либо цветной луч по своему’
выбору? Сделать это совсем несложно — достаточно укрепить,
внутри спектроскопа, за призмами, черную заслонку с узкой
щелью.
Солнечный спектр упадет на эту заслонку. Шесть цвет-
ных лучей погаснут, наткнувшись на нее, а один скользнет
в щель и достигнет окуляра. Можно сделать щель совсем
узенькой и пропустить в нее по желанию астронома только
одну линию одного какого-либо элемента.
Разумеется, рассматривать одну какую-либо линию нет
особого смысла. Не к этому стремились ученые. Они хотели
превратить спектроскоп в особый телескоп, который может
показывать изображение Солнца в лучах одного цвета.
К спектроскопу приделали небольшой электрический мо-
торчик. Он приводил в быстрое колебательное движение
только заслонку с первой щелью. Щель, двигаясь вправо-
и влево, пробегала по всему протуберанцу, позволяя видеть
его форму.
Затем, вместо колеблющейся щели, применили малень-
кую вращающуюся четырехгранную призму, и спектроскоп
превратился в прибор, который показывает астроному не
только отдельные линии солнечного спектра, но и — подобно
телескопу — всё Солнце.
Над усовершенствованием нового прибора ученые труди-
лись свыше пятидесяти лет.
Сейчас спектроскопические солнечные телескопы строят
самых различных типов и применяют их во всех обсервато-
риях. Новый прибор получил название спектрогелио-
скопа или спектрогелиографа, если он приспособ-
лен для фотографирования Солнца.
Особенно замечательна способность спектрогелиогра-
фов — показывать поведение на Солнце каждого вещества
в отдельности.
255
Астроном подвигает заслонку так, чтобы в ее щель про-
скальзывала одна из линий водорода, и видит всё, что про-
исходит с водородом на Солнце. Лучи, испускаемые в это
время другими элементами, для него становятся неви-
димыми.
Если нужно понаблюдать за кальцием, ученый поворотом
рукоятки настраивает прибор на лучи кальция, как настраи-
Фотография Солнца (спектрогелиограмма),
снятая в лучах водорода.
вают радиоприемник на волну, той станции, которую хотят
слушать. Лучи водорода исчезают, перед астрономом появля-
ются клубящиеся облака паров кальция.
Можно настроить спектрогелиоскоп на линии излучения
более тяжелых металлов — меди или железа. Тогда лучи всех
остальных веществ погаснут и своим блеском не будут мешать
256
наблюдению. Перед астрономом откроются более глубокие
слои солнечной атмосферы, то есть те, в которых много паров
тяжелых металлов.
В самые последние годы спектрогелиоскоп соединили
с киносъемочным аппаратом. Получился спектрогелио-
кинематограф.
Фотография Солнца (спектрогелиограмма), снятая в лучах
кальция. Снимок сделан одновременно с предыдущим.
Этот прибор фотографирует Солнце на кинопленку, а по-
том в обсерватории астрономы смотрят на экране фильмы из
жизни Солнца и следят за поведением на Солнце каждого ве-
щества в отдельности.
Вот какую замечательную услугу науке оказала такая,
казалось бы, мелочь, как вторая щель у спектроскопа.
257
Поиски «солнечных» веществ
Загадочную желтую линию в спектре солнечных выступой
заметили еще в 1868 году. Тогда на нее не обратили внима-
ния, так как были увлечены другим делом, но о ее существо-
вании не забыли. Подобно другим линиям, ее можно было
видеть ежедневно, наводя щель спектроскопа на край Солнца.
В спектре солнечных выступов, кроме линий водорода, виднелась
еще одна линия, похожая на натриевую, но принадлежавшая
неизвестному веществу.
258
Желтая незнакомка была очень похожа на натриевую
линию, — она имела тот же цвет, но место в спектре занима-
ла другое.
Натриевая линия должна быть поближе к красному концу
спектра, а эта расположилась ближе к зеленой части.
Это не натрий — решили ученые. Это какое-то другое, не
известное на Земле вещество. И его заочно назвали гелием,
так как греческое слово «гелиос» в переводе означает:
«солнце». А гелий — солнечное вещество.
Долгое время гелий считали принадлежащим исключи-
тельно Солнцу и найти его на Земле не могли. Только в
1895 году химики сумели выделить газ гелий из минерала
клевеита. Солнечное вещество оказалось также и земным.
Самое замечательное в этом то, что астрономы отыскали ге-
лий на Солнце раньше, чем это сделали геологи и химики на
Земле.
Сейчас гелий — самый обычный «земной» продукт. Его
добывают на заводах и наполняют им вместо водорода дири-
жабли и воздушные шары. Гелий лучше водорода, так как
водород вспыхивает от малейшей искры, а гелий — газ инерт-
ный, он не горит и совершенно безопасен.
В 1869 году астрономы увидели в спектре самых верх-
них слоев солнечной атмосферы другую загадочную линию,
но не желтого, а яркозеленого цвета.
Перед наукой встала очередная загадка, и астрономы
спешили раскрыть тайну зеленой незнакомки. Поэтому в
1870 году на берега Средиземного моря, где ожидалось оче-
редное затмение, стремились ученые со своими приборами.
Почти в каждом приморском городке обосновывались
астрономы, а три экспедиции взобрались на вулкан Этну, что-
бы с горной вершины наблюдать затмение.
Астрономы, забравшиеся на Этну, спустились вниз рас-
серженные: они совсем ничего не видели, так как облака
разошлись после того, как затмение кончилось.
Повезло немногим. Когда Луна закрыла Солнце, удалось
увидеть в спектроскопе блестящую вспышку ярких линий.
Среди них светился и таинственный зеленый сигнал неизве-
стного вещества.
, Самое удивительное заключалось в том, что зеленая
линия виднелась только в свете короны, то есть в самой верх-
ней и разреженной части солнечной атмосферы. На самом
Солнце вещестеа, испускавшего зеленый луч, не оказалось.
259
Часть солнечной поверхности, сфотографированная в лучах,
испускаемых раскаленным водородом.
Для поисков кислорода на Солнце на вершине Монблана
была построена небольшая обсерватория.
И это наводило на мысль, что в короне имеется необычайно
легкий газ — новое солнечное вещество. Оно, невидимому,
легче водорода, так как поднимается в самые верхние слои
солнечной атмосферы. Это вещество решили назвать ко-
ронием — газом солнечной короны.
Вначале ученые сомневались в существовании гелия и ко-
рония, но когда в клевеите нашли гелий, то правдоподобным
стало казаться и существование корония. Химики стали разы-
скивать коровий в различных минералах, но обнаружить на
Земле даже следов газа солнечной короны не удавалось.
Загадка оставалась загадкой.
Подозрительным казалось также отсутствие в солнечном
спектре линий кислорода. В составе нашего светила ученые
нашли к тому времени почти все газы, кроме кислорода.
Три зеленых обманщицы
Ученые не могли примириться с мыслью, что кислород
отсутствует на Солнце. Земля очень богата этим газом.
В атмосфере — кислород. Вода — соединение водорода с кис-
261
лородом. Почва, земля, песок, глина, камни — всё это окис-
ли, то есть соединения кислорода. Окись алюминия—это гли-
нозем, окись кальция — известь, окись кремния — кремнезем.
Кислород должен найтись на Солнце. Ученые старательно
искали его, подозревая, что зеленая линия в спектре солнеч-
ной короны принадлежит не фантастическому коронию, а не-
уловимому кислороду.
Почти одновременно с открытием зеленой линии в спектре
солнечной короны астрономы заметили в спектрах туманно-
стей две зеленые линии. Они также не имели хозяина среди
веществ, известных на Земле.
У некоторых ‘ученых возникла мысль, что и в туманностях
имеется какой-то неизвестный газ. Он испускает загадочные
лучи, которые придают туманностям их призрачно-зеленова-
тый цвет.
Неведомому газу туманностей заочно дали название «не-
булий», — от латинского слова «небула», что значит: «туман-
ность».
Геофизики, изучавшие полярные сияния, тоже обнару-
жили в их спектрах зеленые линии неизвестного происхожде-
ния. Это позволило им предположить, что в самых верхних
слоях земной атмосферы находится какой-то легкий газ —
может быть, даже родственник солнечному коронию — геоко-
роний.
Таким образом, ученым казалось, что спектральный ана-
лиз открыл существование еще трех новых веществ: корония,
небулия и геокорония.
Многие ученые думали, что стоит только хорошенько их
поискать, и эти газы найдутся на Земле, так же как нашелся
гелий. И они старались обнаружить на Земле хотя бы следы
таинственных газов, но обнаружить их не удавалось.
Можно сказать, что небулий, короний и геокороний на
Земле не открыли, а «закрыли». Их зеленоватые линии оказа-
лись обманщицами.
Великий русский ученый Д. И. Менделеев еще в 1889 году
предупреждал, что показания спектроскопа могут вводить в
заблуждение.
«Опыт ясно показывает, — говорил Менделеев, — изменчи-
вость напряженности света спектральных линий простых тел
при различии температуры и давления».
И Менделеев был совершенно прав. Иногда одни и те же
химические элементы дают разные спектральные линии. Обра-
262
зование новых линий зависит от условий, в каких находятся
эти вещества.
Физики исследовали кислород и другие вещества в лабо-
раториях и убедились, что высокая температура, большое дав-
ление или, наоборот, сильное разрежение изменяют вид спект-
ра каждого вещества. В разреженном состоянии химические
элементы испускают одни лучи, под большим давлением —
другие, при очень большом нагреве—третьи. В разных усло-
виях пары и газы светятся по-разному. Они начинают пода-
вать цветные сигналы, не свойственные им в обычном со-
стоянии.
Именно этой особенностью веществ и объясняется то,
что ученые не сразу ^заметили присутствие кислорода на
Солнце. Там кислорода — такого, как на Земле, действительно
очень мало.
На Солнце кислород иной. Высокая температура, мощные
потоки света, излучаемые Солнцем, и сильное разрежение в
верхних слоях солнечной атмосферы изменили его спектраль-
ные свойства. Кислород на Солнце есть, но он дает о себе
знать тремя слабенькими красными линиями.
Таким же измененным кислородом оказались и таинствен-
ный газ туманностей — небулий и геокороний из верхних
слоев земной атмосферы.
В самых верхних слоях земной атмосферы и в туман-
ностях, где давление газов ничтожно мало, а пространство
пронизано ультрафиолетовыми лучами Солнца и звезд, кисло-
род изменяет свой спектр. Там он излучает зеленоватый свет
и в спектре дает о себе знать зелеными линиями, которые по
ошибке приписывали несуществующим в природе газам—гео-
коронию и небулию:
Когда ошибка’была разоблачена, некоторые ученые по-
думали, что зеленая линия в спектре солнечной короны тоже
принадлежит кислороду. Но это оказалось невёрным.
Недавно хозяина . «зеленой загадки» нашли. Оказалось,
что зеленая линия принадлежит: железу.: Пары  железа, даже
не пары, 'а отдельные сильно измененные атомы железа под
действием ’ солнечного излучения начинают' испускать зеле-
ные лучи.
В настоящее время почти все загадочные линии солнеч-
ного спектра разгаданы, у каждой из них' нашелся хозяин
среди известных на Земле элементов, и если случается обна-
ружить; какую-либо новую ^Спектральную линию, то никто
263
уже не думает, что она может принадлежать неземному ве-
ществу.
«Неземных» веществ не существует, потому что строитель-
ные материалы природы во всей Вселенной одинаковы.
Строительные материалы природы
Опыт с двумя горелками и куском извести, который вы-
полнял роль Солнца, повторяли в прошлом столетии многие
ученые, и все они находились на пороге весьма важного от-
крытия.
В начале исследования спектров астрономы были на-
столько поглощены поисками и разгадкой значения темных
линий, что не обращали внимания на явления, казавшиеся им
второстепенными. Полезное для науки открытие почти пять-
десят лет ускользало от них.
Когда в пламя горелки, изображавшей атмосферу Солнца,
вносили кусочек поваренной соли, в сплошном спектре раска-
ленной извести появлялась темная двойная линия натрия.
Если -бы кто-нибудь догадался понаблюдать подольше, то,
безусловно, заметил бы, что линия натрия, густочерная в на-
чале опыта, слабела и таяла, когда в пламени горелки оста-
вались последние пылинки натрия.
Именно в этом-то и заключалась суть возможного откры-
тия. Ведь темные линии спектра не что иное, как тени тех
веществ, которые находятся в атмосфере Солнца. Тени могут
быть разные: от большого и плотного облака тень падает на
землю густая и темная, а от легкого прозрачного облачка
тень получается светлая. Так и тут. Когда паров натрия в
пламени горелки много, линия натрия чернеет, как нарисован-
ная тушью. Когда натрий выгорает, линия светлеет. Послед-
ние остатки паров натрия уже не могут перехватывать и •по-
глощать все родственные им желтые лучи, часть их проры-
вается в спектроскоп, и чернота линии ослабевает.
Следовательно, наличие в спектре той или иной линии
означает присутствие на Солнце вещества — хозяина этой
линии, а степень черноты линии указывает на количество
этого вещества. Черная — много, светлая — мало!
Когда ученые поняли это, спектроскоп выступил в совер-
шенно новой для него роли: он стал весами, и не простыми,
264
а дальномерными, действующими на расстоянии многих мил-
лиардов километров. Теперь спектроскоп позволяет ученым
определять не только какие вещества находятся на Солнце
и на звездах, но и сколько каждого из них.
Измеряя степень черноты различных линий солнечного
спектра, ученые довольно точно определили химический состав
солнечной атмосферы. Оказалось, что там больше всего водо-
рода. Он составляет без малого 82% солнечной атмосферы.
Кроме водорода, Солнце богато гелием, — его 18%, — а на
долю всех остальных элементов остаются только сотые доли
процента.
Состав самого Солнца определить гораздо труднее. Не-
которое представление о веществах, которые находятся
в более глубоких слоях Солнца, дает спектрогелиограф.
Настроив его на линии тяжелых металлов, можно тем самым
заглянуть в нижние этажи солнечной атмосферы.
Оказывается, что и в солнечных недрах больше всего
газов гелия и водорода.
По определению профессора А. В. Северного, Солнце на
38% своей массы состоит из водорода, на 59% из гелия,
а остальных элементов в нем 3%.
Химический состав звезд подобен солнечному, и на звез-
дах больше всего водорода и гелия. Повидимому, эти газы
являются самыми главными строительными материалами
звезд. Другими химическими элементами звездные атмосферы
бедны.
Исключением из общего правила является очень неболь-
шое число самых горячих и самых холодных звезд.
На некоторых белых звездах замечено странное обилие
азота, тогда как углерод почти ничем не выдает своего
присутствия. А в спектрах других таких же белых звезд осо-
бенно резки и черны линии углерода, а линии азота очень
слабы.
В созвездии Северной Короны есть одна весьма удиви-
тельная звезда. На карте этого созвездия она помечена латин-
ской буквой «R». R Северной Короны принадлежит к группе
белых гигантов, — это очень большая и горячая звезда.
Обычно R Северной Короны светит, как рядовая звезда
шестой величины. Потом совершенно неожиданно и очень
быстро звезда меркнет, сбавляя свою светимость почти в 10
тысяч раз. В это время звезду удается найти на небе только
с помощью достаточно сильного телескопа.
265
В таком состоянии R Северной Короны может находиться
дней сто, иногда даже двести. Потом она восстанавливает свой
блеск и светит как ни в чем не бывало до следующего при-
ступа потемнения, а он может начаться так же внезапно
и через несколько месяцев, и через несколько лет. Никаких
даже приблизительных сроков R Северной Короны не придер-
живается, и поэтому она причислена к неправильным перемен-
ным звездам.
Исследование спектра этой звезды позволяет предпола-
гать, что потеря светимости звезды объясняется внезапным
извержением из ее недр огромных масс... сажи, то есть угле-
рода. Углерод поднимается в верхние слои атмосферы звезды
и окутывает ее черным, непрозрачным покрывалом. Сквозь
облака сажи с трудом пробивается свет звезды. Затем черные
облака постепенно рассеиваются и звезда восстанавливает
свой прежний блеск. Насколько верно это предположение,
должны показать будущие исследования.
У звезд, которые примерно вдвое холоднее Солнца, так-
же обнаружено некоторое отличие в химическом составе.
Есть звезды, накопившие много металла циркония. На не-
скольких звездах замечено обилие окиси титана, а на дру-
гих — стронция. Найдено несколько «железных» звезд.
Имеются также звезды, богатые углеродом и его соедине-
ниями.
Спектры таких углеродных звезд еще до Великой Отече-
ственной войны начал исследовать в Симеизской обсерватории
замечательный советский астроном академик Григорий Абра-
мович Шайн.
Так как в 1942 году Симеизская обсерватория была пол-
ностью разрушена фашистскими варварами, свои исследова-
ния Г. А. Шайн продолжал в Абастуманской обсерватории
Грузинской ССР и закончил их в 1948—1949 годах уже
в новой, Крымской астрофизической обсерватории.
Г. А. Шайн сумел установить не только количество угле-
рода на этих звездах, но и сколько там имеется более тяже-
лой разновидности углерода.
На Земле этой разновидности углерода мало. На девяно-
сто девять атомов обычного углерода приходится один атом
тяжелого. На некоторых же звездах тяжелого углерода пора-
зительно много: из каждых трех атомов углерода — один атом
принадлежит к его тяжелой разновидности.
Значение открытия Г. А. Шайна исключительно велико.
266
Ведь тяжелая разновидность углерода является неустойчивым,
временным элементом. Он возникает из какого-то другого эле-
мента, и сам, в свою очередь, с течением времени превра-
щается в другое вещество.
Г. А. Шайн сумел ухватить одно звено из цепочки разно-
образных превращений элементов. Это первая ласточка из
ряда будущих открытий, которые обещают нам ответить на
вопрос, почему звезды светят.
Превращения элементов сопровождаются мощным выде-
лением энергии. Именно они поддерживают светимость Солн-
ца и звезд. Энергия Солнца — атомная энергия. Ученые пока
еще не знают, какие атомы, в недрах звезд распадаются
и какие создаются. Открытие Шайна открывает дорогу к ис-
следованию этой тайны звездных недр.
За свое выдающееся открытие Григорий Абрамович Шайн
удостоен Сталинской премии первой степени.
Разведка соседних планет
Спектроскоп позволяет нам читать и понимать тайную
светопись раскаленных газов солнечной поверхности. Но
может ли он сообщить нам что-либо о планетах? Ведь пла-
неты холодны. Они светятся не своим, а чужим светом; они
блестят в солнечных лучах, отражая их, как всякий освещен-
ный Солнцем предмет. Наводя свой волшебный прибор —
спектроскоп на планету, астроном видит обычный солнечный
спектр — радужную полоску с множеством темных линий.
Планета, как зеркало, повторяет спектр Солнца.
Это совершенно верно по отношению к планетам, лишен-
ным воздушной оболочки, их спектр не имеет отличий от сол-
нечного. 'Меркурий и Луна отражают солнечный спектр' без
изменений. Иное дело, когда планета одета газовой оболочкой.
Спектры планет, обладающих атмосферой, тоже похожи
на солнечный, но не совсем. Разница хотя и не велика —
едва заметна, но она всё же существует и в настоящее время
уже не может укрыться от опытного глаза астронома’ От-
дельные темные линии в спектрах некоторых планет стано-
вятся темнее, шире, среди них появляются новые линии. Сол-
нечный свет проходит сквозь атмосферу планеты, отражается
от ее поверхности или от облаков и на обратном пути снова
267
пронизывает тот же слой газов. По дороге он теряет из сво-
его состава некоторые лучи, и получается так называемый
спектр поглощения. Холодные газы планетной атмосферы за-
держивают и поглощают как раз те лучи, которые они способ-
ны испускать в раскаленном состоянии.
Сличив спектры Солнца и планет, ученые узнали, каков
примерно состав газов в атмосферах планет.
Спектроскоп оказался проницательным разведчиком; по'
его донесениям можно судить, на какой планете участники
первой межпланетной экспедиции могут безбоязненно снять
кислородные шлемы, а где им этого делать нельзя, чтобы не
погибнуть от ядовитых газов...
Что же говорится в спектральных донесениях с ближай-
ших планет?
Меркурий отражает солнечный свет без заметных изме-
нений. На нем почти нет атмосферы. Это голый каменистый
шар, более пустынный, чем Сахара, и совсем не пригодный
для жизни.
Иное дело — Венера, это поистине загадочная планета.
Ее атмосфера белоснежна, как пена. Венера так плотно оку-
тана густыми белыми облаками, что еще никому и никогда
не удавалось увидеть хотя бы кусочек ее поверхности. Облака
нигде не дают ни малейшего просвета, и пока никто еще не
придумал способа, как узнать, что находится под ними.
Может быть, там расстилается безжизненная пустыня с мерт-
выми морями, а может быть, в жарком климате Венеры
растут роскошные тропические леса, в которых пасутся дико-
винные животные. Мы этого не знаем.
Тайну Венеры хранят непроницаемые облака, которые
сами по себе составляют загадку. Никак не удается распо-
знать, из чего они состоят. На наши земные облака они не
похожи. Земные облака образованы клубами водяного пара,
но в спектре Венеры опытный глаз астрофизика не находит
даже признаков паров воды. Облака на Венере более похожи
на клубы дыма, а не на пар. Они напоминают дымовую за-
весу, которая получается, когда саперы для маскировки зажи-
гают белые дымовые шашки.
Кропотливые исследования спектра Венеры показали, что
в ее атмосфере над слоем облаков совсем нет свободного
кислорода. Темные полосы, которые заметны в ее спектре,
принадлежат углекислоте, и этого газа там, невидимому, мно-
го. Пожалуй, участникам будущей экспедиции на Венере не
263
придется снимать кислородные шлемы. Человеку на Венере
нечем дышать. Вряд ли первые исследователи Венеры увидят
там девственные леса с диковинными животными. Жизнь на
этой планете пли не зародилась совсем, или находится в са-
мой начальной стадии развития. Повидимому, растения и мол-
люски еще не успели очистить воздух на Венере от углекис-
лоты так, как они это сделали на Земле.
Ведь миллиард лет назад земная атмосфера тоже.была
богата углекислым газом, но в первобытном океане размножа-
лось бесчисленное множество различных мельчайших расте-
ний, водорослей и морских животных, корненожек, аммони-
тов, кораллов. Они поглощали углекислоту из воздуха
и строили из углекислой извести свои ракушки и скелеты.
Корненожки погибали, их известковые домики падали на дно
океана. В течение миллионов лет миллионы поколений .мол-
люсков создали пласты известняков толщиной местами в
несколько километров. Такие горы, как Жигули на Волге,
меловые горы в Воронежской и Курской областях, залежи
известняков под Москвой, — не что иное, как кладбища бес-
численного количества моллюсков и морских растений, кото-
рые поглощали углекислоту, очищая воздух, делая его год-
ным для дыхания высших организмов.
Очистку земной атмосферы от углекислоты закончили на-
земные растения. Дремучие леса каменноугольного периода
оставили нам огромные пласты каменного угля. Растения раз-
ложили углекислый газ на составные части. Углерод в виде
каменного угля остался в земле, а кислород растения вернули
в атмосферу. Благодаря соединенным усилиям жителей моря
и наземных растений мы имеем теперь в составе воздуха 21%
кислорода и только 0,03% углекислого газа. Миллиард лет
назад углекислого газа в нашей атмосфере было гораздо
больше.
На Венере же атмосфера слишком богата углекислотой.
Моллюски, строители известковых ракушек, — если они
только там имеются, — еще не успели очистить воздух на
Венере.
Спектр нашей ближайшей соседки в пространстве — Луны
подобен солнечному. Луна мала, ее масса невелика, и силы
тяготения на Луне недостаточно, чтобы удерживать возле
себя сколько-нибудь значительную атмосферу. Луна — каме-
нистый безжизненный шар, и спектроскоп ничего интересного
или примечательного о ней не сообщает.
269*
Третьим нашим сбседом по Вселенной является Марс —
планета не менее загадочная, чем Венера. Марс, бесспорно,
обладает атмосферой: там бывают видны пыльные бури, ред-
кие облака, наблюдается также явление сумерек. Сомневать-
ся в существовании на Марсе воздушной оболочки не при-
ходится.
В отличие от Венеры, Марс имеет очень чистую и про-
зрачную атмосферу. Но кислорода там очень мало. И на
Марсе члены экспедиции не смогут снимать кислородные
шлемы. Людям Земли там дышать будет нечем, так как
кислорода на Марсе раз в семьдесят меньше, чем в нашем
воздухе.
Водяных паров на Марсе тоже мало. Водой Марс крайне
беден.
Директор Харьковской обсерватории профессор Н. П. Ба-
рабашей исследовал состав света, отраженного пустынями
Марса, и нашел, что поверхность этих пустынь гладка, ровна
и покрыта мелким песком или даже пылью. Это же показали
исследования директора астрономической обсерватории Ле-
нинградского государственного университета профессора
В. В. Шаронова и его сотрудницы Н. С. Орловой.
Московский астроном Л. Н. Радлова изучала, как отра-
жают свет различные горные породы: пески, глины, морская
галька, гранит и тому подобные. Результаты своих исследова-
ний она сравнила с наблюдениями над светом, отраженным
пустынями Марса. Оказалось, что между песком, привезенным
из пустыни Кызыл-Кум, и. песком, устилающим красные пятна
на Марсе, сколько-нибудь заметной разницы нет.
Но не ржаво-желтые пятна пустынь на Марсе при-
влекают внимание астрономов. Это пустыни, а они не инте-
ресны, так как зимой и летом остаются одинаковыми. Иное
дело — темные пятна, которые изменяют свою окраску по
временам года.
Синеватая растительность Марса
В телескоп видно: когда на одном из полушарий Марса
наступает весна, то пятна явно зеленеют, как будто там по-
являются всходы, а леса одеваются листвой. К середине лета
эти зеленые пятна желтеют,-приобретая коричневый оттенок.
270
Создается, полное впечатление, что на Марсе есть расти-
тельность, подобная земной, но климат Марса сух и суров,
лето там коротко и засушливо, жизнь растений поэтому не-
продолжительна, так же как у нас на Земле в полупустынях.
Однако зеленоватая окраска и сезонная изменчивость
темных пятен еще не достаточно убедительное доказательство
существования на Марсе растительности. После дождя,
например, почва тоже темнеет. Может быть, зеленоватые
пятна Марса — просто болотистые низины, оставшиеся от
пересохших морей. Они темнеют весной, когда появляются
талые воды, а летом, подсыхая, светлеют.
Для решения спорного вопроса астрономы прибегли
к спектроскопу. Этот волшебный разведчик далеких миров
способен дать ценные сведения.
Если с помощью спектроскопа исследовать свет, отражен-
ный листвой наших лесов, то в красной части спектра бро-
сается в глаза довольно широкая и темная полоса. Эта полоса
образуется вследствие поглощения красных лучей хлорофил-
лом— зеленым веществом листвы. Спектр хлорофилла на-
столько отчетлив, что спутать его с чем-либо другим трудно.
Поэтому, казалось, достаточно направить спектроскоп на
зеленые пятна Марса, и прибор безошибочно ответит: если
в спектре Марса видна полоса поглощения хлорофилла,—
значит, там есть растительность. Однако выполнить подобное
наблюдение не так-то просто. Никак не удается нацелить
спектроскоп так, чтобы он улавливал свет, отраженный толь-
ко темными пятнами. Неминуемо попадет отблеск краснова-
/71
тых пустынь. Кроме того, Марс далек от Солнца. Свет его
слаб и спектр тускл.
Результаты первых спектроскопических исследований
ученые признали недостаточно надежными.
Член-корреспондент Академии наук СССР Г- А. Тихов
уже свыше сорока лет изучает поверхность Марса. Его иссле-
дования показали: полоса поглощения хлорофилла в спектре
Марса имеется, но есть одна странность: темные линии, кото-
рые могут принадлежать хлорофиллу, резче и заметнее
в спектре света, отраженного зимним полушарием, а не лет-,
ним, хотя должно быть как раз наоборот.
Эту странность можно объяснить тем, что на Марсе есть
вечнозеленая хвойная растительность вроде наших елей,
сосен, пихт, она-то и дает характерные линии в спектре зим-
него полушария, а летние растения на Марсе, повидимому, не
зеленые, а голубые или синеватые.
Для решения спорного вопроса о Марсе была привлечена
фотография в инфракрасных лучах. Известно, что сад или
лес, сфотографированный в инфракрасных лучах в жаркий
летний полдень, выглядит так, как будто их снимали в разгар
зимы. Виновником неестественного превращения летнего
пейзажа в зимний является всё тот же хлорофилл. Это удиви-
тельное вещество сильно отражает инфракрасные лучи.
Поэтому растительность, сфотографированная в инфракрасных
лучах, выходит на снимке совершенно белой, как бы усыпан-
ной снегом. Если на Марсе растут деревья, кусты и трава,
подобные нашим, то пространства, занятые растительностью,
должны получиться на снимке белыми, как снег.
В 1939 году В. В. Шаронов сфотографировал Марс на
пластинках, чувствительных к инфракрасным лучам. С волне-
нием ожидали ученые результатов. Если зеленые пятна на Мар-
се получатся белыми, — растительность есть. Если темными...
Драгоценные снимки проявили. Результат изрядно смутил
астрономов, веривших в существование на Марсе раститель-
ности. Пятна на снимках оказались темными.
Г. А. Тихов, однако, является убежденным сторонником
существования на Марсе зелени. Он продолжал свои исследо-
вания.
«Почему, собственно говоря, мы ждем, что на Марсе дол-
жна быть растительность точно такая же, как и на Земле? —
задал себе вопрос ученый. — Условия жизни там другие.
Климат Марса суров. Атмосфера очень прозрачна и суха. Рас-
272
тения неминуемо должны были приспособиться к тамошним
условиям жизни. И вовсе необязательно, чтобы растения на
Марсе отражали инфракрасные лучи,—там холодно, солнеч-
ного тепла нехватает, — зачем же им отражать теплые инфра-
красные лучи? Наоборот, они нужны им самим, чтобы не за-
мерзнуть».
Астроному пришла в голову мысль посмотреть, как выгля-
дят наши земные растения, когда они попадают в условия
жизни, похожие на марсианские. Для этого ученый совершил
несколько экскурсий в горы.
В Казахстане, на вершине Туюк-Су, возвышающейся на
3 400 метров над уровнем моря, условия довольно суровы:
прохладно, сухо, небо прозрачно.
На этой вершине Г. А. Тихову бросилось в глаза скром-
ное растение, именуемое остролодкой. Горный цветок имел не
совсем обычный вид, его листочки были покрыты голубым на-
летом. В холодном горном климате растение изменило обыч-
ную для него окр.аску: оно утратило зеленый цвет.
И вообще растения умеренного пояса, попадая в более су-
ровые края, — например, в сады северных городов, — меняют
окраску. Листва становится синеватой с фиолетовым оттенком.
Незабудки темнеют, цветы тысячелистника, белые или розо-
вые, приобретают фиолетовый-оттенок. Суровые условия жизни
в Арктике заставляют растения приспосабливаться к ним.
А на Марсе климат еще суровее. Там растениям не может
хватать пайка красных лучей, которыми довольствуются зе-
леные земные растения. Они вынуждены поглощать также и
желтые и зеленые лучи, отражая главным образом голубые,
синие и фиолетовые.
Очевидно, зеленую окраску на Марсе могли сохранить
только такие испытанные северяне, как хвойные породы, а
лиственные вынуждены были одеться в голубую или синюю
листву.
Так советским ученым Г. А. Тиховым создана новая
отрасль науки: астроботаника, изучающая растительный мир
при помощи спектроскопа. Она не только помогает нам иссле-
довать свойства растительности на Марсе, но несомненно
должна оказать помощь и земным ботаникам-мичуринцам,
так как она выясняет совершенно новым способом именно те
свойства растений, которые обусловливают их способность
выдерживать суровые условия климата: мороз, засуху и ма-
лое давление атмосферы.
273
Следующая планета — Юпитер. Этот великан солнечной
системы окутан густой и облачной атмосферой. Облака на
Юпитере не белоснежные, как на Венере, а сероватые или
желтоватые и имеют различные оттенки. Эти облака непре-
рывно движутся, и было бы очень важно узнать, какая при-
чина вызывает их бурное, стремительное движение.
Юпитер более чем в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля,
и на каждый квадратный метр его поверхности достается сол-
нечного тепла в 27 раз меньше, чем на Земле. Кроме того,
даже те крохи солнечного тепла, которые получает Юпитер,
почти не достигают его поверхности и не согревают его: они
отражаются от его облаков и рассеиваются в пространстве.
В общей сложности паек солнечного тепла на Юпитере в
60 раз меньше земного.
Исходя из этих данных, один буржуазный астроном сде-
лал вывод, что Юпитер будто бы закован в сплошной ледя-
ной панцырь. Он даже ухитрился вычислить толщину ледяной
коры на Юпитере — 25 тысяч километров. '
Высмеивая убогую односторонность таких рассуждений и
вычислений, Фридрих Энгельс в свое время писал, что ученый
подобного толка, «кроме наблюдений, знает только вычисле-
ния, а из-за вычислений разучился думать».1
Наблюдения свидетельствуют о необычайно бурном дви-
жении облачных масс на Юпитере и о многих других переме-
нах, происходящих в атмосфере этой планеты. В 1878 году
Ф. А. Бредихин открыл на Юпитере существование большого
красного пятна. Было замечено, что сероватые облака Юпите-
ра обходят это пятно стороной. С 1882 года большое красное
пятно стало тускнеть. Сейчас оно иногда бывает видно, а ино-
гда — нет. Случается также наблюдать на Юпитере образова-
ние белых облаков.
Спрашивается: откуда, из каких источников черпается
энергия движения облачных масс на Юпитере? Солнечного
тепла для этого явно недостаточно. Несомненно, эта планета
не холодный, застывший шар; с ее поверхности поднимаются
потоки горячих газов, и их движение вызывает все явления,
наблюдаемые нами в атмосфере Юпитера.
Из чего состоят облака на Юпитере — пока неизвестно,
но не из водяного пара, так как присутствия воды на Юпите-
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы, Партиздат ЦК ВКП(б),
1936, стр. 166.
274
Вид Юпитера в телескоп. Верхний снимок сделан
в 22 часа 15 минут, а нижний—в 24 часа.
ре спектроскоп не обнаружил. Не замечено там также сво-
бодного кислорода.
Исследование спектра Юпитера показало, что его атмос-
фера богата аммиаком и метаном. На Юпитере, очевидно, чле-
нам будущей экспедиции ни в коем случае не придется сни-
мать кислородные маски, иначе они задохнутся в волнах
болотного газа с резким запахом нашатырного спирта.
Спектры Сатурна, Урана и Нептуна похожи на спектр
Юпитера.
Все спутники планет, а также и мелкие планеты — асте-
роиды— лишены сколько-нибудь заметных атмосфер. Стран-
ное исключение составляет Титан — самая большая луна Са-
турна. На нем установлено присутствие довольно густой
атмосферы, состоящей из метана.
Таковы вкратце сведения, доставленные нам спектроско-
пом об атмосферах небесных тел, входящих в состав солнеч-
ной системы. Они не очень полны и обстоятельны, властности
потому, что исследователям сильно мешает наша собственная
земная атмосфера.
Каждый луч света, достигший лаборатории астронома,
проходит сквозь всю толщу воздушной оболочки земного
шара. По пути свет теряет из своего состава часть лучей, в
спектре получаются дополнительные темные линии водяного
пара, кислорода и других газов нашего воздуха. Они как бы
загораживают, затемняют именно то, что хочется рассмотреть
в спектре соседей. Правда, астрономы сейчас умеют учитывать
мешающее влияние нашей атмосферы, и, чтобы по возможно-
сти избавиться от него, астрофизические обсерватории строят
обычно на горах, где воздух чище и слой его тоньше. Лучше
бы совсем вынести астрофизическую обсерваторию за пределы
атмосферы, то есть построить ее на Луне. Но пока это трудно
осуществимое предприятие.
Поиски сверчка-невидимки
Во второй половине прошлого столетия весь ученый мир
остановился в недоумении перед двумя загадками природы,
для которых тогда не находилось удовлетворительного объ-
яснения.
Первой загадкой были спектры химических элементов.
276
Спектральным анализом пользо-
вались астрономы, физики, хими-
ки, инженеры. С его помощью
узнавали химический состав Солн-
ца, звезд и туманностей, исследо-
вали минералы и сплавы, отыски-
вали новые химические элементы.
Спектр ал ьный анализ добросо-
вестно служил людям, но возник-
новение спектров оставалось не-
разгаданным ребусом.
Почему каждый элемент в
раскаленном и газообразном со-
стоянии обладает своим, особен-
ным и только ему одному при-
сущим, набором спектральных ли-
ний? Каким образом в недрах
вещества от высокой температуры
возникают цветные лучи? На эти
вопросы никто ответить не мог.
Астрономы, физики, химики и
И. Менделеев.
пение
( как
образом они извлекают свои
атомы — эти сверчки-невидим-
все, кто пользовался спек-
тральным анализом, чувствовали себя в положении первых
естествоиспытателей, которые слышали монотонное
сверчков за печкой, но не имели представления о том,
выглядят эти сверчки и каким
скрипучие звуки.
Источником спектральных линий, несомненно, был атом,
но как выглядят, как устроены
ки — и как они светят, — было совершенно неизвестно.
Вторая загадка, поставившая весь мир в тупик, была от-
крыта великим русским ученым Дмитрием Ивановичем Мен-
делеевым. Изучая особенности и различные свойства химиче-
ских элементов, Менделеев обратил внимание, что среди них
встречаются элементы, похожие друг на друга, как самые
близкие родственники. Серебро по своим свойствам родствен-
но меди. Фтор имеет много общего с хлором, бромом, иодом.
Ядовитые фосфор, мышьяк и сурьма явно составляют одно
семейство. Почти у каждого элемента имеется по два-три род-
ственника.
Менделеев с гениальной прозорливостью понимал, что
родство элементов не случайно. Оно, несомненно, является
признаком какой-то важной закономерности. Раскрыв ее,
277
можно проникнуть в лабораторию природы и, может быть,
даже понять, как устроены атомы — эти мельчайшие кирпи-
чики мироздания.
Для удобства работы Менделеев написал названия хими-
ческих элементов, их атомные веса и основные свойства на
небольших кусочках гладкого картона. У него получилось
63 карточки, так как тогда было известно только 63 элемента.
Эти карточки Менделеев раскладывал на столе в различ-
ных сочетаниях. Он старался найти заинтересовавшую его за-
кономерность и понять, по какому правилу повторяются у
элементов сходные свойства.
Хотя Менделеев не располагал в то время полным числом
элементов, — многие из них были тогда неизвестны, — закон
он нашел.
На страницах 279—281 помещен список химических эле-
ментов, которые известны в настоящее время. Первым в списке
стоит самый легкий из элементов — газ водород. Остальные
следуют за ним в порядке возрастающих атомных весов.
Для примера возьмем литий. Это очень легкий, блестя-
щий, мягкий, горючий металл. Он настолько жадно соединяет-
ся с кислородом, что, брошенный в воду, разлагает ее на кис-
лород и водород. При этом он окисляется и образует щелочь.
Пропустим следующие за литием семь элементов и по-
смотрим, каковы свойства восьмого, то есть натрия.
Натрий — легкий, блестящий, мягкий, горючий металл. Он
жадно соединяется с кислородом и, брошенный в воду, разла-
гает ее на водород и кислород.
Пропустим еще семь элементов, следующих по списку за
натрием. Восьмым будет калий. И это легкий, блестящий,
мягкий, горючий металл. Он жадно соединяется с кислородом.
Разве это не странно? Каждый восьмой повторяет особен-
ности своего более легкого предшественника.
Не менее поразительно другое семейство элементов. От
ядовитого, хрупкого фосфора отсчитаем 18 элементов — и най-
дем не менее ядовитый мышьяк. Отсчитаем еще 18 элемен-
тов — и встретим сурьму, родственную по свойствам фосфору
и мышьяку. Через следующие 18 элементов находится
висмут.
А вот и третий пример. Восьмым от бледнозеленоватого
удушливого газа фтора стоит его брат — зеленый ядовитый
газ хлор. Через 18 элементов от хлора поместился такой же
металлоид бром. А еще через 18 элементов встретим иод.
278
СПИСОК ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Число Менделеева	Название	Знак	Атомный вес
1	Водород 		Н	1,008
2	Гелий 		Не	4,003
3	Литий		Li	6,9<0
4	Бериллий 		Be	9,02
5	Бор		В	10,82
6	Углерод 		. С	12,010
7	Азот		N	14,008
8	Кислород 		О	16,000
9	Фтор		F	19,000
10	Неон		Ne	20,183
11	Натрий		Na	22,997
12	Магний		Mg	24,32
13	Алюминий 		Al	26,97
14	Кремний 		Si	28,06
15	Фосфор 		P	30,98
16	Сера		S	32,066
17	Хлор		Cl	35,457
18	Аргон 		A	39,944
19	Калий 		К	39,096
20	Кальций 		Ca	40,08
21	Скандий 		Sc	45,10
22	Титан 		Ti	47,90
23	Ванадий 		V	56,95
24	Хром		Cr	52,01
25	Марганец		Mn	54,93
26	Железо		Fe	55,85
27	Кобальт 		Co	58,94
28	Микель		Ni	58,69
29	Медь			Cu	63,542
279
Продолжение
Число Менделеева	Название	Знак	Атомный вес
30	Цинк		Zn	65,38
31	Галлий 		Ga	69,72
32	Германий 		Ge	72,60
33	Мышьяк		As	74,91
34	Селен 		Se	78,96
35	Бром		Br	79,916
36	Криптон 		Kr	83,7
37	Рубидий 		Rb	85,48
38	Стронций 		Sr	87.63
39	Иттрий		Y	88,92
40	Цирконий 		Zr	91,22
41	Ниобий 		Nb	9?,91
42	Молибден .........	Mo	95,95
43	Технеций 		Tc	99,0
44	Рутений 		Ru	101,7
45	Родий 		Rh	102,91
46	Палладий 		Pd	106.7
47	Серебро 		Ag	107.88
48	Кадмий 		Cd	112,41
49	Индий 		In	114.76
50	Олово 		Sn	118,70
51	Сурьма 		Sb	121,76
52	Теллур			Те	127,61
53	Иод 		J	126,92
54	Ксенон 		Xe	131,3
55	Цезий		Cs	132,91
56	Барий 		Ba	137.36
57	Лантан		La	138,92
58	Церий 		Ce	140,13
59	Празеодим		Pr	140,92
60	Неодим 		Nd	144,27
61	Прометий		Pm	147
62	Самарий . . 		Srii	150,43
63	Европий 		Eu	152,0
64	Гадолиний 		Gd	156,9
280
Продолжение
Число Менделеева	Название	Знак	Атомный вес
65	Тербий			ТЬ	159,2
66	Диспрозий 		Dy	162,46
67	Гольмий			Но	163,5
68	Ербий	.	. .	Ег	167,2
69	Тулий 		Ти	169.4
70	Иттербий		Yb	173,04
71	Лютеций		Lu	174,99
72	Гафний 		Hf	178,6
73	Тантал 		Та	180,88
74	Вольфрам		W	183,92
75	Ренний 		Re	186,31
76	Осмий	  .	.	Os	190,2
77	Иридий 			Ir	193.1
78	Платина		Pt	195,23
79	Золото			Au	197.2
80	Ртуть 		Hg	20061
81	Талий 		T1	204.39
82	Свинец 		Pb	207,71
83	Висмут 		Bi	209.00
84	Полоний 		Po	210.0
85	Астатин . . . 			At	211,0
86	Радон 		Rn	222,0
87	Франций		Fr	223.0
88	Радий 		Ra	226.05
89	Л ктиний		Ac	(227)
90	Торий 		Th	232.12
91	Протактиний		Pa	(231)
92	Уран		U	238.07
93	Нептун 		Np	237.0 •
94	Плутон		Pu	239,0
95	Америций . .		Am	241.0
96	Кюрий		Cm	242,0
97	Берклий 		Bk	
98	Калифорний 	 .	Cf	—
281
После олова, отсчитав 32 элемента, найдем такой же
мягкий и легкоплавкий свинец. Медь отделена от серебра так-
же тридцатью двумя номерами.
8, 18, 32 — какие-то магические числа, которые как будто
бы повелевают свойствами элементов. Каждый восьмой, или
восемнадцатый, или тридцать второй элемент повторяет неко-
торые свойства своего предшественника. В этом, безусловно,
скрывается какой-то важный закон природы.
Создание знаменитой таблицы
Менделеев открыл существование этого закона: свойства
элементов периодически повторяются. Чтобы роль установлен-
ного им закона была очевидной и наглядной, Менделеев рас-
положил все элементы в виде таблицы. Получилась знамени-
тая таблица периодической системы элементов.
В горизонтальных рядах элементы расположились в по-
рядке их атомных весов, а в вертикальных — по родственным
признакам.
Раскладывая свои карточки в найденном им порядке,
Менделеев убедился, что доверять атомным весам, которые
были определены другими химиками, нельзя. Он смело пере-
черкивал старые цифры и писал новые. Химики могут
ошибаться.
Почему атомный вес урана принят за 120? С этим атом-
ным весом уран попадает в середину таблицы. Явная ошибка!
Менделеев, основываясь на свойствах урана, ищет для
него подходящую группу элементов и находит ее только в са-
мом конце таблицы. Зачеркнув предполагавшийся атомный
вес урана, Менделеев удваивает его и пишет «240».
Точно так жеМенделеев исправил атомные веса берил-
лия, индия, цезия. Последовавшая затем проверка атомных ве-
сов показала, что Менделеев сумел, не взвешивая элементы,
определить их вес гораздо точнее, чем это делали другие хи-
мики.
Просматривая карточки, уложенные на столе рядами,
Менделеев обратил внимание на металл титан. Почему он ока-
зался под алюминием? Вот уж ничего общего у них нет! Со-
вершенно разные металлы. Очевидно, — опять ошибка. Мен-
делеев исправил ошибку и передвинул карточку титана в стол-
282
бец, где находится кремний. Под алюминием осталось пустое
место. И нет элемента, который мог бы его занять. Это ниче-
го! Не все еще элементы известны. Несомненно, хозяин этой
клеточки в таблице со временем найдется.
Менделееву пришлось оставить в своей таблице несколь-
ко клеток пустыми для еще не открытых элементов. И хотя
никто в мире не знал о существовании этих элементов, никто
их не взвешивал и не видел, Менделеев описал их свой-
ства и указал атомные веса, как будто он их исследовал и
взвесил.
Русский ученый открывал новые элементы при помощи
таблицы и карандаша! Он взвешивал без весов. Предсказы-
вал свойства элементов, не видя их. Это была химия неизве-
стного — нечто странное, необычное в науке. И многим работы
Менделеева казались фантастикой.
Но вдруг поступило сообщение. Один из предсказанных
Менделеевым элементов нашелся. Затем был открыт второй,
третий. Их свойства и атомные веса соответствовали тому, что
предвидел Менделеев.
Это был триумф! Победа! Торжество русского ученого и
всей русской науки. Слава Менделеева прогремела по всему
миру.
Один из гениальных основоположников современного ма-
териалистического учения о природе и человеческом обществе,
Фридрих Энгельс назвал открытие Менделеева научным под-
вигом. Ученые поняли и оценили всё величие и значение за-
кона Менделеева.
С помощью его таблицы химики стали находить элементы
один за другим. В составе воздуха был обнаружен удивитель-
ный газ. Он всегда оставался сам собой, не горел и вообще
не вступал ни в какие соединения с другими элементами. Это
был очень «ленивый» газ, — его назвали «аргон», что значит:
«ленивый».
Затем в минерале клевеите обнаружили «солнечное веще-
ство» — газ гелий. Это был такой же «ленивый» газ, как и
аргон. Спустя некоторое время восемнадцатое место после ар-
гона занял третий «ленивец» — криптон. На восьмом месте,
считая от гелия, стал неон. На восемнадцатом месте от крип-
тона поместился ксенон. А на тридцать втором месте от ксено-
на расположился газ радон. Все эти газы не вступают с дру-
гими элементами в химические соединения. Они составили се-
мейство из шести газов-«ленивцев», которое заняло в таб-
283
лице Менделеева отдельный столбец. Всё это было блестя-
щим подтверждением закона Менделеева.
Законом Менделеева стали пользоваться все ученые. Его
признали, изучали, применяли, но не понимали.
Первое объяснение загадочной закономерности, открытой
Менделеевым, дал русский ученый и революционер-шлиссель-
буржец Н. А. Морозов. Он указал, что причину закономерно-
сти надо искать в числе электрических зарядов, заключенных
в атоме. Это предвидение Н. А. Морозова оправдалось самым
блестящим образом.
Наименьшие частицы вещества
Кусок сахара можно растолочь так, что он превратится в
тончайшую пудру, но горьким или соленым от этого сахар не
станет. Пылинки сахарной пудры можно разделить на еще бо-
лее мелкие частицы. Для этого достаточно бросить сахар в
воду и- размешать. Он на глазах разойдется в воде на части-
цы такого размера, что они станут невидимыми. Однако и в
этом случае свойства сахара не изменятся.
Наименьшая частица сахара или любого другого слож-
ного вещества, но сохраняющая свойства этого вещества, на-
зывается молекулой. ’
Всё, что нас окружает, — камни, растения, минералы, жи-
вотные, руды, — весь земной шар и мы сами сложены из мо-
лекул различных веществ.
Эти наименьшие порции вещества, молекулы, обладают
ничтожными размерами. В одной пылинке, вьющейся в сол-
нечном луче, их насчитывается миллиард миллиардов. Моле-
кулы одной капли воды весом в одну тридцатую грамма,
уложенные друг возле друга цепочкой, образуют тончайшую
нить, которой можно обернуть земной шар по экватору 10782
раза. Молекул в одной капле 1 115 000 000 000 000 000 000.
В тринадцати каплях воды содержится молекул больше,
чем капель в Черном море. Так малы молекулы.
Отделить порцию сложного вещества меньше одной моле-
кулы невозможно, а если разделить молекулу, то она потеряет
1 Многие так называемые простые вещества, вроде алмаза, графита,
озона н тому подобных, также состоят из молекул.
284
свойства своего вещества. Сахар перестанет быть сахаром,
вода — водой, глинозем — глиноземом.
Молекулы глинозема под действием сильного электриче-
ского тока распадаются на еще более мелкие частицы совсем
других веществ — металла алюминия и газа кислорода. Моле-
кулы воды разлагаются на частицы газов водорода и кисло-
рода, а поваренная соль — на металл натрий и газ хлор.
Алюминии и кислород не похожи на глину, блестящий
натрий и зеленоватый газ хлор ничем не напоминают пова-
ренную соль, а водород и кислород — воду.
Разбитые молекулы сложных веществ потеряли свои
прежние свойства, а их «осколки» оказались мельчайшими ча-
стицами других, более простых веществ. Такие вещества, как:
водород, кислород, алюминий, натрий, хлор, медь, железо,—
химическими способами разложить на какие-либо другие ве-
щества не удается. Нельзя их и составить химическими спо-
собами из других веществ. Такие вещества называются хими-
ческими элементами, а их наименьшие частички — атомами.1
Каждый элемент состоит из атомов, отличных от атомов
другого элемента, и если они бывают сходны по своим свой-
ствам, то обязательно отличаются весом.
В/прошлом столетии люди представляли себе атомы в
виде необычайно прочных шариков или кирпичиков. Тогда ни-
кому не случалось разделить атом на части или наблюдать,
как они делятся сами.
Даже слово «атом», выбранное для названия этой мель-
чайшей частицы вещества, означает по-русски: «неделимый».
Однако наиболее передовые ученые, как, например, ака-
демик А. М. Бутлеров и Д. И. Менделеев, говорили, что атомы
неделимы не по природе своей, а только потому, что неизве-
стны способы раскалывания атомов. Когда эти способы будут
найдены, тогда и атомы окажутся делимыми.
В настоящее время ученые убедились, что атомы дей-
ствительно очень малы, но они не шарики, не кирпичики и вов-
се не так прочны, как полагали ученые прошлого столетия.
Атомы можно раскалывать, только для этого нужен подходя-
щий «молоток».
1 Атомы некоторых химических элементов могут соединяться между
собой, образуя молекулы простых веществ. Например, три атома кисло-
рода образуют молекулу газа озона.
285
Некоторые виды атомов оказались настолько непрочными,
что разваливаются самопроизвольно, и их «осколки» являют-
ся различными мельчайшими частицами или ядрами атомов
более легких элементов. Гак, например, одна из разновидно-
стей атомов металла урана, распадаясь, превращается либо
в атомы криптона и бария, либо в атомы рубидия и цезия.
Другая разновидность атомов урана превращается в радий,
а радий, распадаясь, становится свинцом и гелием.
Ученым удалось не только разбивать атомы, но даже со-
здавать новые. Лабораторным путем были получены десять
новых элементов: технеций, прометий, астатин, франций, Неп-
тун, плутон, америций, кюрий, берклий и калифорний. Это
стало возможным только потому, что устройство атома пере-
стало быть загадкой для науки.
Атомы измерены и взвешены. Они необычайно малы. Если
бы все жители земного шара, — а их на земле около двух
с половиной миллиардов человек, — внесли по десять милли-
ардов атомов золота, то в результате такой складчины полу-
чилась бы крупинка, еле различимая под увеличительным
стеклом. Чтобы собрать таким образом только один грамм
этого металла, подобные складчины пришлось бы повторять
ежегодно 122 года подряд. И надо еще учесть, что для при-
мера нарочно взято золото — металл тяжелый, с крупными
атомами. Если бы такой «налог» собирать не атомами золота,
а атомами более легкого алюминия, то сбор одного грамма
продолжался бы почти 900 лет!
Примерный план атома
Еще в прошлом столетии профессор Московского универ-
ситета Михаил Григорьевич Павлов в своих лекциях высказы-
вал предположение, что атом похож на нашу солнечную си-
стему. В центре атома расположено маленькое, но сравнитель-
но тяжелое ядро. Вокруг ядра, словно планеты, обращаются
электроны.
Эта гипотеза была подробно разработана другими уче-
ными. Однако сравнение атома с планетной системой оказа-
лось не вполне точным: по существу, между атомом и планет-
ной системой мало общего, но сравнение ядра атома с Солн-
цем, а электронов с планетами помогает наглядно представить
286
себе устройство этой частички мироздания. При этом всё же
следует помнить, что законы, управляющие движением элек-
тронов по их орбитам, иные, чем в планетной системе. Плане-
ты подчиняются тяготению, которое удерживает их возле
Солнца, а в атоме действуют силы электрического притяжения
и отталкивания.
Ядро атома несет положительный электрический заряд,
а электроны являются мельчайшими частицами отрицатель-
ного электричества.
Электроны в атоме расположены не в одной плоскости,
как орбиты планет. Они окружают ядро атома со всех сторон,
образуя электронное облачко, которое состоит из нескольких
вложенных одна в другую оболочек.
Каждая электронная оболочка, в свою очередь, имеет
слоистое строение, разделяясь на отдельные «этажи».
Планеты не могут покидать свои орбиты, а электроны это
проделывают довольно свободно. Они могут даже совсем оста-
влять атом и блуждать на свободе до тех пор, пока не при-
станут к какому-нибудь другому атому.
Атомы химических элементов отличаются друг от друга
весом и составом своих ядер, величинами положительных элек-
трических зарядов в ядре и числом электронов, обращаю-
щихся вокруг ядра.
Для электронов законами внутриатомного мира отведены
совершенно определенные орбиты. Если обстоятельства застав-
ляют электрон покинуть свою оболочку, то он переходят на
новое место, в другую оболочку — ближе или дальше от
ядра, но только скачком, только сразу, а не постепенно.
Всякое перемещение электронов внутри атома может
происходить исключительно скачками и только на целое число
ступеней.
Ядра атомов разных химических элементов различны,
а электроны все одинаковы. «Кислородный» электрон ничем
не отличается от электрона атома золота или мышьяка.
Самый простой атом у водорода. Он состоит из малень-
кого ядра и одного-единственного электрона. Ядро атома во-
дорода имеет особое название — протон, что значит: «про-
стейший».
Следующий за водородом элемент по таблице Менде-
леева — гелий. Его атом примерно вчетверо тяжелее водород-
ного атома. Вокруг ядра атома гелия обращаются два элек-
трона.
287
Третью клеточку в таблице Менделеева занимает металл
литий. Он обладает тремя электронами.
В четвертой клеточке поместился бериллий, и его атом
владеет четырьмя электронами. На пятом месте стоит бор.
У него пять электронов.
Количество положительных зарядов в ядре и количество
электронов всегда соответствует порядковому номеру эле-
мента.
Число, которое указывает порядковый номер элемента,
количество положительных зарядов в ядре и сколько электро-
нов должно быть в оболочке атома, названо — в честь вели-
кого русского ученого — числом Менделеева.
Чтобы нагляднее представить себе размеры ядра атома и
его электронных оболочек, мысленно изготовим модель атома,
достаточно крупную, чтобы ее можно было как следует раз-
глядеть. Возьмем для образца атом меди и увеличим его в
455 миллиардов раз. Модель атома меди, построенная в таком
масштабе, будет иметь вид шара, величиной примерно с Иса-
акиевский собор в Ленинграде, то есть свыше ста метров в
поперечнике.
В огромном объеме стометрового шара ядро атома будет
выглядеть всего лишь маленькой горошиной — шариком около
трех миллиметров в поперечнике. Горошинка и Исаакиевский
собор—таково соотношение размеров атома меди и его ядра.
Почти вся масса, все вещество атома сосредоточено в его
ядре-крупинке, остальное пространство заполнено электрон-
ными оболочками.
Плотность ядра атома превышает 100 миллионов тонн в
одном кубическом сантиметре. Иначе говоря, если наполнить
наперсток одними ядрами атомов, без электронных оболочек,
то, чтобы увезти содержимое этого наперстка, понадобится
50 миллионов трехтонных грузовиков.
Разгадка таинственных чисел
Вокруг ядра на разных расстояниях летают электроны.
Их в атоме меди двадцать девять.
Электроны в атоме размещены в отдельных слоистых обо-
лочках и подчинены весьма строгим законам. Ни один элек-
трон не может находиться в промежутке между двумя обо-
лочками, так же как человек не может стать на лестнице в
промежутке между двумя ступеньками.
288
В первом слое, который расположен возле самого ядра,
имеются только две законные «квартиры» электронов. Третий
электрон в первый этаж забраться не может: там для него нет
свободной «жилплощади».
Во второй оболочке имеется уже восемь «квартир» — для
восьми «жильцов» электронов. Есть химические элементы,
в которых второй «этаж» электронных оболочек атома остал-
ся как бы недостроенным, и не во всех «квартирах» могут
обосноваться электроны. У лития, например, во второй элек-
тронной оболочке может поместиться только один электрон, —
так в ядре атома лития находятся три положительных за-
ряда и удержать два электрона во второй оболочке они не
могут.
У углерода во второй оболочке четыре электрона, у азо-
та — пять, у кислорода — шесть, у фтора — семь и у неона —
восемь. Восьмой электрон заполняет вторую оболочку до кон-
ца. Больше в этой оболочке для электронов свободной «жил-
площади» нет. Вторая оболочка рассчитана только на во-
семь электронов, — и девятый там никак поместиться не
может.
Атом неона, обладающий в своей внешней оболочке пол-
ным комплектом электронов, ни в какие химические соедине-
ния не вступает.
Атомы элементов, у которых во внешней оболочке нехва-
тает электронов, цепляются за другие атомы, как репьи за
платье. Они соединяются с теми атомами, у которых тоже не-
достает электронов до восьми, и составляют с ними совмест-
ную и более прочную оболочку.
Например, натрий — по списку одиннадцатый элемент.
У него в первой оболочке два электрона, во второй — восемь,
а в третьей (для него третья оболочка будет наружной, внеш-
ней) — всего один электрон. У газа хлора до комплекта не-
хватает как раз одного электрона. Хлор и натрий поэтому
особенно охотно вступают друг с другом в химическое соеди-
нение, образуя как бы вскладчину прочный электронный пан-
цырь из восьми электронов. Получается молекула хлористого
натрия — поваренная соль.
Возможны и более сложные соединения. Два атома водо-
рода со своими двумя электронами объединяются с одним
атомом серы, у которой до комплекта нехватает двух электро-
нов. В результате химического соединения образуется моле-
кула сероводорода — газа с очень неприятным запахом.
239
Атом Sedopoda	Атом лития	Атом натрия
занятые орОиты
Схематическое изображение атомов водорода, лития и натрия.
Ядра атомов не видны, так как они слишком малы, чтобы их
можно было изобразить в этом масштабе. У каждого из этих
атомов в наружном слое находится по одному электрону; этим
объясняется сходство их химических свойств.
Атомы, обладающие законченными, заполненными обо-
лочками, подобны гладким шарикам, им нечем сцепляться, не-
чем делиться с другими атомами, и они ни в какие химиче-
ские соединения не вступают.
Третья электронная оболочка просторнее, и устроена она
сложнее второй. В ней 18 «квартир» для электронов, из них
8 составляют как бы первый «этаж» этой оболочки, а 10 мест
находятся во втором.
У натрия, так же как и у лития, во внешнем слое только
один электрон. Это сходство в устройстве наружных оболочек
создает его родство с литием.
За натрием следуют магний, алюминий, кремний, фосфор,
сера, хлор и аргон. Газ аргон — «ленивец» имеет в первом
«этаже» третьей оболочки 8 электронов. Все места у него за-
няты. Его оболочка прочна, как панцырь, и аргон, так же как
и неон, ни в какие соединения не вступает.
Четвертая оболочка еще сложнее третьей. У нее в первом
«этаже» 8 «квартир», во втором —10 и есть еще третий
«этаж» на 14 электронов. Всего в четвертой оболочке может
разместиться 32 электрона.
Такое увеличение числа электронов и усложнение оболо-
чек продолжается и дальше. Элемент кюрий, который зани-
мает в таблице Менделеева девяносто шестое место, обладает
96 положительными зарядами в ядре, и это позволяет ему со-
290
держать в своих оболочках 96 электронов. Столь многочислен-
ный рой электронов размещается в атоме кюрия так: 2 элек-
трона заполняют первую оболочку, 8 — вторую, 18 — третью,
32 — четвертую. Пятая, шестая и седьмая оболочки в атоме
кюрия не достроены. В пятой оболочке находится только
25 электронов. В шестой, вместо 72, — 9 электронов и в седь-
мой — 2.	1	v !	. ;
Так вот что означают загадочные числа таблицы Менде-
леева— 8, 18, 32! Это числа положительных зарядов в ядре
атома, которые позволяют иметь целые, прочные, законченные
электронные оболочки.
Возникновение спектральных линий
Атомы твердого тела расположены в веществе почти
вплотную. При «комнатной» температуре, то есть при 290°,
считая от абсолютного нуля, атомы колеблются на своих ме-
стах, а электроны совершают свой бег вокруг ядра атома, ни-
чем' особым себя не проявляя.
Так продолжается до тех пор, пока атомы вещества не
будут потревожены нагреванием, электрическими разрядами,
ударами или светом. Внешнее воздействие может нарушить
размеренное бытие атома.
Допустим, мы сунули кусок проволоки или подкову в куз-
нечный горн или в пламя спиртовой горелки. Температура
проволоки стала повышаться, размах колебаний атомов начи-
нает увеличиваться. Они чаще и сильнее сталкиваются между
собой, их взаимные удары становятся ощутительнее.
Сначала, когда температура не очень высока, наружные
электронные оболочки атомов пружинят, и атомы отскакивают
друг от друга, как резиновые. До поры до времени столкно-
вения проходят для них бесследно.
Но температура неуклонно повышается. Проволока рас-
каляется. Взаимные удары атомов становятся всё сильнее
и сильнее. И вот, в тот момент, когда атом получает доста-
точно сильный толчок, один из электронов внешнего слоя не
выдерживает. На одно мгновение он вылетает со своего ме-
ста и оказывается на другой, более удаленной от ядра,
орбите.
Атомные законы не допускают продолжительного пребы-
291
вания электрона на другой орбите, когда его прежнее место
пустует. Правда, иногда случается, что электрону, забравше-
муся на более далекий от ядра уровень, бывает трудно сразу
же вернуться на старое место, но всё же гораздо чаще элек-
трон через несколько стомиллионных долей секунды летит
обратно, а полученную им от толчка энергию он выбрасывает
.прочь в виде крохотной порции света.
В момент торможения электрон на мгновение становится
«фонариком».
Это явление станет более понятным, если вспомнить, как
действует гиря часов-ходиков. Подтягивая гирю на далекий
от поверхности Земли уровень, мы сообщаем ей некоторый
запас энергии.
Опускаясь, гиря отдает запасенную энергию механизму
часов и заставляет двигаться колесики и стрелки.
Точно так же толчок, полученный электроном, заставляет
его подняться с более близкого от ядра уровня на более вы-
сокий. Падая обратно, электрон отдает запасенную им энер-
гию, но не в виде механического движения, как гиря, а в виде
порции света.
В раскаленной проволоке подобные происшествия слу-
чаются с каждым атомом. У них у всех вылетают со своих
мест электроны. Каждый электрон испускает при прыжке по
порции света. Так как атомов в проволоке бесчисленное мно-
жество, то все маленькие порции света сливаются вместе, и
глаз видит, как раскаленная проволока начинает светиться.
Сначала — пока температура не высока и толчки, испыты-
ваемые атомами, не сильны — глаз видит, как раскаленный
предмет светится вишнево-красными лучами.
По мере повышения температуры прыжки электронов
становятся энергичнее, и окраска раскаленного тела приобре-
тает оранжевый, затем золотисто-желтый и, наконец, бе-
лый цвет.
А в спектроскопе в это время появляется сплошной мно-
гоцветный радужный спектр.
Бели повысить температуру больше, то столкновения ато-
мов станут настолько часты и сильны, что внутренние связи,
скреплящие атомы твердого тела между собой, ослабеют. Ме-
талл начнет плавиться и потечет. При дальнейшем увеличении
нагрева вещество начнет испаряться.
В спектре раскаленного и разреженного газа уже нельзя
увидеть сплошной радужной полоски. В нем сверкают четкие,
292
яркие линии. Это происходит
потому, что внутри атома газа
электроны имеют возможность
совершать только математиче-
ски размеренные прыжки с
уровня на уровень и выбрасы-
вать свет определенными пор-
циями, свойственными атомам
данного газа.
В зависимости от темпера-
туры и силы получаемых толч-
ков, электроны различных ато-
мов совершают прыжки опре-
деленного размера и выбрасы-
вают красные, зеленые, фиоле-
товые лучи.
Спектроскоп их рассорти-
ровывает и позволяет видеть,
на каких уровнях побывали
электроны.
В этом отношении нагля-
ден спектр водорода. Его атом
Схематичный план орбит элек-
тронов водородного атома. Пунк-
тирные стрелки показывают пере-
мещение электрона с первой
орбиты на более далекие от ядра.
Сплошные стрелки показывают
«прыжки» электронов с удален-
ных орбит на более близкие к
ядру. Каждый такой «прыжок»
сопровождается испусканием лу-
ча определенного цвета.
владеет только одним электро-
ном, и спектр получается очень
простой: в нем всего лишь
около тридцати линий. Самая яркая из них расположена в
красной части спектра, следующая — в зеленой, третья — в
фиолетовой. За первыми тремя, в крайней, фиолетовой, и не
видимой для глаз ультрафиолетовой частях спектра выстрои-
лась целая вереница тонких линий. Чем ближе к краю, тем
больше теснятся эти линии, отдаленно напоминающие уходя-
щий вдаль ряд придорожных столбов.
Спектр раскаленного газа — это как бы сильно увеличен-
ный план размещения тех электронных слоев, или оболочек,
которые посещают электроны встревоженного, или — как го-
ворят физики — возбужденного атома.
Так раскрылась и вторая загадка, с которой столкнулись
ученые прошлого столетия.
Всё только что сказанное относится к раскаленным газам,
которые не обладают большой плотностью или не собраны
большой массой.
Если же газ сильно уплотнен или его толща достаточно
293
велика, как это наблюдается на Солнце и звездах, то такой
газ будет излучать не одиночные цветные линии, а многоцвет-
ный радужный спектр, подобный спектру твердых тел. Это
объясняется своеобразным и интересным явлением, которое
происходит в сильно раскаленном газе: атомы могут терять и
снова ловить свои электроны.
Электроны становятся путешественниками
• Чем сильнее толчки, получаемые атомами, тем дальше от
ядра отлетают электроны. И может случиться, что электрон
удалится настолько, что у ядра нехватит сил его удержать.
Связь между положительным зарядом ядра и электроном
рвется. Электрон «удирает» из атома и становится вольным
путешественником.
Высокая температура заставляет электронные оболочки
распадаться. Атом с поврежденной оболочкой, растерявший
часть своих электронов, назван физиками ионом, или иони-
зированным атомом, а явление, когда атомы теряют свои
электроны, называется ионизацией.
Атомы многих веществ, и особенно металлов, довольно
легко расстаются со своими внешними электронами. Любое
воздействие — удар, трение, свет, теплота, химические реак-
ции, влияние магнитных сил — всё это помогает электронам
освобождаться из внешней оболочки атома и пускаться стран-
ствовать в междуатомном пространстве.
Включив карманный фонарик, мы открываем доступ элек-
тронам из цинковой пластинки батареи в волосок электриче-
ской лампочки, и фонарик начинает светить.
Раскалывая кусок сахара в темноте, мы увидим, как сахар
освещается изнутри голубоватым огоньком: электрические ис-
корки проскакивают между разламывающимися кристаллами
сахара, а электрические искры — это не что иное, как стайки
свободных электронов.
Все наблюдаемые нами электрические явления — молния,
искры, электрический свет, радиопередача, вращение якорей
электромоторов, разговор по телефону — создаются движе-
нием свободных электронов, а поставщиками этих электронов
служат преимущественно металлы. Газы и такие элементы,
как сера, углерод, ионизируются труднее.
294
Каждому виду атомов свойственен свой набор спектральных линий.
На снимке — спектры газов: водорода (наверху), гелия и неона
(внизу).
Странствующий электрон блуждает в пространстве до тех
пор, пока не встретится с каким-либо атомом, у которого
имеется свободная «жилплощадь» в оболочках. Встретившись
с таким ионом, электрон попадает к нему «в плен». Так как
электроны все совершенно одинаковы, то они одинаково слу-
жат и натрию, и золоту, и железу и могут приставать к ато-
мам любого элемента.
В момент захвата атомом пролетавшего мимо него элек-
трона — электрон тоже становится «фонариком». Цвет этого
«фонарика» зависит, во-первых, от того, каким атомом — во-
дородным, гелиевым или каким-либо другим, — был захвачен
электрон; во-вторых, от того, на какой уровень попал пойман-
ный электрон.
Мы знаем, что на Солнце и звездах существуют все или
почти все известные нам сорта атомов, и в каждом атоме элек-
трон может попадать на самые различные уровни, то есть
электроны в момент пленения могут испускать любые лучи.
Если электрон пролетает далеко от атома, то силы элек-
трического притяжения ядра атома могут оказаться недоста-
точными для того, чтобы поймать вольного странника и поса-
дить его в оболочку, но они могут затормозить, то есть замед-
лить стремительный полет блуждающего электрона. Электрон
потеряет часть своей скорости. И в этом случае он тоже на
мгновение становится «фонариком».
Каждая потеря скорости электроном сопровождается из-
лучением. Цвет этого излучения опять-таки может быть лю-
бым. Он зависит от того, далеко или близко пролетал элек-
295
Схема, изображающая атомы газа в обычном и в ионизиро-
ванном состоянии (электроны покинули ядра атомов и
«странствуют» самостоятельно).
трон мимо атома, много или мало он потерял своей ско-
рости.
Вот эти-то два явления — поимка электронов атомами и
торможение полета свободных электронов — вызывают не
одноцветное, а многоцветное излучение.
Разумеется, частые встречи свободных электронов с ато-
мами и торможение их движения возможны только, когда газ
29b
плотен, промежутки между атомами малы, электронов летает
много и они постоянно натыкаются на атомы.
Именно такие условия господствуют на Солнце и звездах.
Плотность газа на альфе Центавра, например, равна плотно-
сти керосина, а масса звезды составляет 2 октиллиона тонн.
Понятно, что газ на альфе Центавра, так же как на Солнце
и других звездах, испускает не линейчатый, а сплошной
спектр.
Служба электронов в наружной оболочке атома продол-
жается до тех пор, пока какое-либо воздействие со стороны
снова не заставит его покинуть атом и отправиться путеше-
ствовать.
При очень высокой температуре атом может лишиться не
только одного электрона. Жар в десятки тысяч градусов раз-
рушает всю внешнюю электронную оболочку атома и затра-
гивает даже более глубокие слои. В составе солнечной короны,
например, обнаружили присутствие атомов железа, лишенных
половины электронов из числа двадцати шести, которыми он
располагает. Именно такое тринадцатикратное ионизирован-
ное железо и дает обманчивые зеленые линии «газа корония».
Это и понятно: атом, потеряв часть своих «фонариков»,
уже не может излучать прежние спектральные линии. Остав-
шиеся электроны перестраиваются и начинают светить иначе.
Когда ученые только начинали расшифровывать скрытый
смысл спектров Солнца, звезд и туманностей, «маскарадные»
линии ионизированных элементов зачастую вводили их в за-
блуждение.
Сейчас «маскарад» ионизированных атомов уже никого
обмануть не может. К настоящему впемени почти все спек-
тральные линии в видимой части спектра разгаданы и их хо-
зяева среди земных веществ найдены.
Звездный термометр и барометр
В настоящее время физики знают, при какой температуре
атомы разных элементов теряют свои электроны. Легче всех
расстается со своими электронами калий. Более прочны элек-
тронные оболочки атомов железа, никеля, магния.
Атомы серы, углерода, водорода и кислорода ионизируют-
ся примерно вдвое труднее, чем натрий и алюминий. Самыми
297
стойкими оказались атомы неона и гелия. Они сопротивляют-
ся ионизации вдвое энергичнее, чем водород или углерод.
Определив по спектру, какие элементы на звезде ионизи-
рованы, а какие сохранили свои электронные оболочки в це-
лости, астроном получает довольно точные данные о темпе-
ратуре звезды. Но это не единственный способ определения
температуры звезды. Можно поступить и иначе, например,
измерить, какой из спектральных лучей самый яркий, то есть
какой из них несет наибольшее количество энергии.
Наше Солнце к числу очень горячих звезд не относится.
Оно излучает наибольшее количество энергии в зеленой части
спектра, а это соответствует примерно температуре в 6 000°.
Если бы самыми яркими лучами оказались не зеленые, а го-
лубые, то это свидетельствовало бы о температуре в 6 500°.
Наибольшее количество энергии в синих лучах показы-
вает, что звезды раскалены до 7 200°, в фиолетовых до 8 000°,
а в самых крайних фиолетовых до 8 500°. Альтаир как раз
имеет спектр, в котором наибольшая энергия сосредоточена в
самой крайней фиолетовой части спектра, и его температура
определена в 8 530°.
Таким образом, спектроскоп может послужить астроному
вполне надежным звездным термометром.
Так как способов определения температуры в распоряже-
нии ученых имеется несколько и они взаимно исправляют друг
друга, то температура звезд измерена с хорошей точностью,
а это — вместе со знанием законов ионизации, — в свою оче-
редь, служит ступенью к другим открытиям и измерениям.
Мы знаем, что ионизированный атом находится в своем
состоянии до тех пор, пока ему не посчастливится поймать
какой-либо из блуждающих электронов и «зачинить брешь»
в своей электронной оболочке. Это возможно только там, где
«бездомных» электронов много и снуют они поблизости. А там,
где газ сильно разрежен и промежутки между атомами ве-
лики, — электронам есть где разгуляться на просторе. В таких
условиях электрон может странствовать несколько тысячеле-
тий и не встретиться с атомом, который мог бы его поймать.
Следовательно, наиболее благоприятные для ионизации
атомов условия, очевидно, имеются на звездах, вещество ко-
торых сильно разрежено. Там, потеряв электрон, трудно запо-
лучить его обратно.
Иная картина получается на звездах с большой плот-
ностью. Там промежутки между атомами малы и электронам
298
развернуться негде. Едва по-
кинув один атом, электрон
тут же натыкается на соседа
и снова попадает «на цепоч-
ку». Сделаться свободным
странником при большой
плотности газов электрону
не удается: слишком тесно.
Значит, если мы сфото-
графируем спектры двух
звезд с одинаковой темпера-
турой, но различной плотно-
стью, то между спектрами
будет заметна некоторая
разница. На более плотной
звезде ионизированных ато-
мов окажется меньше, а на
менее плотной их будет
больше.
Особенно чувствитель-
ными к изменению плотно-
сти оказались атомы ме-
Измерение количества теплоты, кото-
рое несут лучи, отраженные поверх-
ностью Юпитера, с помощью чув-
ствительного электрического термо-
метра, применяемого в астрономии.
Таким же термометром измеряют
количество теплоты, которое прино-
сят нам лучи звезд.
таллов стронция и кальция.
На звездах, где давление газов не велико, линии ионизиро-
ванных атомов стронция и кальция черны и сразу бросаются в
глаза. В спектрах более плотных звезд эти линии еле замет-
ны. По линиям ионизированных атомов стронция и кальция
удается довольно точно определять плотность вещества в ат-
мосферах звезд.
Это похоже на волшебство
История науки знает несколько примеров, когда ученые-
палеонтологи, найдя в земле одну-две косточки какого-либо
давно вымершего животного, воссоздавали по этим косточкам
его скелет и внешний облик. Были даже случаи, когда в ру-
ках ученых оказывались не отдельные косточки, а только от-
печатки ног — следы животного — на окаменевшем песчанике.
Такой отпечаток служил исследователям путеводной
нитью для экскурсии в глубь времен. Сопоставляя следы ног
других, более известных животных с тем отпечатком, который
299
удалось найти, ученые судили о форме и размерах ступни не-
известного зверя. Ступня давала представление о всей ноге;
знание ноги позволяло восстановить весь скелет. Ученые мыс-
ленно одевали его мускулами и кожей, — получался предмет
или даже чучело неизвестного и никогда никем не виданного
животного.
Благодаря таким исследованиям мы теперь прекрасно
знаем, как выглядели доисторические животные: бронтозавры,
диплодоки, триператопсы, стегозавры, археоптериксы и другие
ящеры, жившие в мезозойскую эпу Земли, то есть удаленные
от нас в прошлое на десятки миллионов лет.
В руках астрономов нет даже «косточек» звезд, по кото-
рым они могли бы воссоздать их облик. В их распоряжении
имеются только отпечатки спектров, оставленные лучами звезд
на Фотографической пластинке спектрографа.
В искусстве исследования астрономы не уступают палеон-
тологам. Сложные и неразборчивые узоры спектральных ли-
ний оказываются документами, которые содержат больше све-
дений, чем любая анкета.
Вот. например, был сфотографирован спектр дзеты Козе-
ппга. Его сравнили со спектром Солнца. И Солнце и дзета Ко-
зерога — желтые звезды. Их температуры одинаковы, и
спектры поэтому необычайно похожи. Есть только одно не-
большое различие. В спектре Солнца линии ионизированного
стронпия почти не заметны, а в спектре дзеты Козерога они
выступают очень, резко. В чем же дело?
Очевидно, на дзете Козерога господствуют условия, спо-
собствующие ионизации атомов стронция. На Солнце же этих
условий нет. Мы знаем, что атомам стронция для ионизации
требуется не только высокая температура, но и низкое давле-
ние. Повидимому, дзета Козерога отличается значительно
меньшей плотностью, чем наше Солнце, и там, на просторе,
атомы стронция, растеряв свои электроны, не могут поймать
их обратно.
О дзете Козепогя известно, что она обладает огпомной
светимостью — в 6 000 раз большей, чем светимость Солнца.
Это звезда-сверхгигант. А сверхгигантам свойственна ничтож-
ная плотность.
Капелла—тоже желтая звезда класса G, но она обла-
дает светимостью только в ПО Солнц. Капелла — гигант.
Вещество Капеллы гораздо более плотно, чем на дзете Козе-
рога. Линии ионизированного стронция в спектре Капеллы
зоо
Значительно слабее, чем в спектре дзеты Козерога — сверх-
гиганта.
В -спектре Солнца эти линии еле заметны. В спектре како-
го-либо желтого карлика, который еще меньше и плотнее
Солнца, линии ионизированного стронция отсутствуют вовсе.
Значит:
если в спектре желтой звезды совсем нет линии ионизи-
рованного стронция, то этот спектр принадлежит карлику;
если эти линии чуть заметны, — звезда подобна Солнцу;
если линии ионизированного стронция вполне заметны, но
не очень резки и отчетливы, то звезда — гигант;
если они четки, явственны, то звезда — сверхгигант.
Линии ионизированного стронция позволяют определять
светимость звезды и отличать спектры карликов от спектров
гигантов.'
Спектроскоп оказывается способным заполнить еще одну
графу в звездных анкетах — светимость.
Новое достоинство спектрального анализа было проверено
на всех ранее изученных звездах. Оказалось, что при помощи
линий ионизированных атомов стронция и кальция можно
определять светимость не только желтых звезд, но и белых,
оранжевых, красных.
Открытие величайшей важности!
Когда оно было окончательно проверено и доказано, уче-
ные задумались:
«Спектры дают нам сведения о светимости звезд!
Но ведь светимость звезды—это почти то же самое, что
и ее абсолютная величина. Надо только мысленно перенести
звезду на условное расстояние в 32,6 световых года.
Сравнив абсолютную величину звезды с ее видимой вели-
чиной к«а небе, то есть с ее блеском, мы узнаем не что иное,
как расстояние до нее».
Светимость дзеты Козерога равна шести тысячам
Солнц, а на небе она видна всего лишь звездочкой пятой ве-
личины, то есть очень слабой. Яркая огромная звезда кажется
нам маленькой, очевидно, потому, что она очень далека.
Тут вступает в дело счетная машина. Включают ток. Чуть
слышно урчит маленький моторчик. Астроном нажимает соот-
ветствующие клавиши. Тихонько похрустывают шестеренки.
Пощелкивая, выскакивают в окошечке цифры. Стоп! Вычисле-
ние окончено. В окошечках виден результат: 125. До дзеты
Козерога 125 световых лет!
501
Это похоже на волшебство? Отнюдь нет, это только оче-
редная победа науки.
Спектральный анализ привел нас к решению труднейшей
задачи — к определению расстояний до звезд. И — что осо-
бенно замечательно — он привел к ней окольным путем, как
бы с другого хода.
Телескопическое исследование шло так: измерение блеска
звезды, измерение параллакса, вычисление абсолютной вели-
чины и затем вычисление светимости и температуры.
Спектроскопическое исследование шло как бы навстречу:
определение температуры и степени ионизации; определение
плотности звезды и ее светимости; вычисление абсолютной
величины, сопоставление абсолютной величины, с видимой ве-
личиной звезды и, отсюда, определение расстояния до нее.
Значит, спектроскоп оказался хорошим не только в роли
термометра и барометра, — он готов исполнять обязанности
дальномера.
Придя к такому выводу, ученые поспешили собрать все
спектры звезд, расстояния до которых были измерены по спо-
собу землемеров, и стали смотреть, можно ли по спектрам, по
линиям ионизированных атомов стронция и кальция, опреде-
лять расстояния. Совпадут ли результаты измерений расстоя-
ний при помощи спектроскопа с теми давно проверенными
данными, которые были получены тригонометрическим спо-
собом?
И оказалось — они совпадают. Действительно, по линиям
стронция и кальция можно определить плотность атмосферы
звезды, по плотности — светимость, по светимости — даль-
ность.
И спектроскоп приступил к исполнению обязанностей аст-
рономического дальномера.
Самое основное его достоинство состоит в том, что рас-
стояние до более далеких звезд спектроскоп определяет
одинаково точно, как и до ближних. Дальность действия его
зависит не от расстояния, а от того, можно ли получить от
звезды достаточно разборчивый спектр или нет. Если спектр
четкий, линии ионизированного стронция и кальция видны
хорошо-, измерить их можно, то и расстояние будет опреде-
лено.
Такие звезды, как наше Солнце, поддаются измерению,
если они удалены от нас примерно на 600 световых лет. До
более ярких звезд удается «достать» при помощи спектро-
302
скопа, даже если они находятся на расстоянии в несколько
тысяч световых лет.
Спектроскоп расширил границы изучаемой нами части
Вселенной.
При усовершенствовании астрономических инструментов
способность спектроскопа быть дальномером может значи-
тельно увеличиться.
Семь звездных классов
Из глубины мирового пространства сверкают миллионы
звезд, которые только кажутся нам одинаковыми. Мир звезд
бесконечно разнообразен. Среди них есть гиганты, которые в
тысячи раз больше Солнца по объему, есть и карлики, кото-
рые меньше земного шара.
Одни звезды раскалены настолько, что рассеивают свое
вещество, а другие чуть теплятся и почти не светят. Астроно-
мические инструменты показывают нам звезды голубоватые,
белые, желтые, оранжевые, красные и всех промежуточных
оттенков; видны звезды одиночные, двойные, кратные и мно-
гочисленные стаи, в которых насчитывается по нескольку де-
сятков звезд; есть звезды спокойные и меняющие свой блеск,
окутанные туманными облачками и «раздетые», — и нелегко
среди всех звезд Вселенной подобрать две звезды, похожие
друг на друга как капли воды.
Ученые долго не знали, по какому признаку рассорти-
ровать звезды, как разбить их на группы или классы, чтобы
систематизировать все факты и наблюдения, накопленные за
всю историю астрономии.
Без классификации невозможно изучение явлений, как
нельзя получать нужные книги из библиотеки, в которой все
книги свалены в кучу. Отсутствие системы приводит к ошиб-
кам и порой к курьезам. Ведь было же время, когда пчелу
причисляли к пернатым, а кузнечиков, наравне с соловьями, —
к певчим. «Мала во пернатых пчела» — написано в одной
очень старинной книге о природе, потому что автор этой книги
полагал, что пчела — тоже птица, но только очень ма-
ленькая.
Подобного рода ошибки угрожали и астрономам, так как
не существовало научной классификации звезд.
303
Сначала звезды делили по внешним признакам на обык-
новенные, двойные и переменные. Такое деление было явно
недостаточно.
После изобретения спектроскопа звезды разбили по виду
их спектров и по цвету на белые, желтые, красные и прочие.
Но эту классификацию вскоре пришлось оставить: она слиш-
ком неопределенна.
В конце прошлого столетия ученые попробовали разде-
лить звезды по химическому составу на водородные, гелиевые,
металлические. Из этого также ничего не вышло. Разница в
химическом составе оказалась кажущейся. А если и заметны
кое-какие различия в составе, то они незначительны, и звезд
с особым химическим составом мало.
С открытием явления ионизации ученые получили до-
вольно надежный признак, по которому и произвели разбивку
звезд на группы или классы. Основой нового деления послу-
жила разница в состоянии вещества на звездах.
Для этой цели ученые изучили спектры многих тысяч
звезд и разделили их на семь основных классов.
Каждый класс обозначен прописной латинской буквой в
таком порядке: О, В, A, F, G, К, М. Порядок, как видите, не-
много странный. Это получилось потому, что классификацию
несколько раз переделывали. Например, выяснилось, что звез-
ды класса А холоднее, чем звезды класса В. Их поменяли
местами. Затем были открыты еще более горячие звезды. Им
пришлось дать очередную букву «О». Ее присвоили этому ти-
пу звезд, но поместили его впереди всех. Некоторые спектраль-
ные классы оказались лишними, и их буквы выпали. В ре-
зультате получилось обозначение классов звезд с нарушением
алфавитного порядка.
Звезды, причисленные к одному классу, неодинаковы.
Чтобы их различать, каждый класс разбили на 10 групп, ко-
торые обозначаются цифрами от 0 до 9. Например, звезды-
сверхгиганты Бетельгейзе, Антарес и Дивная принадлежат к
классу М, то есть красных звезд. Температура же этих сверх-
гигантов неодинакова. Самая горячая из них — Антарес. Его
спектральная группа ML Бетельгейзе немного холоднее Анта-
реса, и она принадлежит к группе М2. Самая холодная из
них — Дивная. Ее температура равна всего лишь 1 900°, и
Дивная отнесена к группе М7.
Кроме того, различные особенности звезды обозначаются
маленькими строчными латинскими буквами: «с» — сверхги-
304
rant, «g> — гигант, «d> — карлик, «р» — особенный, <ё» —
есть светлые линии в спектре. Поэтому полное обозначение
спектрального класса Дивной такое: «сМ7е».
Горячие и холодные звезды
Звезды класса О не многочисленны, но интересны. Их
особо пристально изучают советские ученые, так как именно
среди этих звезд чаще всего случается наблюдать различные
происшествия.
В спектрах звезд этого класса отчетливо заметны спект-
ральные линии атомов гелия, лишенных одного из своих элек-
тронов. А чтобы отнять у гелия один электрон, нужна очень
высокая температура — не менее 20 000°.
Линии водорода в спектрах звезд класса О видны плохо.
При высокой температуре водород оказывается в очень «пе-
чальном» положении: он теряет свой единственный электрон —
«фонарик», и ему нечем подавать свои спектральные сигналы.
Отсутствуют также линии металлов. Атомы всех металлов
ионизированы так сильно, что потеряли способность испу-
скать видимые световые лучи.
Всё это свидетельствует о. необычайно высокой темпера-
туре на поверхности звезд класса О. Они раскалены настоль-
ко, что испускают яркобелый свет с заметным голубоватым
оттенком. Это голубые звезды. Температура голубых звезд
превышает 24 000°, а у некоторых звезд этого типа она, воз-
можно, достигает даже 100 000°.
На небе северного полушария самые яркие звезды клас-
са О расположены в созвездии Ориона и помечены буквами
«ламбда» и «йота».
В спектрах некоторых звезд этого класса, вместо обыч-
ных темных линий, какие имеются в спектрах Солнца и боль-
шинства звезд, — сверкают яркие цветные линии и даже яркие
широкие полосы.
Это объясняется тем, что звезды этого типа обладают
очень большими, протяженными атмосферами. У нашего
Солнца атмосфера тонка, ее удается наблюдать только во
время затмения или в спектрогелиограф. Если бы Солнце
приобрело протяженную, «пухлую» атмосферу, как у
звезд класса О, оно стало бы похожим на стрелковую ми-
305
Так выглядит фотография спектра яркой звезды, в данном случае Про-
пиона. Справа и слева от спектра звезды сфотографированы для сравне-
ния спектры раскаленных паров титана, полученные лабораторным
путем. Особенности спектральных линий в спектре звезды — их ширина,
степень черноты, резкость или расплывчатость, смещение к одному из
концов спектра — служат для астронома источником сведения о звезде
и состоянии вещества на ней.
шень. Мы видели бы в центре — как яблоко мишени — золо-
тистый диск самого Солнца, а вокруг него широкий обод
нежнорозовой атмосферы.
Звезды класса О с протяженными атмосферами гораздо
горячее Солнца. Окажись такая звезда на месте Солнца, мы
увидели бы ее диск голубоватым, а атмосферу золотисто-
белой.	>
Раскаленные газы, при малой плотности, как мы знаем,
дают в спектре только яркие цветные линии, а так как атмос-
фера таких звезд велика и свет ее силен, то ее ярколинейча-
тый спектр накладывается на спектр самой звезды, и, вместо
темных линий поглощения, в спектроскопе сверкают яркие
линии разреженных газов атмосферы.
Появление вместо линий широких световых полос может
объясняться двумя причинами. Во-первых, тем, что звезда
очень быстро вращается. (Некоторые звезды класса О, пови-
димому, вертятся необычайно быстро.) Во-вторых, тем, что из
недр звезды непрерывным потоком извергаются раскаленные
пары и газы. Они, как дождь, идущий снизу вверх, устрем-
ляются в межзвездное пространство и, подгоняемые мощным
излучением, постепенно рассеиваются. Эти раскаленные газы,
покидающие звезду, рождают в спектре яркие полосы.
Таким образом, к классу О отнесены весьма различные по
своему характеру звезды. Среди них мы найдем белых сверх-
гигантов. Это огромные, массивные звезды — самые «тяже-
лые» из всех известных нам звезд.
306
К классу О принадлежат — чемпион звёзД-«тяжеЛойеС0в»
BD-]-6o1309, затменная двойная звезда АО Кассиопеи, из ко-
торых одна обладает 36 солнечными массами, а другая —
34, и чемпион светимости среди звезд Млечного Пути — Y
Лебедя, который в 17 раз тяжелее нашего Солнца.
К классу О причислены также «саморазрушающиеся»
звезды WR с ярколинейчатыми, полосчатыми спектрами,
и «взрывающиеся», или «новые», звезды, и те звездочки, кото-
рые служат ядрами планетарных туманностей и отличаются
своей непомерно высокой температурой. Например, централь-
ная звездочка в крабовидной туманности, по предположениям
ученых, имеет температуру более 100 000° на поверхности.
К этому же классу принадлежат несколько маленьких и
очень плотных бело-голубых карликов.
Звезды класса В многочисленнее звезд класса О. Многие
яркие звезды нашего неба принадлежат к этому классу. Та-
ковы, например, бета Ориона или Ригель, альфа Девы или
Спика В и другие.
Атомы гелия на этих звездах находятся в целости и не
позволяют отлучаться своим электронам. Линии неионизиро-
ванного гелия заметны очень отчетливо. Раньше звезды клас-
са В называли гелиевыми и думали, что они состоят главным
образом из этого газа. Теперь выяснилось, что такое мне-
ние было ошибочным. Гелий при температуре около 20 000°
излучает свои спектральные линии особенно сильно, и они по-
этому выделяются резко. Водород на звездах класса В сильно
ионизирован, и его линии слабы. Признаков металлов почти
нет. Атомы металлов на этих звездах лишены всех своих внеш-
них электронов. Всё это свидетельствует о высокой темпера-
туре, но не такой, как у звезд класса О. Температура звезд
класса В заключается в пределах от 12 до 24 тысяч гра-
дусов.
У некоторых звезд этого класса в спектрах заметны яркие
линии. Очевидно, и в этом классе есть звезды с «пухлыми»,
протяженными атмосферами.
Наряду с белыми гигантами, в класс В попали также и
белые карлики, вроде спутника омикрона из созвездия Эри-
дана.
В следующий спектральный класс — А зачислены звезды
яркобелые, без всякого оттенка. К ним принадлежат Сириус
и его маленький спутник, Вега, Альтаир, Денеб, маленький!
спутник Антареса и другие.
307
В спектрах звезд класса А резче и замёТнёе йёех ТёМйЫё
линии водорода. Раньше эти звезды называли водородными,
но это оказалось неверным. Звезды класса А холоднее, чем
класса В. Водород на этих звездах не ионизирован и поэтому
дает о себе знать особенно сильно. Температура звезд класса
А равна 8—12 тысячам градусов.
Среди звезд класса А нет такого разнообразия, как в
классах О и В, но и здесь, наряду с такими обычными звез-
дами, как Сириус и Вега, есть несколько белых карликов.
К еще более холодному классу F относятся звезды золо-
тисто-белые — такие, как Процион, Канопус и другие. Их
температура равна в среднем 8 000°.
Линии водорода в спектрах звезд этого класса ослабели,
линии гелия почти исчезли, зато на первое место выдвигается
металл кальций — любитель сравнительно невысоких темпера-
тур. Появляются также линии других металлов, атомы кото-
рых начинают собирать разбежавшиеся электроны.
Пятый спектральный класс носит букву.G и иногда на-
зывается солнечным классом, так как к нему принадлежит
наше Солнце. В этом классе состоят все желтые звезды —
Толимак, Капелла, дзета Козерога и другие.
Их температура довольно умеренна — она не превышает
6 000°.
В спектрах звезд класса G отчетливо выступают линии
металлов.
В классе К находятся оранжевые звезды—такие, как
Альдебаран, Арктур, 61 Лебедя А. В их спектре фиолетовый
край светится слабо, потому что температура этих звезд не
высока — в среднем четыре с половиной тысячи градусов. В
спектрах оранжевых звезд заметны линии не только химиче
ских элементов, но и простейших химических соединений.
Класс М очень многочисленен. В него входят все красные
звезды-сверхгиганты: Антарес, Бетельгейзе, Дивная, VV Це-
фея — и бесчисленное множество красных карликов и субкар
ликов: Летящая, Бегущая, Проксима Центавра, Проксима
Кита.
Температура красных звезд самое большее равна 3 200°,
и потому на этих звездах образуются разнообразные химиче-
ские соединения углерода, алюминия и, особенно, титана.
Звезды от класса О до класса М располагаются как бы
по старшинству — от высоких степеней ионизации атомов
гелия, водорода, кальция и других металлов до более низких.
308
У звезд, которые холоднее четырех с половиной тысяч
градусов, кроме основных классов, имеются также параллель-
ные, обозначенные буквами R, S, N. Эти классы звезд очень
немногочисленны, и отличаются они от других звезд наличием
в их спектрах полос соединений углерода с водородом.
Это и есть те самые углеродные звезды, которые изучает
академик Г. А. Шайн, чтобы проникнуть в тайну звездных
«кочегарок».
Распределение звезд по классам, созданное несколько де-
сятилетий назад, получилось не вполне удовлетворительным.
В каждом классе оказываются звезды самых различных типов.
За одной «партой» сидят сверхгиганты и карлики, спокойные
звезды вместе со «взрывающимися». Переменные звезды ра-
зошлись почти по всем классам. Звезды с яркими ли-
ниями в спектре объединены со звездами, имеющими
обычные спектры. Многие звезды, как, например, S Золотой
Рыбки и еще несколько тысяч самых различных звезд, совсем
остались за пределами классификации, так как они ни к одно-
му не подходят.
Поэтому, по предложению лауреата Сталинской премии
В. А. Амбарцумяна, советские ученые разрабатывают новую,
более совершенную классификацию звезд. Она будет осно-
вана на последних достижениях отечественной науки.
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
ПРЕОДОЛЕНИЕ НЕВОЗМОЖНОГО
Пионер русской астрофизики
Испорченные часы, сломанный замок или умолкнувший
музыкальный ящик лишали маленького Аристарха Белополь-
ского покоя. Он не мог равнодушно смотреть на какой-либо
неисправный механизм и обычно долго приглядывался к нему,
силясь понять, в чем состоит поломка. Наружный осмотр
мало что давал мальчику, и он отправлялся к отцу
за разрешением починить. Получив разрешение, Аристарх, за-
бывая сон и еду, возился со сломанным механизмом несколько
дней. Он аккуратно разбирал его на части, запоминая, что как
было, промывал и чистил колесики, отыскивал поломку и
умело исправлял ее.
Пустяковое повреждение всегда немного огорчало маль-
чика: оно слишком быстро поддавалось починке. Большая по-
ломка тревожила его, приковывала его внимание надолго, за-
ставляла думать и изобретать способы починки. Маленький
Аристарх не отходил от испорченного механизма, как си-
делка от постели больного, и в конце концов добивался сво-
ет о — сломанная вещь оживала.
Иногда случалось, что поломка была слишком велика
и ее исправление могло обойтись дороже, чем стоила новая
319
•вещь. Тогда мальчик изобретал для испорченного меха-
низма какое-нибудь новое применение, и старые, негодные
часы превращались в его руках в замысловатую заводную
игрушку.
Вместе со своим братом Аристарх Белопольский целый
день что-либо строил. И весной и летом они копались возле
дома в садике или в огороде. Сооружали аквариумы с само-
действующими фонтанами. Строили ветряные и водяные мель
ницы, изобретали для огорода автоматические пугала.
Мальчик учился в гимназии и по окончании ее поступил
на физико-математический факультет Московского универси-
тета. Так как средства семьи были ограничены, — отец Бело-
польского работал железнодорожным контролером,—то Бе-
лопольский одновременно с занятиями в университете начал
работать в механической мастерской депо Ярославской же-
лезной дороги.
Университетскими учителями Белопольского были такие
ученые, как профессор А. Г. Столетов, открывший способ-
ность света превращаться в электрический ток, и знаменитый
русский астроном Ф. А. Бредихин.
На одной из лекций профессор Бредихин обратился к сту-
дентам с просьбой помочь университетской обсерватории. В те
годы штат обсерватории состоял всего лишь из трех человек —
директора, наблюдателя и его помощника. Новые приборы,
приобретенные Бредихиным, требовали обязательного при-
сутствия механика, который следил бы за этими приборами
и, в случае необходимости, мог бы ремонтировать их. Кроме
того, некоторые приборы и приспособления приходилось изго-
товлять своими силами.
На приглашение Бредихина отозвался А. Белопольский.
Он был рад применить свои технические способности к ново-
му для него делу. Белопольский начал работать в обсервато-
рии и серьезно увлекся астрономией.
Каждый новый прибор вызывал у него живейший интерес.
Он вдумывался в его устройство и работу. Все неисправные
инструменты он чинил с неизменным успехом. При этом Бре-
дихин замечал, что его молодой помощник не только чинит ин-
струменты, «делая, как было», но и вносит в них различные
усовершенствования. Приборы, побывавшие в руках Белополь-
ского, становились лучше новых.
Белопольский изготовлял своими силами фотопластинки
для фотографирования неба, так как фабричным способом
ЗП
Академик
А. А. Белопольский.
пластинки тогда делать не умели.
Он строил фотографические аппара-
ты, спектроскопы и другие приборы.
Когда заболел астро-ном Цера-
ский, Белопольскому пришлось за-
менить его, и затем он окончательно
остался работать в обсерватории,
выбрав астрономию своей специаль-
ностью.
В 1888 году А. А. Белопольский
перешел в Пулковскую обсервато-
рию и проработал там вплоть до
своей смерти, последовавшей 16 мая
1934 года.
Аристарх Аполлонович Бело-
польский был первым русским
астрофизиком, то есть астрономом,
изучающим физические явления на
Солнце и звездах. Он наблюдал из-
вержения на Солнце, исследовал спектры двойных и «новых»
звезд, широко применял фотографирование небесных явлений.
Самая первая фотография лунного затмения была сделана
А. А. Белопольским 4 октября 1884 года.
В 1894 году Аристарх Аполлонович Белопольский за-
интересовался решением одной задачи, которая казалась уче
ным совершенно неразрешимой.
Эффект Допплера — Физо
За пятьдесят лет до А. А. Белопольского чешский профес-
сор Христиан Допплер нашел объяснение, почему свисток при-
ближающегося паровоза звучит иначе, чем свисток неподвиж-
ного или удаляющегося паровоза, — когда паровоз движется
навстречу наблюдателю, звучание свистка кажется более вы-
соким, чем когда паровоз удаляется.
Изменение расстояния между паровозом и наблюдателем
изменяет частоту звуковых колебаний. Когда паровоз дви-
жется навстречу наблюдателю, он как бы подгоняет звуковые
колебания, и ухо воспринимает более высокие звуки. Уда-
ляясь, паровоз как бы растягивает звуковые волны, и ухо
воспринимает звуки более, низкие. ......
312
Лодка, идущая против ветра, навстречу волне, испытывает
больше толчков от ударов волн, чем лодка, идущая по ветру,
когда волны ее догоняют.
Точно так же, если наблюдатель движется к свистку, то
есть расстояние между свистком и наблюдателем уменьшает-
ся, в ухо попадет в секунду больше звуковых колебаний, и
звук покажется более высоким. Когда наблюдатель удаляется
и расстояние увеличивается, то число звуковых колебаний,
достигших уха в одну секунду, будет меньше, и звук пока-
жется более низким.
Обдумывая сделанное им открытие, Допплер пришел
к выводу, что свет тоже должен подчиняться этому правилу.
Свет — тоже колебательное, волновое движение. Цвет —
окраска лучей — зависит от частоты колебаний.
Когда глаз улавливает 375 триллионов световых колеба-
ний в одну секунду, то мы видим вишнево-красный свет.
400 триллионов колебаний в секунду вызывают ощущение
алого света. 1 430 триллионов колебаний — красновато-оран-
жевого, 500 X 1012 — желтого, 570 X Ю12 — синего, 750 X
X Ю12 — фиолетового.
Значит, разница между синими лучами и какими-нибудь
другими объясняется разницей в частоте световых колебаний.
Чем больше этих колебаний попадает в глаз наблюдателя за
одну секунду, тем синее покажется ему свет.
Отсюда Допплер сделал вывод, что изменение расстояния
между источником света и наблюдателем обязательно должно
менять частоту воспринимаемых колебаний. Приближаясь
к фонарю, наблюдатель будет улавливать больше • световых
колебаний, и свет этого фонаря примет для него синеватый
оттенок. Если же наблюдатель станет удаляться от фонаря, то
свет фонаря покраснеет.
При этом совершенно безразлично, что именно будет дви-
гаться — фонарь, наблюдатель или оба вместе. Важно только
1 См. стр. 229, там сказано, что длина волны красного света рав-
на 750 миллимикронам. В секунду свет пролетает 300 тысяч километ-
ров. Следовательно, за одну секунду световой луч красного цвета совер-
шит столько колебаний, сколько его волн уляжется на расстоянии в
300 тысяч километров. Разделим путь, пройденный светом за одну се-
кунду, на длину его волны и получим число волн, воспринимаемых гла-
зом в одну секунду, или частоту световых колебаний.
300 000 километров = 300 000 000 000 000 000 миллимикронам ==
= 300 X 1015; 300 X 1015: 750 ~ 400 X 1012, или четыреста триллионов коле-
баний в секунду,	_____ .
313
одно: уменьшается или увеличивается расстояние между ни-
ми. При сближении свет будет синеть, при удалении — крас-
неть.
Допплер надеялся, что, наблюдая изменение окраски
звезд, можно будет узнать, какие звезды приближаются к нам,
а какие удаляются. В качестве доводов в пользу своей гипо-
тезы Допплер приводил опыт, который он и его помощники
делали со звуком. Опыт заключался в следующем: на же-
лезнодорожную платформу посадили оркестр, а платформу
прицепили к паровозу. Машиниста просили ехать как можно
быстоее, а оркестр играть как можно громче.
На промежуточной станции, мимо которой должен был
промчаться этот удивительный поезд, стояли композиторы и
музыканты — люди с очень хорошим слухом.
Когда показался паровоз, мчавшийся на всех парах, му-
зыканты слушали, как звучит приближающийся оркестр,
а когда платформа проехала, — слушали, как звучит удаляю-
щийся оркестр.
Разница была совершенно очевидная. Звучание удаляю-
щегося оркестра было более низким, более басовитым.
Действительно, эти опыты подтверждают мысль Допплера,
но доказать ее правильность они всё же не могут. Звук — это
колебания частиц воздуха, свет — электромагнитные колеба-
ния. Явления похожие, но не одинаковые, — свет не звук. За-
коны распространения света могут оказаться иными, чем у
звука. Для доказательства предположения Допплера требо-
вался опыт со светом — и только со светом.
Некоторые ученые пробовали наблюдать свет взлетающих
ракет, а для сравнения зажигали на земле кусок вещества
такого же состава, как и ракета. Но, к их великому удивле-
нию, свет летящей ракеты ничем не отличался от света раке-
ты, горевшей лежа на земле. Это рождало сомнение и недо-
верие к выводам Допплера.
В 1848 году французский ученый Физо указал на значение
для открытого Допплером явления невидимых ультрафиолето-
вой и инфракрасной частей спектра.
Если источник света будет приближаться к наблюдателю,
то, безусловно, весь спектр сместится к своему фиолетовому
краю, то есть фиолетовые лучи уйдут в ультрафиолетовую
часть. Они станут невидимыми. На их место передвинутся по-
темневшие синие, которые, в свою очередь, уступят место го-
лубым. На место голубых станут позеленевшие желтые, а на
314
место желтых — оранжевые. Оранжевые и красные лучи то-
же подвинутся в сторону, а на место красных из невидимой
части спектра выйдут инфракрасные, и они станут види-
мыми.
В результате такой передвижки на месте красных ока-
жутся. .. красные, а на месте фиолетовых... фиолетовые.
Общий вид спектра не изменится, и наблюдатель ничего не
заметит. Но, — указывал при этом Физо, — следует обратить
внимание на темные линии спектра. Они тоже сдвинутся со
своих мест к одному из концов спектра, и вот их перемеще-
ние должно быть вполне заметно.
Смещение темных спектральных линий в спектре звезды
к красному концу будет означать удаление звезды, смещение
этих линий к фиолетовому концу покажет приближение ее.
Можно попытаться измерить величину такого смещения спек-
тральных линий, и тогда станет известна скорость движения
звезд по направлению к нам или от нас.
Смещение спектральных линий в результате движения
источника света получило название: эффект Доппле-
ра — Физо.
Однако Физо, так же как и Допплер, и другие ученые не
могли придумать, как проверить открытие на опыте. Для этого
имелось одно почти непреодолимое препятствие. Суть этого
препятствия можно пояснить таким примером.
Одного паровозного машиниста привлекли к ответствен-
ности за то, что он проехал красный сигнал семафора. В свое
оправдание машинист сослался на эффект Допплера — Физо.
Он утверждал, что красный сигнал показался ему зеленым,
так как он вел паровоз на очень большой скорости.
Профессор физики, вызванный на заседание, разъяснил
суду, что действительно при большой скорости движения
красный фонарь может показаться зеленым, но при одном
условии: машинист должен был вести паровоз со скоростью
примерно в 100 тысяч километров в секунду, или 36 миллио-
нов километров в час. Ясно, что отговорка машиниста неосно-
вательна — такая скорость для паровоза недостижима.
Скорости движения, делающие ощутимым эффект Доп-
плера — Физо, слишком высоки, и это препятствовало успеху
лабораторных опытов: скоростей в несколько тысяч километ-
ров в час в распоряжении ученых не имелось, и наука оказа
лась в положении человека, которому посчастливилось найти
на дороге замок без ключа На вид замок как будто бы
315
хорош; и бросить его жалко — и воспользоваться нельзя:
ключа нет.
Так и астрономы. Они открыли эффект Допплера — Физо,
наблюдали в спектрах звезд смещение темных линий к одному
из концов спектра, измеряли величину этого смещения, но
воспользоваться своими знаниями, наблюдениями и измере-
ниями не могли. Было неизвестно — действительно ли смеще-
ние линий в спектрах звезд вызывается эффектом Допплера —
Физо или, может быть, есть еще какие-нибудь другие причины
смещения линий. Словом, ключа к пониманию замеченного
явления не было.
Это необычайное положение, создавшееся в науке после
открытия эффекта Допплера — Физо, прекрасно доказывает
сталинскую мысль о единстве науки и практики: «Данные
науки всегда проверялись практикой, опытом. Наука, порвав-
шая связь с практикой, с опытом, — какая же это наука?», —
говорил товарищ Сталин на Первом Всесоюзном совещании
стахановцев.!
И мы видим, что получилось с эффектом Допплера —
Физо. Теория опередила практику. Она оторвалась от нее, не
смогла получить могучую поддержку практики и временно
стала бесполезной. Она лежала за пазухой науки, как замок,
для которого ищут подходящий ключ.
Мало того. Без проверки опытом эффекта Допплера —
Физо было неизвестно, верен ли этот эффект. Может быть,
вкралась какая-нибудь ошибка? Может быть, ученые встре-
тились с каким-либо не истинным, а кажущимся явлением?
Наши знания о природе являются достоверными знаниями
только тогда, когда они подтверждены и доказаны на опыте,
на практике.
А доказать достоверность эффекта Допплера —- Физо
было нечем.
Задачу решает Белопольский
Даже в настоящее время техника не располагает ничем,
что могло бы двигаться со скоростью в несколько тысяч кило-
метров в секунду. Современный гоночный автомобиль прохо-
1 И. Сталин. Вопросы ленинизма. Госполитиздат, изд. 11, стр. 502.
316
Дит в секунду 0,2 километра, скоростной самолет — 0,35 кило-
метра, пушечный снаряд — около 2 километров в секунду,
а ракетный снаряд — 6—8 километров в секунду. В прошлом
столетии даже эти небольшие скорости были недостижимы,
и эффект Допплера — Физо оставался непроверенным.
Тут повторялась история со световым давлением, но толь-
ко с той разницей, что до П. Н. Лебедева многие ученые
пытались измерить величину светового давления, а проверить
в лабораторных условиях эффект Допплера — Физо не
пытался никто. Это казалось ученым совершенно невыполни-
мым делом.
Русский астроном Аристарх Аполлонович Белопольский
не согласился с общепринятым мнением и взялся за решение
труднейшей задачи. Рассказывают, что счастливая идея буд-
то бы возникла у Белопольского в одной из парикмахерских
на Невском проспекте. В этой парикмахерской на стенах на-
против друг друга висели зеркала. Глядя в одно из них, мож-
но было видеть и то, что находилось в зале, и то, что отра-
жалось в зеркале на противоположной стене.
Ученый заметил, что в результате многократного отраже-
ния в зеркалах получалась вереница одинаковых и постепенно
удалявшихся изображений.
В своей лаборатории Белопольский взял два зеркала,
укрепил их стоймя друг напротив друга, а между ними по-
ставил зажженную свечу. Изображение свечи в первом зер-
кале отразилось во втором, а изображение свечи во втором
зеркале отразилось в первом. И их отражения тоже отража-
лись в каждом из зеркал.
Отражение отражений повторялось десятки раз, и в зер-
калах виднелся длинный ряд огоньков.
«Если я попробую раздвигать зеркала, — подумал Бело-
польский, — то все изображения свечи начнут удаляться от
меня, но с различной скоростью. После десятикратного отра-
жения огонек свечи в зеркале будет удаляться в двадцать
раз быстрее».
Для проверки эффекта Допплера — Физо безразлично,
что будет двигаться — свеча или ее изображение.
Заставить свечу лететь с космической скоростью невоз-
можно, но ее изображение при помощи раздвигающихся
зеркал можно разогнать как угодно быстро. Следовательно,
зеркала дадут решение задачи, которая казалась неразреши-
мой.
317
Замысел Прибора для проверки эффекта Допплера —
Физо возник у Белопольского примерно в 1894 году. Несколь-
ко лет академик Белопольский обдумывал его устройство.
К весне 1900 года мастерская Пулковской обсерватории на-
чала постройку прибора.
На тяжелом дубовом столе укрепили чугунную подставку.
Схема прибора А. А. Белопольского. Буквами «а» помечены
зеркальные лопатки колес, «м» — моторы. Луч света, изо
браженный пунктирной стрелкой и помеченный цифрой «1»,
падал на одно из зеркал правого колеса и отражался на
зеркало второго колеса. После шестикратного отражения
между зеркалами луч света, обозначенный пунктирной
стрелкой и цифрой <2», уходил в спектрограф.
На подставке по указанию Белопольского мастера привинтили
две пары электромоторов. Каждая пара электромоторов имела
общую ось и вращалась, как один мотор. Кроме того, спарен-
ные электромоторы соединили шестеренками, чтобы все они
вращались с одинаковой скоростью, но в разные стороны.
На оси моторов надели по алюминиевому диску. Между
каждой парой дисков вставили по восемь узеньких зеркал
самого лучшего качества. Получились колеса, как у водяной
мельницы, только не такие большие, и лопатки у них были
зеркальные.
Колеса с зеркалами по указанию А. А. Белопольскрго
318
Мастера укрепйлй не строго друг гфотйй друга, а чуть врозь_
одно поправее, другое полевее.
По бокам прибора поставили два щита с прорезанными
в них отверстиями для солнечных лучей.
На другом столе лежал большой спектрограф для фото-
графирования спектра.
После тщательной проверки действия прибора и много-
кратных испытаний и проб Белопольский приступил к решаю-
щему опыту.
10 июля 1900 года включили ток. Колеса с зеркалами за-
вертелись, делая тридцать два оборота в секунду.
Луч солнечного света, отраженный большим круглым
зеркалом, которое стояло снаружи здания, проскочил через
щель щита, пролетел мимо первого зеркального колеса
и попал на вращающиеся зеркала второго колеса. В какой-то
миг зеркало второго колеса оказалось параллельным одному
из зеркал первого колеса. В это мгновение солнечный луч
успел шесть раз проскочить между зеркалами. Отразившись
в шестой раз, он скользнул в спектрограф.
На пластинке запечатлелся спектр шестикратно отражен-
ного луча. При помощи простой заслонки в аппарате Бело-
польский сделал так, что на одной пластинке можно было
сфотографировать четыре спектра подряд: два от раздвигаю-
щихся зеркал и два, для сравнения, от неподвижных.
Проявив негативы и сравнив спектры, Белопольский ясно
увидел смещение темных спектральных линий.
Он измерил величину смещения и убедился, что оно
в точности соответствует тем расчетам, которые были сделаны
до опыта. Следовательно, эффект Допплера — Физо действи-
телен. Смещение спектральных линий может служить указа-
телем скорости и направления движения небесных светил.
Спектрограф стал измерителем скорости движения
звезд — своеобразным звездным «спидометром».
Что-то тормозит Солнце
Академик Белопольский применил новый способ прежде
всего для определения скорости вращения Солнца.
Он направлял щель спектрографа сначала на левый край
солнечного диска, и притом так, чтобы он чуть-чуть касался
319
его. Сфотографировав спектр солнечного края, прибор под-
вигали правее и нацеливали его на середину солнечного
диска. Этот спектр фотографировали на ту же пластинку.
Потом прибор пододвигали еще раз и фотографировали
спектр правого края Солнца.
На снимке получались подряд три полоски солнечных
спектров: первая — от левого края, вторая — от центра и
третья — от правого края. Темные линии солнечного спектра
выходили на фотографии как бы изломанными. В спектре
левого края они были сдвинуты к фиолетовому концу, потому
что Солнце вращается и этот край приближается к нам.
В спектре середины солнечного диска линии никуда не сдви-
гались, а в спектре правого края линии сползали к красному
концу, доказывая, что правый край удаляется от нас.
Таким образом, спектрограф показывал вращение Солнца
и смещением линий позволял измерить скорость его вращения.
Эту работу А. А. Белопольский вел по 1933 год.
Во время своих исследований А. А. Белопольский убедил-
ся, что Солнце вращается не как твердое тело, а как газовый
шар, то есть его отдельные зоны вращаются по-разному. Око-
лополярные области вращаются медленнее экваториальных, и
глубокие слои имеют скорость, отличную от скорости внешних
слоев.
Кроме того, вращение Солнца с течением веков как буд-
то бы замедляется.
В Пулковской обсерватории профессор В. A. Kpai
обстоятельно исследовал вращение Солнца и подтвердил, что
юно вращается очень своеобразно. Это своеобразие заключает-
ся в том, что наружные, внешние слои Солнца вращаются
медленнее его светоносной поверхности.
А. А. Белопольский произвел также измерения скорости
вращения планет.
Юпитер, оказывается, вращается не так, как Земля. Он,
видимо, не твердое тело, а тоже газовый шар. Его экватори-
альные области, так же как и экваториальные области Солн-
ца, вращаются вокруг оси быстрее, чем полярные.
Фотографии спектра колец Сатурна, сделанные Бело-
польским, доказали, что ближний к планете край кольца
движется быстрее наружного. Значит, кольца не могут быть
сплошными, подобно патефонной пластинке. Они состоят из
мелких камешков, и каждый камешек, как крошечная луна,
летит вокруг Сатурна по своей орбите, со своей скоростью,
320
Белопольский попробовал также измерить скорость • вра-
щения Венеры. Оказалось, что спектроскоп не может уловить
разницу в положении спектральных линий между правым и
левым краями диска Венеры: Венера вращается вокруг оси
слишком медленно.
Новая тропинка к звездам
Опыт академика Белопольского проложил еще одну тро-
пинку к звездам. Ученые всех стран стали измерять скорости
движения звезд. Пулковская обсерватория и, особенно, ее
южное отделение в Симеизе широко применяли спектроскоп
для измерения звездных скоростей.
Уже самые первые спектроскопические наблюдения пока-
зали, что расстояния между нами и звездами не остаются
неизменными. Одни звезды, как, например, Капелла, Кастор,
Бетельгейзе, удаляются, другие, наоборот, приближаются.
При этом не следует думать, что приближающиеся звезды
мчатся прямо на нас, угрожая столкновением. Столкновение
или даже тесное сближение двух звезд — событие совершенно
невероятное. Из всех звезд неба нашлась только одна-един-
ственная звездочка, которая направляется почти прямо на
Солнце.
Сейчас она невооруженным глазом не видна, так как ее
блеск составляет 10,3 звездной величины и она находится на
расстоянии в 39 световых лет.
Скорость ее движения составляет 720 миллионов кило-
метров в год.
Примерно через пятьсот тысяч лет безымянная звездочка
приблизится к нам на кратчайшее расстояние и станет «Про-
ксимой», то есть «Ближайшей». До нее в это время будет
всего лишь 10 световых недель, и она будет сверкать на небе
почти так же ярко, как Сириус в наши дни. Затем расстояние
станет увеличиваться, и она снова скроется в безграничных
просторах Вселенной.
Альтаир из созвездия Орла тоже приближается к нам, и
расстояние между Альтаиром и Солнцем уменьшается на
26 километров в каждую секунду. За тот промежуток вре-
мени, какой нужен, чтобы не спеша, обычным шагом пройти
100 метров, то есть за полторы минуты, расстояние между
нами и Альтаиром сократится на 2 300 километров. В час это
составит свыше 90 тысяч километров!
321
Спектр эпсилона Андромеды. Сфотографирован между спек*
трами титана. Сравнение звездного спектра с лабораторным
показывает, что линии титана в спектре эпсилона Андромеды
смещены влево примерно на 0,8 миллиметров. Это означает,
что звезда приближается к нам со скоростью около
100 километров в секунду.
Летчики скоростных самолетов могут только мечтать
о таких скоростях. Ведь при скорости в 26 километров в
секунду кругосветное путешествие будет длиться 26 минут,
но современные самолеты с реактивными моторами проле-
тают в секунду всего лишь треть километра.
Но можно ли всё-таки называть звезды быстрыми? Ответ
на этот вопрос далеко не так прост. Ведь сравнивая скорость
звезд со скоростью самолета, мы допускаем существенную
ошибку: к явлениям звездного мира нельзя подходить с мер-
ками нашего маленького земного шара.
Надо учесть размеры звезд и масштабы пространств, нас
разделяющих.
Поперечник беты Ориона — Ригеля составляет 46 мил-
лионов километров, а его скорость равна 24 километрам
в секунду. Это значит, что Ригель пролетает расстояние, рав-
ное своему поперечнику, за двадцать с лишком суток — за три
недели. В излишней поспешности, очевидно, упрекнуть звезду
нельзя.
Черепаха, например, проползает расстояние, равное длине
своего тела, за несколько минут, а звезда делает то же самое
за три недели. Черепахи оказываются «проворнее» звезд!
Кончик часовой стрелки настольных часов перемещается
по циферблату так медленно, что его движение нельзя уло-
вить глазом, а звезды движутся относительно в несколько
тысяч раз медленнее часовой стрелки.
Играть в лапту мячом, который, подобно звездам, про-
летает расстояние, равное своему поперечнику, за двадцать
суток, было бы невозможно. Ударив по мячу, все играющие
322
Могли бы спокойно расходиться по домам. Игра не состоящей,
так как мяч, летящий со звездной скоростью, упадет на
землю только через много десятков лет!
Так что для масштабов окружающей нас Вселенной дви-
жения звезд, пожалуй, правильнее считать не быстрыми,
а медленными.	 ।	;
Огромные пространства, отделяющие нас от звезд, делают
их перемещение на небе совершенно неуловимым для глаз.
Даже всей человеческой жизни недостаточно, чтобы на глаз
заметить перемены в положении звезд в созвездиях или уси-
ление блеска приближающихся к нам звезд.
Происшествие в спектре Мицара
Вторая звезда в ручке ковша Большой Медведицы, или
Мицар, в телескоп видна как двойная звезда, то есть суще-
ствуют Мицар-А и Мицар-Б. В конце прошлого столетия,
наблюдая спектр Мицара-А, астрономы заметили в нем не-
обычно большое число темных линий.
Ничего подобного в спектрах других звезд наблюдать не
приходилось. Можно было подумать, что на Мицаре-А име-
ются неведомые вещества, о которых ученые еще не имеют
понятия.
Однако астрономы не спешили делать подобные заклю-
чения, так как до этих пор неизвестные спектральные линии
всегда оказывались принадлежащими обычным «земным» ве-
ществам.
Загадочный спектр Мицара-А стали наблюдать почти
каждый день, стараясь понять, в чем дело. Время от времени
половина темных линий неожиданно исчезала и Мицар-А пре-
вращался в звезду с самым обычным спектром.
Внимательно следя за происшествиями в спектре Ми-
цара-А, астрономы заметили, что «лишние» темные линии не
просто исчезают. Они попарно сливаются друг с другом,
а немного погодя снова раздваиваются. Одна линия отходит
к красному краю спектра, а другая — к фиолетовому.
Смещение спектральных линий к фиолетовому концу
спектра означает приближение звезды, а смещение линий
к красному — удаление. Но ведь не может же Мицар-А одно-
временно и приближаться и удаляться?
323
Ученые сделали правильный вывод, что они наблюдают
не один спектр, а два — от двух очень близких звезд. И
эти звезды обращаются друг возле друга, как Алголь и его
спутник.
Когда они прячутся друг за друга, то в спектроскопе
виден только один спектр — от той звезды, которая ближе
к нам. Спектр второй звезды в это время не виден: звезда за-
слонена своей соседкой.
Затем звезды расходятся и светят вдвоем, стоя рядом,
как автомобильные фары. Но одна из них, обращаясь вокруг
общего центра тяжести, удаляется от нас, и линии ее спектра
смещены к красному краю, другая же звезда приближается,
и линии ее спектра смещены к фиолетовому краю. Потом
звезды опять заходят друг за друга, их спектры сливаются,
и раздвоение линий исчезает.
Наблюдая раздвоение линий в спектре Мицара, астро-
номы заметили, что одна из линий почему-то не участвует
в колебаниях своих соседок. Однако невозмутимое спокой-
ствие линии, помечаемой обычно в спектрах буквой «К», не
привлекло тогда внимания ученых.
Чтобы проверить догадку о двойственности Мицара,
астрономы стали наблюдать его в телескоп. Они хотели рас-
смотреть, действительно ли это двойная звезда. Однако Ми-
цар-А не разлагался на составляющие его звезды. Очевидно,
обе эти звезды очень близки друг к другу, они обращаются,
почти соприкасаясь между собой.
Проверить это предположение было нетрудно. Под
наблюдение взяли несколько заведомо двойных звезд и в их
спектрах также обнаружили раздвоение спектральных линий.
Значит, Мицар-А и другие подобные ему звезды действитель-
но являются двойными, но только очень тесными.
Когда были построены более мощные телескопы, астро-
номы убедились, что первоначальное предположение было
правильным. Спектроскоп в этом случае оказался проница-
тельнее телескопа. Он помог открыть существование очень
тесных звездных пар, которые получили название спек-
трально-двойных звезд.
Академик А. А. Белопольский доказал, что переменная
звезда бета Лиры тоже является тесной парой звезд, обра-
щающихся друг возле друга. Он же в 1896 году установил,
что спутник Кастора не одиночная, а спектрально-двойная
звезда.
324
Спектр беты Возничего. Отчетливо видно раздвоение одной из линий.
Эта звезда — спектрально-двойная.
Поиски тесных звездных пар затем продолжила Симеиз-
ская обсерватория в Крыму. За несколько первых лет работы
русские астрономы открыли спектрально-двойных звезд боль-
ше, чем их было найдено всеми обсерваториями Западной
Европы за 40 лет.
Всего в настоящее время известно свыше тысячи спек-
трально-двойных звезд.
Точка, разрезанная пополам
Когда с помощью спектроскопа определяли скорость вра-
щения Солнца и планет, дело обстояло сравнительно просто.
Щель спектрографа сначала нацеливали на один край диска
планеты или Солнца и фотографировали его спектр. Затем
прибор пододвигали и на ту же пластинку фотографировали
спектр другого края. Разница в положении спектральных
линий показывала вращение планеты.
Это очень наглядно видно на фотографии спектра Сатурна
с его кольцами. Та часть кольца, которую мы видим справа
от Сатурна, удаляется от нас, и линии в спектре этой части
кольца смещены к его красному концу.
225
Противоположной край кольца приближается к нам, и
линии спектра сдвинулись к фиолетовому концу.
Линии же в спектре самой планеты чуть перекошены,
что показывает ее вращение. Измерив смещение этих линий,
узнаем скорость вращения Сатурна и его колец.
Но можно ли этим способом измерить скорость вращения
звезд? Да и вращаются ли они?
Фридрих Энгельс в своей замечательной книге «Диалек-
тика природы» указывал, что звезды должны вращаться
вокруг своих осей. Многие астрономы разделяли это мнение,
но как узнать, вращаются ли звезды, — никто догадаться не
мог. Ведь всё дело в том, что звезды видимого диска не
имеют. Даже при очень большом увеличении они выглядят
всего лишь точками. Навести щель спектроскопа на один край
звезды невозможно, так как в самую узкую щель звезда за-
глядывает вся целиком.
И казалось, что спектроскоп бессилен перед этой задачей.
Ведь немыслимо разрезать точку пополам и порознь разгля-
дывать ее половинки. А именно это и нужно было сде-
лать!
Ученые указывали один способ, который мог дать реше-
ние задачи: если бы в пространстве неподалеку от звезды
нашлась заслонка, которая загораживала бы по очереди то
один край звезды, то другой, тогда можно было бы сфото-
графировать спектры противоположных краев звезды по от-
дельности.
Но сбыточное ли дело мечтать о заслонках, загора-
живающих звезды по желанию астрономов? Это уж чересчур
фантастическое пожелание. Ведь спектроскоп не сказочная
золотая рыбка, которая умела исполнять все просьбы. Он и
без того принес нам много ценных сведений о звездах, теперь
же от него требовали показать вращение звезд, и для этого
была необходима заслонка, загораживающая звезды.
Несмотря на всю фантастичность замысла, заслонка, ко-
торая требовалась для опыта, нашлась!
Во Вселенной есть затменные звезды, когда две звезды —
одна темная, а другая светлая — обращаются друг возле
друга. Время от времени темная звезда загораживает собой
светлую, и происходит затмение.
Значит, можно выбрать такой момент, когда темный
спутник закроет собой большую часть диска светлой звезды,
и, воспользовавшись этим моментом, сфотографировать спектр
326
Схема, показывающая, как влияет на спектр вращение Са-
турна и его колец. Правый край кольца удаляется от нас,
левый приближается. В соответствии с этим линии спектров
краев колец и самого Сатурна перекошены. Справа и слева
рт спектра Сатурна изображены для сравнения спектры Луны,
ее края. Затем подождать, когда звезда начнет выглядывать
из-за спутника, и опять сфотографировать ее спектр. Если на
снимках явится смещение спектральных линий, — значит,
звезда вращается. Измерив величину смещения, можно узнать
скорость вращения.
Для опыта был выбран Алголь — старейшая из затмен-
ных звезд. Ее затмения изучены очень хорошо, и их время
измерено с точностью до сотой доли секунды. Можно наперед
рассчитать, когда и какая часть диска Алголя будет загоро-
жена «заслонкой», то есть его темным спутником.
Так и было сделано. Спектры Алголя сфотографировали
в начале и в конце затмения. Снимки сравнили. В одном слу-
чае спектральные линии были сдвинуты к фиолетовому краю
спектра, а в другом—к красному. Следовательно, один край
звезды приближается, а другой удаляется. Алголь вращается.
Измерив величину смещения спектральных линий, ученые
определили скорость вращения Алголя. Оказалось, что он вра-
щается очень быстро — каждая точка на экваторе звезды
мчится со скоростью около 55—60 километров в секунду!
Каждая точка на экваторе земного шара движется всего
лишь со скоростью около 0,46 километра в секунду. А на
Солнце эта скорость равна 2 километрам в секунду; оно вра-
щается в тридцать раз медленнее Алголя.
Способ, испытанный на Алголе, проверили на некоторых
других затменных звездах и убедились в его надежности.
Однако директор Крымской астрофизической обсервато-
рии академик Григорий Абрамович Шайн, прекраснейший
мастер спектрального анализа, доказал, что для измерения
скорости вращения звезд никакие «заслонки» не нужны.
У любой звезды, а не только у затменных типа Алголя, можно
измерить скорость вращения — лишь бы эта звезда враща-
лась достаточно быстро.
Так как в щель спектрографа звезда всегда заглядывает
целиком, то в прибор попадают одновременно лучи и от пра-
вого и от левого края диска звезды.
Если звезда вращается, то спектральные линии от уда-
ляющегося края будут смещены к красному концу спектра,
а линии от приближающегося края — к фиолетовому. Линии
от средней части звезды смещены не будут.
Следовательно лучи света от противоположных краев бы-
стро вращающейся звезды попадут в спектрограф вместе, и
одна и та же линия окажется сдвинутой и чуть-чуть вправо
328
В спектре Веги линии сравнительно резки и отчетливы, а в
спектре Альтаира эти же линии расширены и расплывчаты.
Это показывает, что Альтаир вращается вокруг своей оси
гораздо быстрее Веги.
и чуть-чуть влево, иначе говоря, она будет расширена. Сте-
пень расширения спектральных линий говорит о скорости
вращения звезды.
Академик Г. А. Шайн учел, что, кроме вращения звезды,
существуют также другие причины, вызывающие расширение
спектральных линий. Влияние этих причин было им определе-
но. При измерениях это влияние, разумеется, исключили, иначе
оно могло бы исказить результат и повести к ошибочным вы-
водам. Г. А. Шайн выработал весьма надежный способ изме-
рения скорости вращения звезд и проверил его на нескольких
затменных звездах.
Применяя свой способ на практике, Г. А. Шайн столкнул-
ся со странным и пока еще не объясненным явлением. Оказы-
вается, горячие звезды классов О и В вращаются гораздо
быстрее звезд других классов. Каждая точка на экваторе го-
лубовато-белых звезд пробегает до 250 километров в секунду.
Наше же желтое Солнце вращается со скоростью всего лишь
2 километра в секунду. Так как радиусы звезд классов О и В
всего в 5—10 раз больше радиуса Солнца, то это значит, что
горячие звезды вращаются в десятки раз быстрее Солнца.
Сириус, Вега, Толимак, Процион и другие солнцеподоб-
ные звезды, повидимому, вращаются гораздо медленнее.
529
С помощью современных спектрографов в спектрах этих звезд
не удается уловить сколько-нибудь заметного расширения
спектральных линий.
Как быстро вращаются красные звезды — гиганты и кар-
лики, — тоже неизвестно. Только у дзеты Возничего, благо-
даря ее яркобелому спутнику, который во время затмения
просвечивает сквозь атмосферу главной звезды, ученые смогли
заметить признаки вращения. Дзета Возничего делает один
оборот вокруг оси за 785 суток. Каждая точка на экваторе
этой звезды пробегает 189 километров в секунду. Она вра-
щается лишь немногим быстрее Солнца, так как ее радиус
в несколько раз больше солнечного.
Пример с открытием вращения звезд показывает, как то,
что считалось недостижимым, немыслимым, фантастическим,—
с развитием науки становится доступным для изучения. Слово
«невозможно» неприемлемо для науки. Невозможное сего-
дня — завтра становится возможным.
Разведка Вселенной продолжается
В 1949 году исполнилось девяносто лет с момента пер-
вого применения спектрального анализа. За эти годы спект-
ральный анализ стал могущественным орудием для исследова-
ния далеких миров. По спектру звезды, как по телеграфной
ленте, астроном читает отчет светового луча об условиях его
зарождения на светоносной поверхности звезды, о приключе-
ниях, испытанных им в атмосфере звезды, и о происшествиях,
случившихся с ним во время долгого странствования в косми-
ческом пространстве.
Спектральный анализ доставляет науке сведения о хими-
ческом составе Солнца, звезд и межзвездного газа. Он сооб-
щает о том, сколько и каких химических элементов содержит-
ся в атмосферах Солнца, звезд и планет, и позволяет следить
за поведением в атмосфере Солнца каждого элемента в от-
дельности.	'	'
Благодаря спектральному анализу ученые узнали, при-
ближаются или удаляются от нас звезды, и измерили скорость
их движения. Спектроскоп нашел во Вселенной особо тесные
звездные пары и позволил измерить скорость вращения звезд.
Спектральный анализ сообщает ндм о температуре и плот-
330
Оо	£ -9 J 2 4 6 8		«0 i * см	0	/ 2 4 Б В	’о	С 2 4 6 8	о	К 2 4	6 8	’о	Л 24 6 8	'с \ 2 1L 6 8	
-8			—	8 Золотой рыбки А ив				
-7								
-6			Белы	е сверхгт	анты			
~5	•У	, 9Ри Лебедя	гель А •Денеб			Kpai	ные	
-k		Лебедя Лиры.	1	<	Канспус	>Дзета 'Козерога я'	•	; сверх	гиганты	
-з		• а Креста А	Лиры В	✓ '	х	w , » Цефеиды	> / / а.		•Бетельгейзе •Антарес А	
-2		" Центавра. • а Креста	8	✓	•х НеФ		91/4 Цефея	
-1		а. Зри а • Ха,	гна 'голь А	/ Jloi	ярная.^' Ги.	9 Азета Bl гэнты	^ничего	
0		•Ре	гул А •Вега.		L Капелла. В	Альдебара Арктур*	Дивная	
1		« Рч	гель В • Антарес В	• Капелла А				
2		о>,	JUChtofiA • • Сириус • Кастор	f В	•Р	эплукс		
3			• фомальгау S>	•Алыми О_	т ,р	• Процион А				
4								
5			-	J	Солнце ф Гол и мак	А		
6				'<? •	Кси 6 Медведиць •	1А • Регул В	Д		
7					►	• 023pudai >й.. •Сеги		9	
8						^61Л e6ei	Зя А	
9						• BiPe6t	| • Кастор С гоя В	
10			Сириус В				a _	
11		$	Эридана В				» • •	
12						оэ	• ••	
13			Белые	карлики			•	
Ц							• • * Летяще Л-1	•			F9
15				Ван Маанена				
16							•у, Проксима £_• Центами	1
17							•	
18							Проке	ума
19							кита л if	
0	о	8	0	Г	0	Б	о	С	'о	К.	о	М	0	
Диаграмма^ показывающая зависимость между массами звезд, их свети-
мостями и спектральными классами. Цифры слева от — 9 до 19 означают
абсолютные звездные величины,
ности газов в атмосферах далеких солнц, помогает определять
размеры, светимости и массы звезд и даже измерять расстоя-
ния до них.
Спектральные приборы служат науке звездными термо-
метрами, барометрами, тахометрами — счетчиками . оборотов,
спидометрами — измерителями скорости, дальномерами, веса-
ми, а, в виде спектрогелиографа могут даже заменять теле-
скоп. Они являются универсальными и проницательными раз-
ведчиками глубин Вселенной.
Спектральный анализ доказал, что все особенности звезд,
то есть их массы, диаметры, плотности, светимости, темпера-
туры,' степень ионизации, скорости вращения вокруг оси, не-
разрывно связаны между собой и зависят друг от друга.
Основываясь на этом, ученые составили особую диаграм-
му, которая помещена на странице 331. Звезды на этой диаг-
рамме изображены в виде точек одинакового размера.
Для составления диаграммы лист бумаги был разграфлен
по числу спектральных классов на семь вертикальных столб-
цов, или лесенок. Самая крайняя слева лесенка предназначена
для наиболее горячих голубых звезд класса О. Следующая за
ней лесенка отведена для голубовато-белых звезд, третья —
для белых, четвертая — для желтовато-белых, пятая — для
желтых, шестая — для оранжевых, а крайняя справа — для
красных звезд класса М.
На каждой лесенке двадцать девять ступенек для звезд
различной яркости. Наиболее тусклые звезды, имеющие девят-
надцатую абсолютную величину, занимают самую нижнюю
ступеньку. Вторая ступенька предназначена для звезд восем-
надцатой абсолютной величины, третья — для семнадцатой ве-
личины и так далее: чем ярче звезда, тем выше ступенька. На
самой верхней ступеньке расположился чемпион светимости —
двойная звезда S Золотой Рыбки.
На нашей диаграмме помещено 22 самых ярких звезды
неба с их спутниками, 44 ближайших карлика, 9 цефеид и
несколько звезд, упоминавшихся в тексте. Всего 96 звезд.
Конечно, можно было бы рассадить по ступенькам лесе-
нок тысячу точек, изображающих тысячу звезд, но и выбран-
ного количества достаточно, чтобы показать, какой порядок
соблюдают* звезды на такой диаграмме. На ней отчетливо
видно, что звезды разместились не как попало, а собрались в
компании или «землячества».
Р Лебедя, Y Лебедя, Ригель А, Денеб, Канопус составили
332
свою компанию, а Бетельгейзе, Антарес, W Цефея, дзета Воз-
ничего — свою. Это и понятно: одни из них белые сверхгиган-
ты, другие — красные сверхгиганты.
Цефеиды столпились вокруг Полярной звезды и дельты
Цефея. Стайка белых карликов обособилась внизу диаграммы,
а все остальные звезды разошлись цепочкой, как путники по
узкой лесной тропинке.
Такое размещение звезд на диаграмме, конечно, не слу-
чайно. Оно показывает зависимость между температурой,
спектральным классом, светимостью и массой звезд.
Каждая звезда, у которой определены ее абсолютная ве-
личина и принадлежность к тому или иному спектральному
классу, может быть помещена в виде точки на диаграмме, и
тотчас опытный глаз астронома определит его массу, диаметр
и плотность.
Эта замечательная диаграмма служит как бы коллектив-
ным паспортом звезд. Она помогает их изучению и дает ключ
к решению тех вопросов, которые очень интересуют науку, но
пока еще не имеют определенного ответа. Как возникают,
развиваются и гибнут звезды? Каковы признаки юности и ста-
рости солнц? Каков жизненный путь звезд?
И на эти вопросы может ответить наука. Она, несомненно,
ответит на них и, возможно, сделает это в самом недалеком
будущем.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
ЗВЕЗДНЫЙ ОСТРОВ
Книги звездных адресов
В 134 году до начала нашего летоисчисления в созвездии
Скорпиона вспыхнула «новая» звезда. Редкостное явление по-
разило греческого астронома Гиппарха, и он понял, что небо
вовсе не так неизменно, как это кажется людям. Звезды могут
появляться и исчезать.
Чтобы следить за возможными изменениями на небе, Гип-
парх решил взять звезды на учет. Он выбрал 1 080 наиболее
ярких звезд и составил их список с указанием места каждой
звезды на небе. Это была первая в Европе «адресная книга»
звезд — звездный каталог.
Еще за двести лет до Гиппарха китайский астроном Ши
Шен составил самый первый в мире каталог, в котором было
переписано положение на небе восьмисот звезд, но о суще-
ствовании этого древнейшего из звездных каталогов европей-
ские ученые узнали сравнительно недавно.
Через триста лет после Гиппарха его каталог переписал в
свою книгу последний из древнегреческих астрономов — Пто-
лемей, но в положениях звезд он никаких изменений не заме-
тил. Прошло еще шестьсот лет. По приказанию арабского ка-
лифа Гарун-аль-Рашида сочинение Птолемея с каталогом
Гиппарха перевели на арабский язык.
334
Багдадские: астрономы занялись проверкой и переписыва-
нием каталога, но каких-либо перемен на небе и они не обна-
ружили. В созвездиях светили те же самые звезды, и они на-
ходились на прежних местах.
Главное, что сделали арабы для астрономии, — это дали
наиболее ярким звездам имена. На карте неба появились на-
звания: Алголь, Альдебаран, Альтаир, Алькор, Бетельгейзе,
Бенетнаш и другие.
Главой азербайджанской астрономии в середине XIII века
был мудрец и звездочет Нассир Эддин. Он проверил и немно-
го дополнил книгу звездных «адресов» Гиппарха, но измене-
ний в звездном мире и он не обнаружил.
В начале XV века астрономией заинтересовался внук за-
воевателя Тамерлана—Улуг-бек. Богатства, собранные дедом,
позволили Улуг-беку построить в Самарканде обсерваторию и
оборудовать ее самыми луч-
шими для того времени ин-
струментами. Улуг-бек зано-
во составил каталог Гип-
парха и установил, что два-
дцать семь звезд, которые
мог видеть Гиппарх на ост-
рове Родосе, в Самарканде
не видны, потому что Са-
марканд расположен в бо-
лее северных широтах. Вось-
ми звезд из каталога Гип-
парха на небе не оказалось
вовсе.
Таинственное исчезнове-
ние восьми звезд объясняет-
ся довольно просто. Инстру-
менты Гиппарха не позво-
ляли измерять положения
звезд с должной точностью,
а кроме того, переписчики и
переводчики каталога допу-
скали ошибки: они путали
«адреса» звезд. За полтора
тысячелетия таких ошибок
накопилось немало, и Улуг-
бек не нашел восемь звезд
Древнегреческий астроном опреде-
ляет расположение небесных светил
с помощью деревянных угломер-
ных линий.
335
Астроном Улуг-бек.
потому, что их «адреса» бы-
ли указаны неверно.
27 октября 1449 года
Улуг-бек был убит. Астро-
номические наблюдения пре-
кратились. Обсерватория
разрушилась, и даже место,
где она находилась, было
забыто.
В 1908 году известный
археолог и знаток древней
культуры Востока В. Л. Вят-
кин разбирал старинные
документы. В них нашлось
указание, что участок земли,
на котором построена одна
из самаркандских мечетей,
граничит на северо-востоке
с какой-то обсерваторией.
В. Л. Вяткин произвел
раскопки холма, располо-
женного возле мечети, и об-
наружил остатки кирпичной
стены. Эта стена была частью круглой башни, имевшей около
сорока метров в поперечнике.
На дальнейшее исследование у В. Л. Вяткина нехватило
средств. Раскопки были продолжены и закончены советскими
учеными в 1941—1948 годах. Внутри башни откопали две па-
раллельные дуги, сложенные из камня и облицованные сверху
мраморными плитами. На плитах сохранились деления и
значки, обозначающие градусы и угловые минуты. Между ду-
гами была вырыта глубокая траншея с каменными ступенями.
Эти каменные дуги длиной в 63 метра служили главным
астрономическим инструментом обсерватории. В центре баш-
ни, у подножия дуг, вероятно, помещался высокий остроко-
нечный столб, и наблюдения производились так: наблюдатель
располагался на ступенях в траншее между дугами; перед
ним на мраморных плитах стояла тележка. На тележке была
вертикально укреплена стойка с отверстием — глазком.
Наблюдатель смотрел в глазок и перекатывал тележку
так, чтобы звезда, вершина столба, глазок и его глаз оказа-
лись на одной линии. Наблюдатель как бы прицеливался в
336
ЗВёзду: прорезью прицела служил глазок на тележке, а муш-
кой — вершина столба. Установив тележку, астроном смотрел
на градусные деления на мраморных плитах дуг и определял
таким образом высоту звезды над горизонтом.
Огромные размеры каменного угломерного инструмента
позволяли производить сравнительно точные наблюдения.
Открытие небесного «беспорядка»
В конце XVI века на острове Гвене, входящем в состав
Дании, астроном Тихо Браге основал обсерваторию, назван-
ную им «небесным городом».
Тихо Браге составил новый каталог, в котором было ука-
зано местоположение 777 звезд.
Хотя Тихо Браге и не располагал телескопом—телескоп
тогда еще не был изобретен, — но всё же его инструменты
были достаточно хороши, и они позволяли производить весьма
точные измерения.
Предшественники Тихо Браге не могли заметить перемен
на небе, потому что их инструменты были недостаточно совер-
шенны. Тихо Браге ничего не заметил по другой причине.
Этот чванливый гордый датский князь был убежден в непод-
вижности звезд, в неизменности Вселенной. Он не допускал
даже мысли о том, что звездное небо может как-либо изме-
няться, а потому, обладая хорошими инструментами и пре-
красным зрением, Тихо Браге был как бы слеп. Он не видел
того, что мог бы увидеть.
К началу XVIII века астрономические инструменты до-
стигли большого совершенства. Они уже позволяли произво-
дить весьма точные измерения положений звезд на небе. Кро-
ме того, в руках астрономов накопились наблюдения над
звездами, сделанные на протяжении многих лет.
В 1718 году английский астроном Галлей сравнил свей
наблюдения с теми данными, которые имелись в каталогах
Гиппарха, Тихо Браге и других наблюдателей. Со всей очевид-
ностью стало ясно: три яркие звезды — Арктур, Сириус и
Процион—ушли с тех мест, где их видел Гиппарх. За 1850 лет
Арктур подвинулся в сторону на расстояние, равное 2!/4 види-
мого поперечника Луны. Сириус и Процион двигались медлен-
нее: Сириус переместился на Р/з, а Процион на Р/4 види-
мого поперечника лунного диска.
337
Изображения звезд с цифрами 1 и 2
показывают, насколько переместил-
ся на небе Арктур за 8 тысяч лет.
Перемещение этих трех
звезд было настолько вели-
ко, настолько очевидно, что
не заметить его было просто
невозможно.
Вскоре наблюдения дру-
гих астрономов подтвердили
сделанное открытие. Не
только Арктур, Сириус и
Процион, но и некоторые
другие звезды очень медлен-
но, почти незаметно, изме-
няют свое положение на
небе. Число звезд, у кото-
рых удавалось заметить
собственное движение, бы-
стро возрастало.
Астрономы начинали по-
нимать, что звезды, которые
на протяжении многих веков
считались неподвижными, на самом деле движутся. Это было
фактом бесспорным и доказанным, но ученые всё-таки про-
должали сомневаться.
В XVIII веке было еще слишком сильно влияние церкви.
Сама мысль о движении «неподвижных» звезд представлялась
многим астрономам чересчур фантастичной и неправдопо-
добной. Изменчивость небес противоречила религиозному ми-
ропониманию. Поэтому ученые видели движение звезд, но не
верили своим глазам.
Вот, например, в одном астрономическом сочинении
XVIII века о движениях звезд сказано так: «... но находятся
такие звезды, кои имеют собственное движение. Это физиче-
ской беспорядок, коего причина неизвестна и кою стараются
определить через наблюдения.
Арктурус есть одна из всех звезд, которой собственное
движение весьма чувствительно... Звезды первой величины,
как Сирий, Алдебаран и Ригель, подвержены, кажется, по-
добным беспорядкам, хотя и в меньшем количестве».
Эти строки были написаны через шестьдесят лет после
открытия движения звезд, но всё же замеченное явление на-
зывали «физическим беспорядком» и думали, что этому «бес-
порядку» подвержены не все звезды, а только некоторые.
338
Астрономические угломерные инструменты XVII века,
Ученые, жившие до Галлея, могли заметить Движений
5везд, но не замечали его, а когда движение звезд стало оче-
видным, — они не поверили сами себе. Религиозное миропони-
мание не позволяло ученым видеть мир таким, какой он есть
в действительности, и это тормозило развитие науки.
Астрономическая столица мира
С началом работ Пулковской обсерватории к ней перешло
и звание «астрономической столицы».
Основатель обсерватории и ее первый директор, замеча-
тельный русский астроном В. Я. Струве снабдил обсерваторию
первоклассными инструментами и наметил план основных
работ.
В отличие от всех других учреждений, план обсерватории
был рассчитан не на год и не два, а на столетие.
Советские ученые продолжили план Струве на второе
столетие существования обсерватории. По этому плану над-
лежит время от времени составлять точнейшие каталоги всех
северных звезд от первой до четвертой звездных величин. Та-
ких звезд на нашем небе имеется 332. К ним Струве добавил
еще 42 более слабых звезды. Всего в первый пулковский ка-
талог было включено 374 звезды. Они получили название
«пулковских главных звезд».
Особенность пулковских каталогов заключается в том,
что через каждые двадцать лет их составляют совершенно
заново, причем наблюдатель, принимающийся за работу, ни в
коем случае не должен заглядывать в старые каталоги. Он
обязан действовать совершенно самостоятельно. Иначе он мо-
жет нечаянно подогнать свои наблюдения под данные старого
каталога и не заметить перемену в положениях звезд. Короче
говоря, — решая задачу, нельзя заглядывать в «ответы».
По плану Струве в Пулкове уже составлено пять катало-
гов— в 1845, 1865, 1885, 1905 и в 1930 годах.
Число звезд в каталогах постепенно увеличивалось. В ка-
талоге 1930 года уже числится 558 звезд.
Может показаться удивительным, что звезд в пулковских
каталогах так мало — даже меньше, чем в каталоге Гиппарха.
Дело в том, что пулковские звезды служат вехами на небе.
Они являются главными звездами, которые необходимы
340
для определения точного положения на небе всех остальных
звезд.
Количество главных звезд может быть не велико, но
зато точность определений должна быть исключительно высо-
ка. Лучше меньше, да лучше!
Кроме каталогов главных звезд, в Пулкове есть и другие,
более обширные каталоги. В них насчитываются тысячи и де-
сятки тысяч звезд. Но эти каталоги не так точны, как ката-
логи главных звезд.
Высокая точность и достоинства пулковских каталогов
получили заслуженное признание астрономов всего мира и
были положены в основу международных каталогов.
В настоящее время пулковские астрономы Н. В. Циммер-
ман, Л. Л. Маткевич, А. А. Немиро, Л. И. Семенов проделали
титаническую работу, которая венчает столетние труды обсер-
ватории. Они пересмотрели все прежние наблюдения и устра-
нили недостатки старых каталогов.
Астрономы прошлого столетия только накапливали опыт
точных наблюдений, кое-чего они тогда не знали, кое-чего не
учитывали и поневоле допускали в работе некоторые погреш-
ности. Советские ученые, пользуясь наблюдениями своих пред-
шественников, заново пересоставили старые каталоги и осво-
бодили их от ошибок прошлого.
В результате Пулково стало единственной в мире обсер-
ваторией, которая располагает столетними наблюдениями
одних и тех же звезд, причем эти наблюдения были выпол-
нены одними и теми же инструментами, стоявшими на одних
и тех же местах.
А теперь все прежние наблюдения обработаны так, как
будто их производил один и тот же человек.
В этом отношении Пулковскую обсерваторию превзойти
никто и никогда не сможет.
Звезды начинают «прыгать»
Видимое движение звезд в настоящее время измеряют
с помощью фотографии. Для этого, выбирают участок неба
так, чтобы на снимке оказалось несколько звезд, положение,
которых на небе известно очень точно. Этот участок неба фо-
тографируют, а негативы проявляют и прячут. .
341
Два снимка одного и того же участка неба, равного по вели-
чине диску полной Луны. Правый сделан в 1800 году, а ле-
вый— в 1900 году. В центре снимка — одна из наиболее быстро
движущихся звезд — Бегущая.
Несколько лет спустя выбранный участок неба тем же
самым аппаратом фотографируют вторично. Полученный
снимок сравнивают с тем, что был сделан несколько лет
назад.
Так как на снимках оказывается иногда несколько сот
звезд, то заметить, какие из них чуть-чуть передвинулись,
трудно. Для облегчения своей работы астрономы изобрели
остроумный прибор, который заставляет передвинувшиеся
звезды «прыгать», а «прыгающую» звезду заметить легко: она
сама бросается в глаза.
Прибор, в котором «прыгают» звезды, сконструирован
членом-корреспондентом Академии наук СССР С. Н. Блажко
и назван блинк-микроскопом.
Два снимка одного участка неба, но снятые в разное
время, вкладывают в блинк-микроскоп. Там они располагают-
ся рядом — друг возле друга.
Наблюдатель смотрит в окуляр прибора и видит либо
правый снимок, либо левый, в зависимости от того, какой
снимок закрыт заслонкой, имеющейся в приборе.
Эта заслонка может попеременно загораживать один из
снимков, и если ее привести в быстрое движение, то наблю-
датель будет видеть по очереди то снимок, сфотографирован-
ный много лет назад, то сделанный недавно.
Звезды, которые за время, прошедшее между обоими
342
снимками, не сдвинулись со своих мест, покажутся наблю-
дателю неподвижными.
Звезды, обладающие собственным движением и изменив-
шие свое положение на небе, начинают «прыгать» из стороны
в сторону — мелькать и сразу бросаются в глаза. Ясно, что
звезда, которая «подпрыгивает» сильнее всех, двигалась бы-
стрее всех: она успела больше уйти в сторону.
Наблюдатель отмечает эти «запрыгавшие» звезды и затем
начинает измерять, насколько и куда перекочевала та или дру-
гая звезда.
Есть и другие способы, облегчающие выискивание быстро-
движущихся звезд. Например, в первый раз, когда фотографи-
руют участок неба, пластинку вкладывают в кассету свето-
чувствительной эмульсией вверх.
Затем, через несколько лет, снимок того же участка неба
повторяют, но пластинку вкладывают в кассету эмульсией
вниз, то есть снимают наизнанку пластинки. Оба негатива
проявляют, сушат, складывают эмульсиями вместе и рассмат-
ривают на свет. Изображения звезд, которые почти не сдви-
нулись со своих мест, совпадут, сольются, и наблюдатель уви-
дит одиночные черные точки.
Изображения звезды, которая изменила свое положение
на небе, не совпадут. Наблюдатель увидит на сложенных вме-
сте пластинках не одну точку, а две рядом.
Расстояние между такими раздвоившимися изображения-
ми измеряют и определяют скорость видимого движения
звезды.
Улиточные скорости звезд
В начале прошлого столетия чемпионом по скорости види-
мого движения считался Арктур. Расстояние, равное видимому
поперечнику Луны, Арктур преодолевает за 811 лет.
Свое первенство Арктур удержать не смог. Астрономы
нашли много звезд, которые оказались более стремительны,
чем Арктур.
Самой быстрой является так называемая Летящая звез-
да из созвездия Змееносца. Летящая крепко удерживает свое
первенство и вряд ли скоро уступит его какой-нибудь другой
звезде.
Астрономы только одной Пулковской обсерватории уже
343
Фотография помогает замечать движение небесных светил.
Сравнение верхнего снимка с нижним показало существо-
вание девятой планеты нашей солнечной системы — Плуто-
на. Яркая звезда в левом нижнем углу—дельта Близнецов.
измерили скорости 18 тысяч звезд. Всего ученым известны
скорости 200 тысяч звезд, но ни одной быстрее Летящей среди
них не найдено. Вега, например, может пцойти расстояние,
•равное видимому поперечнику Луны, за 5 360 лет, а Бетель-
гейзе такое же расстояние пройдет более чем за 58 тысяч лет.
Так же медлительны и все остальные звезды.
Медлительность звезд объясняется огромными расстоя-
ниями, которые отделяют нас от звезд. Ведь расстояние скра-
дывает не только размеры предметов, но и скорость их дви-
жения.
Глядя на ласточек, зигзагами рассекающих воздух, мож-
но подумать, что ласточки летают быстрее самолетов, так как
самолет, забравшийся в заоблачную высь, кажется почти не-
подвижным. Но это ошибка. Скорость его велика. Ласточке ни
за что не угнаться за самолетом, а обманчивое впечатление
создает разница в расстоянии. Ласточки летают низко и ка-
жутся быстрыми. Такую же ошибку в оценке скорости движе-
ния звезд может допустить и астроном.
Ближние звезды обязательно покажутся нам, жителям
Земли, более быстрыми, дальние — более медлительными.
Следовательно, чтобы узнать скорость звезд, надо учесть
расстояние до них. И если учтем, то станет ясно, какие звез-
ды можно считать бегунами-скороходами, а какие только вы-
глядят ими.
Летящая звезда — одна из самых близких наших соседей,
и ее быстрое движение кажущееся. Летящая пролетает только
89 километров в секунду, а Бегущая—306. Однако Бегу-
щую чемпионом тоже считать нельзя. Есть несколько слабых
звезд, карликов, — изумительных скороходов, которые проле-
тают по 400 и более километров в секунду.
Обычные солнцеподобные звезды, а также гиганты и
сверхгиганты движутся гораздо медленнее карликов-бегунов.
Сириус пролетает в секунду только 17 километров, Вега — 14,
Капелла — 29, Процион — 20, Альтаир — 15, Бетельгейзе — 14
и так далее. Скорость обычных звезд в среднем составляет
около 22 километров в секунду.
Но и эти цифры не дают нам полного представления о
действительной скорости звезд. Ведь звезда, перемещающаяся
на небе, может одновременно приближаться к нам или уда-
ляться от нас. Чтобы узнать полную скорость звезды, следует
учесть не только расстояние до нее, но и направление ее дви-
жения.
345
Временные затруднения ученых
Фотографии неба в блинк-микроскопе показывают только
перемещения звезд на небе по отношению к другим звездам и
ничего не могут сообщить о приближении или удалении звезд.
Могущественный разведчик далеких миров — спектраль-
ный анализ тоже доставляет нам сведения о движениях звезд.
По спектральным донесениям мы можем судить, приближают-
ся ли к нам звезды или удаляются.
Эти два прибора говорят об одном и том же — о движе-
нии звезд, но каждый по-своему.
Можно без труда объединить данные, полученные от спек-
троскопа и от блинк-микроскопа.
Вот Альтаир из созвездия Орла. Он приближается к нам
со скоростью 26 километров в секунду и одновременно отхо-
дит в сторону со скоростью около 15 километров в секунду.
Альдебаран в каждую секунду удаляется от нас на 54 ки-
лометра и уходит в сторону на 19 километров.
Совершенно очевидно, что звезды не могут двигаться хо-
дом шахматного коня — два шага вперед и шаг в сторону.
Каждая звезда движется только в каком-то одном направле-
нии, ведь двигаться сразу по двум направлениям невозможно.
Тут нам придется вспомнить школьные уроки по физике,
на которых в разделе механики рассказывалось о паралле-
лограмме сил. Правило параллелограмма вполне применимо
и в данном случае. Им можно воспользоваться при решении
вопроса, куда движутся звезды.
Возьмем лист бумаги в клеточку и поставим внизу стра-
ницы точку — пусть она означает Солнце. На верху страницы
поставим другую точку — она будет изображать собой звезду.
Допустим, что эта звезда ежесекундно удаляется от нас на
29 километров и одновременно отходит в сторону на 16 кило-
метров. Изобразим эти движения звезды на чертеже. От точ-
ки, изображающей звезду, острым карандашом проведем две
стрелки: одну по направлению от Солнца — длиной в 29 мил-
лиметров, а другую под прямым углом в сторону — длиной в
16 миллиметров. Построим параллелограмм 1 и начертим от
точки, изображающей звезду, третью стрелку по диагонали
нашего параллелограмма.
Вот эта-то третья стрелка покажет нам действительное
направление звезды и ее скорость по отношению к Солнцу.
1 В данном случае параллелограмм будет прямоугольником.
346
Стало быть, звезда движется прочь от
нас и в сторону, но не под прямым углом,
а вкось. Ее скорость составляет не 29 и не 16 ки-
лометров, а около 33 километров в секунду.
Точно так же движутся и все остальные
звезды. Они летят по самым различным на-
правлениям.
Все звезды — большие и маленькие, горя-
чие и сравнительно холодные, яркие и туск-
лые— движутся в пространстве. Некоторые
из них летят побыстрее, другие помедленнее,
одни удаляются от нас, другие приближа-
ются, но ни одна из них не висит неподвижно
в пространстве.
Неподвижных звезд во Вселенной не су-
ществует. Движутся не только звезды, но
разнообразные туманности и звездные скопле-
ния. Движется всё — покоя во Вселенной нет.
Вселенная наполнена вечным, неустанным дви-
жением!
А это означает, что все сведения, добы-
тые о движениях звезд, не совсем верны. Ведь,
рассуждая о движениях звезд, мы считали
наше Солнце и Землю неподвижными. Это,
конечно, неправильно. Солнце — звезда такая
же, как и все. Солнце не висит неподвижно в
пространстве, оно тоже движется. Увлекая за
собой свиту планет, Солнце мчится по бес-
конечным дорогам Вселенной.
Мы наблюдаем звездный мир, находясь
на движущейся Земле. А это меняет всё дело.
Например, известно, что расстояние между
Солнцем и «Домом Близнецов», то есть Бе-
Определение на-
правления дви-
жения звезды и
ее полной скоро-
сти относитель-
но Солнца.
тельгейзе, увеличивается в каждую секунду на
21 километр. Но как узнать, — мы ли уда-
ляемся от нее или она от нас? Или, может быть, мы уходим
друг от друга?
Загадочной также казалась стремительность звезд-карли-
ков. Они мчатся с сумасшедшими скоростями по 50—60 ки-
лометров в секунду и тем резко отличаются от медлительно-
важных звезд-гигантов. А почему это так?
Куда стремятся все звезды? Есть ли начало и конец их
347
путей, или, может быть, они, подобно планетам, обращаются
вокруг какого-то огромного и неведомого центрального све-
тила?
Движения звезд кажутся нам беспорядочными, как танцы
мошкары, когда она вьется в вечерней прохладе после зной-
ного дня. А может быть, это только нам кажется, и в движе-
ниях звезд есть не уловленный нами порядок?
И, наконец, что представляет собой всё окружающее нас
скопище звезд? Есть ли у него где-либо край, граница, за ко-
торой больше нет звезд? А может быть, звезды рассеяны по
всей бесконечности пространства?
Эти вопросы волновали ученых прошлых столетий. И на
них они настойчиво искали ответов.
Тайна Млечного Пути
Пожалуй, самой главной и наиболее ’загадочной досто-
примечательностью ночного неба следует признать Млечный
Путь.
Серебристой лентой он опоясывает небо обоих полушарий.
Словно река в половодье, Млечный Путь разливается у со-
звездия Стрельца. В Лебеде он разделяется на два рукава,
а в южном полушарии суживается и редеет.
В Млечном Пути виднеются какие-то темные прогалины и
яркие сгущения. Млечный Путь клочковат и неровен и кажет-
ся сотканным из облаков светящегося тумана..
История исследования Млечного Пути замечательна тем,
что ученые сначала догадались, каково строение этого удиви-
тельного явления ночного неба, а убедились в правильности
первоначального предположения гораздо позже.
Самым первым человеком, который угадал, что такое
Млечный Путь, был греческий философ Демокрит. Он утвер-
ждал, что Млечный Путь состоит из множества мельчайших
звезд. Его догадка подтвердилась только после изобретения
телескопа.
В начале лета 1609 года Галилей направил на небо пер-
вый телескоп. Перед ученым открылся новый, невиданный мир.
Свои впечатления и открытия, сделанные при помощи
телескопа, Галилей описал в книге «Звездный вестник», кото-
рая была издана в 1610 году. Галилей писал:
348
<<.. с неописуемым насла-
ждением я много наблюдал
неподвижные и блуждающие
звезды (планеты) ...
Третий предмет, обратив-
ший наше внимание, был Млеч-
ный Путь, состав которого бла-
годаря зрительной трубе.обна-
руживался до того ясно, что
теперь можно все споры, му-
швшие философов в продол-
жение стольких веков, счи-
тать разрешенными осязатель-
ной очевидностью, освободив-
шей нас от голословных пре-
ний. Млечный Путь есть не что
иное, как тесное собрание бес-
Галилео Галилей.
численного множества звезд; многие довольно велики и яв
ственно видимы, а с ними необозримое множество мельчай-
ших».
Величественную картину окружающей нас Вселенной пре-
красно представлял себе первый русский академик Михаил
Васильевич Ломоносов. В 1743 году он писал:
«Открылась бездна, звезд полна;
Звездам числа нет, бездне дна.
И я в сей бездне углублен,
Теряюсь мысльми, утомлен!
Уста премудрых нам гласят:
Там разных множество светов,
Несчетны солнца там горят,
Народы там и круг веков...»
Астрономы — современники Ломоносова рассматривали
Млечный Путь и недоумевали: даже при самом большом уве-
личении звездочки Млечного Пути кажутся мельчайшей свето-
носной пылью, и трудно сказать, что это — полчища звезд-
малюток или же скопление самых обычных звезд, которые
только кажутся нам маленькими из-за дальности расстояния.
Большинство ученых прошлого столетия склонялось
к мысли, что звезды Млечного Пути ничуть не меньше, чем
все остальные звезды, но они необычайно далеки и потому
выглядят такими мелкими.
Когда В. Я. Струве открыл дорогу к звездам, астрономы
349
ПоПЫТйлйсь «Достать» и до Млечного Пути. Но — увы! — ДЛЯ
тригонометрического способа даже не все яркие звезды дося-
гаемы, а о звездах Млечного Пути и мечтать не приходилось:
они находятся слишком далеко.
Но, — думали ученые, — если, несмотря на большое рас-
стояние, звезды Млечного Пути всё же нам видны, — значит,
они действительно крупные и яркие.
Впоследствии это рассуждение полностью подтвердилось.
Млечный Путь состоит из обычных звезд.
Странный вид Млечного Пути, широкой лентой опоясы-
вающего небо, также имел свое объяснение.
По догадкам, которые ученые высказывали еще в
XVIII веке, все звезды, видимые на небе, образуют нечто вро-
де огромного облака, в котором отдельные звезды подобны
пылинкам. По форме это звездное облако похоже на мельнич-
ный жернов — оно. круглое и плоское. Наше Солнце и мы
вместе с ним находимся внутри облака и можем осматривать
его только изнутри.
Мы располагаемся в звездном облаке, как в цирке или
на трибунах стадиона: посмотришь вокруг себя — и всюду
видны зрители. Так и тут: глядя по сторонам, то есть по на-
правлению к краям облака, мы видим бесчисленное множе-
ство близких и далеких звезд. Для наших глаз они сливаются
в сплошную полосу светящегося тумана, и эту полосу мы на-
зываем Млечным Путем.
Такова была одна из наиболее правдоподобных догадок
о строении Млечного Пути. Но догадка, даже самая правдо-
подобная, еще не истина. Она нуждается в подтверждении, в
доказательствах. Чтобы добыть эти доказательства, необхо-
димо было измерить звездное облако вдоль и поперек, то есть
определить его форму и размеры.
Легко сказать — давайте измерим Млечный Путь. Но как
это выполнить?
Представьте себе, что вы хотите измерить помещение
цирка или стадиона. Разумеется, никто вам не позволит лазить
с рулеткой по арене и местам для зрителей, да этого и не
нужно делать.
Обладая некоторой сообразительностью, вы сможете
обойтись без рулетки. Возьмите бинокль, сосчитайте число
мест в ряду и число рядов, определите на глаз, сколько места
занимает каждое кресло и какой ширины проходы между ря-
дами, и в результате несложных арифметических действий
350
Великий русский ученый М. В. Ломоносов,
Чертеж Млечного Пути по первоначальному предположению
В. Гершеля.
получите представление о размерах цирка. Добытые таким
способом сведения, разумеется, не будут точными, но и боль-
шой ошибки вы тоже не сделаете.
В. Я. Струве прекрасно понимал, что измерить звездное
облако он никак не сможет, и решил обойтись без измерений,
применив для достижения своей цели способ подсчета звезд
в разных направлениях.
Предшественник Струве — Виллиам Гершель тоже пы-
тался определить форму и размеры Млечного Пути, подсчи-
тывая звезды. Ведь, стоя посреди бахчи, усеянной созреваю-
щими арбузами, и считая вокруг себя арбузы, можно опреде-
лить и размеры поля, и его форму, и свое место на поле, —
где арбузов меньше, там и край поля ближе, а в той стороне,
где их много, там край поля дальше.
Гершель предположил, что' все звезды Вселенной одина-
ковы, как арбузы, что размещены они в пространстве равно-
мерно, как на грядках, а пространство между звездами совер-
шенно прозрачно. Следовательно, ничто не может ему поме-
шать видеть самый дальний край звездного облака.
Гершель, конечно, понимал, что все звезды Млечного
Пути пересчитать невозможно, для этого нехватит жизни всем
астрономам, вместе взятым. И поэтому он стал звезды «чер-
пать», то есть подсчитывал звезды не подряд, а только на от-
дельных участках неба.
В результате этой работы В. Гершель составил чертеж
Млечного Пути в разрезе. Он показан на рисунке.
Солнце, по расчетам Гершеля, находится почти в центре
облака.
352
Умышленное извращение истины
Продолжая свои наблюдения, Гершель понял, что звезды
не одинаковы, как арбузы на бахче или как фонари на улице.
Среди них встречаются и очень яркие и совсем слабо светя-
щиеся. И размещены звезды в пространстве не равномерно.
Они образуют отдельные скопления. Есть и прогалины, в ко-
торых виднеется совсем мало звезд.
Тридцатилетние наблюдения и размышления привели Гер-
шеля к мысли, что его первоначальный чертеж Млечного
Пути неверен. Он не соответствует тому, что есть на самом
деле. В 1811 году Гершель окончательно отказался от своего
объяснения Млечного Пути.
И вот тут-то произошла поучительная история: ученые не
заметили возражений Гершеля. Они не обратили внимания на
его признание своей ошибки и продолжали помещать его чер-
теж в учебниках по астрономии и в научно-популярных кни-
гах. Они упоминали гершелевское объяснение Млечного Пути
в статьях и докладах. Словом, гипотеза, забракованная и от-
вергнутая самим автором, продолжала существовать — ее
упорно выдавали за истину.
И это длилось почти сто лет. Целое столетие ложная тео-
рия, наперекор воле автора, вводила людей в заблуждение!
Странная судьба гипотезы Гершеля является одним из
эпизодов многовековой упорной и непримиримой борьбы двух
мировоззрений — передового, материалистического, и обвет-
шалого, идеалистического.
Учение Коперника вышибло почву из-под ног церковни-
ков и ученых-идеалистов. Земля оказалась не самым главным
телом Вселенной. Она потеряла свое избранное, господствую-
щее положение в мироздании.
Гершель, создав свои объяснения Млечного Пути, нашел,
что Солнце находится в центре звездного облака. И тотчас
все приверженцы идеализма воспрянули духом. Именно мы —
наше Солнце, — воскликнули они, — находимся в центре Все-
ленной! Мы главное тело мироздания! Нас окружают и нам
служат мириады звезд! Мы великое и единственное творение
бога! Сам великий Гершель подтверждает это!
Ошибочная гипотеза Гершеля стала знаменем церковни-
ков и благодаря их поддержке она господствовала в? науке
незаслуженно долгое время.
353
Струве считает звезды
В. я. Струве применил свой особый способ подсчета звезд.
Он наметил на Млечном Пути центральную линию, то есть
как бы экватор Млечного Пути, и стал подсчитывать звезды
по обе стороны от этого экватора.
Оказалось, что чем дальше от него, тем меньше виднеется
звезд. Возле центральной линии они скучиваются настолько
тесно, что образуют почти сплошной светящийся пояс.
Основываясь на своих наблюдениях, Струве сделал вы-
вод, что звезды Млечного Пути не только кажутся тесными
и близкими: в центральной плоскости Млечного Пути они и
на самом деле размещены гораздо теснее, чем над ней или
под ней.
Все звезды, какие мы видим на небе, — и такие же яркие,
как Сириус или Вега, и мельчайшие безымянные звездочки —
равно принадлежат Млечному Пути. Все они вместе образуют
гигантское звездное облако.
Пространство, окружающее наше Солнце, нельзя предста-
влять себе, как поляну среди звездного леса. Солнце, Сириус,
Вега и другие блестящие звезды — это не отдельные деревья,
на поляне, а рядовые обитатели звездного облака.
Так как самая яркая и богатая звездами часть Млечного
Пути лежит как раз напротив самой узкой его части, то, оче-
видно, мы находимся не в центре звездного облака, как
думал сначала Гершель, а ближе к одному краю, к тому, где
между звездами проглядывает тьма окружающего простран-
ства.
Затем Струве обратил внимание на то, что телескоп от-
крывает для наблюдения гораздо меньше слабых звезд, чем
их должно быть по расчетам. Слабых звезд явно нехватает.
Нехватка слабых звезд
Допустим, что на каком-либо участке неба невооружен-
ным глазом можно различить 27 звезд. Посмотрим на этот же
участок неба в телескоп. Конечно, с помощью телескопа мы
увидим звезд гораздо больше, чем без него. Но сколько
именно?
354
Участок неба, видимый невооруженным глазом,
и он же, видимый в небольшой телескоп.
Если зоркость1 нашего телескопа в 676 раз больше зор-
кости глаза, то мы должны увидеть в него в 676 раз больше
звезд, то есть 676X27 = 18252. Однако достаточно посмо-
треть в такой телескоп, чтобы убедиться, что восемнадцати
тысяч звезд не видно. Их появится в поле зрения инструмента
самое большее тысячи три. Звезд оказывается раз в шесть
меньше, чем можно было ожидать.
В чем же дело? Почему наблюдается такая нехватка сла-
бых звезд?
Ученые и до Струве замечали, что слабых звезд недостает,
но не находили объяснения загадке.
Струве понял, в чем дело. Межзвездное пространство, —
утверждал он, — не пусто. Оно не вполне прозрачно. Между
звездами витают отдельные частички газов и мельчайшей
пыли. Эта пыль и газ затуманивают свет далеких звезд. Они
ослабляют их свет настолько, что слабые звезды перестают
быть видимыми.
В космическом пространстве происходит поглощение
звездного света. Если бы этого поглощения не было, мы ви-
дели бы звезд гораздо больше.
Сообщения о своих замечательных открытиях В. Я. Стру-
ве опубликовал в 1847 году.
Тень межзвездного кальция
Западноевропейские ученые встретили работу В. Я. Стру-
ве почтительным, но неодобрительным... молчанием. Они не
решались выступать против Струве. Его авторитет как дирек-
тора «астрономической столицы мира» был слишком велик,
но они не хотели согласиться с ним. Ошибочная гипотеза
В. Гершеля была западноевропейским ученым более по душе.
Гершель поставил Солнце в центр звездного мира. Струве из-
гнал Солнце оттуда. Это решительно противоречило идеали-
стическим убеждениям ученых прошлого столетия.
1 Чем больше размеры объектива телескопа по сравнению с разме-
рами зрачка нашего глаза, тем «зорче» телескоп и тем больше он собе-
рет -световых лучей. Зрачок в среднем имеет поперечник около 0,5 санти-
метра. Если диаметр телескопа равен 13 сантиметрам, то его площадь
будет больше площади зрачка в 26 X 26 = 676 раз, и во столько же раз
он соберет света больше, чем глаз.
356
Чудовищной казалась им также мысль о засоренности
межзвездного пространства. Они были не в состоянии пове-
рить, что на небе может оказаться какая-то пыль.
Западноевропейские ученые отвергли открытия великого
русского ученого и тем задержали развитие науки почти на
целое столетие.
В XX веке были сделаны новые открытия, которые пере-
вернули все прежние и неправильные представления об устрой-
стве Вселенной.
В 1904 году линия «К», впервые замеченная в спектре
Мицара, была обнаружена также в спектре двойной звезды
дельты Ориона. Лабораторными опытами было установлено,
что линия «К» является одной из основных линий спектра
металла кальция, атом которого однажды ионизирован, то есть
лишен одного из своих электронов. В спектре дельты Ориона
линия «К» не раздваивалась, как все линии спектра двой-
ных звезд, не смещалась и своей упрямой неподвижностью
показывала, что она принадлежит не кальцию, находящемуся
на звезде, а какому-то другому кальцию.
На этот раз линии «К» не пришлось жаловаться на недо-
статок внимания. Она привлекла внимание многих ученых.
Астрономы стали изучать спектры других двойных звезд и на-
ходили и там неподвижные линии кальция. Это доказывало,
что во Вселенной действительно существует кальций, порож-
дающий «спокойную» линию «К», но находится он не на звез-
дах, а между звездами.
Световые лучи, испускаемые атомами на звездах, проле-
тая через пространство, отделяющее нас от других миров,
поглощаются блуждающими атомами кальция, и так воз-
никает эта темная неподвижная линия. Значит, линия «К»
заимствована световым лучом по пути. Она доказывает суще-
ствование межзвездного кальция.
В дальнейшем было установлено, что в спектрах ближай-
ших звезд неподвижные линии кальция совершенно незамет-
ны. В спектрах далеких звезд эти линии усиливаются с рас-
стоянием. Чем дальше находится звезда, тем резче выступают
линии межзвездного кальция, так как чем дальше от нас звез-
да, тем большую толщу кальция приходится пронизывать ее
лучам, прежде чем они долетят до нас.
Это послужило решающим доказательством того, что не-
подвижные линии кальция возникают именно в межзвездном
пространстве,
357
Значит, Вселенная не пуста. В пространстве есть кальций,
а в последние годы ученые убедились, что, кроме кальция, там
имеется также натрий, водород, гелий, железо, титан и атомы
многих других элементов.
Вскоре после открытия межзвездного газа было сделано
еще одно важное наблюдение.
В начале нашего века на Земле произошло несколько
сильных вулканических извержений. В 1902 году на острове
Мартинике проснулся вулкан Лысая Гора. В 1906 году было
извержение Везувия, а в 1914 году — Сурашимо.
Извержения вулканов обычно выбрасывают в атмосферу
огромное количество вулканического пепла. При страшном из-
вержении Лысой Горы туча пепла взметнулась на четыре ты-
сячи метров над землей. Увлекаемый восходящими потоками
воздуха, пепел поднялся в верхние слои атмосферы, а там
воздушные течения разнесли его почти по всей Земле.
Победа советской науки
К великой досаде астрономов, мельчайшие частицы пеп-
ла плавали в заоблачных высотах несколько лет и мешали
наблюдениям. Из-за присутствия пепла в воздухе свет звезд
казался красноватым, так как мелкая пыль поглощает синие
и оранжевые лучи света и сравнительно свободно пропускает
красные.
То же самое наблюдается после пылевых бурь, которые
бывают особенно сильны в Северной Америке и в Африке.
В 1930 году было замечено, что на некоторых участках
неба свет звезд красноват — так, как будто он проходит
сквозь слой тончайшей пыли. Сильных вулканических извер-
жений в те годы не наблюдалось. Атмосфера была чиста, от-
куда же могла взяться пыль, заставившая звезды покраснеть?
Она явно была не земного происхождения, так как краснова-
тыми были не все звезды, а только некоторые, на отдельных
участках неба.
Более подробные исследования показали, что покрасне-
ние света звезд вызвано не земной, а космической пылью. В
межзвездном пространстве имеются легкие, тонкие, прозрач-
ные облака космической пыли.
Таким образом, гениальное предвидение В. Я. Струве
358
полностью подтвердилось. Вселенная действительно не пуста,
и межзвездное пространство не вполне прозрачно.
В настоящее время, продолжая дело, начатое В. Я. Стру-
ве, советские ученые настойчиво изучают темную межзвезд-
ную материю, и в этой области, как и во многих других, со-
храняют за собой ведущее положение в мировой науке.
Академики Г. А. Шайн, В. Г. Фесенков, В. А. Амбарцу-
мян, профессора О. А. Мельников, П. П. Паренато, К. Ф. Ого-
родников и многие другие обстоятельно исследовали при-
роду межзвездного вещества и его влияние на свет далеких
звезд. Благодаря работам наших астрономов люди теперь
знают о межзвездном веществе, пожалуй, не меньше, чем
о звездах.
Вещество, рассеянное в пространстве, состоит из газов,
среди которых первое место занимает водород, есть там
также много твердых пылевых частиц.
Укрепившееся за этими частицами название пыли не
вполне точно. Пылью называют обычно мельчайшие пес-
чинки, тогда как в межзвездном пространстве витают ча-
стицы, которые по своим размерам более соответствуют ча-
стицам дыма от папиросы. Они гораздо мельче пылинок или
песчинок, и в среднем их поперечник равен одной десятой
микрона. Поэтому правильнее было бы называть межзвезд-
ное вещество космическим дымом, а не пылью, но послед-
нее название уже укоренилось и вошло в привычку.
Плотность межзвездного вещества ничтожно мала: ча-
стичка от частички летит на расстоянии десятков метров. Со
100 миллиардов кубических километров пространства можно
собрать космической пыли самое большее с наперсток —
один грамм. Эта мельчайшая пыль распределена в простран-
стве неравномерно. Она собрана местами пореже, местами по-
гуще, образуя облака. Скопления космической пыли весьма
обширны. Их размеры исчисляются десятками световых лет.
И мы наблюдаем эти облака космической пыли в виде свет-
лых и темных туманностей.
Внутри звездного облака
Мы видим на небе тысячи разнообразных звезд, серебри-
стую пыль Млечного Пути, зеленоватые газовые туманности,
черные тучи космической пыли, огромные Магеллановы обла-
359
ка, словно закрученные неведомым вихрем белые туманности
и удивительно круглые, как снежки, шаровые кучи звезд. Все
эти светила различного вида и формы казались раньше как
бы нарисованными на совершенно плоской и недоступно да-
лекой картине.
Когда проницательность ученых раскрыла свойства це-
феид, небо перестало быть плоским. Вселенная приобрела
для нас глубину. Мы узнали, что находится ближе и что
дальше.
Вселенная бесконечно обширна, но всюду, куда бы ни
направил свой глаз телескоп, в поле зрения появляется чу-
десная цефеида. Они мигают во всех углах мироздания: в да-
леких туманностях, в Млечном Пути, в звездных кучах и
скоплениях.
С помощью цефеид, этих верстовых столбов Вселенной,
ученые вдоль и поперек измерили Млечный Путь и убедились,
что мы действительно находимся внутри облакоподобного ги-
гантского скопления звезд. Наше звездное облако получило
название Галактики.
Благодаря цефеидам нам теперь известно, что находится
в пределах Галактики и что лежит за ее границами. Наибо-
лее далекими членами Галактики оказались шаровые звезд-
ные кучи.
Внутри Галактики таких куч нет ни одной. Все они рас-
положились на ее границах. Шаровые звездные кучи распо-
ложились вокруг нашей Галактики, как дачные поселки во-
круг большого города.
Измерив по разным направлениям расстояния до шаро-
вых звездных куч, астрономы определили, что Галактика
имеет в поперечнике примерно 85 тысяч световых лет. Тол-
щина же ее не так велика: она равна 10 тысячам свето-
вых лет.
По своей форме Галактика похожа на гигантских разме-
ров чечевицу или спортивный диск. Она имеет утолщение в
центре и делается тоньше к краям.
Солнце со своей свитой планет находится от центра Га-
лактики довольно далеко. Астрономы считают, что от нас до
центра Галактики около 25 тысяч световых лет, или 236 квад-
риллионов километров, а от нас до ближайшего края Галак-
тики 15 тысяч световых лет, или 142 квадриллиона кило-
метров.
Чтобы представить себе эти чудовищно огромные, по-
360
Наша Галактика, как ее представляют себе современные ученые.
Солнце помечено буквой «С». (Смотри рисунок на странице 388).
истине астрономические цифры, попробуем мысленно обозна-
чить размеры Галактики на территории нашей Родины. Допу-
стим, что центром Галактики является Москва.
Выборг, Псков, Новгород, Минск, Киев, Пенза, Чебоксары
пусть изображают собой ближайшие из шаровых куч.
Один из «угольных мешков» — темная туманность,
видимая в созвездии Орла.
Тогда солнечная система поместится в Смоленске, то есть
в 419 километрах от Москвы. Солнце в этом масштабе пока-
зать, разумеется, не удастся. Оно будет иметь размеры ни-
чтожно малой, не видимой глазом, пылинки. А орбиту Земли
придется изобразить кружочком, имеющим в поперечнике чуть
меньше полумиллиметра.
362
Пол миллиметр а и 1 300 километров — таково будет соот-
ношение в нашем примере между размерами земной орбиты и
Галактикой.
Население Галактики, этого великого звездного города,
состоит из 120 миллиардов солнц.
Часть этих солнц объединена в звездные стаи — движу-
щиеся скопления и в звездные рои — шаровые кучи. Движу-
щихся скоплений в Галактике несколько десятков тысяч. Ша-
ровых куч примерно сто.
Кроме того, в Галактике .имеется около 15 тысяч плане-
тарных туманностей и свыше 100 миллионов облаков темной
космической пыли.
Почти вся космическая пыль расположилась в Галак-
тике, как начинка в пироге, то есть в ее центральной пло-
скости.
Общая масса темного вещества нашей Галактики весьма
велика. Если бы всё рассеянное в пространстве вещество —
газы и пыль — собрать, сгустить и переделать на звезды, рав-
ные Солнцу по массе, то звезд стало бы на несколько сот
миллионов больше.
К великой досаде астрономов, наша солнечная система
находится недалеко от центральной плоскости Галактики, то
есть в наиболее задымленной, запыленной ее части.
Мы окружены облаками космической пыли, которые су-
жают кругозор и закрывают от наблюдений значительную
часть Галактики. Окажись наша солнечная система на не-
сколько сот световых лет выше или ниже центральной пло-
скости, мы видели бы гораздо дальше и лучше.
Загадочная область Галактики
Самая широкая и наиболее яркая часть Млечного Пути
лежит в созвездии Стрельца. Именно в этом направлении
расположен центр Галактики — таинственная и недоступная
ее область.
Что там находится? К сожалению, наше невыгодное по-
ложение на краю Галактики мешает астрономам заглянуть
туда: центр Галактики заслонен большими туманностями. Они
резко вырисовываются в созвездиях Лебедя и Стрельца,
образуя на фоне Млечного Пути большую черную прогалину.
363
Телескопы совершенно бессильны пробить дорогу на-
шему взору через эти непроницаемые для света тучи. И до
последнего времени людям казалось, что неведомая область
Галактики будет скрыта от нас навсегда.
Однако могучее развитие современной техники позволяет
исследователю делать чудеса. Невидимое становится види-
мым.
Ученые решили воспользоваться инфракрасными лучами,
которые сравнительно свободно проникают сквозь пыль,
туман, облака. Ведь те невидимые светила, которые скрыва-
ются за черной завесою туч, несомненно, испускают инфра-
красные лучи.
Для опыта на телескоп надели инфракрасные «очки», то
есть светофильтр, который задерживает световые лучи и про-
пускает инфракрасные. Вместо человеческого глаза наблюде-
ния вел чувствительный фотоэлемент. Астрономы принялись
«прощупывать» темные облака.
После двухлетней работы выяснилось, что сквозь облака
просвечивает нечто огромное и светящееся. Это нечто имеет
форму овала, который по своим размерам почти в сто раз
больше полной Луны.
По всей вероятности, это есть не что иное, как гигантское
скопление ярких звезд, которое располагается в центре Га-
лактики.
Советские ученые — астрономы В. Б. Никонов и А. А. Ка-
линяк при участии электрофизика В. И. Красовского построи-
ли особо чувствительный прибор для наблюдения с помощью
инфракрасных лучей.
Летом 1948 года этот прибор установили на телескопе
Симеизской обсерватории в Крыму. В течение двух месяцев
ученые «осматривали» таинственную область неба.
В итоге этой работы астрономы убедились, что централь-
ное скопление больше, чем это получилось при первом опыте.
Может оказаться, что темные тучи не целиком закрывают
центральное скопление. Один его край как будто бы высту-
пает из-за туч, и мы его видим. Это и есть то яркое звездное
облако, которое виднеется в Млечном Пути в созвездии
Стрельца.
Таковы предварительные сведения, добытые учеными о
том, что находится в центре Галактики.
Астрономы рассчитывают усовершенствовать приборы для
наблюдения в инфракрасных лучах и применить радиоприем-
364
ные устройства, которые позволят не только «осматривать»,
но и «прослушивать» недоступную область Галактики.
Пройдет еще несколько лет, и мы безусловно будем знать,
что там находится.
Бегуны, оказавшиеся тихоходами
Звезды“«бегуны», мчащиеся в пространстве с головокру-
жительными скоростями — по 100 и более километров в се-
кунду, были одной из удивительнейших диковинок Вселенной.
Ученые терялись в догадках, пытаясь объяснить существова-
ние этих «скороходов» звездного мира. Ведь при таких беше-
ных скоростях все «бегуны» неминуемо должны были давным-
давно скрыться в бесконечных глубинах Вселенной. Они же до
сих пор находятся в пределах’нашей Галактики и, повиди-
мому, лишены возможности ее покинуть. «Бегуны» бегут, но
почему-то не убегают.
Загадка звезд-скороходов ждала разрешения до сих пор,
когда в распоряжении ученых накопится побольше сведений
о движениях звезд, то есть о строении нашей Галактики.
Начиная с конца прошлого столетия интерес к движе-
ниям звезд с каждым годом нарастал. Ученые понимали, что
раскрыть устройство Галактики удастся только, когда будет
распутан клубок звездных движений.
Трудно разобраться в работе часового механизма, если не
проследить, как движутся в нем все его колесики. Точно так
же и исследование Галактики необходимо было начинать
с изучения звездных путей в пространстве.
Сначала ученые никакого порядка в движениях звезд не
находили. Они казались хаотичными и суетливыми, как тол-
чея пылинок в солнечном луче. Но то было первое и ошибоч-
ное представление. В 1904 году астрономы собрали сведения
о движениях 2 400 звезд на разных участках неба и на листах
бумаги изобразили стрелочками, куда эти звезды движутся.
Когда работа была закончена, выяснилось, что в окружаю-
щем Солнце пространстве часть звезд движется к созвездию
Ориона, а другая часть летит в совершенно противоположном
направлении — к созвездию Змееносца. И всё это происходит
так, как будто два звездных потока встретились и проходят
друг друга насквозь.
365
Это было поразительным открытием. Для его проверки
пришлось исследовать по меньшей мере движения 100 тысяч
звезд. После проверки сомнений больше не оставалось. Уче-
ные пришли к согласному решению, что мы наблюдаем
встречу двух гигантских звездных потоков.
Однако действительность подготавливала астрономам
новые неожиданности. Благодаря цефеидам ученые узнали,
что шаровые звездные кучи расположены на самой околице
нашей Галактики. К этому времени было установлено, что
шаровые звездные кучи движутся с не меньшими скоростями,
чем загадочные «бегуны». Точно так же стремительны оказа-
лись и еще более далекие светила. Словом, получалось неле-
пое представление, будто бы вся Вселенная галопом мчится
мимо нас.
В те же годы ученым стало ясно, что наша Галактика
сильно сплющена, она своей формой напоминает двояковы-
пуклую линзу — чечевицу.
И Солнце и Земля — тоже немного сплющены. Мы знаем,
что причиной сплющенности является вращение вокруг оси.
Так вот, оказывается, в чем дело! Вот в чем скрыта раз-
гадка всех удивительных и непонятных явлений! Сидя в ка-
русели, мы воображали себя неподвижными и думали, что
вся Вселенная кружится возле Земли.
На самом же деле всё очень просто — наша Галактика
вращается!
Никаких двух потоков нет. Звездные потоки — кажущееся
явление. Оно вызвано вращением Галактики.
Звезды-«бегуны» — вовсе не бегуны, а медлительные
ленивцы-тихоходы. Это мы, то есть наше Солнце и окружаю-
щие нас ближайшие звезды, мчимся с громадной скоростью
мимо звезд-«бегунов», как поезд мимо телеграфных столбов.
Только по ошибке мы считали, что будто бегут они, а не мы.
Понятно стало, почему «бегуны» не смогли до сих пор поки-
нуть нашу Галактику: их стремительность кажущаяся.
Медлительны также и шаровые звездные кучи и все бо-
лее далекие светила.
Замечательная мысль о вращении Галактики была
впервые высказана свыше девяноста лет назад профессором
Казанского университета М. Я. Ковальским и затем подтвер-
ждена профессором Харьковского университета Л. О. Стру-
ве, но тогда многие идеалистически настроенные ученые
не могли и не хотели ее признать, так как она противоре-
366
чила религиозным представле-
ниям о центральном положе-
нии Солнца.
Теперь мы знаем, что на-
ше Солнце и все остальные
звезды летят по своим орбитам
вокруг центра Галактики, и
скорости их движения неоди-
наковы. Одни движутся бы-
стрее своих соседей и обго-
няют их. Другие — неторопли-
вые и постепенно отстают. Это
и создает обманчивое впечат-
ление двух встретившихся по-
токов.
Если было известно, что
расстояние между нами и Ве-
гой сокращается в каждую се-
кунду на 14 километров, то это
еще не значит, что Солнце и
Вега летят друг другу навстре-
чу. И Солнце и Вега движутся
в одну сторону. Но наша ско-
рость больше, и мы настигаем
Вегу. Примерно через 580 ты-
сячелетий Солнце обгонит Ве-
гу, как обгоняют друг друга
автомобили на шоссе.
Замечено, что холодные
звезды движутся быстрее горя-
чих, а звезды-карлики — быстрее гигантов. По дорогам Галак-
тики звезды-гиганты ползут, как тяжело груженные автобусы.
Карлики снуют между гигантами подобно легким v подвиж-
ным мотоциклам.
Скорость движения Солнца по его галактической орбите
составляет около 250 километров в секунду.
Скорость значительная, но и Галактика тоже велика.
Чтобы облететь ее вокруг, нужен большой срок.
Галактический год, то есть время одного обращения
Солнца вокруг центра Галактики, равняется 180—200 мил-
лионам лет.
По расчетам геологов, земная кора образовалась при-
Как страницы великой летописи
Земли, лежат наслоения горных
пород земной коры. Самые древ-
ние из них имеют возраст около
двух миллиардов лет.
367
Одна из древнейпп египетских пирамид, — она стоит на Земле
уже 80 галактических секунд.
мерно 3000 миллионов лет назад. Таков возраст старейших на
Земле горных пород — карельских гранитов.
Следовательно, со времени образования земной коры
прошло всего лишь 10 галактических лет. Земля вовсе не та-
кая старушка, если считать ее возраст не солнечными годами,
а галактическими.
Представим себе, что галактический год, по образцу сол-
нечного, тоже состоит из 365 суток, а галактические сутки —
из 24 часов, или 1 440 минут.
При таком счете человек на Земле существует всего
лишь одни галактические сутки. Письменностью люди поль-
зуются 30 галактических минут, телескопом—1J5 галактиче-
ских минут, а узнали о вращении Галактики только 6 галак-
тических секунд назад.
368
Тайна звезднЫх содружеств
Советские ученые, исследовавшие строение Галактики,
обратили внимание на странную склонность некоторых
звезд путешествовать по галактическим орбитам не в оди-
ночку, а многочисленными роями.
Тесной, дружной кучкой летит стайка «Утиного Гне-
здышка» — Плеяды. Словно дробинки, выпущенные из ружья,
мчатся Гиады. Рассыпались по’ всему небу члены звездного
содружества Большой Медведицы. Зимой поднимается над
горизонтом блестящая компания звезд Ориона. В созвездии
Рака сверкает скопление, названное Яслями или Пчелиным
Роем.
Таких звездных стай ученые отыскали довольно много.
Пулковский астроном С. П. Костинский нашел ранее не изве-
стную ученым стаю звезд в созвездии Персея. Есть такие стаи
звезд в Скорпионе, в Волосах Вероники и многих других
созвездиях.
Численность звезд в этих стаях различна. В Гиадах на-
считывается 140 звезд; в группе Большой Медведицы — 42;
в Плеядах — 80; в Яслях—191. Скопление Костинского в
Персее состоит из 30 звезд. В скоплении Ориона — 20 звезд,
а в скоплении Скорпиона — Центавра — 83 звезды.
Как показывают первые донесения советских разведчиков
неба, исследование звездных стай обещает раскрыть новые
и удивительные тайны мироздания.
Еще в 1934 году советские астрономы К. Ф. Огородников
и Ю. В. Филиппов установили, что звезды из стаи Большой
Медведицы летят не строго параллельно. Их пути в про-
странстве немного искривлены, и, невидимому, звезды этой
стаи постепенно расходятся в стороны.
Президент Академии наук Армянской ССР В. А. Ам-
барцумян «и другие советские ученые обнаружили, что во мно-
гих стаях звезды не летят четким строем, как журавли
осенью. Их движения больше напоминают полет заряда дроби
из охотничьего ружья. Дробинки, вылетев все вместе из дула,
тотчас начинают расходиться в стороны. Некоторые из них
вырываются вперед, другие летят чуть медленнее и отстают.
Дробь разлетается и на достаточном удалении от охот-
ника, она захватывает значительную площадь.
Примерно так же движутся и звезды в скоплениях. Одни
из них понемногу уклоняются в сторону. Пути звезд в прост-
369
ранстве искривляются, скорости движения также изменяются,
медлительные звезды начинают постепенно отставать от
стаи. В результате звездное скопление мало-помалу распа-
дается, звезды разлетаются и теряют связь между собой.
Амбарцумян в Бюроканской астрофизической обсервато-
рии тщательно рассмотрел особенности движений различных
звезд, которые до последнего времени считались одиночными,
и нашел, что некоторые из этих звезд являются членами
рассеявшихся звездных стай.
Возможно, что эти стаи когда-то были тесными, как
Гиады, но с течением времени распались, а их звезды раз-
брелись по различным уголкам неба.
Такие почти рассеявшиеся звездные скопления В. А. Ам-
барцумян назвал звездными содружествами или звездными
ассоциациями.
Группа звезд Большой Медведицы, невидимому, раньше
была более тесной и многочисленной, но уже успела рас-
сеяться. Одиннадцать звезд во главе с пятеркой из ковша
Большой Медведицы пока еще сохраняют остатки былой
привязанности друг к другу, а остальные разбрелись кто куда.
К этому же звездному содружеству принадлежат Сириус
из Большого Пса, Жемчужина из Северной Короны, бета
Возничего и еще двадцать восемь звезд из различных со-
звездий.
Движение звезд, входящих в звездную стаю Гнад.
зп
Может быть, где-нибудь есть звезды, раньше принадле-
жавшие к этой стае, но они, очевидно, совсем утратили связь
со своими родичами, и найти их среди остальных звезд не
удается.
Многие звезды из состава стаи Большой Медведицы
очень яркие и хорошо заметны на небе. Объясняется это
тем, что они находятся сравнительно недалеко от нас. Вер-
нее — мы находимся среди них. Несколько миллионов лет
назад Солнце, совершая свой бег вокруг центра Галактики,
настигло звездную стаю Большой Медведицы и в настоящее
время пролетает сквозь нее.
Некоторые члены этой группы во главе с Сириусом оста-
лись позади, а Жемчужину и пятерку из ковша Большой
Медведицы еще предстоит обогнать.
На примере звезд Большой Медведицы можно предста-
вить себе, как далеко могут разлетаться звезды одной стаи.
Амбарцумян в своем исследовании задался целью вы-
яснить, как долго может просуществовать звездное скопле-
ние, сколько времени надо, чтобы звезды одной стаи пол-
ностью разлетелись по сторонам и потеряли бы всякую связь
друг с другом.
Расчеты Амбарцумяна показали, что звездные содру-
жества никак не могут быть долговечными. Самое большее
они могут просуществовать несколько миллиардов лет.
Но ведь на небе мы видим звездные содружества на раз-
ных ступенях распада. Есть среди них и совсем рассыпав-
шиеся — старые стаи, и менее рассеянные — пожилые, и тес-
ные — молодые, которым вряд ли можно насчитать десять-
пятнадцать миллионов лет от роду, то есть они гораздо
моложе нашей планеты.
Звездные содружества встречаются самого различного
возраста. Среди них встречаются такие, возраст которых не
превышает нескольких миллионов лет. А это означает, что
звездные стаи возникают и в наше время. Может быть, сейчас
где-нибудь в глубинах Галактики, куда еще не проник взор
исследователя, происходит образование новых «Утиных Гнез-
дышек», новых Плеяд и Гиад.
Но каким образом могут возникать звездные содруже-
ства?
Может быть, в своем беге по круговым дорогам Галак-
тики звезды, как одинокие туристы-пешеходы на большом
шоссе, нагоняют друг друга и собираются компаниями?
371
Предположение заманчивое, но оно лишено всякого осно-
вания. Встреча даже двух звезд — событие маловероятное, а
объединение нескольких десятков звезд в стаю и пода<вно
невозможное. Наблюдения также отвергают это предположе-
ние. Пути звезд в скоплениях искривляются, звезды расхо-
дятся, а отнюдь не собираются.
Остается предположить, что звезды рождаются целыми
выводками.
Возникнув, молодые звезды первые несколько миллионов
лет совершают свой путь в Галактике, держась стайкой. За-
тем выводок постепенно разбредается. Звезды становятся
одиночными и такими заканчивают свой жизненный путь.
Срок жизни звездной стаи сильно зависит от числа входящих
в нее звезд. Малочисленные стаи — звездные ассоциации —
существуют всего несколько десятков миллионов лет. Наобо-
рот, звездные движущиеся скопления вроде Плеяд, Гиад и так
далее сохраняются в течение нескольких миллиардов лет, так
как благодаря своей большой массе удерживают силой своего
притяжения звезды и не дают им разбегаться в стороны.
Возможно, что и наше Солнце было когда-то членом
неведомого звездного «выводка». Но Солнце — уже пожилая
звезда. Оно, очевидно, давно растеряло • своих братьев и
сестер, и они теперь странствуют по дорогам Галактики все
врозь.
Исследование звездных содружеств, которое начато
советскими учеными, потребует еще много лет упорного
труда, но уже первые результаты разрушают гипотезы англий-
ских и американских астрономов, доказывающих, что звезды
возникли все сразу, как крупинки сахара в варенье, которое
засахарилось.
Авторы этих гипотез редко, разумеется, упоминают слово
«бог» или ссылаются на библию. Их гипотезы, сопровождае-
мые схемами и диаграммами, подкрепленные некоторыми вы-
числениями, выглядят большей частью как самые обычные
научные предположения. Но эта видимая «научность» — толь-
ко театральный грим, скрывающий ее подлинную идеалисти-
ческую сущность.
Человек, поверивший словам английских и американских
ученых, будет думать, что звезды в наши дни рождаться не
могут, что все они возникли одновременно и что была, следо-
вательно, какая-то волшебная, божественная сила, которая
их создала.
372
Утверждать, что все звезды появились сразу, — значит,
преподносить людям старую библейскую сказку о сотворе-
нии мира в шесть дней. А это ничего общего с наукой не
имеет.
Когда Владимир Ильич Ленин изучал произведения
древнегреческих философов, он нашел у Гераклита одно
выражение, которое ему очень понравилось. Ленин выписал
это выражение в свою тетрадь: «Мир, единый из всего, не
создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет
вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и зако-
номерно угасающим».1
Древнегреческий ученый, живший за пятьсот лет до на-
чала нашего летоисчисления, смотрел на мир гораздо пра-
вильнее, чем современные буржуазные астрономы.
В. А. Амбарцумян в одной из своих статей пишет, что
наука в Западной Европе и в Америке переживает в настоя-
щее время тяжелый кризис. Влияние этого кризиса сказалось
и на астрономии.
В результате область астрономии, которая исследует про-
исхождение небесных тел — космогония, «сделалась ареной
всякого рода идеалистического бреда и нелепых выдумок,
имеющих в конечном счете целью восстановить легенду о со-
творении мира».
Советские ученые, вооруженные материалистическим
мировоззрением, исследуют природные явления, твердо зная,
что в природе нет застоя и неподвижности. Всё в мире нахо-
дится в состоянии непрерывного движения и изменения,
непрерывного обновления и развития. В природе всегда что-то
возникает и развивается, что-то разрушается.
Исследования советских ученых показали, что звезды
имеют различный возраст. Среди них есть и старики, прожив-
жие до 10 миллиардов лет, есть и молодежь в возрасте
около 10 миллионов лет. Звезды, несомненно, возникают и
в наши дни. На место угасающих светил появляются молодые
звезды.
Правда, мы пока еще не знаем места рождения звезд,
не знаем, как они образуются, но это только временное за-
труднение науки. Оно будет преодолено, и мы будем знать,
где и как возникают звезды.	... :
1 История ВКП(б). Краткий курс, Издательство ЦК ВКП(6) «Прав-
дам 1938, стр. 106.	'
373
Московская обсерватория Государственного астрономического
института ийени Штернберга.
За свои выдающиеся открытия и исследования звездных
систем нового типа — звездных ассоциаций — член-корреспон-
дент Академии наук СССР, президент Академии наук Армян-
ской ССР, директор Бюроканской астрофизической обсерва-
тории Виктор Амазаспович Амбарцумян и старший научный
сотрудник Бюроканской обсерватории Беньямин Егишевич
Маркарян удостоены Сталинской премии первой степени.
Важный признак родства
Группа московских астрономов во главе с профессорами
П. П. Паренаго и Б. В. Кукаркиным тоже предприняла иссле-
дование движений звезд.
Москвичи стали изучать, как движутся звезды различных
типов, чем отличаются пути в пространстве цефеид и других
переменных звезд, белых и красных гигантов, белых и крас-
ных карликов, солнцеподобных звезд и планетарных туман-
ностей.
Уже в самом начале этой работы стали выясняться
любопытные 'особенности. Например, раньше думали, что
долгопериодические цефеиды можно считать ближайшими
родственниками короткопериодических цефеид. Казалось, что
374
между ними разница заключается лишь в том, что одни
«мигают» чаще, другие реже. У долгопериодических цефеид
вспышки наступают в сроки от полутора до шестидесяти
суток, а у короткопериодических — от полутора часов до
одних суток.
Исследование движений цефеид обоих типов показало,
что разница между ними огромная. Вот две диаграммы,
Движения двадцати ближайших к Солнцу долго-
периодических цефеид. (Вторую диаграмму смотри
на странице 376.)
составленные профессором П. П. Паренаго. На одной из них
изображены движения. 20 долгопериодических цефеид, а на
другой — движение 27 короткопериодических цефеид. Стре-
лочки показывают, в какую сторону перемещаются звезды,
а размеры стрелок дают представление о скоростях этих
цефеид.
Движение Солнца изображено на диаграммах особой
стрелкой. Центр Галактики, вокруг которого обращаются все
звезды, на диаграмме не поместился; он находится правее
примерно на расстоянии 50 сантиметров.
375
Что же показывают эти диаграммы? Долгопериодические
цефеиды движутся все (вместе, дружно, в одном направлении
с Солнцем, и скорости их примерно равны. Они обращаются
вокруг центра Галактики по упорядоченным, почти круговым
орбитам. Иное дело —- короткопериодические цефеиды. Они
мчатся с самыми различными скоростями. Среди них есть
медлительные звезды, пролетающие по 50 километров в се-
кунду, есть и «пожиратели пространства», которые оставляют
позади" свыше 400 километров в секунду.
Движения цефеид этого типа так же разнообразны, как и
их.скорости. Они мчатся по всем направлениям, а две цефеи-
ды,^изображенные в правом верхнем углу диаграммы, несутся
навстречу общему движению.
Следовательно, говорить о родстве этих двух типов
цефеид невозможно. Они чужды друг другу.
376
Установлено также, что некоторые типы звезд обраща-
ются вокруг центра Галактики, придерживаясь ее централь-
ной плоскости. Их движение напоминает обращение планет
возле Солнца или вращение патефонной пластинки. К таким
звездам принадлежат долгопериодические цефеиды, горячие
белые звезды из классов В и А, желтые и красные гиганты и
сверхгиганты.
Центральной плоскости Галактики придерживаются так-
же все облака космической пыли и газов.
Короткопериодичес^ие цефеиды и небольшие звезды,
получившие название субкарликов, носятся как попало. Они
обращаются вокруг центра Галактики по самым различным
направлениям. Их пути проходят и над центральной пло-
скостью Галактики, и под ней. Они пересекают центральную
плоскость под самыми различными углами. Движение звезд
этих типов напоминает движение комет в нашей солнечной
системе.
Долгопериодические пе-
ременные звезды — такие,
как Дивная Кита, непра-
вильные переменные звезды,
белые карлики, желтые и
красные карлики движутся в
Галактике не так хаотично,
как короткопериодические
цефеиды, но и не придержи-
ваются исключительно цен-
тральной плоскости, как бе-
лые горячие звезды.
Сходство движений яв-
ляется наиболее важным
признаком родства различ-
ных звездных типов и общ-
ности их происхождения.
Можно быть уверенным, что
наше Солнце никогда не бы-
ло короткопериодической це-
феидой, и родственников
Солнца, очевидно, надо ис-
кать среди звезд, обладаю-
щих сходным с Солнцем
движением.
Фотографический телескоп — астро-
граф Московской обсерватории, слу-
жащий для изучения переменных
звезд.
377
Вся Галактика в целом представляет собой сложное со-
четание различных звездных систем. Каждая из этих систем
состоит из определенных типов звезд, и все они обращаются
вокруг центра Галактики.
За успехи в исследовании строения Галактики профес-
сору Павлу Петровичу Паренаго в 1949 году присуждена
премия имени Бредихина.
За пределами нашей Галактики
Размышляя о границах видимого мира, один буржуазный
астроном пришел к выводу, что люди никогда не узнают
о том, что находится за пределами Млечного Пути. И он на-
писал: «Непроницаемый туман мешает нашим взорам проник-
нуть в эту даль, подавляющую всякое воображение. Здесь
берег, с которого глаз напрасно старается разглядеть противо-
положную границу. С той стороны не светит ни одна звезда,
и мы никогда не узнаем, что там находится».
Безграничным унынием веет от этих слов, а ведь напи-
саны они всего лишь пятьдесят лет назад, то есть буквально
накануне замечательных астрономических открытий нашего
века.
Путы идеалистического мировоззрения сковали мысль
старого ученого. Они заставили его верить, будто бы в мире
существует непознаваемое и есть границы для человеческого
познания.
Самое же курьезное в этом заблуждении идеалиста-
астронома было то, что он прекрасно видел светила, распо-
ложенные за пределами Млечного Пути, но не знал, где
лежат эти пределы и что находится ближе, а что — дальше!
Свое незнание он приписал природе и... обманул самого себя.
Такова судьба людей, которым непроницаемый туман идеали-
стического мировоззрения мешает проникать в суть событий
и явлений.
Прошло всего двадцать пять лет, и астрономы нашли
возможность вырваться за пределы нашей Галактики и уви-
дели, что там находится.
В своем путешествии по небу мы встречали среди звезд
светила, имевшие вид туманных пятнышек или спиральных
завитков, закрученных наподобие часовой пружины.
378
Зеркальный телескоп, с помощью которого в XIX веке были
открыты спиральные туманности, оказавшиеся впоследствии
соседними галактиками.
Одно такое, очень крупное и яркое, туманное пятнышко
издавна известно людям. Оно расположено на небе в созвез-
дии Андромеды и называлось туманностью Андромеды.
В 1845 году в созвездии Гончих Собак заметили светило,
похожее на туманность Андромеды. Через несколько лет
астрономы насчитывали их на небе десятками, так как оказа-
лось, что многие туманности были еще раньше выловлены
охотниками за кометами.	,
Дело в том, что открытие кометы приносило счастливцу
почет и славу. Комете присваивалось имя человека, открыв-
шего ее. Ученые общества присуждали за открытия комет
медали и премии. Охота за кометами была заманчива, а от-
крытие новой туманности не давало ничего. Но, к великой
досаде «ловцов» комет, отличить туманность от хвостатой
гостьи иногда бывает очень трудно. Когда кометы находятся
далеко от Солнца, они имеют вид туманных пятнышек без
всяких признаков хвоста.
Туманности попадаются на глаза гораздо чаще комет.
379
Случалось, что астрономы путали их, сообщали о появлении
кометы, и вместо славы им доставались насмешки.
Чтобы оградить себя от подобных неприятностей, астро-
номы решили взять на учет все туманности — раз и навсегда
отметить, где находятся эти кометообразные обманщицы.
Это помогло. Ошибок стало меньше. Но всё же сходство
туманностей с кометами продолжало смущать астрономов.
Даже теперь иногда случается, что в бюро астрономических
сообщений поступают телеграммы об открытии новой ко-
меты, которая при проверке оказывается одной из туман-
ностей.
Так благодаря охоте за кометами список туманностей
быстро пополнялся, но к их изучению астрономы прошлого
столетия не приступали.
Спиральные туманности считались тогда ближайшими
родственниками планетарных туманностей. Казалось, велика
ли разница, — одни имеют вид бублика или колечка, а дру-
гие — спирального завитка.
После изобретения спектрального анализа спиральные
туманности стали яблоком раздора между астрономами. Они
оказались весьма загадочными светилами. Обычно телескопи-
ческие наблюдения и спектральные исследования взаимно
дополняют друг друга. Тут же они вступили в резкое проти-
воречие.
При наблюдении в телескоп, даже при самых сильных
увеличениях, а также на фотографических снимках, спираль-
ные туманности выглядели именно туманностями.
Спектральные исследования давали иной результат.
Спектры спиральных туманностей были солнечные, звездные
и совершенно не походили на спектры туманностей.
Это были либо звезды, почему-то «притворявшиеся»
туманностями, либо туманности, состоявшие из звезд. Но что
они такое, — никто понять не мог.
Галактика номер два
В 1924 году, астрономы, работавшие со стодюймовым
зеркальным телескопом, применив наибольшее увеличение,
попробовали сфотографировать край туманности Андромеды
на особо чувствительных пластинках.
380
Соседняя галактика, видимая в созвездии Андромеды.
(Смотри схему на странице 386.)
Когда снимки были проявлены, астрономы увидели, что
пластинка усеяна мельчайшими черными точками — изображе-
ниями звезд (на пластинках звезды получаются черными на
светлом фоне).
Эти звезды были исключительно мелки — они относились
к семнадцатой, восемнадцатой и даже девятнадцатой звезд-
ным величинам.
Никаких следов туманного вещества на снимках не было.
Края туманности Андромеды состояли из звезд, и только из
звезд. То же самое получилось и на снимках других туман-
ностей. Эти загадочные небесные светила оказались лжетуман-
ностями. Они состоят из звезд!
Каждый раз, когда устанавливалась хорошая погода
и атмосфера была спокойна, астрономы фотографировали
туманность Андромеды. Они убедились, что не только края,
но и центральная часть туманности Андромеды состоит из
звезд. За два года работы у астрономов накопилось свыше
ста снимков, и это позволило им сделать другое замечатель-
ное открытие.
Некоторые звезды, составлявшие туманность Андромеды,
получались не на всех снимках. На одном они виднелись,
а на другом, сделанном через несколько дней, их почему-то
не было; на третьем снимке, который был получен дней через
тридцать-сорок после первого, звезды появлялись вновь.
Казалось, что некоторые звезды туманности Андромеды
играют с астрономами в прятки. Они то появляются, то исче-
зают, соблюдая, однако, при этом определенный порядок. Они
прятались и выглядывали в точно размеренные сроки.
Астрономы узнали в этих исчезающих звездах своих ста-
рых друзей и помощников. Так могут менять свою яркость
только «верстовые столбы» Вселенной — цефеиды!
Они помогли измерить Млечный Путь. Они сообщили рас-
стояние до шаровых звездных куч. Теперь им предстояло до-
ложить, сколько километров до туманности Андромеды.
В туманности Андромеды было обнаружено много це-
феид. Из них отобрали тридцать восемь наиболее надежных
и с их помощью определили расстояние до туманности Андро-
меды. По первоначальным подсчетам, оно равнялось 850
тысячам световых лет. Более поздние измерения дали мень-
шую цифру, а именно 650 тысяч световых лет, но — так или
иначе — туманность Андромеды расположена далеко за пре-
делами нашей Галактики.
382
Галактика М-51, видимая в созвездии Гончих Собак.
Лучи света зйезд, принадлежащих к туманности Андро-
меды, которые сейчас достигают Земли, начали свое косми-
ческое путешествие, когда появился человек на Земле.
Когда лучистые посланцы туманности Андромеды проле-
тели больше половины пути, человек на Земле научился изго-
товлять себе более или менее удобные орудия из камня. По-
степенно создавалась человеческая культура. Возникали и рас-
сыпались пышные царства древних народов, зародилась астро-
номия, изобрели телескоп... а свет туманности Андромеды
всё летел и летел в пространстве, оставляя позади по 300 ты-
сяч километров в секунду.
Лучи света, которые зародились в туманности Андромеды
сегодня, достигнут Земли только через 650 тысячелетий. От-
даленнейшие потомки наших прД-правнуков увидят туман-
ность Андромеды такой, какой она была сегодня. Мы же
видим ее такой, какой она„была 650 тысяч лет назад.
Так далека от нас эта туманность — соседка нашей Га-
лактики.
Видимые размеры туманности Андромеды были изме-
рены еще в прошлом столетии. Как только удалось опреде-
лить расстояние до нее, ученые сразу же высчитали, каковы
истинные размеры нашей соседки. Оказалось, что туман-
ность Андромеды имеет в поперечнике около 100 тысяч све-
товых лет.
По своей форме туманность Андромеды похожа на блин
с утолщением в центре или на спортивный диск. Он только
повернут к нам боком и потому выглядит овальным.
Среди звезд этой туманности притухают и снова разго-
раются переменные звезды различных типов, вспыхивают «но-
вые» звезды. Между звездами кое-где виднеются газовые ту-
манности, похожие на туманность Ориона. А вокруг этого
скопления разнообразных светил роятся «пограничные по-
сты»— шаровые звездные кучи. Их около туманности Андро-
меды насчитывается штук сто.
Что же представляет собой эта туманность? При взгляде
на нее в телескоп кажется, что мы смотрим в зеркало, а в
зеркале отражается наш собственный Млечный Путь, наша
Г алактика.
Но это не зеркальное отражение. Это соседний Млечный
Путь, такая же галактика, как и наша. Галактика номер два!
Это один из бесчисленных звездных островов, плавающих
вокруг нас в безграничных просторах Вселенной.
384
Наши ближайшие соседи
Галактика Андромеды, — теперь мы уже больше не имеем
права называть ее туманностью, — не самый близкий к нам
звездный остров. Есть две галактики, расположенные в непо-
средственном соседстве с нами.
К сожалению, эти галактики на северном небе не видны.
Они расположены на небе южного полушария и называются
Большим и Малым Магеллановыми облаками.
Астрономы, которые уезжали в южное полушарие, чтобы
наблюдать там звездное небо, называли иногда Магеллановы
облака кусками Млечного Пути. Им казалось, что Магелла-
новы облака оторвались от Млечного Пути и отошли в сто-
рону.
Это мнение, разумеется, было только догадкой, порожден-
ной сходством Млечного Пути и Магеллановых облаков. Мы
ничего не знаем о том, как возникли эти облака, но очень
может быть, что они дочери Галактики и когда-то отдели-
лись от нее и стали нашими спутниками, галактическими
лунами.
У галактики Андромеды тоже есть четыре звездных об-
лачка — спутника. И у многих других галактик виднеются
такие же небольшие спутники — облачка.
До Большого Магелланова облака 75 тысяч световых лет,
а до Малого — 84 тысячи световых лет, то есть они распо-
ложены совсем недалеко от края нашей Галактики.
Близость Магеллановых облаков позволяет их изучать
с большим успехом, чем другие галактики.
В Магеллановых облаках замечено много гигантских
голубых звезд, среди которых первое место занимает двойная
и переменная звезда S Золотой Рыбки.
Чемпионами по силе света среди звезд нашей Галактики
считаются голубоватые гиганты Ригель из созвездия Ориона
и Y Лебедя. Их светимость в 16 и 32 тысячи раз превышает
светимость Солнца. Однако наши чемпионы — пигмеи но
сравнению с чемпионом, звезд Большого Магелланова облака.
S Золотой Рыбки светит, как 400 тысяч Солнц. Он в 25 раз
ярче Ригеля! Это подлинное чудовище среди звезд. Солнце
рядом с S Золотой Рыбки выглядело бы огоньком елочной
свечки подле большого прожектора.
Если бы S Золотой Рыбки оказалось на месте Проксимы
Кита, то есть наиболее близкой к нам из числа звезд север-
385
ного полушария, то в созвездии Кита сияло бы невиданное
двойное светило, ослепительно белого, почти голубоватого
цвета. Она давала бы ночью нам почти столько же света,
сколько могли бы дать 30 тысяч Сириусов, вместе взятых.
На нашей выставке модель S Золотой Рыбки показать
пока не придется, так как ее диаметр пока еще не измерен.
Наша Галактика и ее соседи. В точке
пересечения пунктирных линий нахо-
дится Солнце. Черные точки вокруг —
шаровые звездные кучи, окружающие
нашу Галактику. Б. М. О. — Большое
Магелланово облако. М. М. О. — Малое
Магелланово облако. М-31—галактика
Андромеды и возле нее ее спутники.
В левом нижнем углу — галактика Тре-
угольника М-31. УС 1613 — системы из
Созвездий Скульптора и Печи. Другие
звездные скопления расположены непо-
далеку от Галактики.
Но ясно, что звезда, которая в 400 тысяч раз ярче Солнца,
не может быть маленькой. Ее диаметр, вероятно, не меньше
поперечника земной орбиты, то есть на выставке придется
подготовить для нее место величиной с городскую площадь
и запасти материала не меньше, чем его пошло бы на по-
стройку моделей Антареса или Бетельгейзе. Масса каждой
386
йЭ Дйух Составляющих S Золотой Рыбки равна 60 соЛнеййЫМ
массам.
В этом же Большом Магеллановом облаке есть и другое
чудовищно огромное светило — гигантская газовая туман-
ность, подобная туманности Ориона. Но наша туманность —
тоже пигмей по сравнению с той, которая обнаружена в Боль-
шом Магеллановом облаке.
Если бы мы могли обменяться с Магеллановым облаком
туманностями, то приобрели бы на небе светящееся зелено-
ватое облако, которое закрыло бы полностью все созвездия
Ориона, и в безлунную зимнюю ночь оно отчасти заменяло
бы нам Луну.
Бесконечные просторы Вселенной
Кроме нескольких сравнительно близких галактик,
вокруг нас виднеется много других звездных островов. Среди
них встречаются галактики неправильной формы, похожие на
Магеллановы облака. Есть также почти шарообразные,
эллиптические и сильно сплющенные спиральные галактики.
У некоторых из этих спиралей ветви закручены туго, как
витки часовой пружины, у других же они развились и вы-
глядят растрепанными.
В пространстве галактики расположены самым различ-
ным образом. Одни из них повернуты ребром и поэтому
кажутся нам узкими светлыми полосками веретенообразной
формы. Другие наклонены, и мы можем их рассматривать
так же, как и галактику Андромеды, — под углом. Галактика
в Гончих Собаках и многие другие видны нам «плашмя».
Такие галактики особенно удобны для изучения, так как хо-
рошо видно их строение.
Галактики не рассеяны в пространстве равномерно. На-
оборот, они, повидимому, обладают склонностью скучиваться
в стаи. Звездные острова собираются в архипелаги. И в не-
которых из таких архипелагов насчитывается до трехсот
галактик. Одно обширное скопление галактик находится от
нас на расстоянии 8 миллионов световых лет. Наиболее да-
лекий архипелаг звездных островов виднеется на расстоянии
почти что миллиарда световых лет. И это, несомненно, далеко
не последнее скопление галактик.
387
Галактика М-33, видимая в созвездии Треугольника. По мнению
ученых, наша Галактика имеет со стороны примерно такой же
вид, как и М-33.
Современные телескопы позволяют ученым исследовать
взглядом пространство на миллиард световых лет. Когда
построят более мощные, более дальнозоркие телескопы, мы
будем видеть еще дальше и тогда насчитаем не десятки
и сотни миллионов галактик, как сейчас, а десятки и сотни
миллиардов.
Перед нами раскрываются безграничные просторы Все-
ленной и бесконечное разнообразие звездных миров.
Открытия последних лет оживили старый спор о бес-
конечности Вселенной. Сторонники идеалистического миро-
воззрения не могут признать ее бесконечность, так как это
противоречит идее о существовании мирового духа или бога.
Они всеми силами стараются доказать, что Вселенная имеет
начало и конец, имеет границы, за которыми якобы лежит
непознаваемое.
£днако астрономы-идеалисты прекрасно понимают, что
1Й человек может их спросить, а что же всё-таки нахо-
дится за придуманными вами границами Вселенной? Там
другая Вселенная или, может быть, эмпирей—-жилище богов?
Чтобы избежать коварного вопроса, астрономы-идеалисты
изобретают различные и более или менее ловкие трюки.
Например, один из западноевропейских астрономов и в
то же время католический священник, Леметр, утверждает,
что Вселенная непрерывно расширяется и границы ее уходят
от нас.
«Мы строим новые телескопы, с каждым годом проникаем
всё дальше и дальше в глубины пространства, а границы
Вселенной отодвигаются еще быстрее. Мы стремимся к ним,
но они ускользают от нас, и поэтому никто и никогда не до-
стигнет края Вселенной», — поучал этот астроном в рясе.
Свою гипотезу Леметр попытался подтвердить матема-
тическими выкладками, которые более похожи на фокусы
с числами, чем на математику. И вот эти-то выкладки раз-
облачили гипотезу Леметра.
Есть басня об осле, который, желая напугать зверей,
нарядился в шкуру льва. Но звери смеялись над ослом,
потому что он не сумел спрятать под шкуру льва свои длин-
ные уши.
У гипотезы Леметра тоже торчат «ослиные уши»: этот
«ученый» ухитрился высчитать не только, как далеко ушла
от нас граница расширяющейся Вселенной, но даже подсчи-
тал, когда она начала расширяться.
389
Свет многих галактик начал свое космическое путешествие
в ту эпоху, когда на Земле жили гигантские рептилии.
По вычислениям Леметра, вся Вселенная — то есть все
галактики, все звезды, наше Солнце и Земля — два мил-
лиарда лет назад были упакованы в объеме, равном самой
обыкновенной горошине.
Эту первобытную горошину якобы создал два миллиарда
лет назад бог, и он дал ей способность расширяться. Горо-
шина стала расти, пухнуть и превратилась в современную
Вселенную.
Нелепую гипотезу аббата-астронома восторженно встре-
тили церковники. Их радовало, что нашелся «ученый»,, кото-
рый .«математическим» путем доказал существование бога и
даже вычислил день творения.
Но ни Леметр, ни его сторонники не смогли спрятать
«ослиные уши» этой гипотезы. Ведь установлено совершенно
точно, что два миллиарда лет назад на нашей планете уже
образовалась твердая кора. Именно тогда возникли ка-
рельские граниты. Тогда светило Солнце и Земля совершала
свой бег по орбите. И Солнце, и Земля, и многие звезды
имеют возраст, превышающий два миллиарда лет. И они ни-
как не могли поместиться внутри горошины. Никакой, следо-
вательно, первозданной горошины не было и быть не могло.
Всё это пустая и вздорная выдумка.
Вселенная вечна и бесконечна. Она никогда не имела
начала и не будет иметь конца. У Вселенной нет границ. Она
беспредельно велика и наполнена разнообразными, вечно
движущимися мирами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
День 24 мая 1543 года и одна из ночей летом 1609 го-
да — вот две даты, от которых может вести счет лет совре-
менная астрономия.
В тот день вышла из печати книга Николая Коперника
«Об обращении небесных сфер» и в ней впервые был дан
истинный план Вселенной.
А в ту ночь в руках Галилео Галилея поднял к небу свой
стеклянный зрачок первый в мире телескоп, и он приблизил
к людям звезды.
С тех пор прошло три с половиной — четыре столетия.
Срок совсем небольшой, а как много за это время сделано!
Какую величественную картину мироздания успела рас-
крыть передовая наука: измерила межпланетные расстояния
и глубины Вселенной, разгадала природу Млечного Пути и на-
рисовала первоначальный план Галактики.
Пытливые ученые раздвинули границы видимой части
Вселенной на миллиард световых лет и в ее беспредельных
пространствах открыли существование бесчисленного множе-
ства звездных островов и архипелагов — таких же галактик,
как наш Млечный Путь.
Взвесили Землю, Солнце, планеты и звезды, определили
массу туч космической пыли и всего Млечного Пути в целом.
Поняли тайную светопись спектральных линий и заста-
вили световые лучи рассказать нам о химическом составе
небесных светил, о количестве различных веществ в атмо-
392
сферах звезд, об их температуре, о состоянии вещества на
звездах, о давлении газов и о движении далеких миров.
В наше время сумели послать радиосигнал на Луну, ко-
торый достиг ее поверхности и вернулся обратно на землю.
Услышали могучий «голос» Солнца и излучение падающих ме-
теоритов.
| Раскрыли секрет превращения вещества в энергию и нау-
чились на Земле совершать то, что происходит только в нед-
рах Солнца и звезд. Нашли неиссякаемый источник энергии,
питающей звезды. Установили законы, 'управляющие движе-
нием светил, и законы, по которым изменяется мир.
«Ум человеческий открыл много диковинного в природе
и откроет еще больше, увеличивая тем свою власть над
ней...» — так писал в 1908 году Владимир Ильич Ленин,
разоблачая попытки некоторых ученых извращать подлинную
науку.1
Жизнь полностью подтвердила гениальное ленинское
предвидение. В последние десятилетия передовая астрономи-
ческая наука, особенно наша советская наука многое узнала
о Вселенной.
Победы советских ученых и их предшественников вызы-
вают восхищение и желание подражать им.
Советские ученые трудятся в наиболее сложных областях
науки о Вселенной, в которых оказались бессильны иностран-
ные исследователи.
Наши астрономы изучают темную космическую материю,
а ведь изучать ее — почти невидимую — гораздо труднее, чем
самосветящиеся небесные тела. Теперь всё, что известно
о межзвездном веществе, за самыми малыми исключениями,
добыто советскими астрономами.
Наши ученые создали правильную и полную картину
строения Галактики. Они нашли пути, ведущие к объяснению
биографии небесных светил, заняли первое место в изучении
переменных звезд, в кометной астрономии и метеоритике,
в исследовании сложных планетных движений.
Эти успехи советских астрономов объясняются тем, что -
они вооружены подлинно научным, материалистическим
марксистско-ленинским мировоззрением. Оно дает правильное
направление исследовательской мысли, помогает понимать
явления природы такими, какими они есть в действительности.
1 Ленин, Собрание сочинений, 4-е издание, т. 14, стр. 268.
393
Идеалистическое мировоззрение завело буржуазных уче-
ных в тупик и обрекло их науку на застой, на бессмыслен-
ное жонглирование фактами и цифрами.
Американские астрономы располагают величайшими
телескопами, но самые лучшие телескопы не могут заменить
научного мировоззрения, ведь очки даже в золотой оправе
бесполезны для того, кто совсем ослеп.
Американские астрономы превращаются в наблюдателей
при телескопах, в небесных фотографов, которые могут сде-
лать хорошие снимки, но не в состоянии объяснить замечен-
ные явления и найти между ними связь. А в результате они
создают множество нелепых и вздорных гипотез.
Но будущее науки уже не находится в руках буржуазных
ученых. Советские ученые освобождают науку из плена идеа-
листического мировоззрения.
Советские ученые разоблачили басню, созданную буржу-
азными учеными о якобы приближающейся гибели Солнца,
опровергли гипотезу о конечности Вселенной и развеяли
вздорные вычисления начала мира. Они очищают науку от
вредного лженаучного хлама, который в изобилии фабрикует-
ся буржуазными учеными. Они направляют достижения науки
на благо трудящихся. Вот пример различного подхода к делу
буржуазных и советских астрономов.
В 1899 году один ученый стал следить за уровнем воды в
озере Виктория-Ньянца, которое расположено в центральной
Африке. Он собрал сведения за много лет подряд и заметил,
что в те годы, когда на Солнце разыгрываются огненные бу-
ри и происходят особенно сильные извержения, — в централь-
ной Африке выпадает больше дождей и уровень воды в озе-
ре Ньянца повышается.
То же самое замечали и другие ученые, следившие за
солнечной деятельностью.
Замечательное открытие! Солнечная деятельность влияет
на погоду!
Это достойно пристального и самого тщательного иссле-
дования. Тут бы только работать да работать, — выяснить»
каким образом частицы, извергнутые Солнцем, достигают
Земли? Как они заставляют тучи проливаться дождем? И
нельзя ли, глядя на Солнце, предвидеть заранее дождливые
годы?
Советские ученые именно так и поступили. Пулковская
обсерватория создала службу Солнца. Профессор М. С. Эй-
394
генсон, астрономы Б. М. Рубашев, М. Н. Гневышев, А. И. Оль,
А. Я. Безрукова и другие ученые занялись исследованиями
солнечной деятельности, чтобы помочь службе погоды, чтобы
научиться предупреждать заранее колхозы о бесснежных зи-
мах, о дождливых летних месяцах, о ранних осенних замо-
розках.
Западноевропейские ученые выбрали иной путь. Они
рассуждали так: Солнце влияет на количество осадков. Зна-
чит, от солнечной деятельности зависит урожай. А от урожая
зависят цены на сельскохозяйственные продукты. Когда цены
повышаются, народ начинает голодать.
Следовательно, нищета и голод вызываются солнечной
деятельностью, — доказывают эти «ученые» к великому удо-
вольствию капиталистов и помещиков.
Буржуазные астрономы пытаются убедить, что не беспо-
щадная капиталистическая эксплоатация ведет народ к об-
нищанию, не расходы на подготовку новой мировой войны
отнимают у -рабочих хлеб, не помещики, не банкиры виноваты
в невыносимых условиях жизни трудящихся, а Солнце.
Так наука в руках буржуазных астрономов становится
служанкой капиталистов.
Советские ученые разоблачают вредные выдумки зару-
бежных астрономов. И это является огромнейшей заслугой
нашей отечественной астрономии.
Партия и правительство уделяют большое внимание раз-
витию отечественной астрономии.
До Великой Октябрьской социалистической революции
у нас были только Пулковская и Симеизская обсерватории и
несколько небольших обсерваторий при университетах.
Сейчас Советский Союз располагает обсерваториями в
Пулкове, в Москве, Ташкенте, Казани, Харькове, Киеве,
Абас-Тумане, Одессе, Сталинабаде, Ереване, Китабе, Алма-
Ате и Симеизе.
Коллективность и плановость в работе этих обсерваторий
позволяют сосредоточивать усилия ученых на решении самых
первоочередных и важных вопросов. Это обеспечивает дру-
жескую взаимопомощь всех астрономов, работающих в обсер-
ваториях, расположенных в различных областях Советского
Союза.
395
Руины Пулковской обсерватории, разрушенной фашистскими
варварами в 1941—1942 годах.
С каждым годом увеличивается число наших обсервато-
рий и растет мощь их астрономического вооружения.
Восстанавливается и будет еще лучше, чем раньше, Глав-
ная астрономическая обсерватория в Пулкове. Она будет во-
оружена 26-дюймовым телескопом и другими новыми и самы-
ми совершенными приборами. Кроме того, Пулково имеет в
запасе объектив 30-дюймового телескопа, который был унич-
тожен варварским обстрелом немецко-фашистских армий, сто-
явших под Ленинградом. Сохранен также объектив 32-дюймо-
вого телескопа, который не успели достроить перед Великой
Отечественной войной.
В поселке Партизанское в Крыму строится Крымская
обсерватория. Там устанавливают метровый зеркальный те-
лескоп.
В Бюрокане, на южном склоне горы Алагез, Академия
наук Армянской ССР строит обсерваторию, которая будет
изучать строение нашей Галактики и выполнять другие ра-
боты по звездной астрономии.
В горах около Алма-Ата сооружают обсерваторию, пред-
назначенную для исследования Солнца и планет. Такая же сол-
нечная обсерватория строится в Азербайджане.
Академия наук УССР возле Киева в прекрасном дубовом
лесу строит Главную украинскую обсерваторию.
Расширяют свою деятельность Московская обсерватория
и высокогорная обсерватория в Абае-Тумане.
396
Такой вид принимает Пулковская обсерватория в настоящее время.
Все обсерватории пополняют свое оборудование новыми
отечественными приборами конструкции замечательных совет-
ских оптиков Д. Д. Максутова и Н. Г. Пономарева, акаде-
мика В. П. Линника.
С каждым годом расширяют свою деятельность и совер-
шенствуют методы работы астрономические «службы».
Служба времени дает для нашей страны сигналы точного
времени. Служба полюса обладает отдельной обсерваторией в
Китабе и следит за перемещениями полюса на земной поверх-
ности. Это перемещение непрерывно сдвигает географическую
сетку меридианов и параллелей и тем самым затрудняет ра-
боты по составлению топографических, географических и гео-
логических карт. Если не следить за движениями полюса, то
наши карты утратят точность.
Служба тяжести также обладает отдельной обсервато-
рией в Полтаве и наблюдает за изменением силы тяжести.
Советская астрономия успешно выполняет задачи, кото-
рые ставит перед ней Родина. Она помогает постигать законы
природы, помогает овладевать ее силами и подчинять их ра-
зумной воле советского человека.
Но задача советской науки заключается не только в овла-
дении силами природы. Мы не можем ограничиться использо-
ванием природных богатств.
Советские ученые, представители самой передовой науки,
не довольствуются тем, что имеется в природе в готовом виде.
Основываясь на мичуринском учении, советские биологи со-
здают новые растения и новые породы животных.
397
Новый фотографический телескоп
для астрономической обсерватории,
построенный по системе Д. Д. Мак-
сутова.
Наперекор губительному дыханйю пуСТыйй— Жаркого
ветра — суховея советский народ воздвигает зеленые барьеры
полезащитных полос. Под воздействием лесов меняются кли-
матические условия на огромном пространстве Поволжья и
Русской равнины. Неурожаи и засухи уходят в область пре-
дания.
На далеком Севере, где прежде не росло ничего, кроме
мхов и карликовых берез, теперь зеленеют возделанные поля,
на склонах холмов пасется скот. Мужественный советский че-
ловек отодвигает тундру, отодвигает Север.
Советские строители, преграждая течение рек, создают не
существовавшие ранее озера. Они дают старым рекам новые
русла и заставляют их вливать свои воды в каналы, которые
несут жизнь и влагу бесплодным землям.
Химики создают новые минералы, которых нет даже в ве-
ликой сокровищнице природы-р в Уральских горах. Они дают
промышленности материалы,
сочетающие порой самые
противоположные свойства.
Мы имеем теперь вещества,
прозрачные, как стекло и
прочные, как сталь, или
твердые, как чугун, и бес-
шумные, как резина.
Физики искусственным
путем изготовляют не суще-
ствующие в земной коре хи-
мические элементы, попол-
няя и расширяя таблицу
Менделеева.
Советский человек,. во-
оруженный знанием, стал
могучей силой природы. Он
властной рукой изменяет об-
лик нашей планеты, он нс
только покоряет природу, а
исправляет ее и создает но-
вую природу, достойную че-
ловека коммунистического
общества.
Астрономия, в ряду дру-
гих наук, также участвует в
398
Близится время, когда первый космический корабль отправится
на разведку далеких миров..
общем созидательном труде, направленном к достижению ве-
ликой цели — построению коммунизма.
В тиши астрономических обсерваторий, за вычислитель-
ными столами у счетных машин идет непрерывная сложная и
кропотливая работа.
Ученые исследуют строение Галактики, проникают в
судьбы звездных содружеств и облаков космической пыли,
раскрывают историю рождения, развития и гибели звезд. Ойи
рассматривают звезды, как гигантские лаборатории, в кото-
рых существуют температуры в миллионы градусов и давле-
ния в миллионы атмосфер, какие не достижимы в земных
условиях.
Открытия, сделанные на звездах, астрономы передают
народному хозяйству и совместно с физиками находят спо-
собы использования энергии атомных превращений для про-
мышленных целей.
Замечательный русский ученый и учитель всех советских
спектроскопистов и оптиков, академик Дмитрий Сергеевич
Рождественский очень многое сделал для того, чтобы спек-
тральный анализ позволил не только устанавливать присут-
ствие различных веществ в раскаленных парах или газах, но
и определять количества этих веществ.
Буржуазные ученые почти единодушно утверждали, что
спектральный анализ не пригоден для того, чтобы узнавать,
сколько тех или иных веществ содержится в небольших пор-
циях сплавов или смесей. Спектральный анализ, говорили они,
пригоден только для Солнца и звезд, где имеются огромные
массы раскаленных газов. Там он может служить весами.
Д. С. Рождественский и его ученики опровергли это
в корне ошибочное мнение. Способ, проверенный на Солнце
и звездах, они усовершенствовали настолько, что он стал
применим в производстве. Он был передан в заводские цехи
и в лаборатории, контролирующие качество изделий.
Сейчас на многих наших предприятиях широко приме-
няется этот «астрономический» способ определения количеств
веществ, содержащихся в стальных изделиях и различных
сплавах.	J
Наряду с повседневной исследовательской работой астро-
номы подготавливают штурманские расчеты для водителей
космических кораблей, намечают маршруты межпланетных
рейсов.
Первые космические рейсы доставят нам геологические
400
коллекции минералов Луны, гербарии марсианских расте-
ний, пробы газов из таинственной атмосферы Венеры.
И перед учеными встанет задача обогащения Марса во-
дой и кислородом, очистки атмосферы Венеры от избытка
углекислоты, чтобы сделать эту планету обитаемой, как и
наша Земля.
Народы Советского Союза, успешно строящие коммуни-
стическое общество, открывают путь для беспредельного раз*
вития всех творческих сил и талантов. Они приближают эпоху
грандиозного развития науки, когда любая научно-техниче-
ская задача, как бы она ни была сложна, может быть решена.
Что можно прочесть для того, чтобы узнать о Вселенной
больше, чем рассказано в этой книге
Для старшего возраста
С. Н. Блажко—Курс общей астрономии. Гостехиздат, 1947.
П. И. Попов, К. Л. Б а е в, Б. А. Воронцов-Вельяминов,
Р. В. К у н и ц к и й — Астрономия. 1949.
П. П. Паренаго — Строение Вселенной. Госкультпросветиздат, 1949.
М. И. Корсунский — Атомное ядро. Гостехиздат, 1949.
П. П. Паренаго, Б. В. Кукаркин,— Переменные звезды и способы
их наблюдения. Гостехиздат, 1947.
В. В. Шаронов — Солнце и способы его наблюдения. Гостехиздат, 1948.
В. В. Шаронов— Марс. Изд-во Академии наук СССР, 1947.
М. Е. Набоков — Астрономические наблюдения с биноклем. Гостех-
издат, 1948.
М. Е. Навашин — Инструкция к изготовлению самодельного рефлек-
тора. Изд-во Академии наук СССР, 1949.
Л. Гольдберг и Л. Алл ер — Атомы, звезды, туманности. Гостех-
издат, 1948.
Б. Бок и П. Бок — Млечный Путь. Гостехиздат, 4948.
X. Ш е п л и — Галактики. Гостехиздат, 1948.
Для среднего возраста
С. П. Глазенап—Друзьям и любителям астрономии. ОНТИ, 1936.
Б. А. Воронцов-Вельяминов — Вселенная. Гостехиздат, 1947.
К. Л. Баев — Творцы новой астрономии. Учпедгиз, 1948.
Д. Арманд—Как измерили Землю. Детгиз, 1941.
М. Ивановский — Семья Солнца. Детгиз, 1946.
М. Ивановский — Дороги к звездам. Изд-во «Молодая гвардия», 1950.
Ф. Ю. Зигель — Хвостатые звезды. Изд-во «Молодая гвардия», 1948.
402
К. Ф. Огородников— Как наблюдали небо раньше и как наблюдают
его теперь. Изд-во Академии наук СССР, 1938.
Н. К- Сытинская — Есть ли жизнь на небесных телах. Изд-во Акаде-
мии наук СССР, 1949.
Е. Л. Кринов — Сихотэ-алинский метеоритный дождь. Изд-во Акаде-
мии наук СССР, 1949.
А. Штернфельд — Полет в мировое пространство. Гостехиздат, 1949.
Я. И. Перельма н — Занимательная астрономия. Гостехиздат, 1949.
Некоторые астрономические сведения
Экваториальный радиус	Земли	6 378,245	км
Полярный радиус Земли	6 356,864	км
Сжатие Земли	1/298,3
Ускорение силы тяжести на уровне моря
на широте 42°	9,80616 м/сек3
Астрономическая единица	149 674000 км
Световой год 9 460 миллиардов километров = 63 204 астрономиче-
ским единицам = 0,30678 парсека.
Парсек 30872,5 миллиарда километров = 206 265 астрономически»!
единицам = 3,2635 светового года.
Скорость света 299 776 километров в секунду.
Год (тропический) 31 556 926 секунд среднего времени.
Тропический год 365 дней 5 часов 48 минут 45,98 секунды среднего
времени для 1900 года.
Длина тропического года уменьшается на 0,53 секунды в столетие.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СОЛНЦЕ,
	Условное обозначение (символ)	Среднее расстояние от Солнца	
		в миллио- нах километров	в астро- номических единицах
Солнце 		(Е)	—	—
Луна		С	—	—
Меркурий		%	57,94	0,387
Венера 			108,26	0,723
Земля 		£х)	149,674	1,000
Марс			228,05	1,524
Церера 		со	414,15	2,767
Юпитер			778,72	5,203
Сатурн		ъ	1427,71	9,539
Уран		& 4 А А	2872,39	19,191
Нептун		ш	4500,80	30,071
Плутон		е'	5914,78	39,518
404
ПЛАНЕТАХ И ЛУНЕ
	Продолжительность одного обращения вокруг Солнца		Скорость движения по орбите (в кило- метрах в секунду)	Время одного оборота вокруг оси (в земных сутках, часах, минутах, секундах)	Видимый угловой диаметр (в секундах дуги)
	в земных годах	в средних земных сутках			
	—	—	—	25 д.	31' 59",30
	—	—	—	27 д. 7 ч. 43 м. 11,5 с.	31'05",56
i	0,24	87,97	48,9	87 д. 23 ч. 16 м.	4",9—12",9
г	0,62	224,70	35,0	Предполагается 30 дней	10,0-65,2
	1,00	365,25	29,77	23 ч. 56 м. 04,1 с.	—
	1,88	686,98	24,22	24 ч. 37 м. 23,6 с.	3,5—25,5
	4,60	1681,45	17,89	—	0,27-0,69
	11,86	4332,59	13,07	9 ч. 50 м.	30,7-50,1
	29,46	10759,20	9,65	10 ч. 14 м.	15,0—20,7
	84,01	30685,93	6,80	10 ч. 48 м.	3,5-4,3
	164,78	60187,65	5,43	15 ч. 40 м.	2.2-2,4
	248,42	90737,20	4,74	—	
405
	Условное обозначение (символ)	Диаметр по экватору		
		в километ- рах	по сравне- нию с Землей	
Солнце 			1 391 700	109,1	
Луна		С	3482,8	0,273	
Меркурий 		-кх	5140	0,40	
Венера 		9	12 600	0,99	
Земля 		0	12756,5	1,0	
Марс			6860	0,54	
Церера 		(О	786	0,06	
Юпитер		^1	143600	11,26	
Сатурн 		ъ	120600	9,45	
Уран		&	53400	4,19	
Нептун 			49 700	3,9	
Плутон		е	5 860 1	1.0	
406
Продолжение
Расстояние от Земли (в миллионах километров)		Масса			Объем по сравнению с Землёй
наимень- шее	наиболь- шее	по сравнению с Солнцем	по сравне- нию с Землей	в миллиар- дах мил- лиардов тонн (1018)	
147,161	152,187	1	332000	1983000000	1300000
0,38	0,38	0,0000000369	0,012	75	0,02
82	217	0,0000001334	0,045	270	0,07
40	259	0,0000024511	0,82	4 900	0,97
—	—	0,0000030121	1,0	5 974	1,0
56	400	0,000000323	0,11	660	1	0,15
260	565	0,000000000000255	0,000000085	0,0005	0,002
591	965	0,000955	318,0	1900 000	1345,0
1199	1653	0,000285	95,0	568 000	760,0
2 586	3153	0,0000439	15,0	88000	69,0
4 309	4 682	0,0000519	17,0	103000	58,0
4 303	7 517	0,00000030	0,1	597	0,097
407
	Условное обозначение (символ)	Средняя плотность	
		по сравне- нию с Землей	по сравне- нию с водой
Солнце 		0	0,255	1,41
	С	0,607	3,34
Меркурий 		5	0,76	4,1
Венера 		$	0,89	4,9
Земля 		о	1,0	5.52
Марс			0,7	3,85
Церера 		(_!_)	0,6	3,3
Юпитер			0,241	1,33 ।
Сатурн		Т?	0,13	0,71
Уран		&	0,23	1,27
Нептун 			0,29	1,61
Плутон		9	1,0	5,5
<08
												•	
1	ПТ	• 0,78	0,92	2,32	0.0037	о 03	о	0,84	р КЗ	р н-‘ о>	28,0	Сила тяжести по сравнению с Землей	
1	10,8	>1	'«О О	22,7	1	оз О\	чо 00	00 КЗ	КЗ	Ъ	275,0	Ускорение силы тяжести (м/сек2)	
1	23,5	КЗ КЗ	35,5	59,5	о сл	ел о	и,2	10,2	00 00	КЗ ЙЬк	617,0	Скорость .убе- гания* с поверх- ности планеты (в м/сек)	
1	0,52	0,45	р КЗ	р	1	0,15	0,29	0,59	0,07	0,07	1	Альбедо, или сколько % света отражает поверх- ность планеты	
	I		1 >-*		1					1—к	1	на о< щен Солн стор	
	1	00 и»	СЛ 00	оз эв		КЗ	ел		On	о		О = й а о ® CD g Sc ?	Гемпе]
о о	о о	о о	о о	о о	1	о ъ	Is	ио КЗ	КЗ 1s	к—к 2		количе тепла, лучае плане (в кало]	ратура
КЗ	о КЗ t—‘	о Ln 03	оо	»—к								Н 2	6 S о О Я н a Seo О я о	
1	КЗ	сл	о	>—к t—к	1	КЗ	1—»	1	1	1	1	спутни- ков	Число
Продолжение
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О
Название или обозначение звезды	Спектраль- ный класс	Блеск (в звездных величинах)	
Звезды-сверхгиганты			
S Золотой Рыбки		Р	9,0	
Y Лебедя А		О 9	7,0	
Р Лиры . 		В 3	4,3	
Ригель — бета Ориона			В 8	0,31	
Денеб — альфа Лебедя		А 2	1,33	
$ Козерога		G 0	4,7	
Бетельгейзе — альфа Ориона		М 2	0,92	
£ Возничего А	•	• « .	К 5 |	3,9	
Б Возничего В	  .	В 8 J		
Антарес А — альфа Скорпиона		М 1	1,23	
V V Цефея		М 2	5,2	
6 Цефея		F 4	4,07	
Полярная — альфа Малой Медведицы. . . .	F 7	2,12	
Дивная — омикрон Кита		М 7	3,8	
е Возничего 		не све-		
Звезды-гиганты	тящаяся		
Алголь А — бета Персея		В 8	2,2	
Альдебаран А — альфа Тельца •		К 5	1,06	
Капелла А — альфа Возничего		G0	0,8	
Арктур — альфа Волопаса Т	.	К 0	0,24	
Капелла В . 				F 5	1,2	
-410
1	1
КЗ	1-А \© Сл •-к	1	К5 КЗ	W Ю КО СЮ СЛ 00 Сл	о а ай 2 S	о 8 § 8 О о 8 8 8 о 8 8 8	Расстояние (в свето- вых годах)
+ 1111	1 1 1 1 1	1	1 1 1 1 1 1 1 О О О О О	I	Ф •— КО КЗ СО СЮ СЮ	Сл СП сю р \О Кэ Ф СЮ	ki	Ъ bo w W	СЛ	“‘v]	00 + W W	Абсолют- ная вели- чина
н-к	09 О \ t-k k-к	k-к	к-к	h-k 4ь О' <1 \оо ^KOOOOkUOOOOQ а\	оо	>—1	кз	оз	оослслфф^лфффффффф СЛ	СЛ	Ф	Ф	О	ФФООФООФОФОФФФ	Свети- мость по сравнению с Солнцем
_л	н-к	к—к	‘ КЗ 03	СП	СЮ	КЗ	*-*	1-‘СПСПСЮОО№СЮСЮСП'©КЭСП4^^1 СЛ	СЛ	СЛ	КЗ	сю	МЭСАОзФ^Ф^Ф-иФСЮСЛФО о	СП	ООО	О	Сл	ФОФФФФФФФОФФФО Ф	О	ф	О	О	о	ФОФФФФОФФФФФОФ	Темпера- тура в аб- солютной шкале
КЗ	—‘	к-к 00	*U	КЗ сю	>-• kU	к-к	•£* КЗ н-к сю	СП	о КЗ КЗ КЗ W	<О О -J СО Д t^	O *J КЗ КЗ & W	о	фСДС'ОФСЮКЭФОО^ОКСЮСПф сн	ф оо 		о			Диаметр по сравне- нию с Солн- цем
>-*	к-к	£ь сю	к-к h-k	сю к*»	>-* »-* ОК СЮООк^к^*^	о	СлОв^^ФООО'СП| СЛ ^Ф СО	Ф 09 Ф кэ Ф kj	Ф Ф kj ь-к	Масса по сравнению с Солнцем
ФФФФФ	о	рОФрОООФ	р	Ф	Ф	Ф	р ГЪГЭФФКЭ	Ф	ООФОФЮФФ	Ф	Ф	О	»-к	о £§§§й	8	8 8 8 8 8 04 8 8	8	8	8	м8 СП к— СЮ О	g	О	<J Ф о	Ф Ф 1	©	сл	сю	Ф 8 8	82 S 8 1 м °'' w 8 § w	g	8 8	Плотность по сравне- нию с водой (в г/см8)
ЗВЕЗДАХ РАЗНЫХ ТИПОВ
Название или обозначение звезды	Спектраль- ный класс	Блеск (в звездных величинах)	
Солнцеподобные звезды			
Вега — альфа Лиры		А 1	0,14	
Сириус А — альфа Большого Пса		А 2	— 1,58	
Альтаир — альфа Орла		А 5	0,89	
Процион А — альфа Малого Пса ,			F 4	0,48	
Толимак А —альфа Центавра 			О 5	0,33	
Солнце 		G 4	— 26,7	
70 Змееносца 		К 0	4,3 ’	
Красные карлики		-	
61 Лебедя А		К 6	5,6	
Крюгер 60 А			М 4	9,6	
Летящая (созвездие Змееносца)		М 5	9,7	
Проксима Кита		М 6	12,0	
Проксима Центавра			М	10,5	
Белые карлики			
Сириус В (созвездие Большого Пса)		А 6	7,1	
О2 Эридана В		В 9	9,7	
Ван-Маанена (созвездие Рыб)		F 0	12,3	
412
	
W Cn 00	Д p, p\ 5 2	©	1	О Ch 00 tj кз Ъ o>	к bo н < le	oo	^bs	Расстояние (в свето- вых годах)
+++ +++++ +++++++ I—l	к—к	1—‘	I-1	I—k	H-k h-*	P	*	po	09	W*-	JDO	?	p 09	Ъэ	О	SO	О	*4*	M	О	к]	к к Ch bn w	GH оэ	Абсолют- ная вели- чина
КЗ СП ООО	о р О О О	О ь-‘ О> 00 Os о I '§ 8	ili §3	« - 8	Светимость по сравне- нию с Солнцем
00 КЗ SO	0903000903	СП СП OS OS 00 О ’“l О СП 4*	О Q »-* ЬО SO	н-^JOOOCh^JbO ООО	О О О О О	ООООООО	Темпера- тура в аб- солютной шкале
ppp	©	ppp	b-L на НЙ	р ООО	1 i-k СП *J	О О КЗ к] 4^	00 СП О •—‘ КЗ	OS	1	о *Л Os \О	Диаметр по сравне- нию с Солн- цем
ppp	р	ppp	р	>-*	j-k	►-к	КЗ	ио '00*00	н-к	I н- КЗ OS	*so	О	/к-к СП	kl	00	о OS ь-к S0	4Ь '	00 СП	СП	(	Масса по сравнению с Солнцем
он	о	СП о	о	ю §	О	§	I	Os ООО	00	КЗ КЗ КЗ	*-*	** р р © р р О	О 00 к	КЗ 4*»	00	4*	00	СП	кз Н-к	к—к	03	<*J	OS	Плотность по сравне- нию с водой (в г/см»)
Продолжение
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................   3
Глаьа первая. ЗВЕЗДНОЕ НЕБО.............................. 5
История Большой Медведицы. Звезды приобретают имена.
Стая гигантских солнц. Альфа Малой, Медведицы. Слава рус-
ской науки. Измерение блеска звезд. Путешествие по ноч-
ному небу. Происшествие, поразившее ученых. «Новая» звез-
да нового столетия. Звезда «Злой Гость». Первая среди це-
феид. Отлучки омикрона Кита. Орион и его соседи. Два
звездных великана. Туманность Лошадиная Голова. Священ-
ная звезда египтян. Рождение удивительной туманности. Сто-
жары — Утиное Гнездышко. Звезда, оказавшаяся прозрачной.
Гигант звездного мира. Возвращение «новой» звезды. Загад-
ка шаровых куч. Диковинки созвездия Лебедя. Звезды, ко-
торые разрушаются. Орел, Дельфин и Скорпион. Глобулы-—
шаровые туманности. Двенадцать созвездий Зодиака. Пред-
ложение уничтожить созвездия.
Глава вторая. ИЗМЕРЕНИЕ НЕДОСТУПНОГО.................... 73
Изобретение «солнечных шагов». Число «пятьдесят семь».
Успехи греков и арабов. Земля — шар или не шар? На про-
сторах родной страны. Эталон и его «заместители». Успехи
советских ученых. Ловля лунного «зайчика». Осада недоступ-
ного расстояния. На помощь призвана Венера. Появление
«черной капли». Астрономам помогает Эрос. Начало битвы
за звезды. Поиски неуловимого параллакса. Неудача, принес-
шая славу. Ошибка Виллиама Гершеля.
Глава третья. ОСАДА НЕБА................................114
Великий русский астроном. Лот коснулся звезды. Задачу
решает Пулково. Выбор звездного километра. Большие и ма-
ленькие солнца. Термометр помогает метру. Сверхгиганты и
карлики. Ускользнувшее открытие. Цефеиды — маяки Все-
ленной.
Глава четвертая. ЗАКОН ТЯГОТЕНИЯ........................141
Загадка упавшего яблока. Можно ли падать, не падая? Не-
заметная, но могучая сила. Борьба с тяготением Земли.
414
Ученые «взвешивают» Землю. Ядро нашей планеты. Тяжесть
на других мирах. Победа дерзновенной мысли. Тайна звезд-
ных недр.
Глава пятая. АСТРОНОМИЯ НЕВИДИМОГО.......................171
Планета, открытая карандашом. Нарушитель закона Ньюто-
на. Открытие белого карлика. Соседние планетные миры.
Луна ускоряет свое движение. Приливы вызывает Луна.
Луна тормозит Землю. История рождения Луны. Исследова-
ние колец Сатурна. Роль приливных сил.
Глава шестая. НАПЕРЕКОР ТЯГОТЕНИЮ........................20$
Загадка кометных хвостов. Исследования академика Бреди-
хина. Природа загадочной силы. Опыт профессора Лебедева.
Пять десятых миллиграмма. Хвост земного шара. Свет, по-
добный урагану.
Глава седьмая. ТАЙНА РАДУГИ..............................221
Радуга приглашена в комнату. Свет превращается в тьму.
Лучи сами себя тушат. Наименьшая мера длины. Особен-
ности цветных лучей. Открытие лучей-невидимок. Мир в
ином свете. Применение фотографии невидимого. Астро-
номы «слушают» небо. Вторые лучи-невидимки. Разноцветные
сигналы веществ. Спектр — паспорт веществ. Иероглифы сол-
нечного спектра.
Глава восьмая. ПАСПОРТ СВЕТИЛ ...........................251
Допрос солнечного луча. Спектроскоп показывает протубе-
ранцы. Изобретение спектрогелиографа. Поиски «солнечных»
веществ. Три зеленых обманщицы. Строительные материалы
природы. Разведка соседних планет. Синеватая раститель-
ность Марса. Поиски сверчка-невидимки. Создание знамени-
той таблицы. Наименьшие частицы вещества. Примерный
план атома. Разгадка таинственных чисел. Возникновение
спектральных линий. Электроны становятся путешественни-
ками. Звездный термометр и барометр. Это похоже на вол-
шебство. Семь звездных классов. Горячие и холодные звезды.
Глава девятая. ПРЕОДОЛЕНИЕ НЕВОЗМОЖНОГО..................310
Пионер русской астрофизики. Эффект Допплера — Физо. За-
дачу решает Белопольский. Что-то тормозит Солнце. Новая
тропинка к звездам. Происшествие в спектре Мицара. Точ-
ка, разрезанная пополам. Разведка Вселенной продолжается.
Глава десятая. ЗВЕЗДНЫЙ ОСТРОВ................ 334
Книги звездных адресов. Открытие небесного «беспорядка».
Астрономическая столица мира. Звезды начинают «прыгать».
Улиточные скорости звезд. Временные затруднения ученых.
Тайна Млечного Пути. Умышленное извращение истины.
Струве считает звезды. Нехватка слабых звезд. Тень меж-
звездного кальция. Победа советской науки. Внутри звезд-
ного облака. Загадочная область Галактики. Бегуны, оказав-
41S
шиеся тихоходами. Тайна звездных содружеств. Важный при-
знак родства. За пределами нашей Галактики. Галактика но-
мер два. Наши ближайшие соседи. Бесконечные просторы
Вселенной.
Заключение.............................................392
Приложение:
Список книг......................................402
Некоторые астрономические	сведения...............403
Таблица. — Основные сведения о Солнце, планетах и Луне . . 404
Таблица. — Некоторые сведения	о	звездах разных типов . . .410
Таблица периодической системы элементов Д. И. Менделеева
Карта звездного неба
Отзывы и пожелания издательству направляйте
по адресу: Ленинград, набережная Кутузова, 6
Дом детской книги Детгиза
•/
'Для среднего и старшего возраста
Ответственный редактор Л. Джалалбекова.
Художник-редактор Ю. Киселев. Технический редактор Т. Лейкина. Коррек-
тор А. Назарова. 60Х 84* |1в. Бум. л. 13-4-2 вклейки. Печ. л. 24.54. Уч.-изд. л. 22,73.
Авт. л. 18,84 М-00118. Тираж 30 000. Подписано к печ. 16-1-1951 г. Заказ М 577. Цена
11 р. 25 к. 2-я фабрика детской книги Детгиза Министерства Просвещения РСФСР.
Ленинград, 2-я Советская, 7.
ПОПРАВКА
Страница	Строка	Напечатано	Следует читать
368	1 сверху	3000	2000
я	3 снизу	30	20
я	9	1,5 галактических минут	1 галактическую минуту
я	2 снизу	6 галактических секунд	4 галактические секунды
Экваториальный пояс от Hj 45° д° —45° склонения.