Автор: Гурштейн А.А.
Теги: астрономия астрофизика исследование космического пространства геодезия
ISBN: 5-02-014073-2
Год: 1991
Текст
ХЧЧО
А-А. Гурштейн
А. А. Гурштейн
ИЗВЕЧНЫЕ
1АЙНЫ
НЕВА
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
Ш
МОСКВА «НАУКА»
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
199 1
ББК 22.6
Г95
УДК 52(023)
Рецензент доктор физико-математических наук Ю. Н. Ефремов
Гурштейн А. А.
Г95 Извечные тайны неба. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.:
Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.— 496 с.
ISBN 5-02-014073-2
Очерки о путях познания Вселенной. В увлекательной, доходчивой
форме с широким привлечением исторического материала рассказы¬
вается о достижениях современной астрономии и космонавтики, о ме¬
тодах астрономических исследований, о тесных связях астрономии с
механикой, математикой, физикой, науками о Земле. Большое место
уделяется научным данным, полученным благодаря прогрессу ракетно-
космической техники. История астрономии прослеживается в связи с
общим развитием научного творчества в различные исторические эпохи.
Книга богато иллюстрирована с использованием старинных докумен¬
тов, картин, почтовых марок.
Первое и второе издания — изд-во «Просвещение», 1973, 1984 гг.
Для школьников старших классов, студентов, учителей, любителей
астрономии.
. 16050.0000-023_^^^2_,^_^^ ББК 22.6
053(92)-91
ISBN 5-02-014073-2 © издательство «Просвещение», 1984
(g) Издательство «Наука»
Главная редакция физико-
математической литературы;
с изменениями, 1991
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. кунсткамера вселенной
Кто есть кто 10
Небесные карты 17
Звездные города 21
Адрес во Вселенной 25
Диковины и заурядность 30
Судьбы звезд 36
Финал 41
Сонмы галактик 47
Встреча с немыслимым 52
Большой взрыв 54
Антропный принцип 61
Радионебо 67
На краю ойкумены 73
Множественность обитаемых миров 76
Мы не одиноки? 80
Проблема CETI 85
Наука не терпит иллюзий 88
2. НА ПЛЕЧАХ ИСПОЛИНОВ
Обсерватория каменного века 94
Не начало, а конец 99
Род человеческий 193
Спор о начале науки 198
Наследие Вавилона 112
Не только Древний Восток 117
Navigare necesse est 119
Параллели и меридианы 126
У каждого свое время 1^2
Не разбазаривайте дневной свет 137
День за днем
Неведение Колумба
Время везут в карете JJq
Год по Луне и год по Солнцу
У истоков современных календарей
Григорианский календарь и наша эра
Небесные знаки
Образы далекого прошлого
Эпоха эллинизма
Астрономия стран ислама
Великий Коперник
Научные истины 207
Законодатель неба
Астрономы вооружаются телескопами
♦
Признание потомков 223
Закон всемирного тяготения 228
Механика небес 237
От телескопов-карликов к телескопам-гигантам 241
Спектральный анализ 246
Что не под силу одному 250
Фундамент астрономии 254
На Пулковском холме 257
Как не сделать из мухи слона 261
3. ДВАДЦАТЫЙ ВЕК
Имени героя революции 269
Путеводные звезды 275
Наперекор земному тяготению 278
И суперавиация, и суперартиллерия 282
Главный конструктор 289
Путешествия за открытиями 297
Программа «Аполлон» 305
Трудная профессия космонавта 311
К планетам Солнечной системы 313
Тридцать лет спустя 317
Астрономы поднимаются в горы 327
Телескоп-рекордсмен 332
Виды на будущее 336
Успехи радиоастрономии 340
НЛО: «факты» и возражения 344
Всеволновая астрономия 353
К неожиданностям готовы 356
4. КОСМИЧЕСКИЕ ОКРЕСТНОСТИ ЗЕМЛИ
Страницы биографии 360
И на Солнце есть пятна! 365
Солнечно-земные связи 369
Родная планета 375
Движутся ли матфики Земли? 380
Небесная соседка 385
Давние знакомые 394
Астрономы-сыщики 402
Планеты-крохи 406
Открытие на кончике пера 413
Планета ИКС 417
Призрачные великаны 426
Космическая эра 436
Главный Теоретик 439
Опаленный Меркурий 443
Гималаи на Венере 4w
Реквием по каналам 454
Колосс Юпитер
Чудеса Сатурна 463
Окраины Солнечной системы 465
Невозможное сегодня возможно завтра 470
Что дальше? • 47b
Работать сообща 482
НЕСКОЛЬКО СЛОВ в ЗАКЛЮЧЕНИЕ 489
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 492
ВВЕДЕНИЕ
Гуляя в тенистой роще, греческий философ беседовал с уче¬
ником. «Скажи мне, — поинтересовался юноша, — почему тебя
часто обуревают сомнения? Ты прожил долгую жизнь, умудрен
опытом и учился у великих эллинов. Как же так, что и для
тебя осталось столь много неясных вопросов?»
В раздумье философ очертил посохом на земле два круга;
маленький и большой. «Твои знания — маленький круг, а мои —
большой. Но все, что осталось вне этих кругов,— неизвест¬
ность. Чем шире круг твоих знаний, тем больше его граница
с неизвестностью. И впредь, чем больше ты станешь узнавать,
тем больше будет возникать у тебя неясных вопросов».
Греческий мудрец дал исчерпывающий ответ.
Великий-ученый может найти решение волнующих его круп¬
ных проблем. Он может, словно лучом прожектора, вырвать из
тьмы неизвестности дорогу для поиска грядущим поколениям.
Но никто и никогда не сможет написать в науке последнюю,
завершающую главу.
Мы, люди двадцатого века, намного превзошли своих пред¬
шественников. Располагал ли девятнадцатый век космическими
аппаратами и атомоходами, радио и кинематографом, электрон¬
ными микроскопами, телевидением и быстродействующими
вычислительными машинами?
Однако, знакомясь с трудами выдающихся ученых, напри¬
мер прошлого столетия, листая пожелтевшие фолианты, повсюду
наталкиваешься на гордое восхищение своим, девятнадцатым
веком. Он дал человечеству железные дороги и автомобиль
с двигателем внутреннего сгорания, телефон и трансатлантичес¬
кую телеграфную связь, фотографию и начало широкого при¬
менения электричества.
И так было от века к веку. Да разве не прав был поэт
и философ Джон Донн, который в 1611 г. в восхищении писал;
«Из параллелей и меридианов сеть человек соткал, и эту сеть
набросил на небеса, и ныне они в его владенья». Сказано это
будто бы сегодня — в эпоху освоения космического простран¬
ства. Но ведь именно тогда, в XVII в., человечество только-
только осознавало потрясающую истину, что вовсе не Земля,
а Солнце находится в центре нашей планетной системы. Это
было величайшим переворотом в умах людей.
Мы оставили далеко позади наших предков. Потомки оста¬
вят далеко позади нас.
Когда же берет начало нескончаемый процесс познания
Человеком окружающего мира? Ответ может быть только
одним. Он начинается вместе с рождением Человека. Труд
выделил Человека из царства животных, сформировал челове¬
ческое общество. Не пустое любопытство, не врожденная любо¬
знательность толкали Человека на познание мира. Им двигала
суровая необходимость. Труд — в отличие от врожденных жи¬
вотных инстинктов—осознанная, целенаправленная деятель¬
ность, и его совершенствование возможно только благодаря при¬
способлению Человека к окружающим условиям. Человек обя¬
зан знать особенности окружающего его мира, обязан понимать
свое место в Природе. С первых шагов по Земле Человек начал
диалог с Природой.
Начавшись в незапамятные времена, диалог Человека
с Природой прошел несколько отличных друг от друга этапов.
Важнейшая страница была открыта в XVII в. в Европе: это
становление современной науки, которая привела к фантасти¬
ческим достижениям. 5 января 1665 г. в Париже стала выхо¬
дить первая газета для ученых, а I марта того же года в Лон¬
доне — первый научный журнал. С тех пор, как показывает
статистика, число ученых, количество научных публикаций
и объем научно-исследовательских работ стихийно увеличива¬
ются за каждые 10—20 лет примерно вдвое.
В России наука властно заявила о себе вместе с петров¬
скими реформами. В 1725 г. начала действовать Санкт-Петер¬
бургская академия наук, а всего через четверть века в ней
окреп и развернулся во всю ширь гений М. В. Ломоносова. Рус¬
ская и советская наука дали миру многих великих естество¬
испытателей.
Прогресс науки идет нарастающими темпами. От 80 до 90%
научных знаний, которыми мы сегодня располагаем, приобре¬
тены в течение жизни современного ученого. Но разве сегодня
уже решены все научные проблемы? Нет, наши предшествен¬
ники сумели ответить лишь на те вопросы, которые были им по
плечу. Одновременно было порождено множество новых вопро¬
сов и новых проблем. На повестке дня современной науки;
хирургическая пересадка новых частей тела взамен пораженных
болезнью и приживление пластмассовых протезов с электрон¬
ными элементами, контролируемая термоядерная реакция, про¬
мышленная эксплуатация морских недр и выращивание под¬
водных культур для питания, контроль над погодой, иммунитет
от всех инфекционных болезней, искусственное глубокое замо-
6
«Скептик, или Пилигрим на краю Земли» — эта известная гравюра на дереве
в старонемецком стиле датировалась XVI или даже XV веком. Лишь в наши
дни обнаружилось, что творцом удачной стилизации был Камиль Фламма¬
рион. Он выполнил ее столетие назад как иллюстрацию для одной из своих
книг. Рисунок настолько ярко выражает мысль автора, что перепечатывался
впоследствии в сотнях изданий. Прототипом рисунка послужила подлинная
гравюра XVI века из «Космографии» Себастьяна Мюнстера
раживание человека с целью длительных космических путеше¬
ствий.
Мы изучаем Природу. Мы познаем ее законы. Используя их,
мы хотим улучшить жизнь людей на Земле. Открытия, родив¬
шиеся сегодня в лабораториях ученых, завтра найдут примене¬
ние в медицине, в сельском хозяйстве, на новых стройках, фаб¬
риках и заводах.
Природа — чудесная книга, которую наука читает для нас.
Развитие науки позволяет человеку заглянуть в завтрашний
день, вселяет в человека уверенность в собственных силах.
А для людей далекого прошлого окружающий их мир казался
пугающим и таинственным.
В японском предании говорится, что давным-давно, в неза¬
памятные времена, не существовало ни суши, ни неба. Были
только перемешанные вместе свет и тьма. Тьма, которая тяже¬
лее света, осела вниз и образовала Землю, а свет, поднимаясь
вверх, стал небом.
Запас знаний в раннюю пору жизни человечества был еще
совсем невелик. И у каждого народа рождались свои легенды,
7
свои фантастические объяснения природных загадок. В Индии,
например, верили, что Земля, как половинка арбуза коркой
кверху, лежит на четырех слонах. А слоны стоят на панцире
исполинской черепахи, которая плавает в море.
Тысячелетиями жили в умах людей подобные' небылицы.
Однако не надо осуждать их за то, чего они не знали: истина —
дочь времени. Прошли многие века, прежде чем человек стал
строить океанские корабли и реактивные самолеты, начал иссле¬
довать Вселенную с помощью громадных телескопов и отправ¬
лять в космос автоматические станции. Чтобы научиться этому,
он прежде всего должен был лучше узнать Землю, на которой
жил.
Земля — одно из бесчисленных небесных тел. Чтобы изучить
Землю, надо было знать и то, что происходит на небе. Ведь
жизнь людей на Земле во многом подчиняется «небесному» рас¬
порядку. От восхода и захода Солнца зависит смена дня и ночи.
От перемены в пространстве взаимного расположения Солнца
и Земли зависит смена времен года.
Древние люди не знали ни точных механических часов, ни
компаса. Их заменяло звездное небо. Звезды вдали от родных
берегов указывали мореходам направления на север, восток, юг.
и запад. Они служили маяками на морях и в пустынях. Луна
пригодилась звездочетам для счета месяцев.
Так уже в древние времена появилась практическая необхо¬
димость в науке о небесных явлениях. И чем больше вопросов
задавал человек Природе, тем больше ответов могла дать ему
наука о небе и его тайнах астрономия. «Астрон» по-гречески
значит «звезда», «номос» — «закон», а слово «астрономия»
можно перевести как «учение о звездных законах».
Наша книга — о путях развития астрономии и судьбах астро¬
номов. О том, как на протяжении тысячелетий старая латинская
поговорка per aspera ad astra — «путем тернистым к звездам»
приобрела новый, буквальный смысл: человек действительно
шагнул к звездам.
1
КУНСТКАМЕРА ВСЕЛЕННОЙ
Domina omnium scientiarum
Над всем властвует наука
{Бэкон)
Лето проходит. День ото дня раньше опускается под гори¬
зонт Солнце. В безлунную августовскую ночь взору открыва¬
ется «ледяное озеро звезд», величественное и безбрежное.
В стихотворении «Плеяды» остро передал это ощущение
известный русский поэт и писатель И. А. Бунин:
... И звонок каждый шаг среди ночной прохлады.
И царственным гербом
Горят холодные алмазные Плеяды
В безмолвии ночном...
Некогда, по греческой мифологии, за борьбу с богами обре¬
чен был держать на плечах небесный свод великан Атлант.
Персей показал ему отрубленную голову горгоны Медузы, и
великан обратился в гору. А Плеяды — осиротевщие дочери
Атланта — были помещены Зевсом на небо.
На осеннем небе привлекает к себе внимание характерная
тесная группа из семи слабеньких звездочек. Греки назвали это
примечательное скопление звезд Плеядами. В других странах
люди присваивали этому скоплению другие названия; на Руси,
например, их издавна окрестили «ста огнями» — Стожарами.
Земля, как волчок, вращается вокруг оси. В результате
этого нам, жителям Земли, кажется, что на протяжении ночи
медленно вращается над головой небесный свод вместе со всем,
что на нем находится: с Луной, планетами и звездами.
Древние астрономы считали, что звезды, словно серебряные
гвозди, вбиты в небесный свод — «хрустальный купол неба».
И они были убеждены, что этот купол на самом деле вращается
вокруг Земли. Причудливые узоры, составляемые огоньками
звезд, при таком вращении не нарушаются. Группы звезд, обра¬
зующие эти узоры — иногда компактные, а иной раз разбросан¬
ные по большому участку неба, иногда очень характерные, а
подчас и с трудом различимые, — называют созвездиями.
Деление неба на созвездия не таит в себе никакого тайлого,
сверхъестественного смысла. Это просто-напросто удобный
прием, чтобы привести в порядок, уложить в памяти хаотиче¬
скую россыпь звезд.
КТО ЕСТЬ КТО
Выделять из множества рассыпанных по небу звезд отдель¬
ные созвездия начали еще в то время, когда люди не знали
письменности. Тысячелетиями кроилось и перекраивалось ноч¬
ное небо, от соседей к соседям кочевали среди древних народов
удачные названия звезд, контуры созвездий. Особенно преус¬
пели в наблюдениях звезд народы Месопотамии и прилегающих
территорий — охотники и скотоводы. Не случайно, что древней¬
шие названия созвездий связаны с фауной этого района либо
с занятиями его обитателей: Скорпион, Телец, Рак, Рыбы, Стре¬
лец (т. е. охотник). Возничий, Волопас, Змееносец (т. е. змее¬
лов).
Неужели богатое воображение древних наблюдателей и
впрямь усматривало среди звезд фигуры людей и диковинных
животных? В отдельных случаях, возможно, так и было: назва¬
ния для созвездий подсказывала конфигурация звезд. Однако
чаще в названия вкладывался совсем иной смысл. Нам известно,
например, что Весы появились на небе не ранее III в. до н. э.,
а до тех пор входящие в них звезды составляли часть Скорпиона
— его клешни. Кому же понадобились на небе весы? Да тому,
кто знал, что неподалеку находится точка осеннего равноден¬
ствия. Когда Солнце приходило под знак Весов, наступало рав¬
новесие — световой день сравнивался, «уравновешивался» с
ночью.
Названия созвездий могли связываться с характерными при¬
родными явлениями, которые происходили в период их види¬
мости, на восходе или при заходе: погодой, периодом охоты на
тех или иных зверей, сбором плодов.
Современное деление северного полушария неба на созвездия
досталось нам в наследство от древних народов Востока через
греков, которые расцвечивали названия красивыми легендами.
Так звездное небо обратилось в «манускрипт» с греческими
мифами —
... Все имена, все славы, все победы
Сплетались там в мерцаниях огней.
Над головой жемчужной Андромеды
Чертил круги сверкающий Персей...
(М. Волошин .Созвездия*, 1908)
Созвездие Андромеды, утверждают греческие авторы, назы¬
вается так по имени дочери могущественного эфиопского царя
10
Цефея, который тоже находится на звездном небосклоне. При¬
кованную к скале красавицу Андромеду готово было поглотить
чудовище Кит. Расположилась на небе поблизости и мать Андро¬
меды, царица Кассиопея, опрометчиво задумавшая соперничать
красотой с дочерьми бога морей. В наказание за дерзость бог и
послал во владения Цефея ужасного Кита. Чудовище опусто¬
шало страну, и чтобы предотвратить полное разорение, царю
пришлось принести в жертву единственную дочь.
Рядом с Андромедой виден на небе герой Персей. Он отру¬
бил голову горгоне Медузе, взгляд которой обращал смотря¬
щего на нее в камень. Из тела Медузы выскочил крылатый конь
Пегас. Во время своих странствий Персей повстречал прикован¬
ную к скале девушку и, победив Кита, спас прекрасную Андро¬
меду.
Самое красивое созвездие на небе северного полушария
видно зимой. Оно носит имя охотника Ориона. А по соседству
с Орионом подняли головы его охотничьи собаки: Большой Пес
и Малый Пес.
Большинство греческих мифов дошли дд нас в различных
вариантах. Одни из них восходят к древнегреческим первоисточ¬
никам, другие — плод более поздней поэтической переработки.
Полярную звезду легко оты¬
скать на небе, если двигаться
взглядом вдоль линии, соединя-
юш^ей две крайние звезды в яр¬
ком и примечательном «ковше»
Большой Медведицы
Не удивляйтесь поэтому, что в разных книгах вам могут по¬
встречаться отличающиеся друг от друга рассказы о мифологи¬
ческих персонажах.
Легче всего отыскать среди звезд самое популярное созвездие
северного неба — Большую Медведицу. Если провести вообра¬
жаемую прямую линию через две крайние звезды в «ковше»
Большой Медведицы, то взор упрется в Полярную — самую
яркую из звезд Малой Медведицы. Особенно часто возвраща¬
11
ется к «происхождению» созвездий Большой и Малой Медведиц
римский поэт Овидий. Но, кроме его изложения, тот же сюжет
встречается еще в нескольких версиях. Вот одна из них.
Дерзкому Зевсу как-то раз приглянулась нимфа Каллисто,
любимица богини Геры. Из-за гнева Геры Зевсу пришлось обра¬
тить Каллисто в медведицу, но зато он подарил нимфе бессмер¬
тие, спрятав ее на небо. Это — созвездие Большой Медведицы.
Вслед за хозяйкой получила бессмертие и собака Каллисто, —
она находится теперь на небе под видом Малой Медведицы.
Латинские названия Большой и Малой Медведиц — Ursa
Major и Ursa Minor вызывают в памяти интересную мысль поэта
и литературоведа С. С. Наровчатова о возможном происхожде¬
нии слова Русь.
Наши далекие предки испокон веков жили в лесостепи по
берегам Днепра. Места эти изобиловали дикими лесными
зверьми, особенно медведями; не удивительно, если обитавшее
здесь племя славян считало себя «медвежьими людьми» и почи¬
тало медведя своим священным животным-покровителем. У мно¬
гих древних народов в разных уголках мира был распространен
обычай не произность вслух подлинные имена своих богов и обо¬
жествляемых покровителей. Также и древний славянин не дол¬
жен был упоминать сокровенного имени своего священного
животного. Он имел возможность сообщить соплеменникам ино¬
сказательно: «Сегодня я видел того, кто мед ведает». Подлинное
имя священного животного, тем самым, мало-помалу забыва¬
лось, а в обиходе оставалось только его иносказательное про¬
звище: мед ведающий, медведь. Если такое соображение спра¬
ведливо, то можно допустить, что подлинное славянское имя
медведя было созвучно латинскому слову медведь — ursus.
Сходные корни присутствуют, кстати, и в других языках: по-
французски медведь — ours, по-итальянски — orsa, по-древне-
персидски — arsa. От этого тайного, сокровенного имени мед¬
ведя древнее славянское племя «медвежьих людей», по мысли
С. С. Наровчатова, и могло получить название росов, или русов.
Отсюда и союз племен, возглавляемых русами, стал называться
Русью, Русской землей. Вот о каком интересном соображении
могут напомнить северные созвездия под названием Ursa Major
и Ursa Minor.
Поэтическая легенда связана со скромным созвездием,
состоящим из небольшой группы слабых звездочек ниже ручки
«ковша» Большой Медведицы. Это созвездие носит название
Волос Вероники. Как повествуют древние авторы, впервые это
созвездие было выделено на небе несколько позже остальных,
в III в. до и. э. в Египте.
Правил страной пирамид Птолемей III Евергет, сын Птоле¬
мея II Филадельфа — основателя знаменитой Александрийской
библиотеки. Вероника, жена молодого басилевса (царя Египта),
12
славилась волосами сказочной красоты. Их воспевали поэты,
из-за дальних морей стекались уведеть чудо красоты цари и
жрецы.
Беззаботная жизнь царя длилась недолго. Евергет во главе
армии уходит в поход. Тщетно ждет Вероника скорого возвра¬
щения мужа. Отчаявшись, она дает обет: когда басилевс вер¬
нется, царица острижет волосы и пожертвует их храму богини
любви.
Евергет возвращается героем. Верная слову Вероника испол¬
няет обет. В разгар победного пира жертвенный дар из храма
исчезает.
Царь не помнит себя от ярости. Он хочет казнить и стражу,
и жрецов. Тогда в ход событий вмешивается придворный астро¬
лог:
— Не гневайся, царь мой1 —
Зоскликнул старик — И выслушай волю небес.
Тебе, повелитель, богиня дарит
. Великое чудо чудес!...
Астролог Конон сообщает, что волосы Вероники не украдены.
Их унесла на небо растроганная богиня любви.
Легенда о волосах Вероники послужила сюжетом поэмы
Каллимаха — одного из учителей географа Эратосфена, его
предшественника по руководству Александрийской библиотекой.
Подлинная поэма Каллимаха до нас не дошла, но она сохрани¬
лась благодаря латинскому переложению римского поэта
Катулла *).
Красивые легенды, как мы уже сказали, служили для того,
чтобы задним числом расцветить небо поэтическими узорами.
А канва, по которой шла греческая вышивка — деление неба
на созвездия — эта канва ткалась тысячелетиями, задолго до
греков в результате вполне будничных, прозаических наблюде¬
ний за движениями небесных светил.
Особую группу составляют 12 созвездий, входящих в так
называемый пояс зодиака. «Зодиак» — греческое слово, имею¬
щее тот же корень, что нынешний «зоопарк»: по-русски его пере¬
водят как «круг животных». Большинство из зодиакальных
созвездий действительно носят названия животных.
Зодиакальные созвездия — те, по которым в своем годичном
перемещении среди звезд ходит Солнце. В каждом из них
Солнце находится примерно месяц, после чего вступает в сле¬
дующее зодиакальное созвездие. Конечно, ни то созвездие, где
пребывает сейчас Солнце, ни соседние с ним в обычных усло-
*) Лион Фейхтвангер, автор всемирно известных исторических романов,
как правило, очень тщательно относящийся к подлинным деталям в своих
произведениях, в романе «Сыновья» неосмотрительно переносит- легенду о
волосах Вероники в I век н. э., приписывая введение этого созвездия влюб¬
ленному римскому императору Титу.
13
ВИЯХ увидеть нельзя: они находятся на небе днем. Зато в пол¬
ночь хорошо видно зодиакальное созвездие, диаметрально проти¬
воположное тому, в котором сейчас находится Солнце; до
него-то Солнце доберется только через полгода.
Зодиакальные созвездия играли важную роль в астрологи¬
ческих предсказаниях. Знаки зодиака часто служили символами,
сюжетами для орнаментов, изображались на часах. Приводим
полный перечень зодиакальных созвездий с указанием двух
периодов времени: первый период — тот, когда Солнце в наши
дни реально проходит данное созвездие, а второй период, близ¬
кий к месяцу, — тот, который условно принято относить к соот¬
ветствующему знаку Зодиака.
И
Рыбы
Y
А ^
Овен
У
Телец
Ж
Близнецы
69
Рак
А
Лев
ПР
Дева
Л
Бесы
m
Скорпион
Стрелец
Козерог
S8S
Бодолей
Знак Зодиака
весна
лето
осень
зима
Реальное
прохождение
Солнца
12.III-18.IV
19.IV—13.V
14.V —20.VI
Условно
принятый
период
18.11 —20.III
21.III-20.IV
21.IV—21.V
21.VI —20.VII 22.V -21.VI
21.VII -10.VIII 22.VI —22.VII
11.VIII—16.IX
23. VII-22.VII
17. IX—30. X 23.VIII-22.IX
31.x-22.XI 23.IX —23.x
23. XI—29. XI 24.x -22. XI
17.XII—19.1
20.1 —15.11
16.11 —11.III
23. XI -21. XII
22.XII-20.I
21.1 —17.11
Пользуясь приведенной табличкой, не следует забывать, что
периоды прохождения Солнцем зодиакальных созвездий меня¬
ются от эпохи к эпохе и от года к году. Не удивляйтесь поэтому,
что в разных книгах встречаются отличающиеся друг от друга
14
сведения. Зимой, с 30.XI по 16.XII, Солнце две недели идет в
пределах созвездия Змееносца, ио это созвездие по традиции не
входит в зодиакальный круг.
Пусть вас не смущает среди знаков зодиака название Овен:
оно обозначает мужской род от обычной овцы. О том же, почему
попали в круг животных Весы, мы уже рассказывали.
Случайны ли названия знаков зодиака или древние авторы
вкладывали в них определенный смысл? Вкладывали — и убе¬
диться в этом несложно.
Солнце в годичном движении по небу за четыре сезона про¬
ходит четыре особые точки. Подробнее мы расскажем об этих
точках в следующей главе, а пока лишь перечислим их: точка
весеннего равноденствия, точка летнего солнцестояния, точка
осеннего равноденствия и точка зимнего солнцестояния. Поло¬
жения данных точек на небе довольно легко фиксируются и от
тысячелетия к тысячелетию медленно смещаются. Примерно
четыре тысячелетия назад они приходились соответственно на
такие созвездия: Телец, Лев, Скорпион, Водолей.
Древнему скотоводу трудно было подыскать более подходя¬
щий символ для весны, чем Телец — бык. Изображения крыла¬
тых быков украшали городские ворота в Шумере, Ассирии, Ва¬
вилонии. Бык, подобно весне, символизировал таинственную
силу возрождения жизни, плодородие, начало нового природ¬
ного цикла.
Лев во все времена считался царем зверей. И разве не цар¬
ский знак Льва должно было получить светозарное Солнце,
когда оно в своем пути по небу достигало высшей точки — точки
летнего солнцестояния?
С приходом Солнца в точку осеннего равноденствия продол¬
жалось его «опускание», движение под небесный экватор. Пред¬
стояла пора зимней спячки природы, пора ее умирания. Скор¬
пион, который убивает сам себя, полностью отвечает символике
осени.
И, наконец, почему Водолей? По воззрениям древних наро¬
дов землю окружает всемирный океан, за который Солнце скры¬
вается на ночь. За океан в подземный мир отправляются тени
усопших. Символ Водолея удачно подходит для точки зимнего
солнцестояния, когда Солнце в своем пути по небу спускается
в самое нижнее положение.
Такая расшифровка символики знаков зодиака при их проис¬
хождении выглядит убедительной. Конечно, здесь остаются еще
недоказанные и спорные моменты. Однако два обстоятельства
установлены ныне совершенно достоверно. Во-первых, названия
большинства созвездий восходят к гораздо более древним эпо¬
хам, чем их греческие мифологические «одежды». Во-вторых,
древние наблюдатели звездного неба чаще всего отталкивались
не от внешних впечатлений, связанных с конфигурациями наи¬
15
более ярких звезд, а от существа природных явлений, которые
соотносились с теми или иными созвездиями.
Как раньше, так и теперь изыскивались правила для быст¬
рого запоминания названий созвездий или, скажем, порядка
Зодиакальные созвездия Льва и Рака со старинной звездной карты
чередования знаков зодиака. Чаще всего прибегали к легко
запоминающимся стихам.
Как-то раз в Центральном государственном архиве литера¬
туры и искусства была обнаружена рукопись, помеченная
1827 г. Неизвестный ученый в стихотворной форме излагает в
ней систему мироздания. В рукописи имеются строки, посвящен¬
ные знакам зодиака:
Как вступит Солнце в знак Овна,
То явится у нас весна.
А если будет в знаке Рака,
То можно уж ходить без фрака.
Потом, как вступит в знак Весов,
То падать лист начнет с лесов.
Когда ж придет в знак Козерога,
То зимняя у нас дорога.
16
НЕБЕСНЫЕ КАРТЫ
Созвездия и отдельные звезды издавна наносились на гло¬
бусы и небесные карты. Созвездия на этих картах — будто раз¬
ные государства, а точки-звезды — столицы и другие населен¬
ные пункты. И служат небесные карты для тех же целей, что
и обычные земные: по ним легко ориентироваться среди звезд.
В эпоху Великих географических открытий астрономы раз¬
делили на созвездия южное полушарие неба. Название Южный
Крест придумали современники Магеллана. Европейские уче¬
ные— участники далеких путешествий в тропические страны,
выделяя новые созвездия, почти не пользовались для их назва¬
ний мифологическими персонажами. Их мысль работала совсем
, в ином направлении. И на южном небе появились сначала созвез¬
дия Летучая Рыба, Павлин, Тукан, Хамелеон, Райская Птица,
Индеец, потом Часы, Компас, Циркуль, Микроскоп.
Древние наблюдатели присваивали собственные названия не
только группам звезд — созвездиям, но и отдельным чем-либо
примечательным звездам. Как люди узнавали названия звезд?
Так же, как они узнают имена своих детей.
Очень часто в старину имя давалось детям либо в связи
с событием, которое сопутствовало их рождению, либо по каким-
нибудь отличительным признакам характера или внешнего об¬
лика ребенка. В старых русских грамотах упоминаются имена:
Зима, Суббота (в Троице-Сергиевой лавре под Москвой похоро¬
нен Собота Иванович Осорьин), Неупокой, Крик, Звяга, Бессон,
Пузо, Губа. Подобным образом поступали древние шумеры,
греки, римляне и арабы, давая звездам те имена, которые во
многих случаях сохранились до наших дней.
На северном небе видно почти правильное колечко звезд.
Его называют созвездием Северной Короны. А самая яркая
звезда в центре короны — Гемма, что значит «Жемчужина».
Звезда отчетливо красного цвета известна нам под именем
Антареса. В греческом языке добавление в начале слова при¬
ставки анти (или ант) придает ему значение «похожий на
что-то», хотя, чаще всего, похожий в прямо противоположном
смысле: Арктика — Антарктика, номос (закон) — антиномия
(противоречие в законах). Красная планета Марс носит имя
римского бога войны, а по-гречески тот же бог назывался Арес.
Яркая звезда, по цвету соперничающая с красным Марсом,
стала «соперником Марса» — Антаресом.
Самая яркая из всех звезд неба теперь называется Сириус,
от греческого «сириос» — «блестящий». Наблюдения за Сириу¬
сом играли большую роль в астрономической деятельности еги¬
петских жрецов. Поскольку Сириус входит в созвездие Большого
Пса, то эту звезду называли Собачьей. Так же называли ее и
римляне. Слово «собака» звучит по-латыни как «канис», а
17
звезда называлась уменьшительным именем Каникула. Для
римлян появление Каникулы означало наступление тревожного
периода летнего зноя. Богатые горожане торопились укрыться
в загородных поместьях. В городских трущобах вспыхивали
пожары и распространялись эпидемии. У римлян палящая лет¬
няя жара была «собачьим временем» — «каникулами».
Если названия созвездий северного полушария неба дошли
до нас в основном от греков, то большинство названий звезд
в них прошли через руки средневековых арабоязычных астро¬
номов стран ислама. Они уделяли большое внимание практи¬
ческим астрономическим задачам — определениям географиче¬
ских координат и ориентации мечетей, а за определения коорди¬
нат звезд брались редко. В ходу у них был старинный звездный
каталог Клавдия Птолемея, содержавший чуть более тысячи
звезд с описаниями примет их положений в фигурах созвездий:
первая в хвосте, брюхо, пуп коня и т. д. Распространенный слу¬
чай происхождения арабских наименований звезд — перевод их
примет из звездного каталога Птолемея. «Стаж» этих названий,
как правило, всего около тысячи лет.
Известно, что конфигурация ярких звезд созвездия Большой
Медведицы напоминает черпак для воды: четыре звезды обра¬
зуют ковш и три звезды — слегка изогнутую ручку. Средняя
Изменение видимого располо¬
жения ярких звезд созвездия
Большой Медведицы вследствие
их собственных движений:
вверху — 50 тыс. лет назад, в
середине —в настоящее время,
внизу — через 50 тыс. лет
звезда в «ручке» очень любопытная: это двойная звезда. Рядом
с яркой звездой, почти вплотную к ней, располагается еще одна
очень слабенькая звездочка. По этой паре звезд удобно прове¬
рять зрение. Если человек видит обе звезды — не только яр¬
кую, но и слабенькую, — значит, у него отличное зрение. Яркую
звезду называют Мицаром, а слабенькую Алькором; это иска¬
женные в позднем Средневековье арабские названия.
18
Осенью показывается на небе созвездие Персея. Его рисо¬
вали в старинных атласах так; Персей держит в правой руке
занесенный меч, а в левой — сеящую смерть голову Медузы.
В голове Медузы обращает на себя внимание удивительный ми¬
гающий «глаз» — звезда, систематически меняющая блеск почти
в три раза. Ей дали имя Алголь — от арабского рас ал-гул —
Голова Демона. Это одно из старейших арабских названий
звезд, которое применяется с X в. и. э.
Красивые имена звезд, ласкающие слух очарованием таин¬
ственности, зачастую имеют очень прозаическое происхождение.
Названия ярких звезд Бетельгейзе и Ригель из созвездия Ори¬
она переводятся с арабского как «подмышка Великана» — байт
ал-джауза и «нога» — риджл; Фомальгаут (а Южной Рыбы)
значит в переводе «рот рыбы» — фумм ал-хут и т. д.
Собственные названия звезд в наши дни употребляются
астрономами нечасто. На практике ими пользуются не более
чем для двухсот пятидесяти звезд, хотя общее число звезд с соб¬
ственными именами близко к тысяче. Для того чтобы различать
на небе все остальные звезды, пользуются либо буквенными,
либо числовыми обозначениями.
В XVII в. астрономы для обозначения звезд обходились 24
буквами греческого алфавита. В пределах каждого созвездия
буквенные обозначения присваивались звездам приблизительно
в порядке убывания их блеска. Самая яркая звезда в созвездии
называлась-а (альфой), следующая по яркости — р (бетой),
потом соответственно шли у (гамма), б (дельта), е (эпсилон)
и так далее. Звезда Гемма получила по этой системе название
альфы созвездия Северной Короны, Алголь стал бетой Персея,
а Мицар — дзетой Большой Медведицы.
Но, естественно, скромных возможностей 24 греческих букв
надолго не хватило. Тогда астрономы для указания более сла¬
бых звезд начали ссылаться на их номера — в каком-нибудь
звездном каталоге. А каталоги, как правило, различались по
именам авторов. Появились такие обозначения, как, например,
Лаланд 21185, Грумбридж 1830 или же Вольф 359. Однако
такой прием на практике тоже не очень-то удобен; за различ¬
ными обозначениями в этом случае несколько раз могла скры¬
ваться одна и та же,звезда.
Во второй половине прошлого века в Германии было опубли¬
ковано «Боннское обозрение неба» — Bonner Durchmusterung
или сокращенно BD. Этот капитальный четырехтомный каталог
и приложенный к нему большой атлас неба охватывают
457857 звезд, видимых в северном полушарии Земли. С тех пор
самым распространенным обозначением слабых здвезд стала
ссылка на каталог BD. Звезды в этом каталоге помещены по
зонам шириной в 1°, разделенными небесными параллелями.
Таким образом, обозначение звезды складывается из названия
19
каталога, номера зоны и номера звезды внутри зоны. Обозначе¬
ние BD+4°4048 следует расшифровать как звезду № 4048 Бон¬
нского обозрения в зоне, расположенной между небесными
параллелями +4° и +5°.
Примерно через полвека в Аргентине, в городе Кбрдове было
подготовлено продолжение «Боннского обозрения» для звезд,
видимых в южном полушарии Земли. Четыре тома «Кордовского
обозрения неба» — Cordoba Durchmusterung или сокращенно
CoD — содержат данные еще о 613 953 звездах. Перед номерами
звезд, каталогизированных в «Кордовском обозрении», указы¬
вается название каталога CoD, например, CoD — 27°854.
Особые обозначения присваиваются в наши дни так называе¬
мым переменным звездам, — тем звездам, которые, наподобие
Алголя, меняют свой блеск. Эти звезды обозначают в пределах
каждого созвездия одной или двумя заглавными буквами
латинского алфавита, что позволяет ввести систему из 334 обо¬
значений. В тех же случаях, когда в одном созвездии обнару¬
жено больше 334 переменных, для обозначения последующих
переменных звезд пользуются буквой V и порядковым номером,
начиная с 335. Таким способом получаются обозначения пере¬
менных звезд Т Тельца, RR Лиры, V 537 Стрельца.
На протяжении веков карты звездного неба неоднократно
перекраивались. Астрономы меняли очертания созвездий, неко¬
торые из них вовсе упраздняли, придумывали новые. В XVII в.,
например, известный польский астроном Ян Гевелий поместил
рядом с созвездием Большой Медведицы созвездие Рыси. В этой
части неба, — мотивировал он свое нововведение, — встречаются
только слабые звезды, и нужно иметь рысьи глаза, чтобы их
различить и распознать. Это созвездие существует и поныне,
хотя оно и не содержит ни одной яркой звезды.
Мало кто знает, что тот же Гевелий увековечил на небе
польского короля Яна Собесского. Над зодиакальным созвез¬
дием Стрельца располагается небольшое по площади созвездие
Щита. Оно и было первоначально введено Гевелием под назва¬
нием Щита Собесского.
Возможностью снискать благосклонность правителей, про¬
славив их имена в названиях звезд и созвездий, неоднократно
злоупотребляли. В каждой стране «выдвигали» на небо своих
королей. Из Англии исходил проект разместить на небе Арфу
Георга, из Германии — Регалии Фридриха II. Кстати, чтобы
высвободить место для «регалий» этого воинственного короля,
предлагалось отодвинуть руку Андромеды, которая была «при¬
кована» к одному, и тому же месту несколько тысячелетий.
Жаркие споры вызвал в XVII в. проект замены всех древних
«языческих» названий созвездий и небесных тел на единственно
«верные», христианские. Солнце предлагалось переименовать в
Христа, Луну — В' Деву Марию. Венера становилась Иоанном
20
Крестителем, созвездие Овна — Святым Петром и так далее.
Но до этого, по счастью, дело не дошло.
В 1919 г. был организован Международный астрономический
союз—'высший законодательный орган астрономов. Прежде
всего он привел в порядок карты звездного' неба. Рассмотрев
все когда-либо существовавшие предложения, он исключил из
числа созвездий совершенно случайные и неудачные, раз и на¬
всегда утвердив окончательный список из 88 созвездий. Многие
названия созвездий были упрощены. Вместо Телескопа Герщеля,
например, остался на небе просто Телескоп, Химическая Печь
преобразовалась в обыкновенную Печь, Воздушный Насос стал
Насосом, Резец Гравера — Резцом. Границы между созвездиями
были проведены заново: старые извилистые границы заменили
ровными линиями, идущими вдоль линий сетки небесных коор¬
динат.
ЗВЕЗДНЫЕ ГОРОДА
По беглому впечатлению кажется, будто звезд на небе види¬
мо-невидимо. И ведут они себя так, как если бы действительно
наглухо приколочены к вращающемуся куполу неба. Испокон
зеков астрономы так и говорили: неподвижные звезды. Кажется
еще, что разбросаны звезды по небу в полнейшем беспорядке.
На деле все это совсем не так.
Невооруженным глазом на небе в самую темную ночь вы
насчитаете всего около 3 тысяч звезд. Одновременно можно
вести подсчеты только на половине неба. На всем небе простым
глазом видно примерно 6 тысяч звезд.
Выполнить подсчеты звезд несложно. Гораздо сложнее было
обнаружить, что они все-таки смещаются друг относительно
друга. Ведь такие смещения ничтожно малы.
Самая «торопливая» из звезд проходит по небу расстояние,
равное поперечнику Луны, лишь за 200 лет. Открыл перемеще¬
ние этой звезды — красного карлика из созвездия Змееносца
(простым глазом его увидеть нельзя) — астроном Барнард. Сме¬
щение звезды Барнарда, казалось бы, совсем незначительно, но
по сравнению с исчезающе малыми смещениями подавляющего
большинства других звезд его следует признать громадным; не¬
даром астрономы прозвали звезду Барнарда «летящей».
«Летящая звезда» Барнарда — редкое исключение. Как пра¬
вило, собственные движения звезд *) меньше, чем у звезды Бар¬
нарда, в сотни и тысячи раз. Поэтому привычные контуры со¬
звездий остаются практически неизменными не только на про¬
*) Под собственным движением звезд понимают их угловое перемещение
на небе за год по отношению к настолько удаленным объектам, угловые пе¬
ремещения которых относительно друг друга никакими современными сред¬
ствами не обнаруживаются.
21
тяжении жизни одного человека, но и в течение тысячеле¬
тий.
Малое смещение звезд на небе вовсе не означает, что они и
вправду чрезвычайно медлительны. Звезды могут передвигаться
в пространстве с огромными скоростями. Малое смещение звезд
на небесном своде указывает лишь на их колоссальную отда¬
ленность.
Впервые собственное движение звезд было обнаружено
в 1718 г. Еще через 70 лет появилось строгое доказательство
того, что звезды в пространстве размещены отнюдь не так уж
Поперечный разрез Галактики
по результатам звездных под¬
счетов В. Гершеля
беспорядочно. Заслуга в получении такого доказательства при¬
надлежит выдающемуся английскому астроному Вильяму Гер-
щелю.
Тускло светящимся обручем охватывает небесный свод
туманная полоса Млечного Пути. Млечный Путь можно увидеть
только очень темными ночами, наблюдениям не должны мешать
ни зарево городских огней, ни свет Луны. В наших широтах
Млечный Путь лучше всего виден на исходе лета и осенью.
Греческие мифы связывали Млечный Путь со ссорой богов.
Повелитель Олимпа Зевс хотел будто бы поднести своего сына
от смертной женщины, Геракла, к груди спящей богини Геры,
но та проснулась и в гневе оттолкнула младенца: брызнувшее
из божественной груди молоко оставило нетленный след на
небесном своде.
Древние поэты воспевали Млечный Путь как звездную дорогу
богов.
... Есть дорога в выси, на ясном зримом небе,
Млечным зовется Путем, своей белизною заметна.
То для всевышних богов — дорога под кров Громовержца,—
так на рубеже нашей эры писал римский поэт Овидий.
Млечный Путь обладает сложной, клочковатой структурой.
Очертания его размыты, в различных частях он имеет разную
ширину и яркость.
Когда Галилео Галилей впервые направил телескоп на небо,
он тотчас обратил внимание, что слабая туманная полоса Млеч¬
ного Пути вовсе не сияние, как тогда думали, порожденное атмо¬
сферой, а скопление громадного количества слабых звезд. Они
расположены настолько близко одна к другой, что для невоору¬
женного глаза свет их сливается воедино.
22
Что же, звезды распределены по небу более или менее рав¬
номерно, и лишь в сравнительно узкой полосе Млечного Пути
концентрация звезд резко возрастает? Для ответа на такой
вопрос Вильям Гершель принялся систематически «вычерпы¬
вать» звездное небо. А «ковшом» для этой цели послужило ему
поле зрения телескопа.
Тысячи раз направлял Гершель свой телескоп в разные уча¬
стки неба и тщательно подсчитывал, сколько звезд попадало
одновременно в его поле зрения. Естественно, что каждый такой
«черпок» сильно отличался от других. Однако средние резуль¬
таты из многих «черпков» уже достаточно надежно представ¬
ляли целые зоны звездного неба: случайные отклонения взаимно
исключались, компенсировались, и за полученным Гершелем
распределением звезд на небе вставала важная закономерность.
Оказалось, что самая богатая звездами область неба дейст¬
вительно совпадает с Млечным Путем. А по обе стороны от
Млечного Пути среднее число звезд на одну и ту же по разме¬
рам площадку неба плавно убывает.
Тем самым Гершель доказал, что видимые на небе звезды
не разбросаны хаотично, а образуют гигантскую звездную
систему. От греческого слова галактикос—«молочный»—звезд¬
ная система, основу которой составляет Млечный Путь, полу¬
чила название Галактики. Чтобы выделить ее из остальных
звездных систем, мы пишем это название с большой буквы.
Гершель впервые нашел пути, чтобы выяснить в общих чер¬
тах форму Галактики.
Представьте себе, что, находясь в засаженном деревьями
парке, вы задумали определить протяженность его в различных
направлениях. Допустимо предположить, что деревья в парке
растут более или менее равномерно. Следовательно, в тех на¬
правлениях, где видно больше деревьев, и парк тянется дальше,
а где деревьев насчитывается меньше, там граница парка ближе.
Гершель рассуждал аналогичным образом: чем больше звезд
попадает одновременно в поле зрения телескопа, тем дальше
в этом направлении простирается Галактика. Он пришел к пра¬
вильному выводу, что Галактика имеет сильно уплощенную
форму: ее протяженность в направлении Млечного Пути несрав¬
ненно больше, чем по направлениям к полюсам. С тех пор не¬
сколько поколений ученых продолжают изучать строение звезд¬
ного мира. Вот как представляется эта проблема сегодня.
Звезды во Вселенной не рассыпаны как попало, а образуют
гигантские «звездные города» — скопища звезд, которые назы¬
вают галактиками. Чужие галактики часто видны в телескопы как
небольшие туманные пятна, поэтому их по старинке называют
еще и туманностями. Хотя не следует упускать из виду, что под¬
линные газовые туманности не имеют ничего общего с теми
«туманностями», которые на деле являются галактиками.
23
«Звездные города» не имеют строго очерченных границ и
поэтому форму галактик можно описать только очень обоб¬
щенно.
Если смотреть сбоку, то в центре галактики обращает на
себя внимание утолщение, которое соответствует ее наиболее
богатой звездами области — ядру. Может наблюдаться сгущение
звезд также и около всей срединной части галактики, так назы¬
ваемой галактической плоскости.
Воочию увидеть сгущение звезд, расположенных вблизи от
галактической плоскости, можно и в нашей собственной Галак¬
тике. Таким сгущением является Млечный Путь. Только не за¬
бывайте, что смотрим мы на нашу Галактику изнутри. И по¬
этому богатая звездами область собственной галактической пло¬
скости представляется нам широким поясом, охватившим весь
небесный свод.
На современных фотографиях звездного неба обнаружено
чрезвычайно много галактик. Видны они в разных ракурсах;
и плашмя, и с ребра, и под разными углами. На фотографиях
многих галактик хорошо заметно, что звезды в пределах галак¬
тической плоскости тоже распределены неравномерно. Обшир¬
ные сгущения звезд тянутся от ядра через галактическую пло¬
скость, имея форму спиралей. Их называют спиральными вет¬
вями галактик.
Каких только взглядов не высказывалось для объяснения
возникновения у галактик их спиральных ветвей! Английский
астроном Дж. Джинс допускал даже будто спирали являются
следами того, что «в нашу Вселенную вливается вещество из
каких-то других, совершенно чуждых нам пространственных
измерений».
Астрономы выяснили, что в спиральных ветвях галактик
сосредоточено больше всего ярких молодых звезд. По современ¬
ным представлениям, спиральные узоры представляют собой
волны повышенной плотности вещества. По своим особенностям
вращение этих волн уплотнения в галактиках отчасти сродни
движению морских волн. Морские волны поднимают и опускают
капли воды, но при этом ни к берегу, ни от берега их не увле¬
кают. Точно также галактические «волны» при их вращении
вокруг ядра галактики не переносят вещество, а только создают
его временное уплотнение. В этом уплотнении процесс звездо¬
образования протекает особенно интенсивно.
Всего наша Галактика содержит свыше сотни миллиардов
звезд. Много это или не очень? По расчетам экспертов ООН
И июля 1987 г. население земного шара перевалило за 5 млрд
человек. Это значит, что на каждого человека, живущего на
Земле, в Галактике приходится по 20 звезд. Десятками и сот¬
нями миллиардов звезд характеризуется численность звездного
«населения» и других галактик.
24
Кроме звезд, в галактиках много газа с примесью пыли —
несветящегося межзвездного вещества, которое образует темные
облака. Имеются такие облака и в нашей Галактике. Они заго¬
раживают удаленные звезды, и земному наблюдателю кажется,
что звезд в этом месте нет. Такие участки неба образно назы¬
вают «угольными мешками».
Межзвездное вещество препятствует астрономическим ис¬
следованиям. Шутят, что астрономы, изучающие мир звезд,
похожи на людей, составляющих описание громадного промыш¬
ленного города. В нем сотни высоких домов и, фабричных труб,
из которых валит дым. А люди, составляющие описание, попали
на его далекую окраину. Смотрят они в свои телескопы и с тру¬
дом разбираются в открывающемся им лабиринте домов и за¬
водских корпусов.
Эта горькая шутка недалека от истины. Но ведь преодоление
препятствий и составляет основную задачу любой науки.
АДРЕС ВО ВСЕЛЕННОЙ
Ты посылаешь письмо другу. На чистом конверте записы¬
ваешь адрес: город, улицу, номер дома. А можно ли записать
наш с тобой адрес в бескрайних просторах Вселенной? Оказы¬
вается — можно, поскольку Вселенная вовсе не хаотическое
нагромождение разных разностей. Она структурна.
Наш общий дом — планета Земля. Это понятно. А улица?
Улицей можно считать место, где расположилось Солнце и его
«дети» — окрестные планеты. Стало быть, наша улица — пла¬
нетная система у звезды по имени Солнце. Ну, а город? Мы
только что сравнивали с городом множество звезд, образую¬
щих Галактику. Это и есть город, в котором «проживает»
Солнце.
Подобно звездам, группирующимся в «звездные города»,
отдельные галактики тоже группируются в скопления галактик,
которые образуют всеобъемлющую систему галактик — Мета¬
галактику.
Вот и получается наш адрес во Вселенной:
Метагалактика —
Галактика —
Солнце —
Планета Земля.
Единицей измерения межзвездных и межгалактических рас¬
стояний служит световой год. Световой год — расстояние, кото¬
рое луч света проходит за год. А распространяется свет, как
известно, со скоростью 300 тыс. км/с. Один световой год состав¬
ляет округленно 9 триллионов 460 миллиардов километров.
25
Расстояния между галактиками фантастически велики. От
ближайшей к нам соседней галактики — туманности из созвез¬
дия Андромеды — свет идет около 2 млн лет.
По сравнению с такими чудовищными расстояниями размеры
каждой отдельной галактики оказываются несколько скромнее.
Наша Галактика, например, имет в поперечнике меньше 100 тыс.
световых лет.
Форма нашей Галактики в целом, так же как и других галак¬
тик, напоминает двояковыпуклую линзу или, еще проще, две
тарелки, сложенные краями вместе, а донышками наружу. Лист
бумаги, зажатый между тарелками, дает наглядное представ¬
ление об особенно богатой звездами галактической плоскости.
Толщина Галактики меньше ее поперечника примерно в 12 раз.
\ \\\ in Li
Схема строения Галактики, рассмат¬
риваемой «с ребра», по современным
представлениям. Стрелка указывает
положение Солнца. Большие белые
пятна — шаровые звездные скопления,
темная полоса вдоль галактической
плоскости — тонкий слой поглои^аю-
щей свет пылевой материи. Шкала
расстояний внизу — в световых годах
Косвенным путем в галактической плоскости нашей Галак¬
тики, как и у многих других, обнаружены тянущиеся от ядра
к периферии слегка закрученные спиральные сгущения звезд —
спиральные ветви.
В центре Галактики расположено ядро с поперечником
в 5 тыс. световых лет. Это, пожалуй, наименее изученная и наи¬
более таинственная область Галактики. Мы очень мало знаем
о составе и структуре ядра, протекающих в его недрах про¬
цессах.
Наше Солнце находится в одном из спиральных рукавов
почти точно в галактической плоскости, но далеко от ядра Га¬
лактики: ближе к окраине Галактики, чем к центру. Ядро Га¬
лактики наблюдается на небе как большое яркое облако Млеч¬
ного Пути в созвездии Стрельца. Однако, по всей видимости, это
край обширной области ядра. Основная часть ядра скрыта от
земных наблюдателей темной материей — «угольным мешком».
26
Звезды в галактической плоскости медленно обращаются
вокруг ядра Галактики. При вращении твердого тела, велоси¬
педного колеса, например, все точки делают один оборот за
одно и то же время. Точка, которая находится дальше от центра,
движется быстрее. Обращение звезд в Галактике происходит
иначе: чем дальше звезда от центра, тем медленнее ее движение.
Ньютон установил, что небесное тело, находящееся в поле
тяготения другого, более массивного небесного тела, движется
вокруг него по замкнутой эллиптической орбите. Так движутся
вокруг Солнца планеты. Однако движение звезд вокруг центра
Галактики, хотя оно тоже подчиняется закону всемирного тяго¬
тения, происходит по гораздо более сложным траекториям.
Поле тяготения внутри Галактики определяется не единой
центральной притягивающей массой, которая значительно пре¬
восходит все остальное, как, например, в Солнечной системе,
а складывается из суммарного действия всей совокупности вхо¬
дящих в нее звезд. В этом случае каждая отдельная звезда дви¬
жется вокруг центра Галактики не по эллипсу, а по сложной-
кривой, которая часто имеет вид цветка со многими лепестками.
Лепестки могут располагаться в разных плоскостях, а траекто¬
рии движения звезд в подавляющем большинстве случаев ока¬
зываются даже незамкнутыми кривыми — звезды практически
никогда не возвращаются на старое место относительно центра
Галактики. Под влиянием сил взаимного притяжения отдельных
звезд и скоплений пути звезд могут очень сильно искривляться
ц усложняться. Они могут скрещиваться и пересекаться. Вообще
говоря, звезды могут даже встретиться друг с другом, только
вероятность таких событий исчезающе мала.
Судите сами. Не будем учитывать общую скорость движения
соседей Солнца вокруг центра Галактики. Рассмотрим только их
движения по отношению друг к другу. В сравнении с расстоя¬
ниями между звездами их взаимные движения крайне мед¬
ленны. Пусть движение звезд — это ползание медлительных
улиток. Длину собственного тела они проползают часов за двад¬
цать. Улитка-Солнце находится в Москве. Тогда соседи Солнца
окажутся: улитка-Сириус в Витебске, улитка-Процион —
у Минска, улитка-Толиман (старинное название ближайшей
к Солнцу звезды Альфы Центавра) — вблизи Бологого, а улитка-
Альтаир — в Воркуте. Ползут они в разные стороны. Можно
ли при этих условиях рассчитывать на встречу?
Отрезки времени, в которых удобно описывать обращение
звезд в галактиках, очень велики — это миллионы и миллиарды
лет.
Солнце движется вокруг центра Галактики со скоростью
около 250 км/с и совершает один обход вокруг него почти за
250 млн лет. Высказывались предположения, что смена геоло¬
гических эпох, наступление ледниковых периодов и другие ги¬
27
гантские катаклизмы в истории Земли связаны именно с «кос¬
мическим климатом», т. е. с положением Солнца относительно
ядра Галактики. Подобно тому как из-за наклона земной оси
ежегодное обращение Земли вокруг Солнца приводит к регу¬
лярной смене времен года, так и обращение Солнца вокруг
ядра Галактики вызывает будто бы аналогичные изменения,
только в гораздо более крупных масштабах. Эти предположе¬
ния пока не подтверждены и не опровергнуты. Они остаются
гипотезой.
Солнце — звезда, сердце нашей планетной системы. Сила
тяготения Солнца заставляет обращаться вокруг него и Землю,
и другие планеты.
Солнце — это гигантский пылающий газовый шар. Объем
его превосходит объем Земли в 1 300 ООО раз. Температура
внутри Солнца может достигать 15 000 000 К.
Астрономы обнаружили на Солнце все те же химические эле¬
менты таблицы Менделеева: водород, кислород, азот, углерод,
которые были хорошо известны ученым на Земле. Только
однажды в 1868 г. сразу несколько астрономов обнаружили
в солнечных протуберанцах ранее неизвестный химический эле¬
мент. От греческого слова гелиос — «солнце» — новый элемент
назвали гелием. В 1895 г. гелий был обнаружен в составе газов,
выделенных из минерала клевеита, а впоследствии в небольших
дозах в земной атмосфере. Теперь он с успехом служит напол¬
нителем в многочисленных светящихся рекламных трубках.
За счет чего Солнце способно непрерывно излучать в окру¬
жающее пространство чудовищный поток лучистой энергии?
Аллегорическое изображение Солнца
из книги Кая Юлия Гигина «Poeticon
Astronomicon», отпечатанной в Вене¬
ции в 1482 г. Книга вышла из-под
станка Эрхарда Ратдольта, нюрнберг¬
ского печатника, работавшего у про¬
славленного астронома Региомонта¬
на — автора астрономических «Эфе¬
мерид» (1474 г.), которыми пользо¬
вался Христофор Колумб и многие
другие мореплаватели. Перебравшись
в Венецию, Ратдольт основал собст¬
венную типографию — крупнейшую по
изданию научной литературы. «Calen-
darium» Региомонтана, опубликован¬
ный Ратдольтом в Венеции в 1476 г.,
был первой в истории книгой с ти¬
тульным листом
Будь Солнце просто раскаленным газовым шаром, оно остыло
бы всего за несколько десятков миллионов лет. Но раститель¬
ная жизнь на Земле — так свидетельствует геология — сущест¬
вует по крайней мере миллиард лет. Жизнь нуждается в солнеч¬
28
ной энергии. И стало быть, за последний миллиард лет энергия
Солнца не истощилась.
Геологические изыскания не оставляют места для тревог,
что Солнце остывает. Больше того, по данным геологов, напри¬
мер, древнейшие оледенения бывали даже более мощными, чем
последующие.
Астрономы долго искали источник неиссякающей солнечной
энергии — то «горючее», которое непрерывно обогревает всю
Солнечную систему. Обнаружить его удалось в связи с успехами
ядерной физики. В центральной области солнечного шара в силу
колоссальных температур и давлений ядра атомов с сорванными
электронными оболочками тесно прижимаются друг к другу, и
в этих условиях начинает идти термоядерная реакция превраще¬
ния водорода в гелий. В глубоких недрах Солнца идет та самая
реакция, о которой тщетно мечтали средневековые алхимики,—
реакция превращения одного химического элемента в другой.
Солнце — сгусток пылающей материи — является колоссаль¬
ным природным реактором. В течение миллиардов лет этот
реактор перерабатывает собственное вещество.
Современная наука также сумела воспроизвести эту «сол¬
нечную» реакцию, но, к сожалению, еще не научилась управ¬
лять ею. Мы знакомы с ней только в неуправляемой форме, при
взрыве; реакция превращения водорода в гелий происходит при
взрыве водородной бомбы.
Исследования показали, что при термоядерной реакции пре¬
вращения водорода в гелий выделение энергии на каждый
грамм «употребленного» водорода составляет 6-10*’ Дж. Не¬
трудно рассчитать, зная общее солнечное излучение, что «сгора¬
ние» водорода на Солнце идет со скоростью 5 миллионов тонн
в секунду.
Термоядерная реакция превращения водорода в гелий идет
только в центральной части, в глубинной «топке» Солнца.
Подавляющая же часть солнечного вещества в этой реакции не
участвует и энергии не выделяет. Поэтому, если колоссальный
общий поток солнечной энергии сопоставить с его колоссальной
массой, то окажется, что количество излучаемой энергии, при¬
ходящееся на единицу массы, например, на 1 г солнечного ве¬
щества в среднем исчезающе мало. Как заметил однажды со¬
ветский астрофизик В. Г. Курт, поток солнечной энергии, при¬
ходящийся в среднем на единицу массы Солнца, равен потоку
энергии, выделяемой такой же по массе кучей прелых листьев
в лесу.
Солнце расходует водород и стареет. Первоначально —
около 5 млрд лет назад — водород составлял около 70% от всей
массы Солнца. Теперь, по расчетам, содержание его в централь¬
ной части Солнца, его «термоядерной топке» снизилось до
30—40%- Этого хватит еще на несколько миллиардов лет.
29
приведенные выше характеристики Солнца грандиозны
только по сравнению с его «детьми» — планетами. Если же
сравнивать с другими звездами, то окажется, что Солнце —
самая простая, самая обыкновенная, самая заурядная звезда.
По всем своим свойствам оно занимает среднее положение. Есть
звезды и гораздо больше, и гораздо меньше. Есть и гораздо
горячее, и гораздо холоднее.
Лишь исследования последнего десятилетия обнаружили
особенность Солнца, которая как будто выделяет ег) из мно¬
гих миллиардов других звезд. Солнце расположено на таком
удалении от центра Галактики, на котором изменяющиеся
с расстоянием от центра скорости обращения звезд вокруг
этого центра сравниваются с постоянной скоростью обращения
спиральной волны плотности. Окружность такого радиуса на¬
зывалась бы по-русски окружностью одинакового вращения,
со-вращения. В соответствии с правилами образования научных
терминов она получила имя коротации.
Находясь на коротационной окружности Солнце избегает
прохождений через уплотнения спиральных рукавов. Может
быть, именно это обстоятельство и является необходимым усло¬
вием возникновения жизни? Однозначного ответа на этот вопрос
еще нет, но некоторые исследователи уже поспешили на всякий
случай окрестить пояс Галактики, примыкающий к коротацион¬
ной окружности, галактическим «поясом жизни».
ДИКОВИНЫ И ЗАУРЯДНОСТЬ
Мир звезд исключительно разнообразен и не раз преподно¬
сил ученым сюрпризы. Познакомимся хотя бы с плотностями
звезд.
Среди употребительных в быту материалов славится своей
плотностью свинец. Масса свинцового кубика с ребром в 1 см
равна 11,3 г. Плотность золота составляет 19,3 г/см®. Такую же
плотность имеет и вольфрам. Еще большей плотностью — соот¬
ветственно 21,5 и 22,4 г/см® — отличаются платина и иридий.
Именно из сплава платины и иридия изготавливали столетие
назад эталон метра.
Плотности золота, вольфрама, платины и иридия уже пре¬
восходят те плотности, которые, по современным представле¬
ниям, должны встречаться в недрах Земли, даже в ее ядре.
В Галактике же обнаружилась особая категория слабосве-
тящихся звезд, вещество которых находится в чудовищно
уплотненном состоянии. Из-за цвета и малых размеров за ними
укрепилось название белых карликов. Белые карлики гораздо
меньше Солнца. Многие из них меньше Земли, а некоторые
даже меньше Луны.
30
Масса 1 см^ белого карлика достигает сотен тонн. Спичеч¬
ная коробка такого вещества при взвешивании на Земле ока¬
жется в несколько раз тяжелее самого большого груженого
товарного состава. Но астрономы знают о существовании и еще
более плотных, так называемых, нейтронных звезд. Плотность
вещества нейтронной звезды в миллион миллиардов раз пре¬
вышает плотность воды. Чайная ложка такого вещества весила
бы миллиард тонн, т. е. была бы эквивалентна по массе 200
миллионов слонов. Если бы Зёмля уплотнилась до состояния
нейтронной звезды, ее поперечник составил бы всего 100 метров.
Интересно, что встречаются на небе звезды и с противопо¬
ложными свойствами: огромные по размерам и очень разре¬
женные. Они относятся к группам красных гигантов и сверх¬
гигантов. Диаметр гиганта Бетельгейзе, например, в тысячу
раз больше солнечного. Если бы он оказался на месте Солнца,
то внутри его поместилась бы не только орбита Земли, но и
орбита Марса. Зато уж плотность Бетельгейзе, особенно во
внешних слоях, невелика. Она в десятки и сотни тысяч раз
меньше плотности воздуха у поверхности Земли. Представьте
себе кинозал. Пусть в этом зале пустота, вакуум. Чтобы создать
61 Лебедя
звезда Барнарда
Сириус В
Сравнительные размеры некоторых звезд
В нем описываемую плотность, человеку достаточно один-един-
ственный раз выдохнуть. Воздух от одного выдоха легких,
заполнив равномерно зал, создаст плотность, равную плотности
вещества звезды-гиганта.
Вспомним о звездочках из Большой Медведицы — Мицаре
и Алькоре. Расположены ли они в действительности бок о бок
31
или видны рядом по воле случая, на одном луче зрения? Ведь
бывает же Луна видна «совсем рядом» с телевизионной антен¬
ной соседнего дома. Может, так же и Мицар с Алькором: одна
звезда несравненно дальше другой (кстати, одна яркая, а дру¬
гая слабая)?
Конечно, иногда такое встречается. Но как для данной пары,
так и для большинства других дело вовсе не в случайной бли¬
зости. И убедительное свидетельство против случайности —
обилие «парных» звезд. Почти каждая вторая звезда на небе
особенно в окрестностях Солнца — двойная. По теории веро¬
ятностей такого наплыва случайных совпадений произойти
никак не может.
Оказывается, пара Мицар и Алькор — типичные представи¬
тели распространенной и удивительной категории звезд. Эти
двойные звезды связаны между собой силами взаимного при¬
тяжения, реально объединены в пары. Слабая звезда — спут¬
ник — обращается вокруг яркой, главной звезды, или, если
говорить точнее, обе звезды обращаются вокруг общего центра
масс. Для некоторых двойных систем путем точнейших долго¬
летних наблюдений удалось проследить путь спутника вокруг
главной звезды, вычислить период обращения. Но такие двой¬
ные звезды — исключения. Чаще всего периоды обращения
в наблюдаемых парах исчисляются столетиями и тысячеле¬
тиями.
Пора перестать удивляться сюрпризам звездного неба.
Двойные звезды — это ли удивительно, если существуют и
тройные. Приблизительно одна треть из числа двойных звезд
являются тройными.
И вновь в качестве примера послужат нам Мицар и Алькор.
Алькор — спутник Мицара. Но уже в небольшой телескоп
видно, что сам Мицар тоже состоит из двух звезд. Они уда¬
лены друг от друга значительно меньше, чем от Алькора. Впро¬
чем, если уж вести рассказ до конца, то уточним, что главная
звезда Мицара, в свою очередь, тоже двойная. Таким образом,
вся система представляет собой четверную звезду. Бывают
системы и из пяти, шести и большего числа звезд.
Ну, а если звезды в системе из двух звезд расположены
очень тесно одна к другой? Увидим ли мы их в телескоп как
двойную звезду? Можем и не увидеть. Они будут сливаться
воедино, казаться одной звездой. А могут ли существовать
такие очень тесные пары? Да, могут. И именно их существо
ванием объясняется, например, странное подмигивание «дья
ВОЛЬСКОГО» глаза Медузы.
Как мы уже говорили, звезда Алголь — глаз Медузы из со
звездия Персея — регулярно меняет свой блеск в три раза
Кривая изменения блеска Алголя показана на рисунке. Секрет
заключается в том, что Алголь — тесная двойная система
32
Вокруг яркой центральной звезды вращается более темный
спутник. Луч зрения земного наблюдателя оказался очень бли¬
зок к плоскости орбиты спутника, и поэтому для нас спутник
время от времени частично заслоняет главную звезду. На
рисунке этому моменту соответствует точка А. Блеск Алголя
в таком положении минимален.
Продолжая двигаться на орбите, спутник отходит в сторону.
Тогда он перестает загораживать яркую центральную звезду.
Блеск Алголя —ведь наш глаз воспринимает суммарный блеск
обеих звезд — резко возрастает. Когда спутник приходит в по¬
ложение Б, он сам оказывается закрытым главной звездой. Но
поскольку спутник довольно темный, то общий блеск падает
лишь немного. Спутник выходит из-за главной звезды — блеск
Алголя достигает прежнего уровня. Истекает положенное
время, и темный спутник опять возвращается к точке А. Яркая
звезда затмевается, цикл повторяется, глаз Медузы «моргает».
Изменение блеска небесных светил, их переменность, обу¬
словлено иногда и физическими причинами. Такие звезды дей¬
ствительно светят с переменной яркостью. Они пульсируют, то
раздуваясь, то сжимаясь. Блеск их в связи с пульсацией ста¬
новится то больше, то меньше. Этим звездам суждено было сы¬
грать исключительную роль в определении расстояний в наблю¬
даемой нами части Вселенной.
2 А. А. Гурштейн
33
среди миллиардов звезд Галактики находятся звезды, спо¬
собные взрываться. Вспышка звезды — весьма величественное
зрелище во Вселенной. Иногда одна-единственная взорвав¬
шаяся звезда способна светить с такой же силой, как все
остальные 100 млрд звезд в Галактике, вместе взятые. Часто
до взрыва такая звездочка бывает настолько слаба, что астро¬
номам на Земле она не известна. Потом она неожиданно раз¬
горается и бывает видна даже днем, при свете Солнца. Назы¬
вают эти звезды как в старину, новыми и сверхновыми.
Новые звезды вспыхивают часто: мы регистрируем их один-
два раза в год, а всего в Галактике вспыхивает, по-видимому,
до сотни новых звезд в год. Блеск их возрастает в течение
нескольких дней. Относительно нормального состояния он уве¬
личивается в среднем всего в десятки тысяч раз.
Причины взрыва новых звезд видят в том, что все они —
очень тесные двойные пары. Близкое соседство приводит к тому,
чтог вещество одной звезды начинает перетекать на другую,
образуя газовую оболочку. Когда ее масса достигает критиче¬
ской величины, в оболочке возникают термоядерные реак¬
ции, — в этот момент для земного наблюдателя вспыхивает
новая звезда. Вскоре оболочка отрывается от звезды и, расши¬
ряясь, постепенно рассеивается в пространстве. После вспышки
Следы взрыва Сверхновой звезды 1054 года: Крабовидная туманность
снова начинается перетекание вещества, и через определенное
время все повторяется вновь.
Иное дело сверхновые звезды. Те вспыхивают редко: в сред¬
нем один раз в сто лет. А наблюдаются они и того реже: один
раз лет за пятьсот.
34
Старинные китайские летописи сохранили для потомков
весть о «звезде-гостье», вспыхнувшей летом 1054 г. в созвездии
Тельца. Сначала звезда была исключительно яркой и ее видели
днем. Потом блеск ее стал спадать, и через два года она совсеь.
исчезла.
В XV111 в. французский «ловец комет» Мессье, чтобы легче
было отыскивать кометы, составил подробный список видимых
в телескоп «туманных пятен». Под номером один в список попал
объект необычной формы, напоминающий растопырившего ноги
краба. Впоследствии этот объект так и назвали Крабовидной
туманностью. Она находится в созвездии Тельца.
Тщательные повторные измерения показали, что Крабовид¬
ная туманность расширяется. А по расчетам, 900 лет назад она
должна была выглядеть точкой. После сопоставления всех дан¬
ных выяснилось: Крабовидная туманность — оболочка Сверхно¬
вой, скинутая ею в результате взрыва. Она находится в том
самом месте, где 900 лет назад отметили появление Сверхновой
старинные летописи.
Две вспышки Сверхновых в Галактике последовали одна
за другой в 1572 и 1604 гг. Первую из них наблюдал известный
датский астроном Тихо Браге, вторую — австрийский ученый
Иоганн Кеплер.
В XX в., когда инструментальное оснащение астрофизики
стало неизмеримо богаче, чем в предшествующие столетия,
вспышек, доступных для наблюдений сверхновых, как назло,
не происходило. Чувство некоторого удовлетворения астрономы
наконец-таки испытали в конце февраля 1987 г. Правда, Сверх¬
новая SN 1987 А вспыхнула не в нашей Галактике, но зато
в ближайшем соседстве — в Большом Магеллановом Облаке.
Она была открыта 24 февраля канадским астрономом на обсер¬
ватории Лас Кампанас в Чили. Максимум блеска Сверхновой
в оптическом диапазоне пришелся на 27 февраля, после чего он
несколько уменьшился, но потом вновь стал возрастать. Уярче-
ние наблюдалось вплоть до 20 мая 1987 г. Эта звезда стала
первой со времени Кеплера сверхновой, которую можно было
заметить невооруженным глазом.
Большой комплекс исследований Сверхновой SN 1987 А был
выполнен с помощью аппаратуры советской орбитальной астро¬
номической обсерватории «Астрон».
Возможно, что взрывы новых и сверхновых звезд оказывали
в далеком прошлом какое-то влияние на развитие жизни на
Земле. В 1957 г. советские астрофизики И. С. Шкловский и
В. И. Красовский полушутя, полусерьезно выдвинули гипотезу
о возможной причине вымирания динозавров. Известно, что
в конце мелового периода крупные рептилии на Земле погибли.
Чем больше продолжительность жизни живого существа, тем
больше сказываются на его потомстве изменения радиационной
2* 35
обстановки. Вспышка не очень далекой сверхновой могла при¬
вести к увеличению потока космических лучей в сотни раз.
В результате такого облучения, по мысли этих ученых, и могли
погибнуть динозавры.
Впрочем, загадка динозавров остается пока что' для ученых
неразрешимой. Для объяснения их поголовного вымирания
к началу кайнозойской эры, т. е. примерно 65 миллионов лет
назад, выдвинуто, по крайней мере, 8 предположений. В каче¬
стве причин, помимо взрыва близкой сверхновой, называются:
— резкий скачок магнитного поля Земли;
— распространение эпидемического заболевания, так назы¬
ваемая, эпизоотия;
— переизбыток кислорода в атмосфере Земли;
— резкое охлаждение океана;
— падение астероида;
— столкновение Земли с ядром кометы;
— изменение состава морской воды.
Не менее трех из предложенных гипотез имеют касательство
к астрономии, и одну из них мы еще обсудим в дальнейшем.
Однако вернемся к вспышкам сверхновых. А не может ли
в одну прекрасную минуту взорваться Солнце? Не может ли
вдруг его светимость резко увеличиться или, наоборот, вне¬
запно уменьшиться? Астрономы убеждены, что с Солнцем
такого произойти не может. Подобно своим ближайшим сосе¬
дям по Галактике, оно действительно относится к самым обык¬
новенным, самым заурядным звездам.
Плотность вещества в центре Солнца достигает 150 г/см®.
Температура верхней оболочки Солнца, по сравнению
с 15 000 000 К внутри, очень скромна — всего около 6 000 К.
У самых же горячих звезд температура верхних слоев доходит
до 50 ООО К и более.
Солнце нельзя отнести ни к чересчур «молодым», ни к че¬
ресчур «старым» звездам. У него «средний возраст». Наше
«степенное» Солнце не способно ни энергично пульсировать, ни
взрываться. Ему уготована судьба подавляющего большинства
обычных звезд.
СУДЬБЫ ЗВЕЗД
Чтобы проследить, как растут деревья в лесу, нет надоб¬
ности наблюдать за ними долгие годы. Достаточно отправиться
в лес; там представлены деревья и разных пород, и всевозмож¬
ных возрастов — от молодой поросли до замшелых великанов.
Астрономам не под силу проследить за развитием какой-
либо одной звезды: для этого требуются, по крайней мере, мил¬
лионы лет. Но, «коллекционируя» звезды, сопоставляя между
36
собой их индивидуальные особенности, так же, как и для
деревьев в лесу, можно понять этапы их жизненного пути, о”
рождения до старости.
Воссоздавая картину жизни звезд, астроном испытываем
всевозможные модели — теоретически определяет характерные
особенности поведения звезд при различных допустимых пред¬
положениях об их внутреннем строении, массе, возрасте, окру¬
жающей космической среде. Однако теоретическая картина
жизни звезд, какой бы заманч'ивой она ни была, не будет пред¬
ставлять ценности, если в ней, хотя бы в скрытой форме, нару¬
шаются установленные законы природы. В своих моделях аст¬
роном обязан опираться на всю совокупность наблюдаемых
фактов и известных физических законов. Только в этом случае
модель, наиболее полно объясняющая наблюдаемые явления,
приобретает права научной гипотезы. После подтверждения
дальнейшими теоретическими исследованиями и новыми наблю¬
дениями детально разработанная гипотеза становится научной
теорией.
Но даже и научную теорию не следует считать последним
и совершенно исчерпывающим словом науки. Мы знаем много
случаев, когда для объяснения одного и того же явления в
науке одновременно разрабатывалось несколько различных
взаимоисключающих теорий. Одним из таких случаев как раз
и явл41ется проблема происхождения и развития звезд.
Хотя астрономы накопили богатый фактический материал
о химическом составе и физических характеристиках звезд,
проблема жизни звезд, их эволюции остается одной из самых
острых в современной астрономии.
Изучение судеб звезд встало в ряд актуальных астрономи¬
ческих проблем в двадцатые годы нашего столетия, после того
как астрономы научились надежно определять температуры
поверхности звезд и межзвездные расстояния.
Видимые на небе звезды заметно различаются по блеску.
Во многих случаях это объясняется тем очевидным обстоятель¬
ством, что они удалены на различные расстояния: более близ¬
кие звезды выглядят для нас более яркими. Зная истинные рас¬
стояния до звезд, астрономы научились путем вычислений тео¬
ретически как бы «отодвигать» или, наоборот, «придвигать»
все исследуемые звезды на одинаковое стандартное расстояние
от Солнца в 32,6 световых года. Тем самым, открылся путь для
сравнения блеска различных звезд и определения их свети¬
мости, т. е. того количества лучистой энергии, которое они излу¬
чают в окружающее пространство.
Независимо друг от друга датчанин Эйнар Герцшпрунг и
американец Генри Рессел обратили внимание на то, что два
характерных признака — светимость и температура поверх¬
ности — дают возможность разделить все множество звезд на
37
очень небольшое число четко разграниченных групп. Этот
pJSзyльтaт наглядно виден на диаграмме, носящей название
диаграммы Герцшпрунга — Рессела.
Для построения диаграммы используются все звезды, для
которых известны температура поверхности и светимость. Шка¬
лой температур служит ось абсцисс. По оси ординат отклады¬
вают светимость звезд, — чем большее количество энергии
-6
-5^
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5Н
6
7
£ 8
Е ^
о Юн
% 13
О 14
15-
^Сверхгиганты
■
Щ^,1\1ганты
'г :4-Т
Белые карлики
Температура поверхности звёзд (К)
Диаграмма Герцшпрунга — Рессела
излучает звезда, тем выше должно быть ее положение на оси
ординат. Каждой звезде с известными характеристиками на
диаграмме Герцшпрунга — Рессела соответствует одна точка.
Вам должно сразу броситься в глаза, что точки на диаграмме
Герцшпрунга — Рессела вовсе не разбросаны хаотично. Подав¬
ляющее большинство их ложится на так называемую главную
последовательность, — полосу диаграммы, протянувшуюся с
плавным изгибом из левого верхнего угла в правый нижний.
Звезды, которые попадают в эту полосу диаграммы Герц¬
шпрунга — Рессела, астрономы называют звездами главной
последовательности.
Небольшая доля точек попадает в область левее и ниже
главной последовательности. Они принадлежат звездам с очень
38
высокой температурой поверхности и аномально низкой свети¬
мостью. Эти звезды составляют группу белых карликов.
Отдельную группировку образуют звезды в правом верхнем
углу диаграммы. Те имеют небольшую температуру поверхности,
но светят необычайно ярко. В эту область диаграммы попа¬
дают красные гиганты и сверхгиганты.
Диаграмма Герцшпрунга — Рессела наводит на мысль, что
мир звезд не является застывшим: характерные особенности
диаграммы явно связаны с различными этапами жизни звезд.
Но в какую сторону идет процесс старения звезд? Может быть,
вновь родившиеся звезды расположены в левом верхнем углу
диаграммы, и по мере роста они медленно спускаются вдоль
главной последовательности в ее нижнюю часть? А может быть,
процесс идет как раз в противоположном направлении: в моло¬
дости звезды бывают холодными и неяркими, а с течением вре¬
мени разогреваются и светят гораздо ярче? Что представляют
из себя такие особые группы звезд, как белые карлики и крас¬
ные гиганты? Ответы на эти вопросы стали мало-помалу прояс¬
няться лишь тогда, когда астрономы и физики совместными
усилиями обнаружили источник звездной энергии — термоядер¬
ную реакцию превращения водорода в гелий.
Расчеты показали, что к числу короткоживущих звезд обя¬
заны принадлежать в первую очередь наиболее горячие звезды
с высокой светимостью. Они расходуют свое водородное «горю¬
чее» настолько расточительно, что срок их существования при
наблюдаемых темпах переработки водорода может быть в кос¬
мическом масштабе времени лишь очень непродолжительным.
Следовательно, подобная звезда должна либо быстро сменить
«образ жизни», либо погибнуть.
Очень молодыми оказались переменные звезды с неправиль¬
ным изменением блеска типа Т Тельца. Их детальное изучение
помогло предложить вариант стройной теории рождения звезд.
Рассмотрим холодное межзвездное облако пыли и газа
с массой, примерно равной массе нашего Солнца, и размерами,
достигающими размеров современной Солнечной системы.
Физики видят ряд причин, по которым равновесие внутри такого
облака может быть внезапно нарушено, и все его частицы со
скоростью свободного падения устремятся к центру. Для опи¬
сания подобного явления астрономы используют термин кол¬
лапс — стремительное сжатие. Коллапсирующее облако по кос¬
мическим масштабам времени в мгновение ока — всего за поло¬
вину земного года — уменьшается до размеров, которые лишь
в 100 раз превышают нынешние размеры Солнца. В этот период
мы уже имеем дело не с облаком газопылевой материи, а с
рождающейся звездой.
В коллапсирующем облаке высвобождается огромное коли¬
чество внутренней энергии, что приводит к разогреву облака.
39
Температура поверхности звездного «эмбриона» достигает еще
всего только четырех тысяч кельвинов, но суммарная светимость
всей огромной поверхности облака в сотни раз превосходит
светимость Солнца. Весь описанный процесс идет настолько
стремительно, что со стороны должно казаться, будто на небе
среди холодной газопылевой межзвездной материи практически
мгновенно появляется неизвестная раньше звезда.
Вновь загоревшаяся на небе звезда — пока еще только
«эмбрион» звезды — продолжает уменьшаться в размерах и
разогреваться. Этот процесс по космическим меркам также
идет быстро, но несравненно медленнее, чем коллапс.
Во второй фазе своей эволюции формирующаяся звезда
быстро вращается, из ее недр через разные промежутки вре¬
мени вырываются мощные струи вещества, которые способны
унести в общей сложности до одной трети первоначальной
массы сжавшегося облака. Со стороны блеск такой формирую¬
щейся звезды должен изменяться быстро и без всякой регуляр¬
ности, иными словами, для земного наблюдателя это будет
типичная неправильная переменная звезда типа Т Тельца.
Период жизни формирующейся звезды с массой, близкой
к массе Солнца, в стадии неправильной переменной типа Т
Тельца может достигать 50 млн лет. Постепенно размеры такой
звезды сокращаются до размеров Солнца, утечка вещества из
недр замирает, температура недр достигает критического зна¬
чения в 10 млн кельвинов, и термоядерная реакция превраще¬
ния водорода в гелий становится основным источником звезд¬
ной энергии. Молодая звезда полностью сформировалась: она
достигла третьей, стабильной стадии своего существования,
в которой может спокойно находиться’ несколько миллиардов
лет. Температура поверхности и светимость этой звезды теперь
полностью соответствуют характеристикам звезд главной после¬
довательности диаграммы Герцшпрунга — Рессела.
Астрономы, разработавшие изложенную картину рождения
и роста звезд, приводят веские доводы в ее защиту. Однако
встречаются приверженцы и другой точки зрения: звезды рож¬
даются не из разреженного газопылевого облака, а из сверх¬
плотного, еще не известного науке дозвездного вещества. В ре¬
зультате чудовищного взрыва такое сверхплотное дозвездное
вещество распадается на отдельные фрагменты, каждый из ко¬
торых, расширяясь до нормального звездного состояния, стано¬
вится отдельной звездой. Как видно, эта точка зрения диамет¬
рально противоположна теории коллапса газопылевого облака.
Время и новые научные поиски способны разрешить любой
самый сложный научный спор. А пока вновь появляющиеся
наблюдательные данные заставляют отдавать предпочтение
теории происхождения звезд из коллапсирующего газопылевого
облака.
40
ФИНАЛ
По мере сгорания водорода температура и давление в нед¬
рах звезды увеличиваются. В звезде начинают выделяться очень
плотное гелиевое ядро и разреженная оболочка. Остатки водо¬
рода «выгорают» на границе ядра и оболочки. При этом обо¬
лочка непрерывно раздувается и температура на поверхности
звезды снижается. Земной наблюдатель этой реальной физиче¬
ской картины, разумеется, не видит, и его информация свиде¬
тельствует о событиях как будто бы прямо противоположных.
Земной наблюдатель со стороны фиксирует, что со всей огром¬
ной оболочки такая звезда в общей сложности излучает еще
больше света, чем прежде. Эта звезда покидает главную после¬
довательность диаграммы Герцшпрунга — Рессела. Она/сраснь(ы
гигант.
Неэкономно расходуя энергию, красный гигант в короткий
срок растрачивает остатки водорода. Подогрев оболочки пре¬
кращается, и в дальнейшем она рассеивается в пространстве.
Небольшое ядро наблюдается теперь как очень плотная и горя¬
чая звезда — белый карлик.
Независимо от того, справедлива или не справедлива изло¬
женная теория, можно считать установленным фактом, что
«жизнь» звезды — это поединок двух противоборствующих сил.
Давление горячих газов изнутри постоянно стремится увеличить
размеры звезды. Напротив, гравитационные силы взаимного
притяжения всех составляющих звезду частиц вещества стре¬
мятся как можно больше сжать ее.
Звезда остается в обычном «уравновешенном» состоянии,
пока давление горячих газов и гравитационное сжатие взаимно
компенсируются. В результате выгорания- водородного «топ¬
лива» действие гравитационных сил оказывается резко преоб¬
ладающим. Тогда наступает стремительное сжатие звезды.
Теория рассматривает три варианта «агонии» состарившихся
звезд.
Звезды с массой меньше 1,2—1,4 массы Солнца, как описано
выше, сжимаются до состояния белых карликов. Все атомы
в недрах белых карликов разрушены на составляющие их эле¬
ментарные частицы. Вещество белых карликов состоит из «сти¬
снутых» атомных ядер и электронов.
Если исходная масса звезды превосходила массу Солнца
более чем в 1,2—1,4 раза, то звезда сжимается гораздо силь¬
нее: до состояния тусклой и сверхплотной нейтронной звезды.
Недра подобной звезды должны состоять из нейтронов, обра¬
зующихся при сверхбольших плотностях за счет слияния про¬
тонов с электронами.
Существование нейтронных звезд было давно предсказано
теоретически, но обнаружить их оказалось далеко не просто.
41
Жизненный путь звезд глазами художника (масса звезд указана в долях
массы Солнца)
42
и. с. Шкловский образно называл нейтронные звезды неулови¬
мой «синей птицей» астрофизиков-теоретиков, о которой они
мечтали на протяжении трех десятилетий.
Открытие нейтронных звезд, как водится, было сделано со¬
вершенно случайно. В августе 1967 г. Жаклин Белл — аспи¬
рантка известного английского радиоастронома Энтони
Хьюиша — в старинном университетском городке Кембридже
во время рядовых наблюдений мерцания радиоисточников обна¬
ружила поступающие из одной точки неба очень короткие и
очень правильные радиоимпульсы, напоминающие быстро чере¬
дующиеся точки азбуки Морзе.
«Это казалось нелепым, — вспоминал позднее Э. Хьюищ. —
Столь регулярные импульсы просто не могли приходить из
«звездного пространства».
Полгода — беспрецедентный случай в современной астроно¬
мии! — открытие держалось в строжайшей тайне, а неведомый
радиоисточник среди персонала обсерватории получил сокра¬
щенное обозначение LGM. Оно происходило от начальных букв
английских слов little green men — «маленькие зеленые чело¬
вечки», как в шутку порой называют на Западе выдуманных
обитателей других миров. Только когда дальнейшие исследо¬
вания полностью исключили возможность искусственного про¬
исхождения регистрируемых в Кембридже сигналов, новость
была предана огласке. Это произошло в начале 1968 г.
При последующих поисках за короткий срок было обнару¬
жено несколько десятков загадочных источников правильных
радиоимпульсов. Интервалы между импульсами этих источни¬
ков были различными — от одного всплеска каждые 4 с до бы¬
стрых мерцаний, чередующихся через несколько сотых долей
секунды. За вновь открытыми объектами Вселенной укрепилось
название пульсирующих радиоисточников, или сокращенно
пульсаров.
Скрупулезные теоретические выкладки показали, что вспле¬
ски радиоизлучения пульсаров, отличающиеся исключительно
высокой равномерностью, обязаны своим происхождением их
вращению. Пульсары окружены магнитными полями, напряжен¬
ность которых в миллионы раз превосходит напряженность
самых мощных магнитных полей, когда-либо созданных в усло¬
виях Земли. Собственные магнитные поля как бы фокусируют
радиоизлучение пульсаров в узкие пучки, и они становятся по¬
хожими на вращающиеся космические радиомаяки. Когда луч
такого маяка-пульсара поворачивается к Земле, мы наблюдаем
очередной всплеск его радиоизлучения.
Один из пульсаров оказался расположенным в центре старой
знакомой — Крабовидной туманности. Частота его пульсаций
достигает 30 импульсов в секунду. Очевидно, что вращаться
вокруг своей оси со скоростью 30 об/с, как это делает пульсар
43
Крабовидной туманности, и не разлететься при этом на куски
под действием сил инерции может только очень малое по своим
размерам тело. Различные оценки привели к одним и тем же'
результатам: размеры пульсаров очень скромны, гораздо
меньше размеров даже небольших планет вроде Земли —
поря’дка 10 км.
В итоге мало-помалу были собраны исчерпывающие доказа¬
тельства того, что пульсары действительно представляют собой
теоретически предсказанные тремя десятилетиями ранее ней¬
тронные звезды — звезды, находящиеся в последней стадии
своей эволюции.
По современным представлениям, нейтронная звезда по¬
крыта твердой, жесткой кристаллической корой с толщиной
порядка одного километра. Так велика сила тяготения на этой
звезде, что самая крупная гора на ее поверхности не смогла бы
подняться выше 2,5 см. Под корой в недрах звезды находится
сверхтекучая «нейтронная жидкость». Чудовищные условия ней¬
тронной звезды приводят к тому, что все пустоты в атомах
«выжимаются»: нейтронная звезда становится как бы одним
цельным атомным ядром фантастических размеров. Плотность
нейтронных звезд, как мы уже рассказывали, неслыханно
велика: она заключается в пределах от Ю'^ до 10'® г/см®. Общая
энергия излучения такого пульсара, как например, пульсар
Крабовидной туманности, в тысячи раз превосходит энергию,
излучаемую Солнцем.
Продолжительные наблюдения позволили обнаружить, что
вращение некоторых пульсаров едва заметно замедляется. Это
легко объяснимо: кинетическая энергия вращения нейтронной
звезды переходит в излучение, и пульсар постепенно «замирает».
Помимо общего незначительного замедления вращения,
у отдельных пульсаров наблюдаются непредвиденные скачко¬
образные увеличения скорости вращения. Они находятся на пре¬
деле чувствительности современной аппаратуры, составляя не
более десятимиллионной доли секунды между соседними им¬
пульсами. Эти скачки в скорости вращения пульсаров связы¬
вают с перестройкой структуры их коры, можно сказать, со
своего рода «звездотрясениями».
К середине 80-х годов радиоастрономы занесли в каталоги
свыше четырехсот состарившихся звезд — пульсаров.
Третий теоретически возможный вариант звездной «кончины»
представляет собой гравитационное сжатие звезд с массой
больше двух масс Солнца. В соответствии с выводами теории
относительности, вокруг них в результате гравитационного сжа¬
тия возникает настолько сильное искривление пространства, что
электромагнитное излучение вообще не в силах вырваться за
пределы этого объекта. Звезды, претерпевающие такое сжатие,
становятся «невидимками».
44
Некоторые физики склонны образно называть возникающее
при этом явление «черной дырой» в пространстве. Благодаря
своему чудовищному гравитационному полю «черная дыра»
не только ничего не излучает, но даже захватывает и поглощает
всякое проходящее мимо излучение. Физические проблемы, свя¬
занные с последующей судьбой таких звезд, являются одними
из наиболее интригующих в современной астрофизике.
Вернемся вновь к диаграмме Герцшпрунга—Рессела и
попробуем в рамках изложенной теории наглядно представить
себе все этапы эволюции звезды.
На рисунке с диаграммой Герцшпрунга — Рессела сплошной
линией («лентой») со стрелками показаны перемещения звезды
Температура пдверхности звёзд
Эволюционный трек звезды на диаграмме Герцшпрунга — Рессела
ПО мере ее «возмужания», или как говорят астрономы, ее эво¬
люционный трек. Этот эволюционный трек начинается в пра¬
вом нижнем углу диаграммы, когда только-только формирую¬
щаяся звезда еще холодна и светит слабо. Вскоре — за не¬
сколько десятков миллионов лет — звезда разогреется и достиг¬
нет главной последовательности. Затем на протяжении несколь¬
ких миллиардов лет она медленно поднимается вдоль главной
последовательности снизу вверх, становясь все более яркой и
горячей. Однако в какой-то момент времени, несмотря на про¬
должающееся увеличение общей светимости, температура по¬
верхности звезды уже не увеличивается, а убывает. Характе¬
45
ристики звезды на диаграмме Герцшпрунга — Рессела начи¬
нают изменяться в сторону звезд-гигантов.
Проходит еще немного времени, и звезда красный гигант
достигает поворотной точки своего существования: она начи¬
нает сбрасывать разреженную оболочку. Итог: светимость
звезды резко падает, а температура поверхности быстро нара¬
стает. Эволюционный трек звезды поворачивает на 180°. Даль¬
нейшие события происходят достаточно быстро: звезда уходит
из области красных гигантов, пересекает под прямым углом
главную последовательность, спускается в область белых кар¬
ликов и отправляется на «кладбище звезд».
Самой длительной фазой существования звезды является та
фаза, когда она впервые выходит на главную последователь¬
ность. В зависимости от начальной массы звезда может выйти
на главную последовательность немного ниже или немного
выше. Соответственно в процессе дальнейшей эволюции, она
может попасть в область красных гигантов или сверхгигантов,
а в конце жизни, как мы рассказывали, оказаться в числе бе¬
лых карликов, нейтронных звезд или «черных дыр».
Вот к каким далеко идущим выводам может привести кро¬
потливый теоретический анализ такой, на первый взгляд, не¬
взрачной схемы, как диаграмма Герцшпрунга — Рессела.
Длительный практический опыт людей убеждает в том, что
любая форма энергии обязательно переходит в конечном счете
в теплоту. А теплота имеет примечательную особенность без¬
возвратно рассеиваться в окружающем пространстве. В резуль¬
тате обобщения такого опыта появился в науке принцип, нося¬
щий название второго закона термодинамики. Наиболее про¬
стая формулировка его такова: в замкнутой, изолированной
системе теплота не может сама собой переходить от более
холодного тела к более горячему.
Автор второго закона термодинамики немецкий физик Клау¬
зиус вывел из него пессимистические следствия. Клаузиус счи¬
тал, что Вселенную в соответствии с этим законом ждет неми¬
нуемая «тепловая смерть». Будущая картина Вселенной рисо¬
валась ему в виде несметного скопища «трупов» остывших звезд.
Однако идею «тепловой смерти» Вселенной современная
наука отвергла. Действительно, может наступить и наступает
«тепловая смерть» отдельных звезд и звездных систем. Но вто¬
рой закон термодинамики неприменим ко всей Вселенной в
целом.
Рассмотрим пример. Температура в грозовом разряде дости¬
гает гигантских значений, хотя температура окружающей атмо¬
сферы и грозовых туч вряд ли превышает -|-25°С. Что это?
Концентрация энергии и нарушение второго закона термодина¬
мики? Нет. Просто-напросто закон относится лишь к изолиро¬
ванным системам. А тучи запасли энергию из внешних источни¬
46
ков, они запасли энергию ветра и солнечных лучей. При столк¬
новении туч запасенная ими энергия перешла в энергию элек¬
трического разряда.
Приведенный пример помогает понять несостоятельность кон¬
цепции «тепловой с.мерти» безграничной Вселенной. По отно¬
шению к любой ограниченной части Вселенной — будь то даже
целая галактика или система галактик — всегда существуют
другие, внешние области. И благодаря существованию внешних
источников во Вселенной может происходить очень многообраз¬
ное перераспределение энергии.
СОНМЫ ГАЛАКТИК
Диковинные особенности строения отдельных звезд, их рож¬
дение и эволюция, вспышки новых и сверхновых — все эти вол¬
нующие проблемы современной звездной астрономии отступают
перед захватывающей воображение картиной бескрайнего про¬
странства Вселенной, заполненного несметными множествами
галактик, каждая из которых, подобно нашей Галактике, насчи¬
тывает в своем составе многие десятки и сотни миллиардов
звезд.
Начало переписи иных галактик, сам того не подозревая,
положил, как мы уже говорили, астроном Шарль Мессье—наблю¬
датель комет, поместивший в конце XVIII в. во французском
астрономическом ежегоднике первый список небесных «туман¬
ных пятен». Заметных туманностей он обнаружил на первых
порах чуть более сотни. До сих пор в научной литературе эти
объекты чаще всего обозначают буквой М и номером, который
они имели в списке Мессье.
Очень скоро Вильям Гершель, энергичный исследователь
строения нашей Галактики, расширил список Мессье и довел
перечень туманностей и звездных скоплений до двух с половиной
тысяч.
Гершель оказался интуитивно прав, разделяя точку зрения
некоторых своих предшественников, что по крайней мере часть
из небесных «туманных пятен» является «островными вселен¬
ными» — самостоятельными звездными системами, подобными
системе Млечного Пути. Однако доказать эту концепцию во вре¬
мена Гершеля было еще невозможно, и спор о местонахожде¬
нии небесных туманностей растянулся более чем на столетие.
В конце XIX в. был составлен «Новый Генеральный каталог
туманностей и звездных скоплений», или сокращенно NGC. Он
насчитывал уже 7840 объектов, которые получили обозначение,
состоящее из индекса NGC и номера внутри этого каталога.
Содержание NGC давало обильный материал для статистиче¬
ского анализа, причем в то время как все поиски туманностей
вблизи самого Млечного Пути оказались полностью безрезуль¬
47
татными — там ни разу не было обнаружено ни одной туман¬
ности— с приближением к полюсам Галактики количество
открытых туманностей систематически увеличивалось. Это об¬
стоятельство казалось решающим доводом в пользу вывода, что
Галактика NGC 891 в созвездии Андромеды. Хорошо различим слой погло-
щаюи^ей свет темной пылевой материи
туманности принадлежат нашей Галактике, и все вещество Все¬
ленной сосредоточено лишь в пределах звездной системы Млеч¬
ного Пути.
«Вопрос о том, являются ли туманности другими галакти¬
ками, едва ли больше нуждается в обсуждении», — читаем мы
в одной из книг по истории астрономии, вышедшей в 1905 г.—
«На него ответил сам ход исследований. Можно с уверенностью
сказать, что никто из компетентных мыслящих людей, распола¬
гая всеми имеющимися аргументами, не может в настоящее
время считать любую из отдельных туманностей звездной систе¬
мой того же ранга, что и Млечный Путь».
В этот период, когда преобладающее большинство исследо¬
вателей уже сдавало идею «островных вселенных» в архив,
только наиболее дальновидные среди астрономов еще продол¬
жали отстаивать возможность того, что отсутствие туманностей
вблизи плоскости Млечного Пути может быть всего-навсего
следствием какого-либо побочного наблюдательного эффекта, —
например, поглощения света удаленных внегалактических объ¬
ектов слоем газопылевой материи, находящимся в плоскости
Млечного Пути. Именно так оно и оказалось.
«Великий спор» между сторонниками и противниками
«островных вселенных» был окончательно разрешен в 20-е годы
нашего столетия американцем Эдвином Хабблом. Пользуясь
фотографиями туманности Андромеды, полученными с помощью
крупнейшего телескопа мира, Хабблу удалось измерить харак¬
48
теристики отдельных звезд, и на основе различных предположе¬
ний дать несколько независимых оценок расстояния до этой
туманности и тем самым бесспорно доказать, что она находится
далеко за пределами звездной системы Млечного Пути.
Галактика NGC 4594 в созвездии Девы. Она относится к наиболее ярким
галактикам неба. Будучи удалена от Земли в десять раз дальше туманности
Андромеды,^ эта сверхгигантская галактика типа Sb попадает в число ярчай¬
ших благодаря своей чрезвычайно высокой светимости. Обраи^ает на себя
внимание примечательная форма этой галактики. Внешний вид небесных
объектов очень часто служит астрономам источником вдохновения в поисках
их собственных имен, и именно в результате сходства с головным убором
латиноамериканцев галактика NGC 4594 получила наименование «Сомбреро»
Используя совокупность своих методов, Хаббл исследовал
Вселенную до огромного расстояния в 500 миллионов световых
лет. Далеко не все из описанных прежде Мессье, Гершелем и
другими астрономами «туманных пятен» оказались чужими
галактиками. Часть из них на самом деле были светящимися
или освещенными со стороны газовыми туманностями. Но на¬
ряду с этим работы Хаббла окончательно доказали существова¬
ние огромного количества «островных вселенных» — чужих
галактик. В исследованной им области радиусом в 500 миллио¬
нов световых лет по оценке должно было насчитываться до 100
миллионов других галактик.
Предпринять классификацию галактик на практике оказа¬
лось более сложным, нежели систематизировать особенности
звезд. Рассказывая о судьбах звезд, мы пользовались приме¬
ром с деревьями в лесу: прогулка по лесу позволяет в короткий
срок, не тратя времени на наблюдения за развитием каждого
отдельного дерева, выявить основные характерные черты пере¬
49
хода от молодых деревьев к старым. Применительно к изуче¬
нию галактик этот простой пример уже не отражает трудности
задачи. В этом случае астрономы предпочитают другой пример:
пусть воображаемые внеземные исследователи, посетив Землю,
попытаются установить характер изменения облика людей в за¬
висимости от их возраста.
Какой из многочисленных бросающихся в глаза внешних
признаков человека явится в этой задаче определяющим?
Конечно, большое значение может играть и действительно
играет рост. Но, вооружившись полноценными статистическими
данными по росту людей на земном шаре, наши воображаемые
исследователи тотчас попадут в тупик, ибо как нам всем хорошо
известно, рост многих людей заметно различается в зависимости
от национальных или индивидуальных особенностей. Рост афри¬
канских пигмеев и людей-лилипутов окончательно докажет, что
этот признак для определения возраста людей является ненуж¬
ным. Но еще в худшем положении окажутся те, которые попро¬
буют взять за основу классификации цвет кожи. Воображаемые
внеземные ученые могут предположить, что с возрастом кожа
людей темнеет или, наоборот, светлеет, что на самом деле
иногда случается, но пользуясь этим признаком они встанут на
совершенно ложный путь. Одним словом, признаки возраста,
которые в повседневной жизни легко отмечают для себя даже
неискушенные люди, оказываются с точки зрения научного
исследования потонувшими среди множества других, легко раз¬
личимых и кажущихся на первый взгляд гораздо более сущест¬
венными: рост, вес, цвет кожи, цвет глаз, цвет волос.
Разнообразие форм галактик на небе настолько велико, что
выбор внешнего признака для их классификации был также
затруднителен, как выбор признака для определения возраста
человека. НоХабблу удалось преодолеть эту трудность. Предло¬
женная им классификация представлена на рисунке. Она вклю¬
чает в себя три основных последовательности галактик. В левой
части схемы Хаббла располагаются галактики, которые наблю¬
даются на небе, как сгустки звезд более или менее правильной
эллиптической формы. Обозначаются эти галактики латинской
буквой Е с цифровым индексом от О до 7 в зависимости от сте¬
пени эллиптичности. Галактика типа ЕО имеет почти сфериче¬
скую форму: на фотопластинке ее изображение выглядит почти
правильным кружком. Галактика же типа Е7 среди всех эллип¬
тических галактик имеет наиболее уплощенную форму. От
галактик типа Е7 расходятся две параллельные последователь¬
ности спиральных галактик, которые обозначаются латинской
буквой S. Для верхней последовательности так называемых
нормальных галактик характерна спиральная структура с вет¬
вями, расходящимися непосредственно от центра. Нормальные
галактики с туго закрученными спиралями обозначаются 'как
50
Sa NGC 4594
SBa NGC 2859
Sb NGC 2841
SBb NGC 5850
Sc NGG 5457 (MIOI)
SBc NGC 7479
Телескопические фотографии галактик различных типов
51
Sa, если спирали закручены менее туго, то галактику следует
отнести к типу Sb, и, наконец, галактики со слабо закручен¬
ными спиралями относят к типу Sc. Нижняя последовательность
носит название «пересеченных галактик» и характеризуется тем,
что представленные здесь объекты содержат светящиеся пере¬
мычки. «Пересеченные галактики» обозначаются как SB с добав¬
лением в зависимости от закрученности спиралей, так же как
в предыдущей последовательности, малых букв а, Ь или с.
Sb
Эллиптические
ЕО ЕЗ Е7
Классификация галактик, которую образно называют «камертоном Хаббла»
Описанная классификация, или, как ее называют в шутку
«камертон Хаббла», возникла задолго до появления каких бы
то ни было гипотез, объясняющих физический смысл эволюции
галактик. Но в ней оказалось заложенным рациональное физи¬
ческое зерно. В последующем классификация Хаббла дополня¬
лась и детализировалась, но тем не менее, как выразился один
из астрономов, «она сохранила свое основополагающее значение
и не померкла в свете блестящих достижений последующего
времени».
Работами Хаббла и его последователей система Млечного
Пути была низвергнута с пьедестала особой всеобъемлющей
звездной системы. Так же, как раньше наше Солнце оказалось
обычной, банальной звездой, так и наш Млечный Путь — галак¬
тика, в которую входит Солнце — оказался обычной банальной
звездной системой, затерявшейся в просторах Вселенной среди
сонма других подобных ей звездных систем, других галактик.
ВСТРЕЧА С НЕМЫСЛИМЫМ
Уже первые крохотные телескопы позволили астрономам рас¬
ширить границы доступного им пространства и разглядеть
звезды, слишком слабые для наблюдения невооруженным гла¬
зом. Большие телескопы XX века поведали, что в необъятных
просторах Вселенной плывут бесчисленные фантастические
миры, превосходящие все, что могло представить себе самое
52
богатое воображение. Число галактик, которые наблюдаются
ныне на больших телескопах, превосходит число наблюдаемых
звезд: на всем небе их насчитываются не десятки, а сотни мил¬
лиардов. Пятиметровый телескоп способен различить в преде¬
лах одного лишь ковша Большой Медведицы до миллиона
«звездных островов».
Интерес к изучению мира галактик еще более возрос после
того, как новые наблюдения выявили в некоторых из них при¬
знаки огромных по своим масштабам быстротечных процессов.
В 1943 г. Карл Сейферт обнаружил несколько спиральных
галактик, обладающих очень компактным и необычно ярким
ядром. Интенсивные линии излучения на спектрограммах ядер
этих галактик — они получили название сейфертовских — ука¬
зывали на гигантские потоки газа, движущегося в окрестностях
ядра со скоростями в несколько тысяч километров в секунду.
Яркость сейфертовских галактик нерегулярно изменяется, оста¬
ваясь аномально-большой в инфракрасной области спектра. Эти
галактики с взрывающимся время от времени ядром являются
также мощными источниками радиоизлучения.
Под руководством Б. А. Воронцова-Вельяминова в Москве
были исследованы многочисленные случаи близких друг к другу
взаимопроникающих и взаимодействующих галактик. Эти ра¬
боты также указывали на сложные, динамичные процессы в
мире галактик, связанные с выделением больщих количеств
энергии.
Выполненные астрономами оценки привели к ошеломляю¬
щим результатам. Оказалось, что выделение энергии в ядрах
галактик, находящихся в «возбужденном» состоянии, относится
к числу наиболее грандиозных процессов природы, поиски
источников которых — так же, как за несколько десятилетий
до этого поиски источников энергии звезд — могут иметь след¬
ствием новую революцию в физике да и во всем естествознании.
По самым скромным подсчетам, выделяемая при взрывах
ядер галактик энергия эквивалентна той энергии, которая выде¬
лилась бы при мгновенном полном переходе в энергию массы
покоя в миллион солнечных масс. За счет чего выделяется такая
энергия?
Рассматривалась возможность, что в результате скопления
звезд в ядрах галактик либо резко увеличивается количество их
столкновений, либо возрастает число вспышек массивных звезд,
которые ведут себя, как сверхновые. Однако наблюдательные
данные свидетельствуют о том, что активная область ядра явля¬
ется очень компактной, в связи с чем следует отдать предпочте¬
ние идее, что она связана с единым телом. Тем самым более
реальной кажется модель, согласно которой в центре ядра галак¬
тики находится сверхмассивное коллапсировавшее тело, которое
и взаимодействует с окружающей газопылевой материей.
53
Третьей достаточно правдоподобной возможностью является
модель, при которой в центре ядра располагается сверхмассив-
ное вращающееся магнитоплазменное тело, которое называют
магнитоидом. Не исключено рассмотрение и гибрида из всех
этих вариантов: компактная звездная система, содержащая маг-
нитоид, в центре которого, возможно, находится еще и «черная
дыра».
Выдающийся вклад в изучение ядер галактик внес советский
ученый, академик В. А. Амбарцумян. В 1970 г. на XIV съезде
Международного астрономического союза, проходившем в Ве¬
ликобритании, один из ведущих американских ученых отметил,
что «никто из астрономов не стал бы сегодня отрицать, что
тайна и В самом деле окружает ядра галактик, и первым, кто
осознал, какая богатая награда содержится в этой сокровищ¬
нице, был Виктор Амбарцумян».
Проблемы активности ядер галактик неразрывно связаны
с проблемой происхождения галактик. Здесь — так же, как и
в вопросе происхождения звезд — существуют две диамет¬
рально противоположные позиции. Согласно одной точке зрения,
число защитников которой сейчас не очень велико, галактика
рождается непосредственно из первичного сверхплотного веще¬
ства. Однако в этом случае законов современной физики ока¬
зывается недостаточно для описания наблюдаемых явлений и,
следуя таким путем, для объяснения происхождения галактик
требуется уточнить область применения ряда основных физиче¬
ских законов. Мнение большинства астрономов склоняется
к тому, что галактики, так же как и звезды, возникли в резуль¬
тате конденсации вещества. Впрочем, на примере вопроса об
«островных вселенных», мы в очередной раз имели возможность
убедиться, что научные споры отнюдь не решаются большин¬
ством голосов.
При решении вопроса о происхождении галактик нужны не
догадки, а неуклонное накопление фактов, построение новых,
все более совершенных моделей.
БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ
Изучением Вселенной как единой совокупности движущейся
материи занимается увлекательная область современной астро¬
номии — космология.
Первым фактом, который потребовал серьезного космологи¬
ческого объяснения, был так называемый парадокс Ольберса.
Немецкий астроном Генрих Ольберс в начале XIX в. заду¬
мался над тем, почему ночное небо выглядит для земного
наблюдателя темным. Действительно, почему? Чем дальше
находятся от нас звезды, тем меньше их видимый на неб.е
блеск. Блеск звезд, как и любых других точечных источников
54
света, ослабевает пропорционально квадрату расстояния.
Однако, если считать звезды распределенными в пространстве
равномерно, суммарное число звезд, находящихся на заданном
от нас расстоянии, возрастает пропорционально квадрату рас¬
стояния. В итоге получается, что ослабление.суммарного блеска
звёзд из-за их удаленности должно совершенно строго компен¬
сироваться возрастанием их численности. И все ночное небо
в этом случае должно выглядеть для нас сплошь светящимся.
Парадокс Ольберса. Считаем для простоты, что все звезды имеют одинако¬
вый блеск и распределены в пространстве равномерно. В этом случае число
звезд в тонком сферическом слое радиуса R (слой А) оказывается пропорцио¬
нальным его поверхности, т. е. пропорциональным R^. Пусть суммарный блеск
звезд слоя А на рассматриваемом участке неба составляет величину L. Наблю¬
даемый с Земли блеск каждой звезды в произвольном тонком слое Б, удален¬
ном на расстояние kR, уменьшится по сравнению со слоем А в раз. Однако
их количество, приходяш^ееся в слое Б на тот же участок неба, по сравнению
со слоем А возрастет в раз. Таким образом, суммарный блеск звезд про¬
извольного слоя Б на рассматриваемом участке неба также составит вели¬
чину L. Вывод, который следует из этого теоретического рассуждения: по¬
скольку с удалением от Земли суммарный блеск звезд из каждого последу-
юи^его более далекого слоя не ослабевает, все ночное небо для земного наблю¬
дателя должно выглядеть сплошь покрытым звездами, примыкающими вплот¬
ную одна к другой. Однако на практике, как хорошо известно, этого не
наблюдается
СПЛОШЬ покрытым расположенными вплотную друг к другу звез¬
дами.
Этого, однако, как всем хорошо известно, не наблюдается.
И либо звезды в масштабах Вселенной распределены далеко
неравномерно, либо существуют какие-то физические причины,
которые дополнительно ослабляют поток света от удаленных
объектов.
Парадокс Ольберса служит тем наблюдательным фактом,
который требует объяснения в любой космологической теории.
55
Значительный толчок развитию космологических идей дало
открытие красного смещения.
Лето. Каникулы. Школьники стоят на платформе дачного
поселка. Приближаясь к платформе, поезд дальнего следования
дает звуковой сигнал. Звук сирены кажется высоким, почти
пронзительным. Но вот состав поравнялся с платформой и
начинает удаляться. Характер звука резко меняется: теперь
сирена локомотива звучит на низких тонах, басовито.
Теоретически подобный эффект для электромагнитных волн
предсказали в середине прошлого века австриец Христиан
Доплер и француз Ипполит Физо. Эффект Доплера — Физо
состоит в том, что при взаимном движении наблюдателя и источ¬
ника волнового излучения по направлению друг к другу наблю¬
датель фиксирует кажущееся изменение длины волны.
Звук — волновые колебания воздуха. Если наблюдатель и
источник звука сближаются, то происходит кажущееся сокра¬
щение длин волн: звук становится более высоким. Если же звук
слышится более низким, нежели на самом деле, то наблюдатель
и источник звука удаляются один от другого. По величине сме¬
щения высоты тона, т. е. частоты колебаний, по сравнению
с высотой звука от неподвижной сирены можно оценивать ско¬
рость движения поезда.
Сказанное справедливо и для звезд. Видимый свет, идущий
от звезд, представляет собой электромагнитные волны. По изме¬
нению длины электромагнитной волны можно измерять скорость
движения звезд по отношению к Земле: по лучу зрения на Землю
или от Земли. Такая скорость называется лучевой.
Многочисленные высокоточные измерения лучевых скоростей
звезд выполнил замечательный русский астрофизик А. А. Бело-
польский. Тем же методом уже в XX в. были измерены лучевые
скорости галактик. И тут обнаружилось нечто необыкновенное:
почти все наблюдающиеся на небе чужие галактики удаляются
от Земли. В спектрах галактик описанное явление выражается
смещением всех линий к красному концу: поэтому оно получило
название красного смещения.
В дальнейшем выяснилось, что величины лучевых скоростей
удаления галактик сргласуются с их расстояниями. Взаимосвязь
оказалась настолько четкой, что лучевые скорости стали даже
использоваться как индикатор расстояний: чем больше скорость
удаления галактики, тем дальше она расположена от нас во
Вселенной.
Не правда ли, странная картина? Уж не в центре ли Вселен¬
ной находится наша Галактика? Почему все остальные галак¬
тики удаляются от нас? Или, может быть, подобное явление
только кажущееся? Может быть, оно возникает вследствие
каких-либо неучтенных физических эффектов, например, вслед¬
ствие изменения длин волн приходящего к нам издалека света
56
в результате рассеяния его на частицах межгалактической мате¬
рии?
Космология дала ответы на эти вопросы в современной тео¬
рии Большого Взрыва.
Теория Большого Взрыва предполагает, что все галактики,
в том числе и наша Галактика, действительно удаляются друг
от друга. Но это удаление подчиняется несколько необычным
математическим закономерностям. Оно действительно происхо¬
дит с различными скоростями.. Чем больше расстояние между
галактиками, тем выше оказывается скорость их взаимного уда¬
ления.
Чтобы лучше уяснить себе эту картину, рассмотрим упрощен¬
ную геометрическую схему. Выберем совершенно произвольную
О
Лучевые скорости удаления га- ^
лактик, регистрируемые нашими ' -
приборами, прямо пропорцио¬
нальны расстояниям до них
точку О в качестве «точки разлета». Пусть наша Галактика
находится где-то в средней части. Существуют многочисленные
галактики, которые находятся ближе к точке разлета, чем наша
Галактика. Мы летим от нее быстрее, чем они, т. е. расстояние
между нами растет и приборы фиксируют удаление этих галак¬
тик от нас. Другие же галактики, те, которые расположены
дальше от точки разлета, чем наша, в свою очередь также летят
от нее быстрее нас. Значит, и в этом случае наши приборы тоже
регистрируют их удаление.
Однако приведенное рассуждение не более чем простейшая
схема. Согласно теории относительности никакой центральной
«точки разлета» принципиально существовать не может. Произ¬
вольно выбранную нами точку О можно поместить в любое
место пространства, и при этом вся описанная картина взаим¬
ного удаления галактик должна полностью сохраниться.
Такой вывод теории относительности получен чисто матема¬
тическим путем, и его невозможно представить наглядно, так же
как невозможно наглядно объяснить постоянство скорости света
57
вне зависимости от движения системы отсчета. Здесь вновь, как
и прежде, остается довольствоваться только упрощенными при¬
мерами.
Мы в силах построить модель описанного выше «разбега-
ния» галактик, если не будем рассматривать реальное бесконеч¬
ное пространство трех измерений, а ограничимся в своей модели
лищь поверхностью — пространством двух измерений. Предста¬
вим себе, что «вся Вселенная» расположена на некоторой замк¬
нутой поверхности, которая подобна поверхности постоянно раз¬
дуваемого резинового щара. Пусть галактики в нашей модели
изображаются точками, нанесенными на поверхности этого
шара. По мере его раздувания все расстояния между «галакти¬
ками», измеренные по поверхности шара, действительно будут
систематически увеличиваться, причем скорость разбегания
«галактик» окажется тем больше, чем больше было первона¬
чальное расстояние между ними.
Возможность расширения Вселенной, еще до открытия крас¬
ного смещения в спектрах галактик, была предсказана теорети¬
чески как одно из следствий применения к решению космологи¬
ческих проблем общей теории относительности. Пионерские
труды в этой области принадлежат талантливому советскому
математику А. А. Фридману. Будучи широко известен как гео¬
физик-метеоролог, специалист по прикладным вопросам дина¬
мики атмосферы, Александр Александрович Фридман много
занимался также математическим анализом решений космоло¬
гических уравнений Эйнштейна. Незадолго до смерти (он умер
в 1925 году на 38 году жизни) А. А. Фридман получил серию
решений уравнений Эйнштейна, из которых вытекало, что рас¬
ширение может явиться одним из основных общих свойств Все¬
ленной — важнейшим атрибутом ее эволюции. Работы
А. А. Фридмана первое время не привлекли к себе должного
внимания и были оценены по достоинству лишь в связи с откры¬
тием Э. Хабблом красного смещения и развитием современных
представлений о первоначально горячей Вселенной и Большом
Взрыве.
Теория Большого Взрыва утверждает, что возраст Вселенной
достигает 15—20 млрд лет. Тот же возраст получается, кстати,
и из многих других соображений. Тогда, 15—20 млрд лет назад,
в течение одного мгновения вся материя Вселенной была сосре¬
доточена в одной области. Не надо думать, что вокруг этой нево¬
образимой «кипящей» массы, из которой предстояло возникнуть
всем галактикам и звездам, было пустое пространство. Нет, про¬
странство не существует вне материи, и все пространство Все¬
ленной было тогда заключено в пределах той же первоначаль¬
ной области.
Аналогией дальнейших событий может служить колоссаль¬
ный взрыв.
58
Взрыв привел к расширению материи и пространства, сопро¬
вождающемуся охлаждением первоначально горячей Вселенной.
В процессе охлаждения нейтроны, протоны и электроны объе¬
динялись в атомы, образовывали галактики и отдельные звезды.
На одном из ранних этапов эволюции после Большого Взрыва
Вселенная прошла стадию «раздувания». На этой стадии в слу¬
чайных неоднородностях первичного вещества было «запрограм¬
мировано» наблюдаемое нами теперь неравномерное простран¬
ственное распределение галактик.
Представим себе множество мыльных пузырей разных раз¬
меров, которые из-за тесноты прижаты друг к другу. И в вооб¬
ражении перенесем теперь эту картину в космическое простран¬
ство. Вследствие неоднородностей «комков» первичного веще¬
ства, галактики располагаются не как попало, а так, будто они
избегают попадать внутрь «мыльных пузырей» и предпочитают
кучно группироваться в областях, где пузыри соприкасаются
друг с .другом. Раздувание «пузырей» составляет часть общего
расширения Вселенной, и мириады галактик, складываясь в
прихотливые гирлянды, образуют в пространстве исполинскую
ячеистую структуру, охватывающую всю наблюдаемую Вселен¬
ную.
Таким образом, история галактик и звезд рисуется как исто¬
рия поведения материи, образующей Вселенную. Наблюдаемое
красное смещение, согласно теории Большого Взрыва, — это
результат действительного разлетания галактик, продолжаю¬
щегося с момента их возникновения.
Научные теории, как мы уже замечали, представляют цен¬
ность только в том случае, когда они позволяют сузить круг
ведущихся поисков, предвосхитить, предсказать открытие новых
явлений. На счету теории Большого Взрыва есть подобное пред¬
сказание. В качестве одного из следствий концепции первона¬
чально горячей Вселенной был получен вывод, что в наслед¬
ство от этой эпохи, если только она действительно имела место,
должно повсеместно сохраниться во Вселенной остаточное, или
как его называют, реликтовое излучение в радиодиапазоне.
Расчеты А. Г. Дорошкевича и И. Д. Новикова в 1964 г. пока¬
зали, что реликтовое излучение в принципе регистрируемо, и, сле¬
довательно, вывод теории Большого Взрыва возможно прове¬
рить с помощью наблюдений. Гораздо позднее задним числом
выяснилось, что ко времени указанного расчета реликтовое
излучение уже было открыто в СССР и в Японии. В СССР это
открытие было опубликовано аспирантом Пулковской обсерва¬
тории Т. А. Шмаоновым в 1957 г. Но беда заключалась в том,
что наблюдатели и теоретики работали в отрыве друг от друга.
Между ними не было обмена информацией. Наблюдатель не
знал, как правильно истолковать свои странные результаты.
Замечательная же статья теоретиков осталась незамеченной.
59
к середине шестидесятых годов радиоастрономы-экспери¬
ментаторы вознамерились построить специальную аппаратуру
для обнаружения реликтового излучения. Но их опередили
инженеры, выполнявшие исследования по борьбе с радиошу¬
мами при связи с искусственными спутниками Землц. В течение
нескольких месяцев наблюдений они регистрировали очень сла¬
бый радиошум, уровень которого не менялся ни в зависимости
от участка неба, в пределах которого они работали, ни от вре¬
мени года. На протяжении 1966—1967 гг. это открытие — откры¬
тие реликтового радиоизлучения Вселенной — было независимо
друг от друга подтверждено рядом исследователей в разных
странах. Особенности этого явления, соответствующего общему
тепловому излучению Вселенной с температурой около 2,7 К,
совпали с предсказаниями теории Большого Взрыва.
Таким образом, теория Большого Взрыва не только объяс¬
нила большинство основных наблюдательных фактов, но и по¬
зволила предвидеть существование новых важных космологиче¬
ских эффектов. Открытие реликтового радиоизлучения стало
очень веским аргументом в пользу концепции первоначально
горячей, расширяющейся Вселенной. Вместе с тем, теория Боль¬
шого Взрыва продолжает сталкиваться с трудностями. Главная
из них состоит в исследовании первичного состояния Вселен¬
ной — сингулярности, того совершенно особого момента в ее
развитии, после которого начался этап наблюдаемого ныне рас¬
ширения.
Долгое время сомнения в истинности расширения Вселенной
основывались именно на критике представлений о совершенно
особой «начальной» точке в ее развитии. Кое-кому казалось, что
такая концепция противоречит материалистическому миропони¬
манию, откидывает нас назад к религиозным воззрениям
о божественном начальном толчке, о «творении мира».
Эту мысль подхватили и деятели Ватикана. Выступая в 1951 г.
в Ватиканской академии наук папа римский Пий XII говорил:
«Итак, все указывает на то, что материальная Вселенная опре¬
деленное время тому назад приобрела могучий начальный взлет,
зарядилась невероятным обилием запасов энергии, благодаря
которым она, развиваясь сначала быстро, затем все более
замедленно, приобрела свое нынешнее состояние.. . Таким
образом, творение во времени, а потому и творец, и, следова¬
тельно, бог!»
Однако философские трудности теории Большого Взрыва
могут быть преодолены и без ссылки на творца-демиурга, цели¬
ком на материалистической основе. Разве мы приходим в заме¬
шательство от вопроса, что представлял собой ребенок за
несколько лет до его рождения? Очевидно, что все составные
«кирпичики» будущего человека были уже тогда налицо; в ре¬
60
зультате объединения их в единое целое произошел колоссаль¬
ный качественный скачок, и неодухотворенная материя приняла
формы нового мыслящего индивидуума. Но важно, что та же
самая материя — только в иных формах — объективно сущест¬
вовала и до появления этого индивидуума.
Аналогичным образом вовсе не обязательно считать, что до
начального момента Большого Взрыва Вселенная как бы не
существовала. Вовсе нет. Вселенная могла существовать, разви¬
ваться, видоизменяться, принимать формы, о которых мы сего¬
дня вообще, возможно, не в силах судить, — и в какой-то момент
времени пройти через ту особую временную точку, когда она
приняла сверхплотное состояние и которая служит теперь для
космологов началом системы отсчета времени в теории Боль¬
шого Взрыва. Такое толкование событий нисколько не противо¬
речит материалистическому взгляду на развитие Природы.
Или представьте совсем другое образное сравнение. Пусть
Вселенная являет собой нечто подобное кипящей, клокочущей
в чайнике воде. Наблюдаемая нами расширяющаяся часть Все¬
ленной охватывает только одну-единственную ячейку «кипят¬
ка»— в других ячейках происходят другие процессы.
Повторим, что не все ученые-космологи придерживаются тео¬
рии Большого Взрыва. Среди них есть приверженцы и других
концепций.
АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП
Среди космологических проблем, вызывающих ожесточенные
научные споры, выделяется антропный принцип. В завуалиро¬
ванной форме антропный принцип — если сказать попросту,
человечий принцип — содержался в высказываниях ряда иссле¬
дователей уже данным давно. Сегодня оказалось даже затруд¬
нительным доподлинно выявить, кому принадлежит честь его
введения в космологию и когда это случилось. Нет возможности
привести и общепринятую формулировку этого принципа: ее нет,
и каждый автор трактует антропный принцип по-своему.
Вместе с тем, существо его достаточно ясно. Человечество
возникло и развилось в его нынешнее состояние только благо¬
даря тому, что оно в биологическом отношении идеально отве¬
чает сложившимся условиям окружающей среды. Малейшее
уклонение от этих условий не оставило бы человечеству шанса
быть таким, какое оно есть.
Простейший пример. Содержание кислорода в земной атмо¬
сфере составляет 21%. Убавься оно всего до 18%, и процессы
интенсивного окисления — горения — станут невозможными, а
без них станет абсолютно невозможной и жизнедеятельность
в ее современном виде. Поднимись содержание кислорода в воз¬
духе выше 30%, и пожары на Земле, не стихая, примут ката-
61
Астрономические сюжеты на почтовых марках мира. Слева направо и сверху
вниз: швейцарская марка 1983 г. с символом СЕРТ (европейские страны,
объединенные почтовым соглашением СЕРТ, каждый год выпускают специ¬
альные марки с обш,ей тематикой; в 1983 г. такие марки посвяьцались исто¬
рическим достижениям науки и техники; на воспроизведенной марке — одной
из двух в серии — изображен небесный глобус Йоста Бюрги); марка из серии
(четыре марки) с воспроизведением фаз Луны (Албания, 1964); советская
марка 1957 г. к 200-летию со дня рождения Л. Эйлера (слева от портрета
башня Кунсткамеры, где размеи^алась астрономическая обсерватория Петер¬
бургской Академии наук); выдаюи^ийся средневековый астроном аз-Заркали
на одной из четырех марок с портретами известных ученых прошлого, рабо¬
тавших на территории Испании (Испания, 1986); на одной из трех марок
к XXVI конгрессу Международной астронавтической федерации помеи^ены
портреты выдаю1цихся деятелей космонавтики — Р. Годдарда, Р. Эно-Пельт-
ри, Г. Оберта и К- Э. Циолковского (Португалия, 1975); открытие обсервато¬
рии в Окаяма (Япония, 1960); одна из нескольких 5-марочных серий «Искус¬
ство и наука в Мексике» открывалась маркой с изображением знаменитого
каменного календаря ацтеков (Мексика, 1973).
62
Марка, посвященная съемке обратной стороны Луны советской автоматичес¬
кой станцией «Луна-3», увидела свет в серии из 12 марок к 100-летию Меж¬
дународного союза связи (Монако, 1965); на марке в ознаменование 100-ле-
тия Национальной академии наук в качестве символов использованы изобра¬
жения Земли и Млечного Пути (США, 1963); башня для астрономических
наблюдений в Кванджу построена в 647 г. (Южная Корея, 1956; эта марка
впоследствии переиздавалась); к Неделе слепых появилась марка с изобра¬
жением астролябии (Марокко, 1976); астрономический инструмент «посох
Якова» на одной из четырех марок, воспроизводящих старинные научные
приборы (Нидерланды, 1986); крупный телескоп астрономической обсервато¬
рии в Онджееве близ Праги помещен на марке к 13-й Генеральной ассамблее
Международного астрономического союза в Праге (ЧССР, 1967); серия из
12 стереоскопических марок без зубцов «Исследования космоса» открывалась
сюжетом по роману Жюля Верна «Из пушки на Луну» (Бутан, 1970); на
крохотном вулканическом островке Питкэрн в юго-восточной части Тихого
океана живет менее 100 человек, тем не менее для этого владения британ¬
ской короны выпускаются собственные марки, и в серии из четырех марок с
созвездиями появилась марка с изображением Малого Пса (Питкэрн, 1982)
63
строфический характер; пламя случайного возгорания от удара
MJDлний погубит всю планету*).
Если бы в незапамятные времена на начальном этапе эво¬
люции Вселенной несколько фундаментальных физических по¬
стоянных, таких как постоянная тяготения,* массы* протона и
электрона, заряд электрона и некоторые другие, были бы едва-
едва отличны от их известных ныне значений, то Вселенная ока¬
залась бы устроенной совершенно иначе: не нашлось бы в ней
звезд наподобие нашего Солнца, не получил бы повсеместного
распространения водород, входящий в состав воды, а ведь чело¬
век по своей химии, как говорил академик В. И. Вернадский —
«одухотворенная вода». Короче, в чуть-чуть иначе устроенной
Вселенной не было бы места для человека. Человек стал таким,
каков он есть, только потому, что Вселенная оказалась такой,
какова она есть. О чем же говорит антропный принцип? Одна
из возможных формулировок: мы являемся свидетелями физи¬
ческих процессов определенного типа, поскольку физические
процессы другого типа протекают без таких свидетелей, как мы.
Антропный принцип сближает астрономию, физику и биоло¬
гию. Из него, конечно, не следует конкретных биологических
выводов, но он дает пищу для глубоких философских обобще¬
ний. Одна из спорных интерпретаций антропного принципа —
уникальность разумной жизни на Земле, которая рассматрива¬
ется как результат случайного стечения уникальных, нигде
больше не повторяющихся обстоятельств. На такую позицию
на финише своей творческой деятельности встал авторитетный
советский астрофизик И. С. Шкловский. Автор настоящей книги
этой точки зрения не разделяет.
Другое возможное толкование антропного принципа имеет
не менее спорный характер: одновременно существует множе¬
ство вселенных. Они различаются по своим свойствам, и мы,
люди, в силах наблюдать из них только ту, которая нам соот¬
ветствует; другие вселенные для наших чувств недоступны и
ненаблюдаемы. Академик М. А. Марков в этой связи предло¬
жил модель «макромикросимметричной Вселенной». Согласно
его представлениям, могут существовать особые элементарные
*) В октябре 1987 г. были обнародованы важные результаты эксперимента
по химическому анализу пузырька воздуха из янтаря с возрастом 80 млн
лет. Янтарь — окаменевшая в глубокой древности смола деревьев; состав
герметически закупоренного пузырька воздуха из него свидетельствует о
составе древней атмосферы Земли. Результат неожидан: процентное содер¬
жание кислорода в исследованном пузырьке газа намного превышает совре¬
менное и достигает 32 Отражает ли этот результат реальный состав ат¬
мосферы во времена динозавров или примененный метод некорректен? Воз¬
можно, данный результат будет уточнен, но нельзя исключить, что неточность
вкралась и в расчеты критического содержания кислорода в 30 %,
64
частицы — фридмоны, каждая из которых содержит в себе це¬
лую вселенную. Точь в точь, как в стихах Валерия Брюсова:
... Еще* быть может, каждый атом —
Вселенная, где сто планет;
Там все, что здесь, в объеме сжатом.
Но также то, чего здесь нет.
Их меры малы, но все та же
Их бесконечность, как и здесь;
Там скорбь и страсть, как здесь, и даже
Там та же мировая спесь...
(,Мир электрона*, 1922)
Философы задают резонный вопрос: почему, собственно,
принцип антропный? Почему он человечий, а не муравьиный,
не крокодилий, не баобабий? Ведь они тоже существуют и тоже
идеально приспособлены к нашей Вселенной. Почему же не
рассмотреть Вселенную с точки зрения, допустим, крокодила?
Не станем углубляться в жаркие дебаты вокруг антропного
принципа. Но вывод, который хотелось бы сделать, выскажем.
Теоретические модели должны как можно полнее учитывать
установленные наукой реальности. В космологических исследо¬
ваниях должны фигурировать галактики такими, какими они
нам известны, звезды такими, какими они нам известны, и пла¬
неты такими, какими они нам известны. Таким образом, космо¬
логи, коли они берут на себя смелость судить о ходе эволюции
Вселенной, обязаны доводить дело до появления Земли вместе
с ее животным и растительным миром — фауной и флорой.
И если теоретическая модель не допускает появления на Земле
фауны и флоры, включая, разумеется, человека, то грош ей
цена, и серьезного значения такая модель не имеет. Не слу¬
чайно, по мысли В. И. Вернадского, появление ноосферы —
среды разума — является закономерным этапом геологической
истории планеты.
С нашей точки зрения, антропный принцип вводит дополни¬
тельный — нефизический — критерий корректности космологиче¬
ских взглядов, и в этом заключена его эвристическая ценность.
Космологи часто ходят в науке нехоженными тропами.
И проблемы, которые стоят перед ними, простыми не назовешь.
Действительно ли Вселенная расширяется или процесс расши¬
рения свойствен только наблюдаемой нами области Вселенной?
Будет ли расширение продолжаться неопределенно долго или
Вселенной свойственна пульсация: сейчас она расширяется, а
впоследствии — через многие миллиарды лет — расширение сме¬
нится сжатием?
Ответ на последний вопрос, например, как утверждают тео¬
ретики, зависит от средней плотности Вселенной, т. е. той плот¬
ности вещества, которая получилась бы во Вселенной, если все
звезды, межзвездное вещество, планеты и остальную входящую
3 А. А. Гурштейн 63
в ее состав материю равномерно «размазать» по всему простран¬
ству. При незначительной средней плотности Вселенной ее рас¬
ширение сможет продолжаться неограниченно долго. Но если
средняя плотность Вселенной превосходит некоторый критиче¬
ский рубеж, то с течением времени ее расширение затормозится
и сменится сжатием.
Вычисления показывают, что критическое значение средней
плотности составляет, грубо говоря, 10 атомов водорода на 1
кубический метр пространства. А какова же она на самом деле?
Ответить на этот вопрос пока нельзя и вот почему. Несложно
оценить среднюю плотность видимой Вселенной. Но кроме ма¬
терии в форме известных нам тел, во Вселенной присутствует
еще и, так называемая, «скрытая масса» — например, «черные
дыры» и рассеянные в пространстве частицы, оценить общую
массу которых не удается. В этой связи не удается сделать и
теоретического предсказания будущего наблюдаемой нами Все¬
ленной.
Вселенная не имеет никаких границ. Она безгранична. Но
бесконечна ли она?
Вернемся еще раз к примеру из предыдущего раздела с про¬
странством двух измерений. Вообразим фантастических двумер¬
ных существ, которые не воспринимают третьего измерения про¬
странства. Для таких плоских существ, обитающих только
в двух измерениях, поверхность любого шара, например Земли,
не имела бы никаких границ — она представлялась бы им без¬
граничной. Однако на деле, в трех пространственных измере¬
ниях, Земля вовсе не бесконечна, хотя, двигаясь только по ее
поверхности, можно бесчисленное количество раз проходить
одну и ту же точку, но никогда нельзя достигнуть «границ»
Земли. Следовательно, наши двумерные существа в итоге изу¬
чения своего мира могли бы с удивлением обнаружить, что
хотя он и безграничен, но вовсе не бесконечен.
Не может ли Вселенная в четырех измерениях — в трехмер¬
ном пространстве плюс время — также быть безграничной, но
не бесконечной? Быть может, сам по себе вопрос о бесконеч¬
ности Вселенной является, как выражаются математики, некор¬
ректным и вообще не имеет ответа?
История мировой науки хранит поучительный опыт того, как
на протяжении тысячелетий математики тщетно искали доказа¬
тельств истинности пятого постулата Евклида. Однако дока¬
зательств того, что через одну точку можно провести только
одну прямую, параллельную данной, так и не нашлось. Больше
того, великий русский математик Н. И. Лобачевский доказал
непротиворечивость геометрии, в которой через одну точку
можно провести сколько угодно прямых, параллельных данной.
Дальше — больше. Немецкий математик Б. Риман разра¬
ботал геометрию, в которой через заданную точку нельзя про¬
бе
вести ни одной прямой, параллельной данной. И оказалось, что
все три геометрии имеют право на существование, они внут¬
ренне непротиворечивы.
Не обстоит ли подобным же образом дело и с понятием
о бесконечности Вселенной? Не зависит ли ответ на этот вопрос
от субъективно сформулированных нами условий рещения за¬
дачи, а вовсе не от объективных свойств Вселенной?
Как видим, космология занимается очень важными пробле¬
мами, находящимися на стыке астрономии, физики, биологии,
философии.
Фундаментом космологических исследований является сово¬
купность основных физических теорий, таких как квантовая
механика, специальная теория относительности и общая теория
относительности. Направляющую роль при выполнении космо¬
логических исследований играют взятые за исходные методи¬
ческие философские принципы. Наконец, наблюдательная астро¬
номия и биология являются источниками тех фактических данных
о Вселенной, которые нуждаются в космологическом истол¬
ковании и служат для проверки правильности любой космоло¬
гической теории. К сожалению, решение космологических проб¬
лем осложнено недостаточным количеством исходного наблюда¬
тельного материала. Недаром существует образное выражение,
что космология «рисует самые грандиозные картины самыми
разбавленными красками». Однако каждое новое открытие
астрономов-наблюдателей может внести исключительно важный
вклад в развитие космологических представлений о происхож¬
дении и эволюции Вселенной.
Астрономы-теоретики ждут для своих обобщений новых
наблюдательных данных. И самую большую услугу в этом им
может оказать молодая, быстро развивающаяся область наблю¬
дательной астрономии — радиоастрономия.
РАДИОНЕБО
Обычный белый луч состоит из смеси цветных лучей. Основ¬
ных цветов в белом луче семь: красный, оранжевый, желтый,
зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
С фиолетового конца к видимому свету примыкает невидимое
ультрафиолетовое излучение. То самое, под действием которого
появляется загар на теле. А с красного конца — невидимое
инфракрасное излучение. Оно несет тепло. Известно еще неви¬
димое рентгеновское излучение. С его помощью делают снимки
при переломах, просвечивают легкие и другие внутренние ор¬
ганы. При распаде радиоактивных веществ образуется гамма-
излучение. И наконец, каждый имеет представление о радио¬
волнах— ультракоротких (УКВ), коротких, средних и длинных,
3* 67
Спектр электромагнитных колебаний. Верхняя часть схемы дает представление
о высотах, до которых проникает сквозь атмосферу Земли приходящее из
космоса излучение в различных участках спектра. Наблюдения непосред¬
ственно с поверхности могут выполняться лишь в двух «окнах прозрачности»:
в оптическом и радиодиапазоне. Наблюдения в инфракрасном диапазоне
возможны при подъеме аппаратуры на высотном самолете, в ультрафиоле¬
товом-—на стратостате. Для регистрации рентгеновского и гамма-излучения
необходимо выводить аппаратуру за пределы земной атмосферы: это воз¬
можно только на искусственном спутнике
которые постоянно используются широковещательными радио¬
станциями всех континентов.
Физики показали, что все эти излучения имеют одинаковую
сущность. Это электромагнитные волны. Они отличаются друг
от друга длинами волн. По мере изменения длины волны корен¬
ным образом меняются свойства излучения. Разные виды излу¬
чения были открыты по их свойствам в разное время. И назы¬
вали их всякий раз по-своему. И только впоследствии свели
всю картину воедино.
68
Совокупность электромагнитных колебаний разных длин
волн называется их спектром. Он представлен диаграммой.
Самые короткие длины волн имеет гамма-излучение. Не¬
сколько больше длины волн у рентгеновского излучения. За ним
следует ультрафиолетовое излучение. Видимый свет занимает
в спектре узенькую полоску. За красным диапазоном находится
область инфракрасного излучения и, наконец, область радио¬
волн. К радиоволнам относят всякое электромагнитное излуче¬
ние с длинами волн больше нескольких миллиметров.
Звезды во Вселенной излучают не только видимый свет. Их
излучение распределено практически по всему спектру электро¬
магнитных колебаний. Но на протяжении тысячелетий астро¬
номы попросту не знали, что есть возможность наблюдать нечто,
отличное от видимого света. А когда они это узнали, им при¬
шлось столкнуться с давним «врагом» — атмосферой Земли.
Атмосфера поглощает идущее к Земле излучение почти всех
длин волн, за двумя исключениями. Она почти полностью про¬
пускает видимый свет и небольшую часть примыкающего к об¬
ласти видимого света ультрафиолетового и инфракрасного излу¬
чения. Это одно так называемое «окно прозрачности» атмосферы.
Другое «окно прозрачности» попадает на часть радиодиапазона
с длинами волн от 1 см до 30 м.
Человеческий глаз прекрасно приспособлен к первому из
«окон прозрачности». Случайное совпадение? Конечно, нет.
Путем естественного отбора органы чувств земных существ при¬
спосабливались к окружающим условиям, постепенно преобра¬
зовывались так, чтобы быть максимально полезными.
Представьте, что глаза человека воспринимали бы, напри¬
мер, только рентгеновское излучение. Но ведь атмосфера задер¬
живает это излучение не только от далеких звезд, но и от
Солнца. И значит, существо с «рентгеновскими глазами» блуж¬
дало бы по поверхности Земли в потемках, никогда не видя
Солнца.
Другой пример. Человеческий глаз лучше всего распознает
желтый свет. Для глаза это самая чувствительная часть види¬
мого света. Почему? Да потому, что Солнце — желтая звезда.
Долгие-долгие века пользовались астрономы лишь одним
«окном прозрачности» атмосферы, изучали только видимый свет.
Но с развитием радиотехники, когда были усовершенствованы
приемники радиоволн, пришла пора воспользоваться и вторым
«окном прозрачности» в радиодиапазоне.
Радиошумы внеземного происхождения были случайно обна¬
ружены в 1931 г. Карлом Янским, инженером американской ком¬
пании Белл-телефон, при изучении помех, которые мешали
дальней радиотелефонной связи. Первое научное сообщение об
этом опубликовано в 1932 г. Открытые К. Янским «звуки Галак¬
тики» транслировались по всем Соединенным Штатам, однако
астрономы поначалу не придали им серьезного значения. Когда
же несколькими годами позже другой радиоинженер — Г. Рё¬
бер — составил радиокарту неба, астрономы-рецензенты и вовсе
отвергли его статью: публикация увидела свет только благо¬
даря вмешательству главного редактора «Астрофизического
журнала».
Так же случайно было обнаружено и радиоизлучение
Солнца. Во время второй мировой войны фашистская авиация
регулярно бомбила столицу Великобритании Лондон. Англича¬
нам удалось наладить сеть радиолокаторов, обнаруживать появ¬
лявшиеся с востока самолеты противника и принимать срочные
меры. Однако в феврале 1942 г. их противоздушная оборона
была сбита с толку: несколько английских радиолокаторов были
«ослеплены» мощными сигналами неведомой радиостанции. Ее
не отыскали ни в Германии, ни в других странах Европы. Этой
таинственной «вражеской» радиостанцией оказалось Солнце.
Радиотехника в период войны шагнула далеко вперед, и уже
в мирное время астрономы, наконец-то, широко воспользовались
ее достижениями. Вдохновленные открытием радиоизлучения
Солнца, они принялись за систематическое «прослушивание»
всего неба в различных участках радиодиапазона и уже
в 1946 г. надежно установили факт радиоизлучения Луны. Это
открытие в сущности не явилось сюрпризом, — сюрпризом было
другое: в том же году англичане нежданно-негаданно отыскали
в созвездии Лебедя изолированный источник радиоизлучения,
получивший название Лебедь А.
По господствовавшим в ту раннюю пору радиоастрономиче¬
ских исследований представлениям источниками радиоизлуче¬
ния в межзвездной среде служили громадные газовые скопле¬
ния, и, тем самым, радиоволны из мировых глубин должны
были регистрироваться только на очень и очень протяженных
участках неба. Источник же Лебедь А со всей очевидностью
имел небольшие угловые размеры; его описывали рабочим тер¬
мином «точечный источник». Вскоре, ко все более возрастаю¬
щему удивлению радиоастрономов, были обнаружены новые
точечные источник!! — в созвездиях Тельца, Девы, Центавра.
Самый мощный точечный радиоисточник был найден в созвез¬
дии Кассиопеи.
Волнения в связи с открытием отдельных точечных радио¬
источников поначалу быстро улеглись, поскольку наиболее
мощные из них были вскоре отождествлены на небе с давно из¬
вестными приметными оптическими объектами. Одна группа
источников радиоволн была отождествлена с газовыми туманно¬
стями, возникшими на месте вспышек Сверхновых звезд. Так
оказалось, что «шумный» радиоисточник Телец А совпадает по
положению на небе со знаменитой Крабовидной туманностью,
следом вспышки «звезды-гостьи», описанной в китайских хрони¬
70
ках 1054 года. Стремительно расширяющиеся газовые оболочки,
скинутые Сверхновыми звездами, как показала теория, дейст¬
вительно должны служить компактными источниками электро¬
магнитного излучения в радиодиапазоне. Эти источники принад¬
лежат нашей Галактике.
Радиоисточники второй группы отождествились с другими
галактиками: Дева А и Центавр А, например, явно совпадали
по их положению на небе е примечательными галактиками
NGC 4486 и NGC 5128. Аномальный вид этих галактик на
фотографиях — сложная структура и наличие выбросов веще¬
ства — свидетельствовал о том, что в их недрах могут проте¬
кать покуда неизвестные, но очень бурные процессы. Чтобы
отличить подббные «щумные» в радиодиапазоне галактики от
остальных, им дали общее наименование радиогалактик. Таким
образом, стало понятно, что все галактики являются источни¬
ками радиоизлучения, но только обыкновенные спиральные
галактики наподобие нашего Млечного Пути, составляющие
большинство наблюдаемых на небе галактик, излучают энергию
в радиодиапазоне сравнительно скупо, а галактики с какими-
либо отчетливо выраженными аномальными свойствами —
к примеру, сталкивающиеся, взаимодействующие, взрывающиеся
галактики — попадают в специально выделенную разновидность
«шумных» галактик.
За очень короткое время радиоастрономия оформилась в
важную ветвь современной астрофизики, которая принесла
много ценных научных результатов.
Радиоастрономы подтвердили, что источниками «тихого»
радиоизлучения обычных спиральных галактик являются скоп¬
ления межзвездного водорода, сосредоточенные преимущест¬
венно в их спиральных рукавах. В связи с этим они «прослу¬
шали» радиоголос водорода нашей собственной Галактики и
первыми построили карту ее спиральной структуры. Этим мето¬
дом были открыты основные спиральные ветви нашей Галак¬
тики.
Большой вклад внесли радиоастрономические наблюдения
в изучение природы солнечной активности.
Но главной заботой радиоастрономов на первых порах по-
прежнему оставались регулярные поиски новых точечных радио¬
источников, создание наиболее подробных каталогов с указа¬
нием мощности, местоположения источников на небе, их наблю¬
даемых особенностей. Наибольший прогресс в решении этой
трудоемкой и, надо признаться, довольно нудной задачи был
достигнут британскими радиоастрономами, трудившимися в
Кембридже во главе с Мартином Райлом. Последовательно
шаг за шагом подготовили они несколько кембриджских ката¬
логов радиоисточников — каталоги Первый Кембриджский (1C),
Второй (2С), Третий (ЗС) и т. д. Согласно уже известной нам
71
традиции, объекты, занесенные в эти каталоги, получили индек¬
сацию, состоящую из названия каталога и порядкового номера
объекта. Индекс ЗС 273, например, относится к радиоисточнику,
попавшему в Третий Кембриджский каталог под номером 273.
Число вновь открытых радиоисточников нарастало бурно,
и к 1955 г. их было известно уже около двух" тысяч. Отождест¬
вление же вновь открываемых радиоисточников с оптическими
объектами застопорилось и долгое время успехов не приносило.
Основная помеха заключалась в малой точности определения
небесных координат радиоисточников: их местоположение на
небе можно было указать, только очертив вокруг них довольно
обширный эллипс ошибок, в пределы которого попадали многие
сотни и тысячи слабых невзрачных оптических объектов. Ника¬
кой хитростью не удавалось выделить именно тот из этих мно¬
гочисленных слабых оптических объектов, которому принадле¬
жал наблюдаемый поток радиоизлучения. Первые удачные
отождествления источников Телец А, Дева А, Центавр А уда¬
лись лишь потому, что радиоволны исходили в этих случаях от
сравнительно близких и поэтому более ярких, отличающихся
аномальным внешним видом оптических объектов. К сожалению,
круг этих приметных объектов быстро иссяк, и радиоастрономы
столкнулись с суровой прозой жизни, — последующими радио¬
источниками были слабые, ничем не выдающиеся по внешнему
виду оптические объекты, распознать которые оказывалось по¬
просту невозможным.
Дело сдвинулось с мертвой точки лишь после того, как радио¬
астрономы научились вести параллельные наблюдения одновре¬
менно на двух удаленных друг от друга антеннах. С помощью
такого метода, носящего название радиоинтерферометрии, уда¬
лось добиться определения небесных координат радиоисточни¬
ков с погрешностями не более ±5" и установить, что угловые
размеры многих ярких источников исчезающе малы. Другой
ценный метод был разработан для точного определения коорди¬
нат радиоисточников, находящихся в узкой полосе неба. По ко¬
торой перемещается среди звезд Луна. Астрономы фиксировали
момент исчезновения радиоисточника в результате покрытия его
краем Луны; поскольку положение Луны на небе известно
с очень высокой точностью, наблюдение момента исчезновения
сигнала позволяет также с очень высокой точностью вычислить
положение затмевающегося радиоисточника.
Успех в повышении точности определения небесных коорди¬
нат радиоисточников подхлестнул астрономов, работавших на
крупнейшем тогда в мире 5-метровом оптическом телескопе. Они
предприняли специальное фотографирование слабых объектов
звездного неба вблизи от предполагаемых точек расположения
радиоисточников. Результаты не замедлили сказаться. В де¬
кабре 1960 г. был отождествлен радиоисточник ЗС 48. Им ока¬
72
залась очень слабенькая звездочка 16-й звездной величины.
Вслед за этим удалось отождествить радиоисточники ЗС 196
и ЗС 286. Это также были очень слабые, невзрачные оптические
объекты.
Гром грянул, наконец, в 1963 г. в результате отождествления
по результатам затмения Луной радиоисточника ЗС 273.
НА КРАЮ ОЙКУМЕНЫ
Самым важным и, как водится, совершенно непредвиденным
результатом кропотливой работы многих астрономов над отож¬
дествлением точечных радиоисточников с объектами звездного
неба, наблюдаемыми в оптическом диапазоне, явилось откры¬
тие нового, никем теоретически непредсказанного класса внега¬
лактических образований.
Несколько десятков «шумных» радиоисточников, отождест¬
вленных в оптическом диапазоне, оказались бледными, по
внешнему виду совершенно невзрачными, слегка размытыми
голубоватыми точками. Они настолько слабы, что на первый
взгляд никак не выделяются среди миллиардов других очень
слабых звездочек. Полное название, которое дали астрономы
этим удивительным созданиям природы — квазизвездные источ¬
ники радиоизлучения.
Латинское слово «квази» в научных терминах означает «как
бы, подобный чему-либо»: «квазизвезда» — «как бы звезда»,
«звездоподобный объект». Слово «звезда» по-английски произ¬
носится «стар». От слов «квази» и «стар» появилось сокраще¬
ние «квазар». Появилось оно далеко не сразу, но именно под
этим именем необычные радиоисточники в конечном счете и
вощли в научную литературу.
Поначалу предполагали, что квазары расположены сравни¬
тельно недалеко: где-то на окраине нашей собственной Галак¬
тики. Уж очень мощным должно было бы быть их радиоизлу¬
чение, если предполагать значительную удаленность квазаров.
Однако изучение спектров квазаров, предпринятое с помощью
5-метрового телескопа, принесло ошеломляющие результаты.
Красное смещение у квазаров достигает невообразимой вели¬
чины. Они удаляются от нашей Галактики со скоростями, близ¬
кими к скорости света. Самые стремительные из них имеют ско¬
рость, равную 80—90% скорости света! В 1988 г. из Австралии
пришло сообщение об обнаружении самого далекого квазара.
Расстояние до него в соответствии с измеренным красным сме¬
щением должно составлять около 14 млрд световых лет. Такая
величина чудовищна даже для видавших виды астрономов!
Если принимать все эти данные за чистую монету, то ква¬
зары следует признать наиболее удаленными от нас объектами
Вселенной.
73
Древние картографы назвали совокупность заселенных
людьми областей земного шара ойкуменой. За пределами ойку¬
мены, по их мнению, обитали трудно поддающиеся описанию
страшилища и монстры. Еще в 1960 г. вся наблюдаемая в круп¬
ные телескопы часть Вселенной тоже казалась ученым в основ¬
ном обжитой ойкуменой. На краю этой обжитой области
всплыли вдруг из неизвестности не укладывающиеся ни в какие
теоретические рамки описанные нами монстры — квазары.
Было обнаружено, что некоторым из квазаров свойственны
быстрые колебания блеска, — они происходят в пределах ме¬
сяца, а порой даже в пределах нескольких дней. Известно, что
самосветящееся тело не может изменить своего суммарного
блеска быстрее, чем требуется свету для того, чтобы пересечь
это тело из конца в конец. Следовательно, если свечение ква¬
зара способно заметно меняться, скажем, за неделю, то это зна¬
чит, что квазар по своим размерам лишь в несколько раз пре¬
восходит нашу Солнечную систему, которую свет пересекает за
полдня. Таким образом, по космическим масштабам квазары
оказались ничтожно малыми объектами. Но если их размеры
невелики, а видим мы их на столь чудовищных удалениях, то
они должны излучать небывалые потоки энергии. Некоторые
из них, согласно подсчетам, излучают больше энергии, чем доб¬
рая сотня больших галактик, насчитывающих в своем составе
в общей сложности до 10 тысяч миллиардов звезд.
Что же это за образования? Каковы те невообразимые источ¬
ники энергии, по сравнению с которыми даже взрывы сверхно¬
вых звезд выглядят новогодними хлопушками? Какую роль
играют эти «ископаемые чудовища» в развитии Вселенной?
В качестве основного неиссякаемого источника энергии во
Вселенной, мощность которого в масщтабах галактик может
в миллионы раз превосходить мощность всех других известных
источников энергии, вместе взятых, астрономы-теоретики в наши
дни все чаще называют гравитацию. Именно в силах, возника¬
ющих вследствие взаимного притяжения огромных масс, они
склонны видеть «главную пружину Вселенной».
Быть может, красное смещение квазаров вызвано не гигант¬
скими скоростями их удаления, а действием небывало мощных
гравитационных полей? Но это свидетельствовало бы о сущест¬
вовании таких невиданно плотных небесных тел, которые также
не укладываются ни в одну из существующих теорий.
Астрономы нащупали взаимные связи между тремя извест¬
ными ныне группами необычных небесных объектов: ядрами
активных сейфертовских галактик, радиогалактиками и кваза¬
рами. Впрочем, мы вышли на «линию огня» современной астро¬
номической науки, на ее передний край, где не прекращается
борьба идей, где постоянно идут активные «боевые действия»,
и, пожалуй, было бы преждевременно излагать в нашей книге
74
такие идеи, которые уже завтра могут оказаться несостоятель¬
ными.
Радиоастрономия преподнесла ученым такие фундаменталь¬
ные открытия, как квазары и описанные нами ранее нейтронные
звезды — пульсары. И закономерно, что именно радиоастроно¬
мам посчастливилось стать первыми среди астрономов лауреа¬
тами Нобелевской премии, этой высшей в мире почетной науч¬
ной награды.
По завещанию шведского инженера-химика, изобретателя
и промышленника Альфреда Нобеля премия его имени присуж¬
дается ежегодно отдельным ученым при их жизни независимо
от расы, национальности, пола и вероисповедования, как пра¬
вило, каждому только один раз, причем премия в определенной
научной области может быть разделена не более чем между
тремя лицами. Согласно «букве» завещания учредителя премии
ею отмечаются выдающиеся научные открытия (а также преж¬
ние работы, значение которых стало очевидным в последнее
время) в области физики, химии и медицины, «... приносящие
наибольшую пользу человечеству»*). Нобелевской премии спе¬
циально по астрономии в связи с этим никогда не существовало.
Вряд ли это справедливо, но на протяжении свыше шестиде¬
сяти лет с момента ее учреждения (в 1901 г.) этой наградой не
был отмечен ни один астроном мира. Лишь трижды премия по
физике присуждалась за открытия, связанные с обнаружением
и изучением объектов космического происхождения — космиче¬
ских лучей: в 1936 г. В. Гессу —за открытие космических лучей
и К. Андерсону — за открытие в них позитрона, а в 1950 г.
С. Пауэллу —за открытие в них мезонов.
Наконец, в 1967 г. Нобелевский комитет обратил внимание
на астрономов: премию получил X. Бете,— впрочем, не астро¬
ном, а физик за его «вклад в теорию ядерных реакций, осо¬
бенно за открытия, относящиеся к источникам энергии звезд».
Он рассматривал проблему на стыке физики и астрономии:
ядерные реакции синтеза гелия в звездах. И только в 1974 г.
лауреатами Нобелевской премии по физике впервые стали на¬
стоящие астрономы, точнее радиоастрономы — выдающиеся
английские исследователи М. Райл (1918—1984) и Э. Хьюиш
(род. в 1924 г.).
Другая Нобелевская премия «астрономического содержания»
была присуждена в 1978 г. тоже радиоастрономам А. Пензиасу
(род. в 1933 г.) и Р. Вильсону (род. в 1936 г.)—за наблюда¬
тельное обнаружение реликтового излучения Вселенной. И лишь
в 1983 г. третий раз за одно десятилетие еще одна «чисто астро¬
*) Существуют Нобелевские премии в области литературы, а также за
деятельность по укреплению мира; в 1968 г. Государственный банк Швеции
учредил ежегодную премию памяти Нобеля в области экономических наук.
75
номическая» Нобелевская премия досталась не радиоастроно¬
мам, а двум астрофизикам-теоретикам старшего поколения:
Сг Чандрасекару (род. в 1910 г.) и У. Фаулеру (род. в 1911 г.).
У радиоастрономов богатые перспективы. И одна из очень
увлекательных задач для них — связь с внеземными цивилиза¬
циями. Если существующая где-то на иных планетах цивилиза¬
ция захочет связаться со своими братьями по разуму, то сде¬
лать это, как нам представляется, удобнее в радиодиапазоне.
МНОЖЕСТВЕННОСТЬ ОБИТАЕМЫХ МИРОВ
Земля — одна из планет Солнечной системы. Солнце — ничем
не примечательная звезда Галактики, далекая от ее центра.
Галактика —одна из миллиардов звездных систем, открываю¬
щихся взору в современные телескопы. Неужели жизнь на
Земле — явление единственное в своем роде, уникальное?
... Пусть у нашей Земли небольшие права полустанка:
Рядовой огонек на грохочущем Млечном пути ...
{Ю. в. Линник «Краски Земли*, 1987)
Неужто не существует других обитаемых миров с техническим
развитием, равным или превосходящим наш собственный?
Кажется ли таким уж беспочвенным фантастическое пред¬
положение о Великом Кольце галактик? Как это захватывающе:
далекие миры, которые поддерживают между собой связь, про¬
тягивают друг другу руку помощи. Или, может быть, как раз
наоборот: миры враждебные, антагонистические —
... И страшным, страшным креном
К другим каким-нибудь
Неведомым вселенным
Повернут Млечный Путь ...
(Н. с. Гумилев)
Конечно, в столь четкой форме вопрос о множественности
обитаемых миров может быть задан только сегодня. В прошлом
люди не знали о других галактиках, мало что знали о нашей
Галактике и даже о Солнечной системе.
Однако мысль о множественности миров возникала уже, по
крайней мере, в античное время. Эту тему обсуждали древне¬
греческие и римские философы. И многие из них склонялись
к убеждению, что наш мир не одинок. «Невозможно, чтобы
в громадном поле рос только один пшеничный колос, и столь же
невероятно, чтобы в бескрайней Вселенной был бы только один
обитаемый мир»,— это написал за четыре столетия до н. э. древ¬
негреческий философ Метродор Хиосский.
В средние века в Европе главенствует богословие. Оно
оправдывает господство феодалов над крестьянами и ремеслен¬
никами. Богословы вовсе не должны познавать окружающий
76
мир. Они держат людей в страхе перед загробной жизнью. Все,
что противоречит священному писанию, отметается как вредное
и ложное.
Новый взлет человеческой мысли и мужества известен в исто¬
рии как эпоха Возрождения.
В немецком городе Майнце Иоганн Гутенберг пускает в ход
первый печатный станок. Книгопечатание распространяется
с быстротой молнии. И сотням бойких переписчиков не угнаться
за печатным станком, чудом -XVI в. Книга перестает быть рос¬
кошью, доступной только богатым из богатых. Дух времени
напоен свободолюбием и свободомыслием. И не случайно, что
именно в этот период, как жаждущий крови вампир, поднимает
голову священная инквизиция. Кровавая пелена застилает глаза
людей в черных сутанах, которые призваны унизить, подавить,
растоптать человеческое достоинство. Удержать пошатнувшееся
господство церкви. Убить в людях стремление к подлинному
знанию.
Инквизиции противостояли сотни тысяч людей, смелых и
вольнолюбивых. Но жил один человек, великий итальянский
философ, который стал олицетворением, символом этой мятеж¬
ной эпохи. И был один спор, которому суждено было стать
главной темой эпохи: спор между церковью и наукой о множе¬
ственности обитаемых миров.
Человек этот родился в 1548 г. в Италии недалеко от го¬
родка Нолы. Отец его был обедневшим дворянином, воином.
Сын бедных родителей не мог получить образование в универ¬
ситете. Но юноша всеми силами рвется к знаниям, он хочет
стать философом, ученым. А истина — сомнений в ту пору
у него не возникает — кроется за изысканным красноречием
ученых-богословов. Путь к знаниям лежал для него через мона¬
стырскую келью.
В 17 лет он вступает под гулкие своды монастыря Святого
Доминика в Неаполе. Слава монастыря гремит далеко за пре¬
делами Италии. Он известен ученостью своих богословов, их
неустанным рвением. Это они, ученые монахи-доминиканцы,
заседают в трибуналах священной инквизиции. Это они, верные
псы господни, избрали своим символом собачью голову с горя¬
щим факелом в зубах.
Молодой послушник дает монашеский обет и получает новое
И.МЯ — Джордано. Отныне знакомые зовут его Джордано Бруно
из Нолы. Ноланец учится как одержимый. Он презирает глу¬
пость, сытость, успокоение. Он читает запоем фолиант за фоли¬
антом. Тайком читает запрещенные церковью книги.
Знаниями и ученостью Джордано Бруно быстро превзошел
остальных монахов. Бруно — надежда и гордость доминикан¬
ского ордена. Его отвозят в Рим и представляют папе римскому.
77
Обучение завершено. В римской Коллегии мудрости — выс¬
шем католическом университете — Бруно успешно выступает
в богословских диспутах и получает степень доктора римско-
католического богословия. Но он чувствует себя жестоко обма¬
нутым. В церковных книгах он искал мудрость и не йашел. Он
Джордано Бруно (1548—1600).
Личным мужеством он подтвер¬
дил верность своему убежде¬
нию: «Лучше достойная и геро¬
ическая смерть, чем недостой¬
ный и подлый триумф»
искал там истину и не нашел. Стройные рассуждения богосло¬
вов оказались мишурой, роскошными одеждами, в которые
облачена скудость мысли.
Ноланец на вершине успеха. Но, обманутый, он не желает
обманывать других. Джордано Бруно резко выступает против
догматизма и невежества коллег-монахов. Следует донос. Нола¬
нец покидает родину.
Для Бруно начинается тяжелая жизнь вечно преследуемого
изгнанника. Он беден. Он не имеет постоянного крова над
головой.
Бруно преподает в университетах Тулузы, Парижа, Лондона,
Виттенберга и других. Везде и повсюду он клеймит ухищрения
схоластов, развенчивает догматизм ученых-монахов и церков¬
ные таинства, гневно осуждает ничтожество служителей рели¬
гии, их невежество и пресыщенность. Студенты ломятся на
диспуты с участием этого молодого профессора. Лютую нена¬
висть затаили на Бруно отцы церкви.
Но и искушеннейшие богословы не в силах в открытом бою
победить взбунтовавшегося Ноланца. Он превзошел богослов¬
скую мудрость. Он в совершенстве владеет их собственным ору¬
жием. В Англии, например, по отзывам очевидцев, Бруно «пят¬
78
надцатью силлогизмами посадил пятнадцать раз, как цыпленка
в паклю, одного бедного доктора, которого в качестве корифея
выдвинула академия в этом затруднительном случае».
В борьбе за новое мировоззрение Джордано Бруно находит
смысл жизни и не чувствует усталости. Он колесит по Европе,
знакомится с выдающимися, наиболее образованными людьми,
впитывает в себя все лучшее, что создано человечеством. Он
пишет одно сочинение за другим, сатирические памфлеты и на¬
учные трактаты.
Гигант учености и гигант духа, Бруно несокрушимо верит
в силу человеческого разума. Он страстно борется за человече¬
ское достоинство, за свободу мысли, за науку.
Итальянский философ высказывает новые, страшные для
церкви взгляды. И главное среди них — учение о вечности мира,
о безграничности Вселенной, о множественности обитаемых
миров. Земля — холодное тело, которое обращается вокруг горя¬
чего Солнца. Солнце — звезда. Но звезд на , небе тысячи.
И около каких-то из них есть планеты, на которых существует
жизнь.
Тринадцать лет скитался Бруно вдали от Италии. Наконец,
он рискнул появиться в Венецианской республике. Здесь, гнусно
преданный, Бруно попадает в застенки инквизиции. Венециан¬
ские инквизиторы передают Джордано Бруно в Рим.
Враги праздновали победу. Ничтожества с горящими гла¬
зами фанатиков, с раскаленным железом в руках, они вознаме¬
рились растоптать его душу, подвергнуть осмеянию, сломить,
заставить отречься от самого себя. В лице Бруно римские
инквизиторы судили не монаха-верЬотступника. Они судили
мыслителя, человека будущего.
В злобном бешенстве, не находя других аргументов, бого¬
словы то и дело отдавали Бруно в руки палачей. Снова и снова
встречаются в протоколах допросов подобные места:
«... Достопочтеннейший господин Джулио Монтеренци,
фискальный прокуратор считает, что брат Джордано не изоб¬
личен в представленных ему положениях ... Подвергнуть
пытке...»
«... Достопочтеннейший господин Марчелло Филонарди,
асессор святой службы: подвергнуть строгой пытке и дать срок,
дабы образумился...»
«... Достопочтеннейший отец Ипполито Беккариа: пытать,
и не единожды, но дважды ...»
Так продолжалось 8 лет. Но могучий дух философа превоз¬
мог страдания. Его ответы не менялись.
На третьем допросе: «... Я считаю, что существуют беско¬
нечные миры, образующие безграничную совокупность в беско¬
нечном пространстве...»
79
На четырнадцатом допросе; «... Отвечал в том же роде
относительно множества миров и сказал, что существуют беско¬
нечные миры в бесконечном пустом пространстве, и приводил
доказательства...»
Ему предлагали отречься от своего учения. Такой ценой
Бруно мог спасти жизнь. Он отказался.
В феврале 1600 г. при стечении высших прелатов католиче¬
ской церкви был оглашен утвержденный папой приговор; «по¬
ступить по возможности кротко и без пролития крови» — сжечь
заживо на костре.
У истерзанного, изможденного, брошенного на колени узника
хватило сил бросить в лицо торжествующим палачам:
— Вы,, быть может, с большим страхом произносите при¬
говор, чем я его выслушиваю.
Уже стоя на костре, с кляпом во рту, Джордано Бруно от¬
вернулся от протянутого ему распятия.
Если Вам доведется побывать в Риме, отыщите в лабиринте
тесных кривых улочек «вечного города» небольшую площадь
Цветов. Там стоит скромный памятник, на пьедестале которого
слова —
Джордано Бруно
от века, который он предвидел
там, где костер пылал
МЫ НЕ ОДИНОКИ?
проблема разумной жизни вне Земли вдохновляла пытли¬
вые умы людей различных профессий. Однако в силу необычай¬
ной сложности этой проблемы ученым длительное время не было
видно путей ее строгого научного решения.
Что сулит человечеству встреча с мыслящими существами
иных миров? Этот контакт следует приветствовать, — ведь он
может резко расширить власть человека над стихийными силами
Природы? Или, напротив, его надлежит бояться, — ожидать
с чувством апокалиптического ужаса перед грозной неизвестно¬
стью, которая способна в мгновенье ока обратить привычный
мир Земли в прах и пепел? Ученые не были готовы дать обо¬
снованный ответ на подобные вопросы. И в поиск издавна ухо¬
дили владельцы «машин времени» — писатели-фантасты.
Следует ли относиться к их произведениям всерьез? Автор
думает —да, следует. Писатели-фантасты поднимают актуаль¬
ные проблемы, причем зачастую прозорливо предугадывают
принципиальные пути их грядущего научного решения в буду¬
щем. Лучший пример: книги Жюля Верна.
В 1865 г. — за 104 года до первой экспедиции на Луну—Жюль
Верн написал книгу «С Земли на Луну». Его герои Импи Бар-
бикен, председатель Пушечного клуба, и Дж. Т. Мастон, непре-
80
менный секретарь, по современным взглядам наивные простаки.
Но вспомните, где они выбрали площадку для старта к Луне?
Они построили стартовый комплекс на полуострове Флорида, —
точь-в-точь на том месте, где столетием позже действительно
будут возведены сооружения американского космодрома
им. Кеннеди. Жюль Верн случайно угадал! — воскликнете вы.
Да — угадал, но отнюдь не случайно. Он достаточно глубоко
понимал инженерные стороны проблемы старта к Луне, и бла¬
годаря этому деятели Пушечного клуба в своих «угадках» порою
правильно заглядывают на столетие вперед. А сколько еще
подобных великолепных находок рассыпано на страницах как
этого романа Жюля .Верна, так и вышедшей четырьмя годами
позже книги «Вокруг Луны». Любознательному современному
читателю они доставят истинное наслаждение: в них велико¬
лепно просматриваются положительные и отрицательные мо¬
менты прогнозирования научно-технического прогресса.
Писатели-фантасты с весьма разных позиций знакомили нас
с возможной внеземной жизнью и последствиями контактов
с ней. На рубеже века Герберт Уэллс рисовал встречу с инопла¬
нетянами в пессимистических красках «Войны миров». Еще до
запуска первого советского спутника Земли известный англий¬
ский астрофизик Фред Хойл опубликовал роман «Черное об¬
лако». К подобным же проблемам неоднократно возвращаются
все лидеры жанра фантастики: Станислав Лем, Айзек Азимов,
Рэй Брэдбери, братья Аркадий и Борис Стругацкие. Не будем
пересказывать содержание их увлекательных книг — прочтите
сами.
А что же ученые? В наши дни они тоже не остались в сто¬
роне.
Интерес к проблеме разумной жизни вне Земли подогрели
в 1959 г. американские астрономы Дж. Коккони и Ф. Морри¬
сон, которые через журнал «Нейчер» обратились с призывом
начать поиски радиосигналов внеземных цивилизаций на волне
21 см. На этой волне происходит радиоизлучение межзвездного
водорода, и, по мнению авторов обращения, именно эта волна
более всего подходит для огранизации межзвездных контактов.
Свое обращение они закончили словами: «Трудно оценить веро-,
ятность успеха, но, если не производить поисков совсем, вероят¬
ность успеха наверняка будет равна нулю».
Вскоре молодой радиоастроном Ф. Дрейк предпринял в тече¬
ние трех месяцев практические поиски сигналов от двух близких
к Солнцу звезд — тау Кита (12 световых лет) и эпсилон Эри-
дана (11 световых лет). Проект этих поисков был назван ОЗМА
по имени принцессы из сказочной страны Оз. Результатов он,
конечно, не принес.
Тогда же со знаменитой книгой о возможности внеземной
жизни «Вселенная. Жизнь. Разум» выступил советский астро-
81
ном и. С. Шкловский. Незадолго до выхода книги мне посчаст¬
ливилось присутствовать на лекции И. С. Шкловского по этой
проблеме в Математическом институте АН СССР им. В. А. Стек¬
лова. Среди слушателей находились маститые математики —
люди, искушенные в науке, которых, казалось бы, ничем нельзя
удивить, и поэтому особенно запало в память то настороженное,
завороженное внимание, с которым они воспринимали сильные
и малоизвестные доводы в пользу постановки проблемы на экс¬
периментальную основу.
Книга И. С. Шкловского выдержала в СССР несколько
изданий и переведена на многие языки мира. В 1966 г. она была
переиздана на английском языке в обработке не менее извест¬
ного американского ученого Карла Сагана, который увеличил
объем книги почти вдвое, добавив несколько глав и введя в
текст ряд новых соображений. Это был своеобразный пример
плодотворного сотрудничества двух ярких ученых, живущих по
разные стороны Атлантики в странах с разными социально-эко¬
номическими системами и никогда до того времени лично не
встречавшихся друг с другом.
Так мало-помалу проблема внедрилась в умы исследовате¬
лей, и в дальнейшем астрономам — хотя и с чудовищными раз¬
ногласиями — удалось подойти хоть к каким-то оценкам воз¬
можности распространенности жизни. Попробуем шаг за шагом
повторить ход их рассуждений.
По существующим представлениям, из-за совершенно непри¬
емлемых условий жизнь не может иметь места ни в недрах, ни
на поверхности звезд. Жизнь может развиваться лишь на холод¬
ных планетах, обращающихся вокруг звезд.
Из теории образования звезд следует, что планетами могут
располагать многие из них: по некоторым соображениям вплоть
до 50% всех звезд, хотя существуют оценки и гораздо более
осторожные. Малые по сравнению со звездами и не светящиеся,
холодные планеты невозможно заметить в телескоп. И тем не
менее астрономы знают несколько звезд, около которых, веро¬
ятно, есть планеты. Среди них, например, наши соседки — «ле¬
тящая» звезда Барнарда, звезда 61 Лебедя.
Несколько тысяч тщательных наблюдений звезды Барнарда
за десятки лет позволили установить, что «летит» она по небу
не по прямой линии, а по чуть-чуть волнистой. Волнистость ее
пути микроскопическая; на фотографиях соответствующие от¬
клонения меньше одного микрометра. Но в этом-то микрометре
и заключается главное.
С прямого пути звезду Барнарда сбивает обращающаяся
вокруг нее планета. По изгибам в пути звезды удалось заклю¬
чить, что невидимая планета — не одна, а их, скорее всего, две
или три, и по размерам они сопоставимы с нашим Юпитером.
Обнаружено существование темного спутника — планеты? —
82
Отклонения собственного движения «летящей» звезды Барнарда на небе от
прямолинейного пути по двум принятым в астрономии координатным осям —
прямому восхождению и склонению. Каждая точка на диаграмме представ¬
ляет собой результат осреднения измерений по нескольким фотопластинкам.
Измеренные на пластинках отклонения редко превышают 1 микрометр (мас¬
штаб в микрометрах отложен по оси ординат). Для наглядности справа по¬
мещен отрезок, соответствующий смещению звезды на небесной сфере в
0,01". Слева — величина общего смещения звезды Барнарда на небе за 100 лет
на фоне диска Луны
также у звезды 61 Лебедя. Вряд ли можно сомневаться, что
планетные системы — явление во Вселенной отнюдь не уни¬
кальное.
Следующий фактор. Пусть около звезды существует не¬
сколько планет. Часть из них расположена слишком близко
к звезде, там чересчур жарко. Часть же из них расположена
слишком далеко, где чересчур холодно. Около звезды можно
очертить зону, в которой условия для жизни самые подходя¬
щие, — «зону обитания».
Особенности «зоны обитания» удачно характеризует сравне¬
ние с поведением людей у костра. Чем жарче костер, тем
дальше от него садятся. Но при этом шире и зона, в которой он
греет: сидеть можно в несколько рядов. По выполненным оцен¬
кам в «зону обитания» могут попадать от одной до пяти планет.
83
Третий фактор, который необходимо учесть; какова доля
планет с подходящими условиями, жизнь на которых действи¬
тельно возникает?
Четвертый фактор: какова среди всех планет, обладаю¬
щих жизнью, доля таких, на которых возникла разумная
жизнь?
Как нетрудно заметить, сложность вопросов неизменно воз¬
растает. На очереди еще более сложный; какова среди всех
планет, обладающих разумной жизнью, доля достигших такого
высокого уровня развития, когда появляется возможность и же¬
лание вступить в контакт с другими мирами?
И наконец, самый сложный из сложных вопросов, который
скорее относится к общественным наукам, нежели к астроно¬
мии: сколь долговечна разумная жизнь в высокой стадии раз¬
вития? Далеко тут ходить за примерами не надо. Не случится
ли беда с нашей собственной Землей? Не возьмут ли верх огол¬
телые, безрассудные силы войны, в результате чего человеческая
культура будет сметена с лица Земли термоядерными бомбами?
А то, быть может, человечеству суждено вскоре погибнуть от
нехватки продуктов питания, чистой воды, энергетических ресур¬
сов, либо от чудовищной эпидемии, которая молниеносно про¬
несется по земному шару?
Применительно к связи с другими мирами поставленный
выше вопрос совсем не праздный.
Каждый человек, например, строго ограничен рамками сво¬
его времени: он может вступать в контакт, беседовать лишь со
своими современниками. Человек не в силах вступить в беседу
ни с людьми прошлого, ни с людьми будущего. Правда, до нас
доходит голос минувшего: книги, рукописи, произведения искус¬
ства. Мы можем сохранить память о себе для потомков. Но та¬
кого рода контакты односторонни. А непосредственная двух¬
сторонняя связь возможна только между людьми одного вре¬
мени.
Разные цивилизации тоже могут задавать вопросы и полу¬
чать ответы только от «современных» им цивилизаций. А если
высокоразвитые цивилизации недолговечны, то вероятность их
контактов между собой резко сокращается.
Для ответа на вопрос о долговечности жизни мало быть
оптимистом или пессимистом. Надо знать историю человечества,
знать законы развития человеческого общества.
Так или иначе, ответив на многие вопросы, мы подходим
к оценке общего числа одновременно существующих высокораз¬
витых цивилизаций. Когда же дело касается численных оценок,
то они могут быть завышенными или заниженными, очень ра¬
дужными или, наоборот, чрезмерно осторожными. Вот осторож¬
ная оценка; высокоразвитые цивилизации существуют одновре¬
менно в среднем около одной из 3 млн звезд. Таким образом,
84
среднее расстояние между цивилизациями составляет примерно
тысячу световых лет.
Полеты на такие расстояния, насколько можно судить с
позиций сегодняшнего дня, невозможны. Из самых общих рас-
суждений следует, что они никогда и не станут возможными,
какая бы принципиально мыслимая на сегодня энергия ни ис¬
пользовалась для этой цели.
Что же касается других контактов — посылки друг другу
каких-либо сигналов, то такой вид связи высокоразвитых циви¬
лизаций может оказаться реальным и обоснованным.
ПРОБЛЕМА CETI
•Помните, как пел Владимир Высоцкий:
... В далеком созвездии тау Кита
Все стало для нас непонятно.
Сигнал посылаем мы: что это там? —
А нас посылают обратно...
Тау Кита — не созвездие, а звезда. В остальном же все
верно: сигналы к тау Кита радиоастрономы действительно по¬
сылали. Одно время на нее возлагали надежды как на один из
ближайших к Солнцу оплотов разумной жизни. Латинское на¬
звание созвездия Кит — Cetus, название звезды т Ceti. Отсюда
тот энтузиазм, с которым сообщество астрономов восприняло
сокращение от первых букв английской фразы Communication
with Extra—Terrestrial Intelligence (связь с внеземным разу¬
мом)— это сокращение CETI. Так стали повсеместно аттесто¬
вать проблему внеземных контактов: проблема CETI. На по¬
вестку дня были поставлены многие конкретные и важные за¬
дачи.
Известны ли, например, признаки, по которым чужие циви¬
лизации могли бы заметить, что на одной из планет Солнечной
системы появилось высокоразвитое общество? Да, некоторые
признаки известны.
Миллиарды лет единственным мощным источником радио¬
волн в Солнечной системе было Солнце. С изобретением радио
в результате постоянной работы тысяч радиостанций Земля
также стала мощным источником радиоизлучения. Посторонний
наблюдатель мог бы отметить, что полсотни лет назад рядом
с Солнцем, вплотную к нему, появилась вторая «радиозвезда».
Эта «радиозвезда» переменна. Когда к воображаемому посто¬
роннему наблюдателю поворачивается Тихий океан, мощность
излучения падает. Когда же к нему поворачиваются густонасе¬
ленные, промышленно развитые материки Земли, мощность
радиоизлучения возрастет. Но радиоизлучение Земли успело
проделать еще очень короткий путь, — всего несколько десятков
световых лет. Посторонний наблюдатель может зарегистриро¬
85
вать его лишь с ближайших соседей Солнца. Для разумных
существ далеких от нас звезд Солнце все еще остается одиноч¬
ным радиоисточником.
Но этот признак косвенный, пассивный. А каковы должны
быть специально посланные сигналы, так сказать, позывные
далеких миров? Каковы характерные черты искусственного
сигнала внеземной цивилизации? Как его заметить и выделить?
Такой вопрос разрабатывали советские астрофизики, члены-кор¬
респонденты Академии наук И. С. Шкловский и Н. С. Карда-
шев.
Американский радиоастроном Фрэнк Дрейк предложил од¬
нажды своим коллегам «практическую» задачу. Он, ничего не
объясняя, передал им для расшифровки «космическое сообще¬
ние», состоящее только из единиц и нулей.
Единицы и нули регулярно используются для записи данных
в двоичном коде, который наиболее прост и универсален для
передачи любой информации.
Представьте себе фотографию; в ней есть места совершенно
черные и совершенно белые. А от черного до белого находится
множество оатенков, полутонов; серый, чуть-чуть более серый,
еще чуть-чуть более серый. Буквально во всяком природном
явлении есть две крайние точки и между ними несколько гра¬
даций, ступенек, оттенков. Любые числа, к примеру, мы обычно
записываем десятью арабскими цифрами: это как бы десять
разных ступенек.
А двоичный код — система только с двумя градациями, двумя
состояниями; черное — белое, да — нет, точка — тире, есть сиг¬
нал — нет сигнала, единица — нуль; образно говоря — все или
ничего. Двоичный код широко применяется при работе с совре¬
менными быстродействующими электронно-вычислительными
машинами.
«Космическое послание» Фрэнка Дрейка состояло из 1271
знака: единиц и нулей. Но 1271 — это произведение двух про¬
стых чисел: 31 и 41. Не в этом ли следует искать тайный смысл?
Не развертывалось ли изображение, как на экране телевизора,
в строчки? Только пока неизвестно, то ли была 31 строчка и
в каждой по 41 точке, то ли наоборот: 41 строчка по 31 точке.
Нетрудно проверить оба варианта.
Берем миллиметровую бумагу и строим прямоугольник со
сторонами в 31 и 41 мм. А теперь на месте единиц будем чер¬
нить квадратики, а на месте нулей — оставлять пустыми.
И что же?
При 31 строчке по 41 точке мы действительно построим изо¬
бражение. И оно очень о многом поведает нам. Бидно, что наши
космические собеседники — существа двуногие и двурукие.
У них, вероятно, как и на Земле, основной ячейкой общества
является семья; два родителя держат за руки ребенка. Б левом
86
•
• ••
•
•
•
•
•
• •
# •
•
•
•
• •
•
•
• •
•
•
•
•
•
•
•
•• •
• • • •
• •
• • ••
• •
• •
•
•
••••• •
• •
• ••
• •• • "
• • • •
•
• •
• Ф
• •••
• •
• •
•• • •
• •
• ••••
• • •
• #
•••••
• • •
• • •
• •
• • •
• • •
• • ••
• •• •
• •
• • • •
• •
• •
• • •
• •
• ••
• ••••
•••
• ••• •
• • •
• •
• •
• •
• ••
• •
• •
• •
• •
• ••
• •
• •
• •
• •• •• •• •• •• •• ••
«Космическое послание» Ф. Дрейка
верхнем углу изображен грубый круг — это, конечно, их солнце.
Под ним расположены трчки-планеты; напротив каждой из пла¬
нет в двоичной системе записан ее порядковый номер.
Левое человекоподобное существо указывает рукой на чет¬
вертую планету —они там живут. От третьей планеты идет
волнистая линия, должно быть, наши собеседники изучили эту
планету и убедились, что она покрыта водой. Кстати, под волни¬
стой линией изображена какая-то рыбешка. И много еще о чем
можно узнать из этой загадочной картинки.
Конечно, «космическое послание» Дрейка всего-навсего
шутка. Но в ней глубокий смысл. Картинка оказалась гораздо
понятнее и информативнее, чем любой другой вид передачи дан¬
ных. И «передать», и расшифровать картинку тоже оказалось
довольно просто.
Шаг за шагом ученые готовятся к приему сообщений чужих
миров, сами разрабатывают универсальный космический язык.
В мае 1964 г. в СССР, в Бюраканской астрофизической обсер¬
ватории, прошло первое всесоюзное совещание, специально по¬
священное проблемам внеземных цивилизаций. В сен“1;ябре
1971 г. там же, в Бюракане, состоялась первая в истории науки
Международная конференция по связи с внеземными цивилиза¬
циями.
87
Бюраканская встреча 1971 г. была организована как совме¬
стное мероприятие двух академий — Академии наук СССР и
Национальной Академии наук США. Однако оргкомитет счел
целесообразным послать персональные приглашения многим
видным исследователям из других стран. Общество собралось
блестящее: астрономы, физики, биологи, лингвисты, археологи,
антропологи, историки, социологи, философы, специалисты в об¬
ласти кибернетики, теории информации и связи. Среди участ¬
ников конференции было немало ученых с мировой известно¬
стью,^ нобелевские лауреаты. Представление о характере обсуж¬
дений, проводившихся в непринужденной обстановке за круглым
столом, дает даже краткий перечень тем:
— поиски планетных систем и перспективы их обнаружения;
— происхождение жизни; возможность привнесения ее с дру¬
гих небесных тел (панспермия);
— эволюция разума и технологически развитые общества на
Земле;
— закономерности развития космических цивилизаций;
— астроинженерия, возможности использования неизвестных
законов природы;
— социальные последствия контактов с внеземными цивили¬
зациями;
— поиски информационных сигналов других миров.
В резолюции, подписанной оргкомитетами делегаций СССР
и США, отмечалось, что по ряду конкретных деталей обсуж¬
давшихся проблем мнения участников конференции не совпа¬
дали, но они были единодушны, что созрели условия превратить
некоторую часть проблем поиска внеземных цивилизаций из
чисто умозрительной в экспериментальные и наблюдательные.
«Если когда-нибудь внеземные цивилизации будут открыты, —
говорится в тексте резолюции, — это будет иметь огромное влия¬
ние на научный и технологический потенциал человечества, а
также может оказать положительное влияние на будущее чело¬
вечества. .. Последствия открытия могут способствовать значи¬
тельному расширению человеческого познания».
НАУКА НЕ ТЕРПИТ ИЛЛЮЗИЙ
Всеобщий интерес к проблеме CETI был порожден успехами
космической эры. Прогресс средств ракетно-космической тех¬
ники поддержал иллюзию, что контакт с внеземным разумом
не за горами. Однако неумолимо шло десятилетие за десятиле¬
тием, а на счету энтузиастов поисков не появлялось ни одного
конкретного результата.
На исходе семидесятых годов исподволь и незаметно для
широкой публики было сменено даже название проблемы.
В аббревиатуре CETI вместо латинской буквы С появилась
88
латинская буква S. Звучание названия от подмены не измени¬
лось: и с С, и с S оно произносится по-прежнему как СЕТИ.
Но смысл названия от замены буквы переменился значительно.
Вместо расшифровки CETI как Communication with Extra—
Terrestrial Inte ligence (связь внеземным разумом) мы имеем
теперь гораздо более осторожное Search of Extra—Terrestrial
Intelligence (поиск внеземного разума).
Конечно, кое-какая надежда на внезапную удачу в поисках
иных миров еще сохранялась. За четверть века со времени пио¬
нерских наблюдений Ф. Дрейка поиски сигналов внеземных
цивилизаций осуществлялись на крупных радиотелескопах 7
стран (Австралия, Канада, Нидерланды, СССР, США, Франция,
ФРГ), а общая продолжительность наблюдений достигла 120
тысяч часов.
Впрочем, быть может, поиски внеземных цивилизаций ока¬
зываются совершенно безрезультатными по той простой при¬
чине, что эти цивилизации принципиально отличаются от циви¬
лизации Земли? Герой рассказа Ст. Лема «Насморк» беседует с
бывшим сотрудником французской группы СЕТИ. Не считает
ли собеседник, что внеземных цивилизаций попросту нет? —
ставит вопрос герой Лема.
— Это уже не так просто, — ответил француз, вставая. —
Другие цивилизации существуют, хотя и не существуют.
— Как это понимать?
— Не существуют как эквиваленты наших представлений
о них, следовательно, то, что составляет их цивилизацию, чело¬
век цивилизацией бы не назвал...
Великолепный пример возможности жизни, в корне отлич¬
ной от представлений землян, нарисовал в «Черном облаке»
Фред Хойл.
Однако все утешительные соображеция писателей-фантастов
не более, чем сказка для ребенка, чтобы подсластить горькую
пилюлю. Где они? — вопрошают окружающие, которых приучили
к мысли о скором обнаружении внеземных цивилизаций. Их ни¬
где не слышно! — горько ответствуют радиоастрономы. И вот
международная сенсация! Убежденный поборник большого ко¬
личества развитых внеземных цивилизаций, автор выдержавшего
десятки изданий на русском и иностранных языках выдающе¬
гося труда по этой проблеме «Вселенная. Жизнь. Разум», член-
корреспондент АН СССР И. С. Шкловский меняет точку зрения
на диаметрально противоположную и публикует серию статей об
уникальности феномена разумной жизни на нашей голубой пла¬
нете.
Неужели наука потеряла точку опоры в проблеме СЕТИ?
Думается, это не так, однако бесспорно, что в центре внимания
исследователей сегодня оказались не столько астрономические,
сколько биологические и философские аспекты этой проблемы.
89
Стало очевидным, что поиск контактов с иным разумом лучше
начинать не с попыток беседы с жителями других планет,
а с установления взаимопонимания с обитателями Земли, напри¬
мер, с обезьянами или дельфинами. Этот вопрос тотчас потянул
за собой задачи лингвистического характера: что такое язык
и каковы законы его развития? Проблема СЕТИ переплелась
с кибернетической проблемой создания искусственного интел¬
лекта. В результате интенсивных разработок была продемон¬
стрирована недостаточность наших научных представлений по
таким фундаментальнейшим понятиям, как жизнь, разум, мыш¬
ление, сознание, язык.
Следует ясно понимать, что один-единственный пример
нельзя обобщить в полноценную теорию. Но в проблеме СЕТИ
у нас все еще остается перед глазами один-единственный обра¬
зец: земное человечество. Очевидно, в этом случае имело бы
смысл двигаться в познании проблемы не от частного к общему,
а наоборот — от общего к частному: попытаться построить
общую теоретическую модель разума таким образом, чтобы при¬
сущие человечеству черты оказывались частным случаем этой
рабочей теоретической модели. Кстати сказать, анализ такой
модели позволил бы продвинуться и по пути прогноза будущего
человечества. В такой постановке проблема СЕТИ могла бы
способствовать поиску путей решения стоящих перед человече¬
ством глобальных проблем современности. Проблема СЕТИ
вела бы нас к решению проблемы выживания человечества.
Исследовательская работа по поискам чужих обитаемых
миров невольно вновь поднимает коварный вопрос: а нет ли
уже сейчас на Земле следов посещавших нас некогда пришель¬
цев из космоса? Эта проблема получила даже специальное на¬
звание — палеоконтакт. Вопросы о палеоконтактах задают очень
часто, и редко приходится услышать на них трезвый ответ.
Как мы уже говорили, по современным представлениям поле¬
ты живых существ на большие межзвездные расстояния невоз¬
можны. Но не исключено, что жизнь во Вселенной встречается
все-таки гораздо чаще, чем мы сегодня думаем, и обитаемые
планеты обращаются вокруг ближайших к нам звезд. И уже,
безусловно, вполне реальны полеты между планетами Солнеч¬
ной системы. Таким образом, есть во Вселенной такие уголки,
жители которых в прошлом могли бы посетить Землю. А значит,
поиски оставленных ими следов и могут когда-нибудь увен¬
чаться успехом. В таких поисках нет ничего предосудительного,
ничего антинаучного.
При поисках такого рода следов обычно тщательно иссле¬
дуют необычные материальные памятники древности, мифы,
легенды, библейские тексты. В этом есть резон, ибо в самых
фантастических легендах и религиозных произведениях где-то
в основе — в самой сердцевине — лежат реальные события.
90
в 1786 г. известный французский мореплаватель Лаперуз
во главе двух сорокапушечных фрегатов «Компас» и «Астроля¬
бия» обследовал западное побережье Северной Америки. Через
сто лет здешние индейцы со слов своих прапрабабушек и пра¬
прадедушек сохранили предания о визите этих кораблей. Тща¬
тельно изучив эти предания, удалось отделить правду от небы¬
лиц. И выяснилось, что по ним можно даже точно восстановить
внешний облик фрегатов Лаперуза.
Конечно, отыскать следы пришельцев из космоса несравненно
труднее. И пока нет ни одного по-настоящему серьезного дока¬
зательства, что какие-то пришельцы Землю действительно посе¬
щали. Но, констатируя это, нужно немедленно подчеркнуть: если
такие доказательства будут обнаружены, то это явится вели¬
чайшим научным событием. Человечеству надо будет заново
пересмотреть свою историю.
А пока вопрос о внеземных пришельцах находится в стадии
увлекательной гипотезы. Никто не может такого рода гипотезы
ни доказать, ни опровергнуть. Мы еще вернемся к вопросу
о пришельцах в третьей главе книги, а пока подчеркнем, что
вовсе не этот вопрос для современной науки самый важный.
Были или не были на Земле инопланетные существа — вопрос
частный в гораздо более общей и важной научной проблеме
внеземной жизни.
Сколько раз на протяжении тысячелетий высказывались
опрометчивые суждения: этого не будет! это невозможно! это
никогда не свершится! Будьте же осторожны, давая ответ «нет».
Вспомните исторические примеры.
В середине XIX в. во всем мире широко обсуждался проект
укладки на дно Атлантического океана кабеля для постоянной
телеграфной связи Европы и Америки. Многие сомневались
в реальности этого дерзкого проекта. В дискуссию вмешался
и королевский астроном — такой пышный титул носит в Англии
директор Гринвичской обсерватории*). Сэр Джордж Биддел
Эйри был известным ученым, прекрасным специалистом по
астрономическому приборостроению. Его мнение выглядело обо¬
снованным. «Погрузить кабель на такую глубину, — убеди¬
тельно писал сэр Джордж, — с точки зрения математики невоз¬
можно, а если это вдруг почему-либо получится, то по кабелю
все равно не удастся передать ни одного сигнала, поскольку
на такой глубине сигналы не смогут продвигаться».
*) Титул королевского астронома—первого астронома Великобритании—
последовательно носили десять директоров Гринвичской обсерватории.
Только на 299 году существования обсерватории, в 1972 г., было признано
целесообразным отделить звание королевского астронома от должности ди¬
ректора: королевским астрономом стал крупнейший специалист по радио¬
астрономии сэр Мартин Райл — иностранный член Академии наук СССР, а
директором обсерватории был назначен астрофизик А. Хантер.
91
Королевский астроном сказал: «Невозможно! Электротех¬
ника этого не достигнет». Но трансатлантический телеграф зара¬
ботал уже в 1858 г. А в дальнейшем благодаря гениальному
изобретанию А. С. Попова океанский кабель стал ддже излиш¬
ним—между континентами была установлена радиосвязь. Теперь
телевизионная, телефонная и телеграфная связь через океаны
поддерживается с использованием искусственных спутников
Земли.
Астрономы частенько вспоминают и другой пессими :тический
прогноз. Тогда же, в первой половине XIX в., маститый француз¬
ский философ Огюст Конт авторитетно заявил, что люди
никогда не узнают ни химического состава небесных тел, ни их
минералогического строения. Не прошло и 30 лет, как спектраль¬
ный анализ нарушил первый из этих запретов: астрономы
Главная антенна советского Центра дальней космической связи представ¬
ляет собой восемь отдельных антенн, установленных на общей поворачиваю¬
щейся ферме. Это один из крупнейших радиотелескопов мира
выяснили химический состав звезд. Другой из запретов отверг¬
нут на наших глазах. С наступлением космической эры экспери¬
ментально определено минералогическое строение поверхности
Луны, Марса, Венеры.
Искусственные спутники Земли и автоматические межпланет¬
ные станции вынесли за пределы атмосферы нашей планеты
телескопы и другие астрономические приборы. Поглощение
атмосферы перестало служить непреодолимым барьером для
выполнения астрономических наблюдений в любых областях
электромагнитного спектра. Астрономия стала всеволновой: на
92
наших глазах рядом с оптической астрономией и радиоастро¬
номией встали на ноги их младшие сестры: рентгеновская
астрономия, инфракрасная, ультрафиолетовая и гамма-астроно¬
мия.
Вселенная безгранична. Но человеческий разум также не
знает границ. И каждый день может стать днем новых великих
открытий.
«Не огромность мира звезд вызывает восхищение, а человек,
который измерил его», — эти блова Блеза Паскаля пережили
века и звучат так, будто они принадлежат нашему современ¬
нику.
Вторую часть этой книги мы и посвятим истории астрономии,
людям, которые первыми проникали в пучины звездного мира.
2
НА ПЛЕЧАХ ИСПОЛИНОВ
Vestigia semper adora
Всегда благоговей пред следами прошлого
С незапамятных времен число семь почиталось магическим
и священным: семь дней недели, семь холмов Рима, семь кру¬
гов ада. Семь злобных демонов, насылающих болезни, пред¬
стают в древневавилонском врачебном заклинании —
Семеро их, семеро их,
В подземной бездне семеро их...
Античные философы среди многочисленных памятников
искусства и архитектуры выделяли семь чудес света — пира¬
миды, висячие сады Вавилона, храм Артемиды в Эфесе, статую
Зевса Олимпийского, гробницу царя Мавсола, Колосса Родос¬
ского и маяк на острове Фаросе близ Александрии. Семь чудес
света создавались на протяжении трех тысячелетий, вплоть до
III в. до н. э. Они воплотили в себе высшие достижения восточ¬
ной и эллинской культур — культур наиболее развитых стран
древности.
Но древний мир знал и другие уникальные памятники.
ОБСЕРВАТОРИЯ КАМЕННОГО ВЕКА
Мне вспоминается «Собака Баскервилей»: сумрачная, ухо¬
дящая за горизонт череда торфяных болот, серые однообразные
холмы, фантастические ночные видения. «Чем дольше живешь
здесь, — пишет в письме Шерлоку Холмсу доктор Уотсон, — тем
больше и больше начинает въедаться тебе в душу унылость этих
болот... Стоит мне только выйти на них, и я чувствую, что
современная Англия остается где-то позади, а вместо нее видишь
вокруг лишь следы жилья и трудов доисторического человека *).
*) В прежнее время доисторическим считали весь период развития чело¬
вечества до изобретения письменности; в настоящее время понятие доистори¬
ческого человека устарело и в современной научной литературе не употреб¬
ляется.
94
Обсерватория каменного века Стоунхендж. Вид с севера. Хорошо видна во¬
сточная, наиболее сохранившаяся до настоящего времени часть основного
кольца опор с лежащими на них сверху горизонтальными плитами. Из
пяти узких каменных арок, расположенных в центре кольца в форме под¬
ковы, полностью до настоящего времени сохранились три
Это давно исчезнувшее племя напоминает о себе повсюду — вот
его пещеры, вот могилы, вот огромные каменные глыбы, остав-
шиеся^там, где, по-видимому, были его капища».
Действие повести Конан Дойля происходит на юго-западе
Англии, в графстве Девоншир. А совсем неподалеку, на равнине
Солсбери в графстве Уилтшир, находится одна из удивительней¬
ших построек конца каменного века, «восьмое чудо света»—
Стоунхендж.
Стоунхендж — постройка в форме кольца из вертикально
врытых в землю огромных тесаных каменных столбов. Попереч¬
ник кольца — 30 м. Высота столбов — по три человеческих роста,
масса каждого около 25 т. Столбы установлены предельно тща¬
тельно: смещения их от воображаемой идеальной окружности
в среднем лишь ±10 см. Сверху кольцо столбов перекрыто
горизонтальными плитами.
Внутри кольца выделяются пять узких каменных арок напо¬
добие бойниц. Арки составлены из трех камней: двух вертикаль¬
ных и одного горизонтального. Вертикальные опоры арок еще
массивнее, чем столбы основного кольца; масса их доходит до
50 т. Оба вертикальных камня в каждой арке поставлены тесно.
Между ними на уровне глаз остается только узкая щель — чело¬
век не может просунуть голову.
В стороне от всего сооружения, в 27 м за основным камен¬
ным кольцом, установлен особый камень-мушка. Если смотреть
из центра Стоунхенджа, то точно над этим камнем восходит
Солнце в день летнего солнцестояния.
95
Еще до использования камней-великанов, строителе Стоун¬
хенджа проводили обширные земляные работы. Орудуя в каче¬
стве лопат оленьими рогами, они выкопали вокруг центра соо¬
ружения круглый ров диаметром 105 м. Ширина рра составляет
от 3 до б м, глубина — от 1 до 2 м. Снаружи рва был насыпан
земляной вал, а с внутренней стороны — вал двухметровой
высоты из толченого мела. Мел на равнине Солсбери добывать
легко, меловые пласты залегают здесь прямо у поверхности.
В древности все в целом, можно себе представить, было бес¬
подобным зрелищем — темный каменный монумент и ослепи¬
тельно сверкающий в солнечных лучах белоснежный меловой
вал.
Стоунхендж сохранился частично. Валы с течением времени
размывались, ров заплывал, камни падали и их растаскивали
на другие постройки. В XIX в. в гостиницах города Солсбери —
а он лишь в 128 км от Лондона — постояльцам предлагали мо¬
лотки, чтобы им было сподручнее откалывать себе куски
камней Стоунхенджа на память. Но и теперь еще развалины
Стоунхенджа производят впечатление величественное и устра¬
шающее.
Стоунхендж систематически обследовался десятками ученых.
Совместными усилиями историки, археологи, антропологи, гео¬
логи, инженеры-строители и химики воссоздали картину того,
как, когда и кем был построен каменный исполин равнины Солс¬
бери. Однако все попытки установить подлинные замыслы
строителей — объяснить, зачем был построен Стоунхендж, —
оставались безуспешными.
Однажды руины Стоунхенджа осмотрел астроном. Он был
поражен конструкцией внутренних каменных «бойниц». Они так
узки, словно древние архитекторы нарочно ограничивали обзор,
предлагали увидеть только нечто вполне определенное. «Бой¬
ницы» невольно сравнивались с прорезью ружейного прицела.
Был в Стоунхендже и камень-мушка. А хороший прицел с про¬
резью и мушкой — это ли не важнейшая деталь любого угломер¬
ного инструмента?
С помощью электронной вычислительной машины астроном
рассчитал, какие светила встают в тех точках горизонта, направ¬
ления на которые отмечены камнями Стоунхенджа. Ответ на¬
шелся быстро — Солнце и Луна. Камни Стоунхенджа указывают
на точки восхода и захода Солнца во всех важнейших положе¬
ниях: в дни солнцестояний и равноденствий. Точно так же отме¬
чены точки восхода и захода Луны.
Древнейшие астрономы еще не могли измерять видимые пе¬
ремещения светил в любой части небесного свода. Умение изме¬
рять положения светил высоко над горизонтом требует подвиж¬
ных приспособлений, знания системы небесных координат.
Астрономы Стоунхенджа отмечали положения Солнца и Луны
96
только на линии горизонта, в моменты их восходов и заходов.
Но и эти неполные сведения имели огромное значение. С их по¬
мощью решались важные задачи древней астрономии — счет
времени и предсказание затмений.
Строительство земляного Стоунхенджа началось обитав¬
шими здесь полукочевыми племенами скотоводов за три тысячи
Наблюдения через узкие щели между камнями Стоунхенджа с высокой точ¬
ностью фиксировали восходы и заходы Луны и Солнца в различных стадиях
их видимого перемещения по небу
лет до и. э. Каменный Стоунхендж строился в основном между
1900 и 1600 гг. до и. э.: через тысячу лет после постройки еги¬
петских пирамид и за несколько столетий до падения гомеров¬
ской Трои. По времени сооружение Стоунхенджа совпадает
с расцветом крито-микенской культуры, однако знаменитые
Львиные ворота в Микенах появились на свет позже Стоун¬
хенджа.
Но откуда же, спросите вы, появились у людей того времени
столь разносторонние астрономические знания? Уж не таинст¬
венные^ ли всезнайки — пришельцы с других планет — обучили
европейцев эпохи неолита искусству наблюдать светила и пред¬
сказывать затмения? Такую возможность решительно отвергают
все те, чьими трудами установлено, как, когда и кем был воз¬
веден Стоунхендж.
Раскопки показали, что строительство Стоунхенджа прошло
три этапа. Сначала взялись за дело люди конца каменного века.
Они выкопали ров и насыпали внешний и внутренний валы.
В течение десятков лет они закапывали в землю деревянные
4 А. А. Гурштейн 97
шесты, отыскивая закономерности в восходах и заходах самых
ярких небесных светил — Солнца и Луны.
Через полтора столетия строителей земляного Стоунхенджа
сменили люди другой эпохи, которые доставили небольшие
камни и установили их двумя концентрическими кругами.
Наконец, в работу включились люди начала бронзового века.
Они закрепили положения точек восходов и заходов Луны и
Солнца несокруш^рмыми каменными столбами. Стоунхендж при¬
обрел свой окончательный облик.
Вспомните готические соборы Средневековья. Они сооружа¬
лись столетиями. Они вбирали в себя мастерство многих поко¬
лений ремесленников. Они служили величественными нацио¬
нальными символами, местами народных собраний. Подобную
же роль играл и Стоунхендж.
В связи со Стоунхенджем нельзя вновь не вспомнить об уча¬
сти, которая в наши дни грозит всем без исключения великим
памятникам древности. Они постоянно находятся под угрозой
стать жертвами собственной известности. Стоунхендж привле¬
кает к себе бесконечный поток туристов, оккультистов, «поклон¬
ников Храма Солнца» и попросту хулиганов. Члены банды
«Адские ангелы» раскатывали здесь на ревущих мотоциклах,
жгли автомобили и забрасывали конкурентов самодельными
бензиновыми бомбами. По сообщениям английской печати,
в 1984 г. на концерт поп-музыки в Стоунхендже собралось
30 тысяч человек. На вывоз мусора из окрестностей Стоун¬
хенджа (сам Стоунхендж принадлежит королевской семье)
местным властям пришлось раскошелиться на 120 тысяч фунтов
стерлингов. Современные- вандалы, бесспорно, считающие себя
культурными людьми, выкапывали выгребные ямы прямо среди
захоронений бронзового века.
Это может показаться совершенно невероятным, но архитек¬
турными наследниками Стоунхенджа являются и афинский Пар¬
фенон, и римский Пантеон, и храм Софии в Константинополе.
Вспомните, что поперечник основного каменного кольца Стоун¬
хенджа составляет 30 м, т. е. ровно 100 футов. Фут — древней¬
шая мера длины, отпущенная человеку природой: это длина
ступни. Даже сегодня, намереваясь играть в футбол на лужайке,
детвора размеряет небольшие расстояния, приставляя ногу
к ноге. В древности этот прием был повсеместным. И 100 фу¬
тов — архитектурный модуль Стоунхенджа — был вольно или
невольно повторен в других величайших архитектурных соору¬
жениях Европы.
Стоунхендж — и обсерватория, и храм. Для примитивных пле¬
мен каменного и бронзового веков он служил прежде всего
величественным символом, местом ритуальных церемоний,
устрашающим храмом. Астрономическое значение Стоунхенджа
из уст в уста передавалось лишь немногим древним жрецам-
98
друидам. Оно составляло нетленный фундамент их власти сре.^к
соплеменников. Но это не имело никакого значения для много¬
численных последующих завоевателей. И тайна астрономиче¬
ского назначения Стоунхенджа с течением веков была утрачена.
НЕ НАЧАЛО, А КОНЕЦ
В Великобритании трудно меняют привычки и привычные
взгляды. Традиционно мыслящйе английские историки приняли
сообщение об астрономическом предназначении Стоунхенджа
в штыки. Они отрицали абсолютно все, и в первую очередь,
конечно, всякую возможность высокого уровня познаний людей
эпохи неолита.
Действительно, как могли люди каменного века мыслить
столь отточенными астрономическими категориями и выполнять
наблюдения, которые непонятны историкам и требуют расчетов
на быстродействующих ЭВМ? Да они никогда вовсе так и не
мыслили! Люди каменного века на ощупь, методом бесчисленных
«проб и ошибок», по крупицам собрали грандиозный фактиче¬
ский материал и, что важно, не имея письменности, обеспечили
его сохранность путем изустной передачи от поколения к поко¬
лению. Они не были в состоянии обобщить этот астрономический
материал в закономерности, но смогли — и тому свидетелем
Стоунхендж! — выработать для него «правила использования»;
точно так же как неолитический землепашец имел «правила»
для сева, а первобытный гончар — освященную традицией
«инструкцию» по лепке глиняных горшков. Это мы, астрономы
XX века, исследуем познавательную деятельность древнего чело¬
века с помощью математических уравнений и графически выво¬
дим ее на экраны дисплеев. В каменном веке все это представ¬
лялось совершенно иначе и носило, бесспорно, характер обря¬
дов. Но то были первые ростки современной науки.
Мало-помалу историки смирились с неоспоримыми фактами.
Астрономия каменного века, или, как ее сегодня чаще назы¬
вают, археоастрономия, перестала служить объектом постоян¬
ных нападок и получила права гражданства в ряду других исто¬
рических дисциплин. Больше того, дальнейшие работы в этом
направлении принесли новые неожиданные плоды. Удалось
предложить концепцию, которая впервые связно объяснила
существование по обе стороны Ла-Манша великанских камен¬
ных вех — менгиров.
Слово «менгир» кельтского происхождения; этим термином
обозначают одиночные или собранные в группы каменные
столбы, которые высятся в Скандинавии, Шотландии, Англии,
на полуострове Бретань во Франции; они встречаются также
в Сибири и на Кавказе. Каков смысл этих древнейших сухопут¬
ных «маяков», высота которых несколько человеческих ростов?
4* 99
Археоастрономы обнаружили, что английские менгиры —
не одиночные камни. В нескольких километрах от каждого
камня-великана имеется другой — парный ему камень, гораздо
меньших размеров. Пара этих камней образует то, что совре¬
менные речники называют «створным знаком» — навигацион¬
ным сооружением для закрепления на местности определенной
линии визирования (створа).
Если не вдаваться в подробности, картина выглядит очень
просто и ясно. Малый камень фиксирует наблюдательную пло¬
щадку. Встав рядом с ним, вы смотрите на большой менгир:
таким путем пара камней (ближний и дальний) с очень высо¬
кой степенью точности (это достигается благодаря большому
расстоянию между ними) закрепляет на местности одну-единст-
венную визирную линию. Она отмечает одно из особых поло¬
жений Солнца либо Луны на горизонте, преимущественно вос¬
ходы и заходы Солнца в дни равноденствий и солнцестояний.
Ставить громадные камни-менгиры дело долгое и трудоем¬
кое. После их установки люди каменного века старались исполь¬
зовать такие вехи с полной отдачей. Не случайно, что самые
крупные менгиры обладают не одним, а несколькими парными
камнями, которые образуют с ним не одно, а сразу несколько
астрономически важных визирных направлений.
Специалисты по древней среде обитания — климатологи,
палеонтологи, палеоботаники — давно пришли к выводу, что
4—б тысячелетий тому назад климатические условия туманного
Альбиона, как образно зовут Британские острова, резко отли¬
чались от современных в лучшую сторону. То же самое, впрочем,
нетрудно умозаключить даже из простых житейских соображе¬
ний: каменные последы «хижин» ме’золита и неолита теряются
теперь среди вересковых пустошей и торфяников, где земледе¬
лие в наши дни совершенно невозможно. Место для жилья вы¬
бирали там в те времена, когда все обстояло иначе: Альбион
не был туманным, а отличался ясной, солнечной погодой. Совер¬
шенно иной была и флора: местность не была покрыта густыми
лесами и чистый горизонт не препятствовал успешным наблю¬
дениям восходов и заходов ярких светил. Для каких целей пона¬
добились подобные наблюдения? Конечно, для создания необ¬
ходимого земледельцам календаря.
Совокупность вновь полученных результатов ведет нас к но¬
вому пониманию многих проблем. Очень давно — в неолите,
а возможно даже раньше — еще до той поры, когда астрономия
получила развитие в великих цивилизациях Месопотамии и
долины Нила, на северо-западе Европы существовала самобыт¬
ная культура с умело поставленными наблюдениями небесных
светил. Здесь были выработаны свои собственные приемы на¬
блюдений, а астрономия в этих краях развивалась совершенно
независимо от шумерской, египетской, вавилонской и других
100
древнейших восточных цивилизаций. Ее, как и повсюду позднеч),
стимулировали практические нужды и благоприятные условия
окружающей среды. Оказалось, что Стоунхендж — вовсе не
сооружение, которое не имеет корней и «высится в истории
столь же одиноко, как на своей бескрайней равнине». Это не
старт, а финиш: не начало новой астрономической эпохи, а ее
завершение — закономерный результат долгой цепочки разви¬
тия астрономических навыков. В дальнейшем, при изменившихся
климатических условиях, Стоуйхендж не мог более соответство¬
вать своему назначению, и в силу отсутствия письменности
память о сокровенном смысле этого великого монумента канула
в Лету еще до вторжения на Британские острова очередной
волны иноплеменных пришельцев.
И до, и после строительства Стоунхенджа у разных народов
астрономические соображения властно вторгались в архитек¬
турные замыслы. Египетский иероглиф «акхет» означает «места
на горизонте, где Солнце встает и садится». Он представляет
собой стилизованное изображение Солнца между двумя горами.
При возведении египетских пирамид их ориентация и взаимное
расположение также определялись по астрономическим данным.
Может ли быть случайностью для знаменитого некрополя в Гизе
такой, например, факт, что в день летнего солнцестояния заход
Солнца, наблюдаемый с головы сфинкса, происходит точно
между великой пирамидой Хеопса и пирамидой Хефрена (второй
по величине), являя собой на горизонте живое воплощение
иероглифа «акхет»? А ведь постройки на плато Гиза близ совре¬
менного Каира, как мы уже упоминали, почти на тысячу лет
древнее Стоунхенджа: они возводились в эпоху фараонов IV
династии между 2700 и 2550 гг. до н. э.
Разумеется, астрономические занятия древних египтян
нашли отражение не только в архитектуре. Разнообразные сви¬
детельства говорят нам об уровне развития астрономии в Древ¬
нем Египте в так называемый Династический период: с конца
IV тысячелетия до н. э. и до 332 г. до н. э., когда страна была
порабощена Александром Македонским. За три тысячелетия
египтяне преуспели в разработке календаря. На небе ими была
выделена стройная система групп звезд, которые служили для
предсказаний смены времен года и измерения времени ночью,
когда нет Солнца. Они конструировали сложные астрономиче¬
ские приборы: солнечные часы и водяные часыклепсидры.
Древняя египетская цивилизация возникла в плодородной
долине Нила. На берегах других крупных рек в благодатном
субтропическом климате в близкое время формировались вели¬
кие цивилизации Нижней Месопотамии (в низовьях Евфрата),
долины Инда (в современном Пакистане), долины Хуанхэ. Все
они характеризовались значительным уровнем астрономических
знаний.
101
Советский археолог И. Л. Кызласов обратил внимание на
продуктивность совместного анализа всей совокупности таких
древнейших памятников, как менгиры — одиночные камни,
кромлехи — группы камней и надмогильные курганы. Он при-
Астрономические сюжеты ассирийской цилиндрической печати IX в. до н. э.
шел к выводу, что особенности всех этих разбросанных от бере¬
гов Атлантики в Европе до берегов Тихого океана в Азии памят¬
ников, прежде всего, курганов выражают представления древ¬
них о строении мира — «мировой горе». «Мировая гора» —
могильный курган — заключала в себе мир земной — видимый,
мир подземный — невидимый и, наконец, мир небесный. С пред¬
ставлениями древних о строении Вселенной были связаны ори¬
ентация усопшего головой от Солнца или к Солнцу, восходя¬
щему или заходящему, ориентация сторон кургана по странам
света, весь обряд погребения. Скорее всего, египетские пира¬
миды были дальнейшим развитием идей, заложенных в харак¬
терные черты гораздо более ранних могильных курганов. Так
или иначе, именно трактовка древнейших культовых и погре¬
бальных сооружений как моделей мира вынуждала их творцов
заботиться об ориентации по странам света, украшать астраль¬
ными символами, увязывать с астрономическими явлениями.
Такая увязка могла быть совсем незначительной — либо, напро¬
тив, очень глубокой, как это имело место в Стоунхендже. Эти
интересные соображения открывают возможность еще больше
углубить наши сведения о месте астрономии в системе взглядов
древних народов.
Высокая астрономическая культура древнейших цивилиза¬
ций Земли — не выдумка праздных умов, а установленный факт.
Чем-то еще удивит современных астрономов наш общий предок,
человек-труженик тех далеких времен, когда на Земле еще
не было письменности?
102
РОД ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ
Дорогой читатель! Ты взял в руки эту книгу должно быть
потому, что тебе небезразлична астрономия. Но никак нельзя
забывать, что астрономия — лишь часть того удивительнейшего
явления, которое зовется наукой. А наука — лишь одна из форм
общественного сознания человечества. К числу других форм
общественного сознания принадлежат и искусство, и философия,
и политическая идеология, и'мораль, и право, и религия. Все
они имеют корни в человеческой практике. Все они сосущест¬
вуют в человеческом сознании и оказывают друг на друга воз¬
действие.
Нельзя понять законов развития науки — в том числе и аст¬
рономии — вне общей истории человечества.
Вникая в исторические судьбы рода человеческого, мы ста¬
вим перед собой задачу реконструкции. Как много знали наши
отдаленные предки и сколь многое умели? К чему стремились
и чего достигли?
При выполнении исторической реконструкции нас постоянно
подстерегают две опасности. Первая: изобразить древнего
человека слишком знающим и слишком умелым. На этой пози¬
ции, например, стоят все те, кто слепо верит в палеоконтакт,
т. е. древнее посещение Земли инопланетянами. Сторонники
такой точки зрения утверждают, будто инопланетяне из других
высокоразвитых миров обучили древнего человека знаниям и
навыкам, которые чудесным образом увеличили его власть над
природой. В дальнейшем сокровенные знания, полученные от
иных цивилизаций, лишь стирались, утрачивались и искажа¬
лись. Человек сдавал позиции, и на новом витке истории при¬
нужден был заново выучиться тому, что было им некогда осво¬
ено, а потом забыто. Скажем прямо, такая точка зрения не имеет
под собой никаких серьезных оснований.
Столь же безосновательна другая крайность: простодушная
вера в ограниченность, примитивность, ущербность древнего
человека. Древний человек многого не знал, но он думал, искал,
боролся. Способы, которыми он решал встававшие пред ним
задачи, радикально отличаются от современных, но все они от¬
мечены печатью находчивости разностороннего человеческого
гения.
Приходилось ли вам когда-нибудь задумываться, каким
методом древнерусские иконописцы расписывали внутреннюю
сферическую поверхность куполов православных соборов так,
чтобы снизу живописный образ воспринимался без искажения
за счет округлости подкупольной поверхности? С позиций совре¬
менного инженера следовало бы прибегнуть к расчету на ЭВМ.
Наши предки отыскали, как вы догадываетесь, совершенно
иной путь.
103
в подкупольном барабане собора временно натягивалась
веревочная (как бы координатная) сетка, а в центре собора на
полу ночью разжигался костер. Тени от веревок падали на
подкупольную поверхность и их обводили углем; так получалась
строгая картина искажений правильных квадратицов веревоч¬
ной сетки на сферической подкупольной поверхности при цент¬
ральном проектировании. Оставалось разбить исходный рисунок
на квадратики и уже по квадратам, с учетом искажений, пере¬
нести его на потолок.
Другой яркий пример остроумного решения, казалось бы, не¬
разрешимой инженерной задачи дает история Древнего Египта.
Как египтяне выравнивали строительные площадки под гигант¬
ские пирамиды без помощи геодезических инструментов? Сто¬
роны площадок достигали сотен метров, а точность выравнива¬
ния составляла миллиметры. Египтяне сооружали вокруг
строительной площадки глиняный бортик и затапливали ее
водой. По мере высыхания получавшейся «лужи» обнажались
мельчайшие бугорки, которые последовательно срезались. Пло¬
щадка выравнивалась с точностью, которая сделала бы честь
любому современному инженеру-строителю.
Эти конкретные примеры наглядно показывают, что харак¬
тер решения научных и технических проблем в древнем мире
качественно отличался от современных, однако зачастую ни¬
сколько не уступал им ни по точности, ни по эффективности.
История человечества, как она рисуется сегодня, не нуждается
ни в инопланетянах, ни в других приукрашиваниях. Это долгий
и закономерный процесс, в ходе которого труд медленно, но
неуклонно обучал, воспитывал, формировал человеческое обще¬
ство.
По мере того, как путник взбирается выше и выше по склону
прибрежнего холма, ему открываются новые горизонты: он про¬
никает взором несравненно дальше, чем стоя на песчаной косе
у полосы прибоя. Эта аналогия справедлива применительно
к исторической науке, археологии, антропологии. С вершины
XX в. мы проникли в такие глубины минувшей истории челове¬
чества, которые оставались полностью скрытыми от ученых
XIX в. и, тем более, от их учителей.
Библия отводила на всю предшествующую историю челове¬
чества 6 тыс. лет. Реальный возраст человечества превосходит
2 млн. лет.
Главным очагом, где стадо животных предшественников
человека преобразилось в человеческое общество, была, по-ви¬
димому, Тропическая Африка. Такой взгляд получил распро¬
странение после многочисленных находок последних десяти¬
летий в ущелье Олдовай на севере Танзании неподалеку от
озера Танганьика. Вместе с костными остатками древнейшего
человека там обнаружены его рабочие орудия из примитивно
104
обработанных камней. Древнейшее человекообразное суще¬
ство, которое по праву заслуживает чести называться челове¬
ком, было небольшого роста — чуть выше метра, и его руки бол¬
тались ниже колен. Этот человек еще очень походил на обе¬
зьяну.
В периодизации древнейшей истории человечества одновре¬
менно используются несколько не совпадающих между собой
шкал.
Историки с полным основанием ориентируются на эконо¬
мические характеристики: в основе их периодизации лежат
формы организации общества и способы производства, проще
говоря, применительно к древнему человеку — способы добыва¬
ния пищи. Геологи размечают историю по геологическим эпо¬
хам. Поскольку олдовайский ископаемый человек уже пользо¬
вался орудиями труда, антропологи относят его к виду Homo
habilis — человека умелого. Археологи предпочитают периоди¬
зацию, связанную с технологией обработки орудий труда. В их
представлении олдовайский ископаемый человек открывает
эпоху палеолита, что в дословном переводе на русский язык
означает древнекаменный век. Подобно геологам, которые, изу¬
чая недра планеты по взаимному расположению земных пла¬
стов, выделяют нижний, средний или верхний ярусы, археологи
тоже делят палеолит на самый древний — нижний, средний
и поздний — верхний. Нижний палеолит простирается по вре
мени от рождения человеческого общества примерно до 60 тыс
лет до и. э. Все датировки, которые мы приводим, разуме
ется, в достаточной мере условны. Да одни и те же эпохи в раз
ных районах Земли могли наступать вовсе не одновременно
Ближе к концу нижнего палеолита по периодизации антро
пологов на историческую сцену вступает Homo erectus — чело
век прямоходящий. Он по-прежнему занимается охотой, рыб
ной ловлей, собирает плоды.
Охотники района современной Сирии и Палестины первыми
научились более совершенным приемам обработки каменных
орудий. Они стали использовать длинные каменные отщепы и
пластины, подвергая их более тщательной вторичной отделке.
С таким новшеством по технологической классификации архео¬
логов на Землю пришел средний палеолит.
Природные условия становятся более благоприятными для
жизни в умеренных широтах: преимущественно в полосе суб¬
тропиков Европы, Азии и Африки от 30° до 50° северной
широты. Особенно активную роль играют в этот период обита¬
тели Передней Азии.
В археологических находках среднего палеолита отмечается
смена антропологического типа человека, который учится мыс¬
лить и говорить: о развитии головного мозга и голосового аппа¬
105
рата позволяют судить измерения ископаемых черепов. Чело¬
веку открыта дорога к покорению огня.
Чем человеческое общество отличается от сообщества живот¬
ных? Животные развиваются исключительно по за:^онам био¬
логии, а в человеческом обществе появляется еще одна управ¬
ляющая им сила социального характера — культура. В самом
общем виде, культура — совокупность материальных и духов¬
ный ценностей, которые отражают уровень исторически достиг¬
нутого этапа развития общества. По современным представле¬
ниям, истоки процесса перехода от чисто биологической эволю¬
ции к эволюции социальной уходят корнями в средний палео¬
лит.. Эта эпоха является, по-видимому, и ключом к глубинным
мотивам мифотворчества.
Наконец, примерно за 35 тыс. лет до н. э. наступает эпоха
верхнего палеолита с распространением хорошо обработанных
каменных орудий. Охота, рыболовство и собирательство дости¬
гают расцвета. Антропологи по костным остаткам констатируют
существование в это время уже прямых наших предков; Homo
sapiens — человека разумного. Это кроманьонец. Именно в
верхнем палеолите происходит разделение человечества на
расы; в биологическом отношении событие совершенно незначи¬
тельное.
Людям эпохи палеолита приходилось туго в условиях перио¬
дических оледенений. Они обживали гроты, на стенах которых
оставили много рисунков. Решающим доказательством подлин¬
ности и древности рисунков являются изображения мамонтов,
диких лошадей и других исчезнувших животных, которые зна¬
комы нам лишь по моделям палеонтологов; пещерные худож¬
ники рисовали их с натуры.
Обширные оледенения способствовали перемещениям верх¬
непалеолитического человека на большие расстояния. Ледовый
щит, будто огромный лишай на макушке Земли, покрывал ее
северное полушарие не только вблизи полюса, как в наши дни,
а гораздо дальше от полюса — до средних широт. Гигантская
наледь представляла собой единый «материк», за которым в
научной литературе укрепилось название Арктиды. Арктида
охватывала Европу, Азию и Северную Америку, так что древ¬
нейшему человеку не было нужды предпринимать трудоемкие
плавания по океану, — он мог перешагнуть из Африки и Евра¬
зии в Америку посуху. Последний ледниковый период начался
за 100 тыс. и кончился за 10 тыс. лет до н. э.
Переселения верхнепалеолитического человека требовали
умения ориентироваться во времени и в пространстве. Это сти¬
мулировало астрономические наблюдения, которые находят
отражение в рисунках на стенах пещер и гротов. Среди рисун¬
ков встречаются фазы Луны и ряды по 28—29 зарубок. Они
расшифровываются как результаты наблюдений за продолжи¬
106
тельностью лунного месяца. Изредка попадаются также изобра¬
жения звезд.
Примерно за 10 тыс. лет до н. э. с наступлением современ¬
ного межледникового периода верхний палеолит на Ближнем
Востоке уступил место среднекаменному веку — мезолиту. Бла¬
годаря начаткам земледелия здесь появляется такое совершен-
^ • Полнолуние
• • #
- ^ Ф ф • • 1-я четверть
Исчезающий ф
серп
Возраст этого рисунка красной охрой на стене пещеры Абрис-де-лас-Виньяс
(Испания) оценивается примерно в 10 тыс. лет. Высказывается предположение,
что 30 знаков, окружающих фигуру человека или бога, запечатлели смену
лунных фаз
ное каменное орудие, как жатвенный нож из костяной руко¬
ятки с вставными тонкими кремневыми лезвиями. До изобрете¬
ния письменности остается еще несколько тысячелетий, но чело¬
век уже приручил собаку. Она становится другом охотников.
Принято считать, что охотники из района современного Курди¬
стана на Иранском нагорье становятся первыми в мире пасту¬
хами, которые перегоняют ст^да с пастбища на пастбище, ори¬
ентируясь по звездам. Скорее всего, именно они или их соседи
выделили впоследствии на небесном своде знаки зодиака.
За 8 тыс. лет до н. э. на Древнем Востоке наступает ново¬
каменный век — неолит. В этот период происходит первая в ис¬
тории человечества революционная перестройка экономики. От
охоты, рыболовства и собирательства человек переходит к зем¬
леделию и скотоводству. Если раньше он полностью зависел от
удачи, от слепого стечения обстоятельств, то теперь — хотя еще
и в очень небольшой мере — он сам контролирует запасы пищи.
Уже в VI—V тысячелетиях в Малой Азии, Сахаре, Аравии появ¬
ляются наскальные изображения домашнего скота.
107
Переход от экономики присваивающей к экономике произ¬
водящей принято называть неолитической революцией. Образно
говоря, в этот период человек — творение природы — стал чело-
веком-творцом. Прямым следствием неолитической революции
явилось резкое увеличение народонаселения: если' в течение
десятков предшествующих тысячелетий темпы роста народона¬
селения оставались низкими, то за одно тысячелетие после нео¬
литической революции население Земли возросло более чем
в 16 раз, достигнув 80 миллионов человек.
В неолите люди учатся лепить и обжигать глиняную посуду
(VII тысячелетие до н. э.), прясть лен и ткать на простейшем
ручном ткацком станке (VI тысячелетие до н. э.). В 'VI тысяче¬
летии до н. э. в горных районах Передней Азии и в предгорной
полосе люди освоили самородную медь: этот металл и его
сплавы первыми потеснили камень в быту человека. Люди про¬
буют обрабатывать на огне железо.
На исходе неолитической революции произошло первое вели¬
кое общественное разделение труда: выделение из массы земле¬
дельцев и скотоводов пастушеских племен. С появлением метал¬
лов стало возможным второе великое общественное разделение
труда — отделение ремесла от земледелия. В VI—III тысячеле¬
тиях до н. э. возникают города. С ростом излищков труда выде¬
лялись классы и возникали государства. Так обитатели полосы
сухих субтропиков северного полушария Земли между IX и IV
тысячелетиями до н. э. намного обогнали своих современников
из расположенных севернее лесов и южнее джунглей. С IV
тысячелетия до н. э. берет начало история древнейших рабо¬
владельческих цивилизаций.
В условиях резко усложнившейся хозяйственной жизни, кото¬
рая требовала учета и сохранения полученных сведений, на
рубеже IV и III тысячелетий до и. э. в Нижней Месопотамии
возникла иероглифическая письменность. В середине III тыся¬
челетия там же, в Шумере, складывается алфавитно-слоговая
письменность современного типа.
Наследником древнейших цивилизаций по берегам великих
рек стал античный мир. Благодаря его посредничеству ряд эле¬
ментов знаний, верований, привычек, обрядов Древнего Востока
проник в последующем в Европу и сохранился поныне.
СПОР О НАЧАЛЕ НАУКИ
Данные по истории астрономии восходят к палеолиту. И они
заставляют нас всерьез задуматься над философской пробле¬
мой: где, когда и при каких обстоятельствах родилась наука?
В сущности проблем не одна, а сразу две, поскольку ответить
на поставленный вопрос можно лишь попутно дав ответ и на
второй: что такое наука?
108
Находятся исследователи, которые без тени сомнения отно¬
сят рождение науки к XIX в. Они исходят из предпосылки, что
подлинная наука — это многолюдные лаборатории, дорогостоя¬
щие установки, короче, все те приметы научной деятельности,
которые характерны для современности, когда наука заняла
столь заметное место в жизни общества. Предшествующие
достижения в познании окружающего мира эти авторы не берут
в расчет и не включают в понятие науки. Для них то лишь
разведка, пролог к величественной картине настоящей Большой
Науки, которая продолжает набирать силу на наших глазах.
Спору нет, значение современной науки и темпы ее роста
не знают аналогов в прошлом. Наука коренным образом преоб¬
разила повседневную жизнь. Но как же все-таки исключить
из числа подлинных ученых Ньютона, Коперника, Евклида?
Да, конечно, — вступают в полемику другие, — ограничи¬
вать рождение науки XIX в. опрометчиво. Наука родилась
раньше — в XVII в., когда в арсенал естествоиспытателя прочно
вошли количественный эксперимент и математизация. В тот
период ученые перестали пассивно наблюдать Природу. Они
стали сами подбирать необходимые условия и активно искать
ответы на волнующие их конкретные вопросы в специально
спланированных экспериментах. Они перестали уповать на сло¬
весные описания — вместо латыни языком науки стала матема¬
тика. Вот рубеж, который по справедливости следует принять
за рождение современной науки!
Однако и с этими утверждениями нетрудно поспорить; вновь
остается открытым вопрос с принадлежностью к науке Копер¬
ника, Евклида, сотен других корифеев древнего мира.
Тон дискуссии о происхождении науки сегодня задают те,
которые относят ее рождение к еще более глубокой древности,
чем XVII в. На рубеже XVI и XVII вв., говорят они, наука всту¬
пила в очередной важный этап своего развития. Но родилась
она гораздо раньше. Рождением своим наука обязана классиче¬
ской Греции периода расцвета демократии (VII—VI вв. до н. э.).
Именно в Греции в этот период появились любители мудрости,
которые стали специально заниматься наукой — философы.
И тогда же почерпнутые из практики ростки знаний были объ¬
единены в первые теории. Но в этом случае невольно напра¬
шивается вывод, что наука — греческое чудо, и она присуща
лишь могучему «греческому духу». И в дальнейшем ее, будто
цветок, пересаживали на почву других стран? А как же отно¬
ситься к знаниям, добытым ранее в Месопотамии, в Древней
Индии, в Древнем Китае?
Попытаемся подойти к проблеме с другого конца и опреде¬
лить, что представляет собой наука. Разумеется, наука — это
знания. Но, как известно, человек знающий далеко не всегда
заслуживает права называться ученым. Знания — необходимый
109
элемент науки, но они не исчерпывают этого понятия. Как
образно сказано в одном труде, наука — не только, так сказать,
«совокупность плодов древа познания, но и само дерево, на
котором они произрастают».
Да, для науки характерно приобретение новых'и, по воз¬
можности, истинных знаний. Но мы ясно отдаем себе отчет, что
очень многие из родившихся сегодня научных идей не выдер¬
жат испытания временем. Они окажутся ошибочными либо, в
лучшем случае, применимыми в ограниченных случаях. Это
совершенно закономерный для науки процесс: отмирание одних
идей и появление им на смену других. Значит, наука оперирует
не только с истинными знаниями. Вполне научное утвер>^дение
впоследствии не во всех случаях оказывается утверждением
истинным. Это дает нам повод не судить слишком строго древ¬
них за их заблуждения.
Перебирая один за другим признаки науки в поисках того
ведущего признака, который мог бы послужить- ее главной
характеристикой, мы рано или поздно придем к заключению:
главное состоит в том, что наука представляет собой особый вид
человеческой деятельности. Она действительно нацелена на при¬
обретение знаний. Но суть-то состоит в том, что наука — си¬
стема исследовательской деятельности человеческого общества,
обладающая своим собственным особым методом. И только
метод дает гарантию в том, что наука ведет в конечном счете
не к фантазиям и заблуждениям, а к прогрессирующему позна¬
нию объективной реальности.
В чем заключается научный метод? В основе его лежит
убежденность, что окружающий мир можно познать, и познать
силами человеческого разума, без вмешательства потусторон¬
них сил. Научный метод предполагает использование обобщен¬
ного коллективного опыта людей, т. е. сведений, не зависящих
от конкретной личности. Научный метод предполагает обяза¬
тельную проверку полученных результатов на практике. Дан¬
ные, добытые наукой, имеют значение не для отдельной лич¬
ности, а для всего общества.
Проблема, которую мы здесь обсуждаем, конечно, чрезвы¬
чайно сложна. Всмотритесь в фигуру египетского жреца, кото¬
рый следит за предутренним появлением на небосклоне звезды
Сотне для определения времени разлива Нила. Кто он: рели¬
гиозный догматик или ученый? Ведь он отправляет религиоз¬
ную функцию лишь до тех пор, пока он подтверждает истины,
унаследованные от предшествующих поколений. Но вот он обна¬
руживает ошибочность египетского календаря. И если только
он не умалчивает об этом, если он решается поставить под сом¬
нение мудрость предков, он попадает в число еретиков, но ис¬
полняет обязанности истинного ученого.
110
Еще более колоритную фигуру представляет собой щаман.
Кто он — исследователь или жрец? На наш взгляд, ответ не
может быть однозначен, ибо он целиком зависит от отношения
шамана к своим обязанностям; он может функционировать и
как тонкий целитель, и как религиозный шарлатан. Важно, что
и в этом случае водораздел можно провести лишь по функцио¬
нальному, методическому, а не по какому-либо иному признаку.
Нас не должно смущать, что говоря о древности, мы сплошь
да рядом упоминаем монахов да жрецов. Наукой и религией
в давние эпохи в силу очевидных причин могли заниматься
одни и те же люди, однако острота возникавших между наукой
и религией конфликтов от этого ничуть не снижалась. Доста¬
точно вспомнить многие эпизоды вплоть до сожжения монаха
(и великого ученого!) Джордано Бруно.
Итак, мы распознаем науку по методу изучения окружаю¬
щего мира. А изучение это может быть отнюдь не только науч¬
ным. Возможно, например, изучение мира художественное, воз¬
можно и религиозное. Но наука — вид человеческой деятель¬
ности, который благодаря своей рациональности систематически
укрепляет положение человека в Природе.
Как только мы встали на изложенную позицию, мы тотчас
усомнимся, будто наука возникла впервые в Древней Греции.
Нет, мыслители Древней Греции сумели высветить содержание
отдельных научных результатов, дать им философское обобще¬
ние. Но в силу социально-исторической необходимости частные
науки, прежде всего, астрономия, должны были возникнуть
гораздо раньше. Где именно и когда? Везде и повсюду, где фор¬
мировался человек.
Снова и снова повторим: человека создал труд. Но ведь
труд — это сознательная, целенаправленная деятельность. Он
постоянно совершенствуется, т. е. постоянно приводится в соот¬
ветствие с меняющимися условиями среды обитания. Деятель¬
ность муравья, бобра и даже человекообразной обезьяны трудом
не назовешь. Ими руководит инстинкт. Трудиться начал только
человек. Сознательный, целенаправленный труд первобытного
человека предопределил и необходимость в познании условий
среды его обитания, т. е. окружающей человека Природы. Науч¬
ное познание возникло не из пустого любопытства и не от врож¬
денной человеческой любознательности. Оно проистекало от
жестокой необходимости и шло рука об руку со становлением
человеческого общества. Так что же, наука возникла вместе
с человеком? Нет, такой ответ был бы чересчур поспешен.
Мы ведь подчеркивали, что существование науки предпола¬
гает существование вполне определенного — пусть и небольшого
по современным меркам — запаса знаний. Таким запасом в пе¬
риод своего рождения человечество, конечно, еще не обладало.
Но есть ли в истории рода человеческого эпоха, когда наличие
111
такого запаса знаний выявилось и подтвердилось реальными
событиями? Конечно, есть. Это — неолитическая революция!
Разве не был подлинно научными знаниями тот их запас,
который привел к одомашниванию животных и возделыванию
злаков? Эти знания заметно возвышались над обыденными зна¬
ниями эпохи и стали фундаментом первой социальной револю¬
ции в истории человечества.
Итак, с первых же шагов по Земле первобытный человек-
труженик столкнулся с необходимостью познания окружающего
его мира. Он по крупицам накапливал конкретные знания, кото¬
рые отнюдь не были еще религиозными, ибо религия — про¬
дукт достаточно высокого уровня обобщения достигнутого. Пер¬
вые знания первобытного человека были еще всего-навсего науч¬
ными знаниями по частным вопросам. Но науки еще не было,
покуда эти знания не сформировались в некоторую первичную
систему. И лищь в ходе неолитической революции эта первичная
система реализовалась в коренном преобразовании производи¬
тельных сил общества. До неолитической революции был этап
протонауки, после нее мы вправе считать древнее общество
обладателем настоящей науки.
Изложенную точку зрения разделяют далеко не все. В этом
направлении предстоит еще большая исследовательская работа.
Однако отправная точка поисков наверняка останется без изме¬
нения. Говоря словами Ф. Энгельса, «уже с самого начала воз¬
никновение и развитие наук обусловлено производством*).
Науку, тем самым, правомерно уподобить плющу, который
устремляется вверх, лишь обвиваясь около какой-нибудь опоры.
Конечно, наука растет самостоятельно и имеет свои собствен¬
ные законы развития. Вместе с тем, ее взлет бывает особенно
стремительным лишь тогда, когда она опирается на практиче¬
ские запросы жизни. Требования жизни служат науке той
направляющей опорой, которая всегда поддерживает ее раз¬
витие.
НАСЛЕДИЕ ВАВИЛОНА
Подобно тому как придирчивый художник, камешек к ка¬
мешку подбирает величественное мозаичное панно, так по
отдельным находкам, по разрозненным фактам восстанавливают
вдумчивые историки цельную картину развития астрономиче¬
ских знаний на протяжении минувших веков. Благодаря рас¬
шифровке древних текстов, из анализа особенностей архитек¬
турных памятников и в результате археологических раскопок
мы узнаем об астрономических инструментах древности, о спо-
♦) Маркс К-, Энгельс Ф.ЦСоч. — 2-е изд. — Т. 20. — С. 500.
112
собах наблюдений небесных тел, о появлении новых научных
идей.
За много столетий до нашей эры не Востоке, в верховьях рек
Тигра и Евфрата — неподалеку от Ассирии и Вавилона — укре¬
пилось -могущественное Урарту. Столица царства — «орлиное
гнездо» урартов — находилась у озера Ван, на территории совре¬
менной Турции. А северные рубежи страны, охраняемые гарни¬
зонами многочисленных урартских крепостей, проходили в
Закавказье, на территории Советской Армении. Здесь, на бере¬
гах Занги, «для устрашения вражеских стран» заложил прави¬
тель урартов Аргишти I крепость Эребуни — пограничную кре¬
пость, которая дала начало современной столице Армении —
Еревану.
До последнего времени Урарту считалось самым древним
из государств, возникших некогда на территории нашей Родины.
Лишь недавно на холме Мецамор в 30 км от Еревана армян¬
ским археологам удалось обнаружить следы еще более древней
культуры. Ниже фундаментов урйртских построек археологи
открыли центр развитого металлургического производства, воз¬
раст которого оценивается в три тысячи лет. А нижние слои
мецаморской культуры имеют возраст до пяти тысяч лет.
В ходе дальнейших поисков археологи обратили внимание
на группу ступенек и площадок, высеченных в скале всего
в 200 м от древних плавилен. Один из руководителей раскопок
привлек к работе молодого астронома — сотрудницу Бюракан-
ской обсерватории Э. С. Парсамян. И чутье астронома тотчас
подсказало ей обратить внимание на три «наблюдательные пло¬
щадки». Все они ориентированы по странам света. На одной
из площадок высечены символы звезд. На другой обнаружены
ориентирные линии, отмечающие направления на юг, восток
и север. Вполне возможно,. что такой выдолбленный в камне
«угломерный инструмент» служил предкам урартов для самых
ранних, простейших астрономических измерений.
На территории Армении найдено также несколько наскаль¬
ных рисунков, которые расшифровываются как изображения
звезд. По мнению специалистов, возраст этих рисунков состав¬
ляет более трех тысячелетий.
Среди сокровищ лучших музеев мира хранятся невзрачные
глиняные черепки — осколки великих «халдейских таблиц». Они
содержат детальные сведения о движении по небосводу Луны
и ярких планет. Сотни лет, совершенствуясь в своем искусстве,
вели тщательные астрономические наблюдения халдейские
жрецы. Молва об их многогранных астрономических знаниях
разнеслась по всему древнему миру.
Достоверные данные о достижениях вавилонской астрономии
были получены современной наукой, как водится, довольно
неожиданно.
113
в XIX в. в связи с изучением ассирийского эпоса — поэмы
о Гильгамеше среди ученых возник спор, получивший в немец¬
кой литературе название «Бибель унд Бабель» — «Библия
и Вавилон». Ученые спорили о происхождении Библии, многие
эпизоды которой перекликаются с поэмой о Гильгамеше.
Поскольку такой вопрос близко затрагивал интересы католиче¬
ской религии, несколько ученых-иезуитов принялись исподволь
изучать все имеющиеся материалы о Вавилоне. Среди прочего
они копировали многочисленные глиняные таблички, пылив¬
шиеся тогда в запасниках музеев без всякого применения.
Дотошные иезуиты старались вникнуть в сущность клино¬
писного письма. Мало-помалу клинопись действительно стала
поддаваться расшифровке. Каково' же было изумление всего
мира, когда многие из табличек оказались глиняными страни¬
цами пространных астрономических трактатов.
Наука вавилонян ведет родословную от шумеров, — древней¬
ших обитателей плодородной долины между низовьями Тигра
и Евфрата. Богатый край не раз становился добычей соседних
кочевых племен. Смешавшись с прежним населением и во мно¬
гих отношениях переняв высокую шумеро-аккадскую культуру,
завоеватели-халдеи создали здесь крупное рабовладельческое
государство со столицей в Бавилоне.
Бавилония неоднократно воевала с Ассирией, воинственной
страной, расположенной выше по течению Тигра и Евфрата.
Бойны эти попеременно завершались либо безжалостным разо¬
рением Бавилона, либо разрушением Ниневии, столицы Ас¬
сирии.
Значительного расцвета Бавилония достигла в VI в. до и. э.
Царь Навуходоносор II застраивает столицу трехэтажными
и четырехэтажными домами. Город пересекают широкие прямые
улицы. Тройное кольцо высоких кирпичных стен общей протя¬
женностью свыше десятка км защищает Бавилон от внезапного
вторжения врагов. Стены укреплены 600 зубчатыми башнями.
Кованые медные ворота готовы преградить доступ в столицу
в минуты опасности. Город окружен системой каналов. Гидро¬
технические сооружения включают колодцы и коллекторы, водо¬
провод построен с использованием керамических труб.
Многоязычный Бавилон восхищал путешественников вели¬
чием и богатством. Башни при въезде в город сверкали цветной
глазурованной облицовкой с рельефными изображениями быков,
единорогов и драконов. Издали приковывали внимание взмет¬
нувшиеся в небо 90-метровая «Вавилонская башня» и дворец
Навуходоносора. Во дворце, несмотря на палящий зной, шумели
вечнозеленые «висячие сады» — диковинное инженерное соору¬
жение, включенное в число семи чудес древнего мира.
В тени «висячих садов» Вавилона, смертельно больной, про¬
вел последние дни жизни Александр Македонский.
114
Библия содержит рассказ о том, как в окруженном персами
Вавилоне предавался оргиям в ожидании чуда, которое могло
бы спасти его, царь Валтасар. «В тот самый час вышли персты
руки человеческой, — повествует Библия, — и писали против
лампады на извести стены чертога царского, и царь видел кисть
руки, которая писала... И вот, что начертано: «Мене, мене,
текел, упарсин!»— (Сосчитано, взвешено, разделено!). В ту же
ночь Валтасар был убит.
Вавилон пал. Безжалостное время повергло в прах сложен¬
ные из необожженного кирпича крепостные стены Вавилона,
обратило в руины его дворцы и храмы. Они расположены менее
чем в 100 км от столицы современного Ирака города Багдада.
В наши дни правительство Иракской Республики предприни¬
мает решительные шаги для воскрешения бесценных архитек¬
турных ансамблей Вавилона. К 1975 г. было завершено восста¬
новление в первозданном виде храма богини Нинмах. Начались
работы по реконструкции храма богини Иштар. Для реставра¬
ционных работ, как и тысячелетия назад, специально приготав¬
ливались кирпичи из необожженной глины. Лишь гигантскую
Вавилонскую башню предполагали построить в прежнем виде
с применением современных стальных и бетонных конструкций.
Осуществлению планов воссоздания Вавилона помешала
затяжная кровопролитная война между соседними странами
Ираном и Ираком. На реставрацию Вавилона уйдет, по-види¬
мому, не одно десятилетие. Воспрянув от летаргического сна
«Врата бога»*)—один из древнейших городов мира, который
уже пять тысячелетий назад знал письменность и дал начало
нашей современной культуре, вновь будет притягивать к себе
любознательных путешественников со всех частей света.
Возведение сложных инженерных сооружений и создание раз¬
ветвленных ирригационных систем Вавилона требовало от хал¬
деев незаурядных знаний. Писцы и жрецы — опора правителей,
избранная каста аристократов, хранители мудрости предков,
наиболее образованные люди в государстве — неуклонно зани¬
мались математикой и астрономией.
В звучных стихах русского поэта Максимилиана Волошина
встают перед нашими глазами образы древних мудрецов с их
учением о хрустальном куполе неба, с их армиллярными сфе¬
рами — угломерными инструментами из нескольких вложенных
друг в друга металлических колец, представляющих как бы
материальное воплощение вращающихся хрустальных небесных
сфер:
... Кишело небо звездными зверьми
Над храмами с крылатыми быками.
Стремилось Солнце огненной стезей
*) Название Вавилона происходит от аккадского Бабилу — «Врата бога».
115
По колеям ристалищ Зодиака.
Хрустальные вращались небеса,
И напрягались бронзовые дуги,
И двигались по сложным ободам
Одна в другую вставленные сферы...
(Из цикла «Путями Каина», 1923)
Трудно поверить, что в обычной московской школе меня
в свое время обучали шестидесятеричной вавилонской системе
счета. Однако, уверяю вас, это было действительно так. И мно¬
гие из вас тоже уже успели овладеть этой странной системой.
Ведь именно они, вавилонские мудрецы, разделили окружность
на 360°. Такое деление появилось в результате тщательных
наблюдений за перемещением по небу Солнца.
Смещение Солнца на величину его диска, т. е. угол, под кото¬
рым были бы видны два сложенных рядом солнечных диска,
вавилоняне рассматривали как «один шаг Солнца». Придавая
движению Солнца по небу высший смысл, они выделили «шаг
Солнца» в качестве основной единицы измерения углов. В дни
равноденствия Солнце описывает по небу полуокружность,
и в ней ук.чадывается 180 «солнечных шагов». В целой же
окружности укладывается 360 «солнечных шагов».
По вавилонской системе счета целое делится на 60 частей.
Деление градуса на 60 минут, а минуты на 60 секунд — это
и есть применение на практике вавилонской шестидесятиричной
системы счета.
Вавилонские ученые, по-видимому, первыми из ученых древ¬
ности отчетливо поняли, что явления природы, подчиняющиеся
определенным закономерностям, можно описывать числами. Они
первыми, проникая в тайны окружающего мира, взяли на воору¬
жение число и меру.
Впрочем, использование числа и меры как метода научного
познания природы привело вскоре к неожиданным мистическим
последствиям. У вавилонян на протяжении веков зрела мысль,
что числа являются сокровенной сущностью вещей, что именно
числа управляют миром. Всевозможные математические вы¬
кладки стали выполняться в магических целях. Появляются
живущие до сих пор представления о «счастливых» и «несча¬
стливых» числах.
Подобные взгляды, зародивщись в Вавилонии, перекочевали
в Грецию, где нашли наиболее яркое воплощение в творчестве
Пи(|)агора и его учеников. Добившись выдающихся научных
результатов, сделав ряд крупных математических открытий,
Пифагор окончательно уверился во всемогуществе чисел.
Он стал придавать числам тайное значение, видел в каждом
числе выражение скрытых предначертаний судьбы. Пифаго¬
рейцы переводили в числа имена людей, их личные качества,
клялись «священными» числами.
116
в дальнейшем подобные взгляды проникли в Рим, а оттуда
рассеялись по всем странам средневекового мира.
Числовая мистика, ведущая начало от вавилонских мудре¬
цов, нашла отражение в древнейших религиозных текстах, осо¬
бенно в одной из библейских книг, носящей название Апокалип¬
сиса. Часты отголоски ее в художественной литературе. Пре¬
красно удалось передать чувство безысходности, мистическую
веру в жуткое, необоримое могущество чисел поэту Велимиру
Хлебникову
... Походы мрачные пехот,
Копьем убийство короля,
Послушны числам, как заход.
Дождь звезд и синие поля.
Года войны, ковры чуме
Сложил и вычел я в уме.
И уважение к числу
Растет, ручьи ведя к руслу...
(«Гибель Атлантиды», 1912)
Астрономия, наряду с математическими исследованиями, пла¬
ниметрией и стереометрией, достигла в Вавилоне значительного
развития. Обсерваториями для вавилонских жрецов, скорее
всего, служили храмы. Наблюдения превращались в ритуаль¬
ные религиозные церемонии. Методы астрономических измере¬
ний и их результаты сохранялись в строжайщей тайне.
К началу нашей эры Вавилон утрачивает свое значение тор¬
гового центра. Но его давние научные традиции продолжают
жить еще долго. Именно к этому периоду заката великого
города и относится составление знаменитых вавилонских таблиц.
Все таблицы начинаются одними и теми же словами:
«.. .Во имя бога Бела и богини Белтис, моей госпожи, предзна¬
менование ...». Таблицы действительно содержат «предзнаме¬
нования» — подробные и довольно точные расчеты положений
Луны и планет. В лунных таблицах указываются время и место
появления первого серпа и время полнолуния. Таблицы сложны,
и расшифровать их в XIX в. стоило огромных усилий.
Вавилонские жрецы уделяли пристальное внимание изуче¬
нию движения Луны и особенностей смены лунных фаз; они
достигли в этом большого совершенства. Лунные таблицы содер¬
жат также «расписание» затмений. Планетные таблицы дают
представление о видимости планет. Вавилонские таблицы со¬
ставляли огромные библиотеки глиняных табличек. Эти таблич¬
ки, наравне с драгоценностями, хранились в храмах.
НЕ ТОЛЬКО древний восток
Долгое время история как наука страдала хроническим
«европоцентризмом». Вся история человечества рисовалась лишь
как история цивилизации европейского типа. Между тем, огром¬
117
ный вклад в сокровищницу общечеловеческой культуры был вне¬
сен цивилизациями других континентов. Беда, что к настоящему
времени изучение прошлого многих народов значительно отстает
от уровня изученности предшественников европейской цивили¬
зации, и мы зачастую не имеем достаточно данных для обосно¬
ванных суждений.
Огромное развитие получила астрономия у коренных жите¬
лей американскбго континента — майя, инков, ацтеков. Храмы
Храм Каракол в древнем городе Чичен-Ица. Из помещений в этой башне ре¬
гулярно велись астрономические наблюдения
ацтеков, опустошенные нашествиями испанских и португальских
конкистадоров, доныне хранят многие тайны этой погибшей
цивилизации. Большой интерес ученых разных стран вызывают
каменные календари ацтеков. Так же как и вавилонские таб¬
лицы, они свидетельствуют о виртуозном мастерстве, с которым
древним жрецам-наблюдателям удавалось измерять и вычис¬
лять положения планет.
Есть интересный факт, который заслуживает специального
упоминания. Живя близко к экватору, древние народы Мезо-
америки оценивали движение Солнца по небосводу совершенно
не так, как это было в умеренных широтах Евразии и Африки.
Б Мезоамерике не возникло пояса зодиакальных созвездий,
а времена года фиксировались по уклонению Солнца в полдень
от зенита. Этой цели служили обнаруженные недавно специаль¬
ные сооружения.
Стоунхендж, примитивный угломерный инструмент Меца-
мора, вавилонские таблицы, каменные календари ацтеков — их
П8
разделяют века и тысячи километров. Но эти памятники давно
исчезнувших культур роднит главное: они служили для изуче¬
ния перемещений по небосклону ярких светил. Они рассказы¬
вают нам о первых шагах науки астрономии.
В засушливой Вавилонии и суровой Британии, на Армянском
нагорье и в лесах Мексики человек вел тяжелую борьбу за
право выжить — с голодом, с эпидемиями, с нашествиями ино¬
племенных захватчиков. Люди выращивали скот. Люди строили
жилища и возделывали землюГ Плодородная земля доставляла
им продукты питания. Но взоры людей в решающие минуты
жизни неизменно обращались к небу. Именно небо посылало
благословенный дождь и гибельный ураган. С неба исходили
свет и тепло. В небе грохотал гром и метались молнии. Небо
служило жилищем богов. Казалось, что изучение звезд рано
или поздно приведет к раскрытию всех тайн мира. И ради этого
стоило напрягать все физические и духовные силы.
Так, у колыбели астрономии, определились два важнейших
стимула для ее развития. Во-первых, астрономические измере¬
ния были необходимы для практики. По Солнцу, Луне и звез¬
дам ориентировались при длительных путешествиях. По Солнцу,
Луне и звездам вели счет времени. Во-вторых, астрономические
измерения ложились в фундамент системы идейно-теоретических
взглядов общества, формировали мировоззрение людей древ¬
него мира. Наука и религия, подлинные знания и причудливые
суеверия шли в ту пору рука об руку, сливались в неделимое
целое. В этих условиях древняя астрономия — наука, казалось
бы, совершенно неземная — тысячелетиями служила самым что
ни на есть земным целям. Она служила опорой могущества
властителей мира: царей, халифов, фараонов.
NAVIGARE NECESSE EST
Начнем с главного — с тех постоянных практических нужд,
которые заставляли людей древнего мира из поколения в поко¬
ление следить за полной звезд бездной ночного неба.
Человек, за редчайшими исключениями, проводит свою
сознательную жизнь в кругу других людей. Кто бы он ни *был —
юноша или умудренный опытом старец, гладиатор или патри¬
ций, землепашец или полководец, каждый человек ощущает
себя частицей какой-то ячейки общества, членом какого-то кол¬
лектива. Точно так же и колле1^тив людей — будь то рабочие
одного цеха или ученики одного класса, жители небольшого
селения или граждане могущественного древнего города-госу¬
дарства, любой коллектив постоянно живет в контакте с дру¬
гими подобными коллективами: они делятся опытом, обмени¬
ваются плодами своего трудд, соревнуются или, наоборот, враж¬
дуют между собой.
119
Целые народы тоже поддерживают связи с далекими и близ¬
кими соседями. Все такие связи — главное условие развития че¬
ловеческой цивилизации. Они необходимы людям. Они всегда
были и всегда будут. И длительные путешествия ученых, и тор¬
говля, и поездки послов «к соседям в чуждые пределы» приоб¬
ретали огромное значение для каждого народа уже на самых
ранних этапах его истории. Однако спешит ли посольство из
Вавилона в Мемфис, тянется ли по великому шелковому пути
торговый караван, или ведет несметную армию на покорение
Аттики воинственный царь Дарий,— кто укажет им путь среди
бескрайних необжитых просторов степей и пустынь?
Предельно остро такая проблема встает перед мореходами.
Тают в дымке очертания родных берегов. Море, море и только
море обступает смельчаков со всех сторон. Здесь нет вообще
никаких земных ориентиров. И тем не менее, как любили гово¬
рить в Древнем Риме, navigare necesse est — вести корабль
необходимо.
Опыт и накопленные поколениями астрономические знания
должны помочь успеху плавания. Словно дорожные знаки на
безлюдных морских перекрестках. Солнце, Луна и «путеводные
звезды» выведут отважных мореходов к намеченной цели.
Гомер описывает плавание Одиссея. Искусный кормчий,
твердо правя рулем, внимательно следит Одиссей за восходами
и заходами светил:
... Зорко Плеяд наблюдал он и поздний заход Волопаса,
Также Медведицу — ту, что иначе зовут Колесницей,
С нею Каллипсо, богиня богинь, Одиссею велела
Путь соглашать свой, ее оставляя по левую руку...
Именно так, «соглашая свой путь» со звездами, оставляя их
то по левую, то по правую руку, бороздили Средиземноморье
финикийцы и греки, египтяне и ромеи. Но для этой цели им
необходимо было сначала разобраться в особенностях видимого
перемещения всего звездного свода.
Вследствие вращения Земли ночное небо, словно гигантский
купол с нарисованными на нем причудливыми узорами созвез¬
дий, медленно вращается вокруг воображаемой неподвижной
оси. Эта ось называется осью мира. Смещения звезд за корот¬
кие промежутки времени на глаз незаметны. Но если сравни¬
вать их последовательные положения хотя бы через 20—30 мин,
то вращение небесного свода становится совершенно очевидным.
Поскольку видимое вращение небесного свода вызвано на
деле суточным вращением Земли, то ось мира для ^^aблюдaтeля
в любой точке поверхности всегда остается параллельной оси
вращения Земли.
На небе можно отыскать как бы два «конца» воображаемой
оси мира — те две неподвижные точки, вокруг которых и вра¬
120
щаются все звезды. Одна из этих точек видна лишь в северном
полушарии Земли и зовется северным полюсом мира. Другая
неподвижная точка видна только в южном полушарии. Она
называется южным полюсом мира. Вблизи от южного полюса
мира никаких ярких звезд нет. Поэтому найти его положение
на небе неопытному наблюдателю затруднительно. А вблизи от
северного полюса мира заметная звезда оказалась. Ее назвали
Полярной звездой.
Итак, представим себе древнего исследователя, наблюдаю¬
щего за звездным небом в средних широтах северного полуша¬
рия Земли.
Часть звезд — те из них, которые находятся высоко над
головой поблизости от Полярной, — видны на небе в любую
ясную ночь. Они кружатся по небу, но никогда не заходят
за горизонт. Это так называемые, незаходящие звезды. Однако
большинство звезд, подобно Солнцу, восходит и заходит.
4- ^ ^-4- Цол.чрная
4 t звезда
Верхняя
кульминация
Нижнян
кульми¬
нация
Север
Наблюдаемое движение светил по небесной сфере в течение суток
Звезды восходят в восточной стороне горизонта. Затем они
медленно поднимаются все выше и выше. В некоторой точке
они достигают максимальной высоты над горизонтом, после
чего начинают столь же медленно спускаться вниз.
121
в положенное время — вследствие того же вращения всего
небесного свода — из-под горизонта появляется Солнце. Насту¬
пает утро. Толща земной атмосферы рассеивает солнечные
лучи, и небо становится голубым. Свет звезд теряется на ярком
фоне дневного неба. Но вращение небесного свода, ‘естественно,
продолжается. Мы видим, как движется Солнце; другие звезды
также продолжают восходить и заходить, только днем эти явле¬
ния невооруженным.глазом не наблюдаются.
Поведение Солнца в его суточном вращении в точности
повторяет поведение звезд. Вставая утром. Солнце начинает
набирать высоту. В истинный полдень высота его максимальна,
а во второй половине дня оно клонится все ниже и ниже к гори¬
зонту. Внимательный исследователь должен заметить, что и звез¬
ды, и Солнце достигают наибольшей высоты, проходя через одну
и ту же'воображаемую линию 'на небосводе. Пересечение этой
воображаемой линии с линией горизонта с давних пор получило
название точки юга. А прохождение светила через эту линию
названо в астрономии верхней'кульминацией светила.
Когда же звезды и Солнце проходят через противоположную
часть этой линии, высота их минимальна; тогда они находятся
в нижней кульминации. В средних широтах нижняя кульмина¬
ция Солнца не видна, здесь в это время наступает ночь. Наблю¬
дать ее можно лишь за полярным кругом во время полярного
дня. Нижняя кульминация светил происходит в северной части
неба. Точкой севера называют ту точку горизонта, которая про¬
тивоположна точке юга.
Помимо суточного вращения вокруг собственной оси. Земля
обращается еще вокруг Солнца. Один оборот по орбите вокруг
Солнца она делает за год. Отражением годового движения
Земли является так называемое собственное движение Солнца.
Мы все время подчеркиваем, что звездное небо вращается
как единое целое, — как если бы созвездия были нарисованы
на небесном своде. А положение Солнца, в отличие от положе¬
ний звезд, не остается одним и тем же. Солнце переходит из
одного созвездия в другое. Мы уже говорили, что созвездия, по
которым движется Солнце, называются зодиакальными. Их 12,
и в пределах каждого из зодиакальных созвездий Солнце нахо¬
дится в среднем по месяцу. Линия, по которой происходит види¬
мое перемещение Солнца среди звезд, называется эклиптикой.
За год, двигаясь против часовой стрелки с запада на восток.
Солнце совершает полный круг по зодиакальным созвездиям,
и вся картина начинает повторяться в прежнем порядке.
Как следует из всего сказанного, видимые движения звезд
и Солнца на небе несколько различаются. Звезды вращаются
только вместе со всем небесным сводом. А Солнце не только
изо дня в день вращается вместе со звездами, но одновременно
еще и сдвигается относительно звезд с запада на восток.
122
Рассмотрим такой случай. Пусть в какой-то день центр
Солнца в момент верхней кульминации точно совпадает с опре¬
деленной звездой. Конечно, увидеть этого нельзя, поскольку,
во-первых, из-за яркости неба звезды вблизи Солнца совершенно
не видны, и, во-вторых, будучи гораздо ближе к Земле, чем
звезды. Солнце попросту загораживает собой звезды. Однако
мысленно представить себе всю эту картину можно.
Итак, пусть, для примера, центр Солнца в момент верхней
кульминации совпадает со звездой Регул из созвездия Льва.
Пройдет около 23 часов 56 минут, и, двигаясь по небу слева
направо, с востока на запад, сделав один полный круг по небес¬
ной сфере. Регул вновь попадет в положение верхней кульми¬
нации. Но Солнце тем временем, двигаясь собственным движе¬
нием, успеет отойти чуть влево, к востоку от того положения,
которое оно занимало накануне. И верхняя кульминация Солнца
произойдет примерно на 4 минуты позже верхней кульминации
Регул а.
На следующий день Солнце отстанет от Регула уже на
8 минут, еще через день на 12, и разница с каждым днем будет
накапливаться.
Но ведь распорядок жизни на Земле связан вовсе не с дви¬
жением звезд, а с движением Солнца. От Солнца зависит смена
дня и ночи. Основная природная единица времени — сутки.
Сутками мы называем период одного оборота Солнца на небе,
скажем, промежуток времени между его двумя последователь¬
ными верхними кульминациями, от полудня до полудня. Вот
и получается, что для земного наблюдателя не Солнце опазды¬
вает относительно звезд, а звезды торопятся, с каждым днем
в своем вращении все больше и больше опережая Солнце. Ночь
от ночи одна и та же звезда восходит раньше, раньше кульми¬
нирует и раньше заходит.
Выглядит это таким образом. Созвездие Ориона, например,
в декабре восходит с вечера, кульминирует в полночь и заходит
под утро. К февралю оно восходит уже на 4 часа раньше, когда
Солнце еще не успело сесть. С наступлением сумерек мы
застаем его в верхней кульминации, и к полуночи Орион заходит.
А в апреле с наступлением сумерек Орион виден лищь очень
низко на западе, — он сразу же заходит.
В следующие месяцы Орион все время оказывается на днев¬
ной стороне звездного неба, и наблюдать его вплоть до августа
нельзя. В августе Орион встает утром, незадолго перед восхо¬
дом Солнца. Наблюдать его в утренних сумерках можно лищь
очень непродолжительное время. День ото дня* Орион начинает
восходить раньше и продолжительность его видимости неук¬
лонно увеличивается. В октябре он восходит в полночь, а к
декабрю, как мы уже описывали, восход Ориона приходится на
вечер, и это красивейшее созвездие наблюдается всю ночь.
123
Вот мы и разобрались в простейших особенностях видимого
перемещения звезд.
Незаходящие, околополярные звезды видны на небе на про¬
тяжении >сего года. Для остальных звезд, которые восходят
Фотография облас. и неба вбли¬
зи северного полюса мира сде¬
лана ночью неподвижным фото¬
аппаратом. Затвор аппарата ос¬
тавался открытым около 3 ч.
Звезды за это время, вращаясь
вокруг полюса мира, оставили
на фотопленке свои следы. По¬
лярная звезда настолько близ¬
ка к полюсу, что описывает
при движении вокруг него сов¬
сем маленькую окружность. Во¬
ображаемые окружности, по ко¬
торым происходит видимое су¬
точное движение звезд на небо¬
своде (на нашей фотографии
запечатлелись части этих ок¬
ружностей), носят название су¬
точных параллелей
из-за горизонта и заходят за горизонт, в течение года череду¬
ются периоды видимости и невидимости. В зависимости от вре¬
мени года, на которое приходятся периоды их лучшей види¬
мости, различаются созвездия весенние, летние, осенние и зим¬
ние. Орион — характерное зимнее созвездие.
Теперь нам осталось разобраться в особенностях поведения
Солнца при переходе от сезона к сезону.
Установим на штативе фотоаппарат и направим его ночью
на область неба вблизи полюса мира. Оставим затвор фотоаппа¬
рата открытым в течение двух-трех часов. Вследствие своего
движения звезды прочертят на фотопленке следы — это будут
круги, по которым они вращаются вокруг полюса мира. Такие
круги называются суточными параллелями звезд.
Суточные параллели, как они видны на фотографии, имеют
общий центр — полюс мира. Это концентрические окружности.
Любая звезда, независимо от того, видна она на небе или теря¬
ется в солнечных лучах, всегда движется только по своей
суточной параллели — она всегда остается на одном и том же
расстоянии от полюса мира.
Солнце ведет себя иначе. Эклиптика — дорога Солнца среди
звезд, по которой оно перемещается в течение года, — накло¬
нена по отношению к суточным параллелям. Летом Солнце
забирается в самую высокую над нашим горизонтом часть
124
эклиптики — подходит ближе всего к северному полюсу мира.
Поэтому в высоких широтах северного полушария при суточном
вращении всего небесного свода Солнце ведет себя как незахо¬
дящая звезда. Там начинается полярный день. А в средних
широтах в этот период Солнце рано восходит и поздно захо¬
дит. Светлое время суток длится долго, ночь короткая.
Потом Солнце мало-помалу начинает спускаться по эклип¬
тике все дальше и дальше от северного полюса мира. Наступает
Собственное движение Солнца среди звезд. Плоскость эклиптики наклонена к
плоскости небесного экватора округленно на 23,5°. В середине лета в северном
полушарии, в день летнего солнцестояния. Солнце находится на 23,5° выше
плоскости небесного экватора. В дни весеннего и осеннего равноденствий оно
пересекает небесный экватор. В день зимнего солнцестояния Солнце находится
на 23,5° ниже небесного экватора
осень. В день осеннего равноденствия Солнце находится на рав¬
ном расстоянии и от северного, и от южного полюса мира. В этот
период продолжительность светлого и темного времени суток
сравнивается.
Зимой Солнце спускается в самую низкую по отношению
к нам часть эклиптики. Поэтому в своем суточном вращении
оно поздно восходит и рано заходит. А в высоких широтах
северного полушария Земли его в такой период и вовсе не
бывает видно, там наступает полярная ночь.
Наглядно представить себе видимые движения небесных
светил довольно трудно. Но знать о них необходимо буквально
каждому человеку — ведь у каждого может возникнуть нужда
ориентироваться в незнакомой местности или на глаз сообра¬
зить по расположению светил, который в данный момент час.
В 1919 г. основателю Немецкого музея в Мюнхене пришла
мысль о создании проекционного аппарата, с помощью которого
125
на внутренней белой поверхности полусферического купола
можно было бы наглядно воспроизводить вид звездного неба
на разных широтах, его вращение, движения Солнца, Луны и
планет. Первый такой аппарат — он получил назцание плане¬
тарий— вступил в строй в Немецком музее в 1923 г. Звездные
«театры» с аппаратами для демонстрации небесных тел тоже
стали именовать планетариями.
Вид искусственного звездного неба производит на зрителей
яркое эмоциональное впечатление. Залы планетариев подходят
не только для образовательных целей. Здесь читают лекции,
любят выступать драматические актеры, танцоры, певцы.
В 1929 г. в числе первых планетариев мира открылся «звезд¬
ный дом» в Москве. В. В. Маяковский откликнулся на это собы¬
тие стихотворением «Пролетарка, пролетарий, заходите в пла¬
нетарий». Сегодня в нашей стране насчитывается свыше 70
стационарных планетариев. Действуют небольшие аппараты
в институтах и училищах.
ПАРАЛЛЕЛИ И МЕРИДИАНЫ
В IV в. до и. э. величайший мыслитель древности Аристотель
доказал, что наша планета имеет форму, очень близкую к форме
шара.
Примерно в то же время, наблюдая во время путешествий
в различных местах видимое движение звезд и Солнца, древние
ученые установили для ориентировки на земной ■ поверхности
определенные условные линии.
Отправимся в мысленное путешествие по поверхности Земли.
Положение над горизонтом воображаемой оси мира, вокруг
которой происходит суточное вращение небесного свода, будет
для нас все время меняться. В соответствии с этим будет ме¬
няться и картина движения звездного неба.
Поехав на север, мы увидим, что звезды в южной части
неба поднимаются каждую ночь на меньшую высоту. А звезды
в северной части — в нижней кульминации — имеют большую
высоту. Двигаясь достаточно долго, мы попадем на Северный
полюс. Здесь вообще ни одна звезда не поднимается и не опу¬
скается. Нам будет казаться, что все небо медленно кружится
параллельно горизонту.
Древние путешественники не знали, что видимое движение
звезд является отражением вращения Земли. И они не бывали
на полюсе. Но им необходимо было иметь ориентир на земной
поверхности. И они выбрали для этой цели легко определяемую
по звездам линию север — юг. Эта линия получила название
меридиана.
Меридианы можно проводить через любые точки на поверх¬
ности Земли. Множество меридианов образует систему вообра¬
126
жаемых линий, соединяющих Северный и Южный полюсы
Земли, которые удобно использовать для определения местопо¬
ложения.
Примем один из меридианов за начальный. Положение
любого другого меридиана в этом случае будет известно, если
указано направление отсчета и задан двугранный угол между
плоскостью искомого меридиана и плоскостью начального (нуле¬
вого) меридиана.
Положение нулевого меридиана на протяжении веков мно¬
гократно менялось. В 1493 г., сразу же после первого плавания
Колумба к берегам Вест-Индии, папа римский Александр VI
поделил подлунный мир между Испанией и Португалией. Гра¬
ница грядущих владений двух величайших морских держав
рассекала Атлантический океан от полюса до полюса. И когда
спустя десятилетия выяснились контуры земель Нового Света
и далекие рубежи Азии, оказалось, что в западную, «испан¬
скую» половину земного шара попала вся Америка, за исклю¬
чением лишь ее бразильского выступа, а в восточную, «порту¬
гальскую» половину угодили, помимо Бразилии, целиком
Африка и Азия.
Такая линия отсчета долгот просуществовала около ста
Пятидесяти лет. В 1634 г. при кардинале Ришелье специальная
комиссия французских эрудитов предложила провести нулевой
меридиан ближе к Европе, но таким образом, чтобы вся терри¬
тория Европы и Африки оказалась к востоку от него. Для этой
цели нулевой меридиан провели через самую западную точку
Старого Света — западную оконечность самого западного из
архипелага Канарских островов — остров Ферро. В 1884 г. на
астрономической конференции в Вашингтоне за начальный,
отсчетный меридиан для земного шара был принят тот, который
проходит через ось одного из телескопов Гринвичской обсерва¬
тории. Гринвичский меридиан в качестве нулевого сохраняется
и поныне.
Угол, образованный каким-либо меридианом с начальным,
называют долготой. Долгота, например, меридиана Москвы —
37° к востоку от Гринвича.
Чтобы отличить друг от друга точки, лежащие на одном и
том же меридиане, пришлось ввести вторую географическую
координату — широту. Широтой называют угол, который прове¬
денная в данном месте поверхности Земли отвесная линия обра¬
зует с плоскостью экватора.
Термины «долгота» и «широта» дошли до нас от древних
мореходов, которые описывали длину и ширину Средиземного
моря. Та координата, которая соответствовала измерениям
длины Средиземного моря, стала долготой, а та, которая соот¬
ветствовала ширине, стала современной широтой.
127
Нахождение широты, как и определение направления мери¬
диана, тесно связано с движением звезд. Уже древние астро¬
номы доказали, что высота полюса мира над горизонтом Л в точ¬
ности равна широте места ф.
Предположим, что Земля имеет форму правильного шара,
и рассечем ее по одному из меридианов, как показано на ри¬
сунке. Пусть на Северном полюсе стоит человек, изображенный
Направление
на полюс мира
Направление ^
на полюс мира
Отвесная линия
90°
И
л Горизонт
Ось
вращения \
Земли \
Плоскость
экватора
Высота полюса мира над
горизонтом h равна ши¬
роте места наблюдений
ф. Эта легко доказыва¬
емая геометрическая тео¬
рема с глубокой древно¬
сти легла в основу ме¬
тодов определения гео¬
графической широты
на рисунке в виде светлой фигуры. Для него направление вверх,
т. е. направление отвесной линии, совпадает с осью мира. Полюс
мира находится у него прямо над головой. Высота полюса
мира равна здесь 90°.
Так как видимое вращение звезд вокруг оси мира является
отражением реального вращения Земли* то в любой точке
Земли, как мы уже знаем, направление оси мира остается
параллельным направлению оси вращения Земли. Направление
же отвесной линии при переходе из точки в точку меняется.
Возьмем, например, другого человека (на рисунке темная
фигура). Направление оси мира у него осталось таким же, как
у первого. А направление отвесной линии изменилось. Поэтому
высота полюса мира над горизонтом здесь не 90°, а значительно
меньше.
128
Из простых геометрических соображений ясно, что высота
полюса мира над горизонтом (на рисунке угол h) действи¬
тельно равна широте (угол ф).
Линия, соединяющая точки с одинаковыми широтами, полу¬
чила название параллели.
Меридианы и параллели образуют так называемую систему
географических координат. Каждая точка на земной поверх¬
ности имеет вполне определенную долготу и широту. И наобо¬
рот, если известна широта и долгота, то можно построить одну
параллель и один меридиан, в пересечении которых получится
одна-единственная точка.
Понимание особенностей суточного движения звезд и введе¬
ние системы географических координат позволили осуществить
первое определение радиуса Земли. Оно было выполнено во
второй половине III в. до и. э. известным математиком и геогра¬
фом Эратосфеном.
Принцип этого определения заключается в следующем. Пусть
удалось измерить разность широт двух точек, лежащих на
Принцип определения радиуса
Земли. Коэффициент р в фор¬
муле служит для перехода от
градусной меры к радианной.
Поскольку древние ученые для
определения радиуса Земли,
как правило, прибегали к из¬
мерениям дуги меридиана в
1 градус, за подобными рабо¬
тами укрепилось обш^ее назва¬
ние градусных измерений
одном меридиане (см. рис.). Тем самым нам стал известен угол
Дф с вершиной в центре Земли, который соответствует дуге
меридиана L на поверхности Земли. Если теперь удастся изме¬
рить также и дугу L, то мы получим сектор с известной длиной
дуги и соответствующим ей центральным углом. На рисунке
этот сектор показан отдельно. Путем несложных вычислений
можно получить величину радиуса этого сектора, который и
является радиусом Земли.
5 А. А. Гурштейн 129
Эратосфен, грек по национальности, жил в богатом египет¬
ском городе Александрии. Он был человеком разносторонне
о^бразованным, его увлекали подчас очень далекие друг от друга
области науки. Друзья в шутку прозвали Эратосфена на спор¬
тивный манер «пятиборцем»: его не . смущали трудности и,
словно спортсмен, принимающий участие в пяти разных видах
соревнований, Эратосфен для решения интересующей его задачи
всегда готов был ринуться в любую новую область знаний.
К югу от Александрии находился другой город — Сиена,
который в наши дни называется Асуаном и где, как известно,
с помощью Советского Союза сооружена знаменитая высотная
плотина. Эратосфен знал, что Сиена обладает интересной осо¬
бенностью. В полдень одного из июньских дней Солнце над
Сиеной бывает настолько высоко, что его отражение видно на
дне даже очень глубоких колодцев. Отсюда Эратосфен заклю¬
чил, что высота Солнца в Сиене в этот день равна точно 90°.
Кроме того, раз Сиена лежит строго к югу от Александрии, то
они находятся на одном меридиане.
Для необычного измерения Эратосфен решил воспользо¬
ваться скафисом — чашеобразными солнечными часами со
штырьком и делениями внутри них. Установленные верти¬
кально, эти солнечные часы по тени от штырька дают возмож¬
ность измерить высоту Солнца над горизонтом. И в полдень
того самого дня, когда Солнце над Сиеной поднялось настолько
высоко, что все предметы перестали отбрасывать тени, Эрато¬
сфен измерил его высоту на городской площади Александ¬
рии.
Солнце в Александрии, по измерениям Эратосфена, отстояло
от зенита на 1/50 часть окружности. Стало быть, разность
широт Александрии и Сиены в градусной мере составляет
Оставалось измерить расстояние между ними. Но как это
сделать? Как измерить на поверхности Земли расстояние, рав¬
ное в современных единицах примерно 800 км?
Трудности подобного предприятия были тогда буквально не¬
исчислимы. Действительно, как изготовить такую гигантскую
линейку, с помощью которой можно было бы произвести изме¬
рения? Как сделать, чтобы на протяжении 800 км эта линейка
укладывалась строго по меридиану без всяких перекосов?
Но Эратрсфен недаром был выдающимся ученым. Его изме¬
рения высот Солнца отличались завидной точностью. Это легко
проверить, поскольку он выполнял различные измерения. Так,
например, он получил разность высот Солнца в одном и том же
месте в день летнего и зимнего солнцестояний, равную 11/83
частей круга, т. е. 47°43'; эта величина равна удвоенному углу
между небесным экватором и эклиптикой и, как нетрудно убе¬
130
диться по современным справочникам, получена с очень неболь¬
шой погрешностью. Предусмотрел Эратосфен и необходимость
как можно более точно знать расстояние между Александрией
и Сиеной.
Александрия и Сиена лежат в плодородной долине Нила,
там, где исстари искусные шагатели-бематисты проводили тща¬
тельное межевание земель. Там же из года в год вереница за
вереницей двигались навстречу друг другу торговые караваны.
Расстояние между Александрией и Сиеной было известно в
эпоху Эратосфена, пожалуй, гораздо более точно, чем расстоя¬
ние между любыми другими отдаленными пунктами античного
мира: оно составляло 5 тыс. греческих стадиев. Эратосфен при¬
нял это расстояние за истинное и, использовав его, вычислил
радиус Земли.
Какова длина греческого стадия в современных мерах? Этот
вопрос до сих пор вызывает множество неясностей и кривотол¬
ков. Чтобы ответить на него, пришлось проштудировать все
географические книги древних, в которых упоминаются расстоя¬
ния одновременно и в греческих стадиях, и в хорошо извест¬
ных нам римских милях. Неожиданную помощь оказали сохра¬
нившиеся армянские книги по географии VII в.; описанная в
них система мер, как в зеркале, отразила систему мер антич¬
ности. В результате всех изысканий было установлено, что
длина стадия Эратосфена близка к 158,5 м.
Если сравнить найденную Эратосфеном величину радиуса
Земди с современными данными, то получится, что он ошибся
очень немного, меньше чем на 100 км. Этот результат оставался
непревзойденным по точности вплоть до XVII в.
Так, с III в. до н. э., со времени Эратосфена, переплелись
пути астрономии и геодезии — другой древней науки, изучаю¬
щей форму и размеры как всей Земли в целом, так и отдель¬
ных ее частей.
Методы астрономических определений широт развивались
и совершенствовались. Это было особенно важно, в частности,
именно в связи с необходимостью более тщательного определе¬
ния размера Земли. Ибо, начиная с того же Эратосфена, было
уяснено, что задача определения размера Земли распадается
на две части: астрономическую, т. е. определение разности
щирот, и геодезическую, т. е. определение длины дуги мери¬
диана. Эратосфен сумел рещить астрономическую часть задачи,
и принципиально тем же путем щли многочисленные его после¬
дователи.
Мы еще будем иметь случай рассказать о более точных из¬
мерениях размера Земли, а пока, освоивщись с определением
широт, займемся делом значительно более сложным — опреде¬
лением географических долгот.
5* 131
у КАЖДОГО СВОЕ ВРЕМЯ
Картина ежедневного видимого перемещения Солнца по
небосводу нам уже знакома и понятна. Солнце восходит, под¬
нимается над горизонтом, достигает верхней кульминации, опу¬
скается и заходит. Счет времени в пределах суток у всех наро¬
дов всегда был связан с этим видимым перемещением нашего
главного светила. Солнце восходит — в данном месте наступает
утро. Солнце клонится к горизонту — в данном месте близится
вечер. Момент верхней кульминации Солнца — это истинная
середина дня. Мы называем этот момент истинным местным
полднем.
Такая картина наблюдается в любой точке земного шара.
Где бы в средних широтах вы ни находились — в Москве, в Ха¬
баровске или, допустим, в Рио-де-Жанейро, повсюду Солнце
рано или поздно в своем суточном движении достигнет наиболь¬
шей высоты. Такой момент отметит истинную середину дня. Для
данной точки земного шара это будет местный полдень.
Исключение составляют районы, прилегающие к Северному
и Южному полюсам Земли; сущность видимого перемещения
Солнца по небосводу там остается точно такой же, как и в лю¬
бом другом месте, но внешне картина выглядит несколько
иначе — в этих {>айонах чередуются летний полярный день и
зимняя полярная ночь. Чтобы излишне не усложнять объясне¬
ние, мы этих особенностей касаться в дальнейшем не будем.
Наступление местного
полудня в различных
точках поверхности Зем¬
ли. Из этой схемы на¬
глядно видно, что одно и
то же местное время од¬
новременно приходится
только на один-единст¬
венный меридиан, а на
различных меридианах
земного шара местное
время в один и тот же
момент различно
Но оглянемся теперь на нашу Землю из глубины межпла¬
нетного пространства. Мы тотчас обнаружим, что полдень на¬
132
ступает в разных местах Земли отнюдь не в один и тот же мо¬
мент времени. Одна половина планеты освещена Солнцем, нэ
на другой половине земного щара Солнце вовсе не видно — там
царит ночь. На освещенной половине Земли время суток в раз¬
личных местах тоже различно. Вблизи одного края, где Солнце
только что взошло, недавно наступило утро. А вблизи противо¬
положной границы освещенной и темной частей Земли Солнце
вот-вот скроется — там уже готовятся к приходу ночи.
Напрашивается важный вУвод: часы, идущие по местному
времени, которое можно определять и по движению Солнца,
и по движению звезд, в различных частях земного шара одно¬
временно показывают различное время. Местное время зависит
от расположения точки наблюдения на земной поверхности.
Рассмотрим теперь такую геометрическую схему. Через три
точки, как известно, всегда можно провести плоскость, и притом
только одну. Представим себе плоскость, проходящую через оба
полюса Земли, Северный и Южный, и через центр Солнца.
Наша «солнечная» плоскость рассечет поверхность Земли по
кругу. Поскольку в рассматриваемой плоскости лежат оба
полюса Земли, то в ней же лежит и ось вращения Земли, а сле¬
довательно, круг, по которому наша плоскость рассекает поверх¬
ность Земли, есть не что иное, как плоскость одного из мери¬
дианов. Этот меридиан проходит как раз посередине освещен¬
ной Солнцем половины Земли. Только на этом меридиане — и
нигде больше — наступил сейчас по местному времени истин¬
ный полдень.
Конечно же, в разных частях этого меридиана высота Солнца
над горизонтом в рассматриваемый нами момент различна. Но
существённо важно то, что в каждой точке нашего меридиана
Солнце кульминирует. Оно поднялось на самую большую для
каждой из точек этого меридиана высоту. Здесь повсюду насту¬
пил момент верхней кульминации Солнца — середина дня, мест¬
ный полдень*).
Ось вращения Земли постоянно остается в выбранной нами
«солнечной» плоскости. А Земля продолжает вращаться вокруг
своей оси. И в нашу «солнечную» плоскость непрерывно попа¬
дают новые и новые меридианы. И какой бы меридиан ни по¬
вернулся теперь навстречу Солнцу, именно в этот момент насту¬
пает на нем местный полдень.
Так мы установили, что местное время не зависит от широты
места наблюдений. Оно одинаково на одном и том же мери¬
*) Мы по-прежнему упрощаем объяснение и не принимаем во внимание
ситуацию у полюсов; в период полярного дня на маленьком отрезке меридиана
У полюса Солнце в описанном нами положении может находиться -не в верх¬
ней, а в нижней кульминации. Такой момент является формально истинной
полночью, хотя Солнце при этом и не заходит за горизонт.
133
диане и меняется только в зависимости от долготы, при пере¬
ходе от меридиана к меридиану.
По отношению к Солнцу Земля сделает полный оборот на
360° за сутки, за 24 часа. За то же время местный полдень
«обойдет» всю поверхность Земли. Отсюда легко ‘ подсчитать,
с какой скоростью «движется» местный полдень от меридиана
к меридиану.
За один час Земля повернется на 15°. Таким образом, если
два пункта лежат на меридианах, отстоящих друг от друга
ровно на 15°, то разница в местном времени составит для них
ровно 1 час. Угол между меридианами, как мы уже говорили,
это и есть разность долгот. И если мы научимся определять
разность местных времен двух точек, то тем самым мы научимся
определять и разность их долгот.
Именно таким образом астрономы и поступают. Они опре¬
деляют разности местных времен заданных пунктов в одни и
те же физические моменты времени и переводят разности вре¬
мен в разности долгот. Астрономы так привыкли к этим пере¬
водам, что научились считать углы и обычным образом, в гра¬
дусах, и в часах. Вот как это получается:
24 часа — 360 градусов,
1 час— 15 градусов.
Дальше надо быть осторожным, поскольку названия «ми¬
нута» и «секунда» относятся и к долям часа, и к долям градуса.
Поэтому во избежание путаницы надо указывать «минута вре¬
мени» или «минута дуги», «секунда времени» или «секунда
дуги»:
1 минута времени (I™) = 15 минутам дуги (15');
1 секунда времени (1») = 15 секундам дуги (15").
Астроном нисколько не удивится, если прочтет, что разность
долгот Москвы и Лондона составляет около 2 часов 28 минут
(2*'28'"). Это равносильно тому, что написать: разность долгот
Москвы и Лондона составляет около 37°.
Итак, местное время одинаково только на одном и том же
меридиане. А на любой линии равных широт — параллели —
каждая точка имеет свое собственное время. Но пользоваться
в каждой точке Земли собственным временем для практической
жизни совершенно неприемлемо.
До тех пор пока люди передвигались по поверхности Земли
в запряженных лощадьми дилижансах или на тихоходных су¬
дах, неудобства пользования различными временами были еще
не чересчур разительными. В конце концов каждый город и
каждый порт мог позволить себе роскошь иметь собственное
время. Но с развитием культурных и экономических связей,
особенно с началом строительства протяженных железнодорож¬
134
ных магистралей, положение резко обострилось. Путались путе¬
шественники, путалась почта, путалось железнодорожное рас¬
писание.
Возникла мысль регулировать работу промышленности и
движение транспорта по времени столицы. И вообще строить
в:сю жизнь страны по единому времени. Но и это оказалось
практически невозможным. В такой протяженной по долготе
стране, как, например, Россия, разница во времени между горо¬
дами Дальнего Востока, Сибири и Европейской части страны
достигает многих часов. Что же получилось бы, если часы где-
нибудь в Хабаровске показывали полночь, а на самом деле
каждому жителю было бы очевидно, что давным-давно насту¬
пило утро?
Остроумный выход предложил во второй половине прошлого
века канадский инженер-железнодорожник Флеминг. Он при¬
думал так называемое поясное время. Идея Флеминга нашла
широкую поддержку, и поясное время применяется теперь по¬
всюду на земном шаре.
Поверхность Земли разбита по меридианам на 24 пояса:
ширина каждого из них примерно равна 15° по долготе. В пре¬
делах каждого пояса время считается общим, а от пояса к поясу
оно различается ровно на час. Таким образом, минутные и се¬
кундные стрелки часов на всем земном щаре должны показы¬
вать строго одно и то же; отличаются всегда только показания
часовых стрелок.
В СССР поясное время было введено в 1919 г. декретом
Совета Народных Комиссаров «в целях установления однооб¬
разного со всем цивилизованным миром счета времени в тече¬
ние суток, обусловливающего на всем земном щаре одни и те же
показания часов в минутах и секундах и значительно упрощаю¬
щего регистрацию взаимоотношений народов, общественных
событий и больщинства явлений природы во времени».
В целях удобства границы часовых поясов не проводят
строго по меридианам, а совмещают с границами государств,
административными границами, водными рубежами, горными
хребтами.
Часовой пояс, носящий название нулевого, расположен по
обе стороны от Гринвичского меридиана, который избран в ка¬
честве оси симметрии этого часового пояса. Нулевой пояс дол¬
жен жить по гринвичскому времени.
Западная Европа попадает в первый часовой пояс. Время
этого пояса называют среднеевропейским. Но, как мы огова¬
ривались, границы часовых поясов очень условны. В 1967 г.
британское правительство, чтобы подчеркнуть общность инте¬
ресов Великобритании и Европы, отказалось от гринвичского
времени и ввело на территории страны время среднеевро¬
пейское.
135
Посмотрите на карту часовых поясов. Большинство насе¬
ления Европейской части СССР живет по московскому вре¬
мени — так называется время второго часового пояса. Но не
следует упускать из виду, что московское время отличается от
среднеевропейского не на один час, а на два. СвязаНо это с тем,
что с 16 июня 1930 г. на территории СССР (исключая Татар-
Карта часовых поясов земного шара
скую АССР) введено так называемое декретное время. Декре¬
том Совнаркома поясное время в нашей стране было увеличено
ровно на один час. Введение декретного времени было необ¬
ходимо для экономии электроэнергии.
136
НЕ РАЗБАЗАРИВАЙТЕ ДНЕВНОЙ СВЕТ
Еще Бенджамин Франклин, активный борец за освобожде¬
ние северо-американских колоний, один из авторов Декларации
независимости, крупный государственный деятель и выдаю¬
щийся ученый, будучи послом США в Париже обратился в
Кейптаун
II III IV
VI VII VIII IX
XI XII XIII
1784 г. в «Журналь де Пари» с замечанием о дурной привычке
парижан залеживаться по утрам за закрытыми ставнями при
свете свечей. Отказ от привычки «разбазаривать дневной свет»
только за три летних месяца привел бы к миллионам франков
экономии на стеарине и воске.
137
в XX в. такая идея получила распространение: вводить в це¬
лях экономии энергии декретное время на летний период. Борьба
за введение специального «летнего времени» для сокращения
по вечерам необходимости в искусственном освещении улиц и
зданий безуспешно шла в британском парламенте с 1907 г.
Введено же оно было только в период первой мировой войны:
в Германии в 1915, в Великобритании и Франции — в 1916,
а затем и в США — в 1917 г. В последующем правила введения
и отмены «летнего времени» в различных странах неоднократно
менялись.
В 1941 г., после оккупации Франции, гитлеровцы установили
«немецкое летнее время» с тем, чтобы французский Брест жил
по часам Берлина. Оно действовало до конца войны. Такое же
«удлиненное летнее время» с 1941 по 1944 гг. действовало в Ве¬
ликобритании по экономическим соображениям.
В США «летнее время» также действовало без отмены с
февраля 1942 по сентябрь 1945 гг. Оно называлось «военным
временем».
После второй мировой войны большинство стран Европы
отказались от введения «летнего времени», но только до тех
пор, пока не разразился нефтяной кризис начала семидесятых
годов. Из-за резкого вздорожания нефти снова пришлось поду¬
мать об экономии энергии на «летнем времени». Во Франции,
например, это вновь введенное декретом от 16 сентября 1975 г.
время по имени президента республики называли «жискаров-
ским временем». Пять лет спустя достигли согласия о единооб¬
разном введении «летнего времени» европейские соседи Фран¬
ции.
Смешно и чуточку грустно сознавать, как устроены люди:
всегда находятся экстравагантные упрямцы, котбрые из чувства
противоречия возражают против любого, даже самого ценного
нововведения. До наших дней не перевелись в Европе и против¬
ники «летнего времени». По сообщениям газет, во Франции они
даже объединились в ассоциацию. Члены этой ассоциации ут¬
верждают, что сокращение ночи на один час весной якобы
вредно сказывается на детях, деревьях и коровах, — последних
не устраивает, что их начинают доить раньше обычного. Ко¬
ровы, впрочем, как будто протестов не выражают, поскольку
удои молока не снижаются.
В нашей стране декретное время в целях экономии топлива
для освещения впервые было введено в 1917 г. по инициативе
Я. И. Перельмана — пропагандиста идеи межпланетных поле¬
тов, педагога и популяризатора науки, который написал серию
известных, выдержавших десятки изданий книг: «Заниматель¬
ная физика», «Занимательная алгебра», «Занимательная гео¬
метрия», «Занимательная механика», «Занимательная астроно¬
мия» и других. До Великой Отечественной войны этот удиви¬
138
тельный человек работал в Доме занимательной науки в Ленин¬
граде, позже остался в блокадном городе и погиб в 1942 г. в
возрасте 60 лет. В знак признания заслуг Я. И. Перельмана его
имя в числе других пятисот имен всемирно известных деятелей
науки и техники было использовано для наименования крате¬
ров, открытых в результате фотографирования советскими и
американскими космическими аппаратами никогда не видимой
с Земли обратной стороны Луны.
Подобно тому, как это происходило в других странах, прак¬
тиковался в нашей стране и временный перевод стрелок на час
вперед летом.
«Летнее время» использовалось в период с 20 апреля по 20
сентября. Однако осенью 1930 г. обратного перевода стрелок
от «летнего времени» к «зимнему» не произошло. Наша страна
стала постоянно жить по декретному времени.
На территорию СССР приходятся часовые пояса со второго
по двенадцатый. В связи с ростом экономики и новым террито¬
риальным делением страны границы поясов время от времени
уточняются.
Границы часовых поясов на территории нашей страны были
приведены в соответствие с новым сложившимся администра-
ти]вно-территориальным делением союзных республик, краев и
областей в 1980 г. Тогда же Совет Министров СССР преду¬
смотрел возобновить с 1981 г. использование в стране «летнего
времени». Эти меры вызваны, в первую очередь, ростом населе¬
ния восточных районов страны и ускоренным развитием там
мощных производственных комплексов. Промышленность Си¬
бири и Дальнего Востока питается электроэнергией от Единой
энергосистемы СССР. Рациональный сдвиг по времени циклов
работы энергоемких производств облегчает загрузку Единой
энергосистемы СССР, снижает ее общий максимум.
В дополнение к обычному декретному времени «летнее
время» на территории СССР начинает действовать в 2 часа
в последнее воскресенье марта*). В этот момент времени часы
по всей стране переводятся на один час вперед. Заканчивается
период действия «летнего времени» в 3 часа в последнее воскре¬
сенье сентября; стрелки часов переводятся в этот момент на
один час назад.
«Летнее время» не вносит в жизнь никаких неудобств, зато,
как мы уже говорили, дает ощутимую экономию электроэнергии,
расходуемой на освещение. По оценкам, уточнение границ часо¬
вых поясов и введение «летнего времени» безо всяких капи¬
тальных затрат дают суммарную экономию энергии до 7 мил¬
лиардов киловатт-часов в год, — это столько же, сколько за пол¬
*) До середины 1984 г. «летнее время» вводилось в полночь с 31 марта
на 1 апреля и отменялось в полночь с 30 сентября на 1 октября.
139
года потребляют вместе пищевая и легкая промыщленности
страны.
Работа железных дорог, самолетов, автомобильного тран¬
спорта дальнего следования, междугородней телефонной и теле¬
графной связи как и прежде регулируется на всей территории
СССР по единому времени. Им служит время столицы нащей
Родины Москвы.
ДЕНЬ ЗА ДНЕМ
Впервые великое «брожение умов» из-за счета времени воз¬
никло в связи с заверщением кругосветного плавания «Викто¬
рии» — единственной из пяти отправивщихся в путь каравелл
Фернана Магеллана.
В 1522 г., после трех лет скитаний, 18 уцелевщих участников
экспедиции Магеллана добираются до островов Зеленого Мыса.
И здесь Антонио Пигафетта — прилежный летописец плава¬
ния — обнаруживает таинственную пропажу. Из года в год он
и кормчий Альво независимо друг от друга вели на корабле
счет дням. Возможность просчета была соверщенно исключена.
Однако на «Виктории» — среда, хотя на суще уже наступил чет¬
верг. Радость возвращения к родным берегам оборачивается
для моряков неожиданным горем. Они «ощиблись» в счете дней
и, следовательно, спутали все церковные праздники.
Едва моряки причалили к берегам Испании, как на борт
поднялись неумолимые инквизиторы. Они потребовали отчета
о путешествии, и правоверные католики были уличены в «пре¬
ступлении».
Обогнув земной шар с востока на запад, спутники Магел¬
лана «потеряли» ровно одни сутки. До конца жизни им пред¬
стоит замаливать этот страшный грех.
Есть у австрийского новеллиста Стефана Цвейга, автора из¬
вестной серии исторических миниатюр «Звездные часы челове¬
чества», книга о Фернане Магеллане. «... Как ни кратковре¬
менно и опасно было пребывание у Зеленого Мыса, — пишет
Цвейг в главе о возвращении «Виктории» в Испанию, — однако
именно там усердному летописцу Пигафетте удалось наконец
пережить в последнюю минуту одно из тех чудес, ради которых
он отправился в путь, ибо на Зеленом Мысе он первый наблю¬
дает явление, новизна и знаменательность которого будет вол¬
новать и занимать внимание всего столетия.... Эта вновь по¬
знанная истина — что в различных частях света время и час
не совпадают — волнует гуманистов шестнадцатого века при¬
мерно так же, как наших современников — теория относитель¬
ности. .. Так, в отличие от других, привезших на родину одни
только вороха пряностей, Пигафетта, скромный рыцарь Родос¬
140
ского ордена, привез из долгого плавания ценнейшее из всего,
что есть на свете, — новую истину!»
Непредвиденную находку в кругосветном путешествии «лиш¬
него» дня использовал впоследствии Жюль Верн. Действие
романа «Вокруг света в 80 дней» достигает максимального на¬
пряжения. Главный герой, оригинал из Реформ-клуба Филеас
Фогг, эсквайр, возвращается в Лондон с опозданием на пять
минут. Он уверен, что проиграл пари, и удрученный отправля¬
ется домой. Но он забыл, что ехал вокруг света с запада на
восток, навстречу восходящему Солнцу. Каждый день он встре¬
чал восход Солнца на несколько минут раньще, чем если бы
он оставался на месте, и в результате Фогг привез с собой суб¬
боту, хотя в Лондоне была еще пятница. Роман имеет счастли¬
вый конец.
Астрономы не только разделили Землю на часовые пояса,
но и установили строгую линию перемены дат. Она проходит
по Тихому океану в основном в пределах двенадцатого часо¬
вого пояса, часть ее совпадает с государственной границей
СССР в Беринговом проливе между мысом Уэлен и Аляской.
Эта линия, конечно, условна. Но по решению Международной
меридианной конференции 1884 года именно здесь начинается
новый день. Только здесь и нигде больше на земном шаре
можно, образно говоря, сделав один шаг, перебраться из сего¬
дня во вчера.
— Но позвольте, — непременно с недоумением воскликнет
в этом месте кто-нибудь из наших читателей, — современная
ракетная техника как будто бы посягнула на открытие Пига-
фетты. Космонавт в космическом корабле на низкой околозем¬
ной орбите совершает полный оборот вокруг Земли примерно
за 90 мин. Тем самым, двигаясь с запада на восток, он пере¬
сечет линию перемены дат, по крайней мере, 16 раз в сутки.
По правилам счета времени при кругосветных путешествиях он
обязан при этом каждый раз пропускать один день, или, дру¬
гими словами, переходить из сегодняшнего дня в день вчераш¬
ний. Проделав это 16 раз в сутки, он отступит в прошлое на
две с лишним недели. Всего за три месяца полета космонавт
таким простым способом удалится в прошлое на четыре года!...
Кто бы мог подумать, что обыкновенный космический корабль
можно так легко без всяких дополнительных затрат преобра¬
зить в чудесную «машину времени»!... Здесь кроется какой-то
парадокс, — обычный здравый смысл подсказывает, что такого
явления наступать не должно.
Здравый смысл в данном случае прав, — и оно действи¬
тельно не наступит, если только счет времени вести строго по
всем правилам, предписываемым кругосветным путешествен¬
никам, и регулярно согласовывать свое время с временем той
точки поверхности Земли, над которой в данный момент проле¬
141
тает космический корабль. Все дело в том, что двигаясь по ор¬
бите, космонавт пересечет не только линию перемены дат, но
и границы часовых поясов. Допустим для простоты, что его
космический корабль движется с постоянной скоростью над
экватором Земли. Это значит, что границы каждого из 24 часо¬
вых поясов космонавт пересекает в среднем через каждые
90 мин : 24=3 мин 45 с. В момент пересечения границы очеред¬
ного часового пояса космонавт обязан перевести свои бортовые
часы на один час вперед. Оставить часы в покое ему удастся
только на 3 мин 45 с. Через этот короткий интервал времени
космонавт пересечет границу следующего часового пояса и
вновь будет вынужден перевести свои часы скачком ровно на
час вперед. Долетев, наконец, до линии перемены дат, космо¬
навт одним махом скинет все накопившиеся «лишние» 24 часа,
вернувшись на один день назад, с тем, правда, чтобы всего через
3 мин 45 с снова приняться за набирание «лишних» часов.
Само собой разумеется, что на практике такой способ счета
времени никуда не годен, и космонавты постоянно живут и тру¬
дятся по времени одного и того же часового пояса, чаще всего,
по времени космодрома, откуда был запущен космический ко¬
рабль. И в связи с этим им необходимо во многих случаях
жизни уметь решать задачу о времени как бы шиворот-навыво¬
рот: уметь подсчитать время той точки земной поверхности, над
которой космический корабль и пролетает или будет пролетать
в заданный момент своего бортового времени.
Как вы уже знаете, решить такую задачу совсем нетрудно;
для этого достаточно знать лишь долготу требуемой точки.
НЕВЕДЕНИЕ КОЛУМВА
Представление о географической долготе пунктов земной
поверхности, наряду с понятием о географической широте,
вошло в обиход с глубокой древности. Однако широта вычисля¬
лась из астрономических наблюдений сравнительно просто.
Определение разности широт умел выполнять уже Эратосфен.
С определением же долготы в течение многих столетий дело
обстояло из рук вон плохо.
Только из астрономических измерений, без привлечения
каких-либо дополнительных сведений, долгота определялась
с трудом и очень ненадежно. Часто предпочтение отдавалось не
астрономическим данным, а вычислениям долготы по пройден¬
ному пути. С этими обстоятельствами связано, в частности,
величайшее заблуждение Христофора Колумба.
Готовясь пересечь «море Мрака» и добраться до берегов
Индии западным путем, Колумб принял радиус Земли гораздо
более коротким, чем в действительности. Колумб пользовался
очень точным арабским измерением радиуса Земли, выражен¬
142
ным в милях. Но он — то ли по ошибке, то ли преднамеренно,
чтобы приуменьшить дальность плавания и придать еще боль¬
шую реальность своему проекту — принял для последующих
вычислений длину современной ему итальянской мили, которая
была на 25% короче той, которой за шесть с половиной веков
до него пользовались арабские землемеры. Колумб, тем самым,
сильно «сократил» свой путь и, достигнув в октябре 1492 г.
Багамских островов, он был глубоко убежден, что находится
уже подле берегов Азиатского континента. Недаром вновь от¬
крытые земли Колумб назвал Вест-Индией — Западной Индией.
Это название наряду с именем коренных жителей, которых ок¬
рестили индейцами, сохранилось в литературе до наших дней.
Заблуждение Колумба не рассеялось до конца жизни. Орга¬
низовав четыре экспедиции к берегам Америки, он был по-преж¬
нему убежден, что плавает где-то вблизи оконечности Азии.
Таким образом, Колумб только лишь указал мореплавателям
путь в неизведанные земли. А обнаружение того факта, что эти
Америго Веспуччи наблюдает созвездие Южного Креста. Старинная гравюра
земли являются новым материком, выпало на долю флорен¬
тийца Америго Веспуччи, в честь которого Новый Свет и полу¬
чил название Америки.
Неведение великого Колумба всецело зависело от погреш¬
ностей средневековых карт и неуменения точно определить гео¬
графическую долготу. Широта могла вычисляться им из астро¬
143
номических наблюдений. А долгота оценивалась в первую оче¬
редь по пройденному кораблем пути. Но поскольку радиус
Земли был принят Колумбом сильно уменьшенным, то и вычис¬
ленные долготы совершенно не соответствовали истине.
Умей Колумб выполнить независимое от карты и побочных
навигационных соображений определение географической дол¬
готы, он тотчас бы установил, что уплыл не так уж далеко от
берегов Европы. В своих плаваниях он ни разу не заходил
дальше 85° западной долготы.
Как мы уже выяснили, географическая долгота определяется
астрономически как разность местного времени данного пункта
и местного времени исходного, принятого за нулевой, мери¬
диана. Для определения долготы следует наблюдать какие-либо
астрономические явления, которые видны практически одновре¬
менно на обширных территориях земной поверхности.
Выполняется- это так. Астрономы, работающие на нулевом
меридиане, пользуясь многолетними рядами наблюдений, пред-
вычисляют те моменты, в которые нужное явление происходит
по местному времени нулевого меридиана. Эти предвычисления
публикуются в специальных таблицах. В дальнейшем астроном-
мореплаватель или астроном-путешественник из своих измере¬
ний устанавливает тот момент местного времени, когда ожидае¬
мое явление произошло в пункте наблюдений. Результат срав¬
нивается с данными таблицы.
Поскольку выбранное для наблюдений явление должно про¬
исходить одновременно для всех частей Земли, то разность
местного времени в походном пункте наблюдений и местного
времени, указанного в таблице для нулевого меридиана, строго
соответствует разнице долгот.
Для цели определения долгот описанным методом более или
менее''подходят, например, лунные затмения. Они наблюдаются
на той половине земного шара, где в этот период видна Луна.
Но лунные затмения слишком редки. Дожидаться их пришлось
бы месяцами. А для нужд, например, того же кораблевождения
требовалось подыскать явления, которые случались бы по воз¬
можности часто, желательно даже каждый день.
Ori. * * О * Осе.
Юпитер и его спутники по зарисовке Галилея 7 января 1610 г. (из книги
«Звездный вестник»)
Галилей, обнаруживший в телескоп 4 ярких спутника Юпи¬
тера, предложил использовать для определения долгот затмения
именно этих светил. Когда спутник заходит за край Юпитера
или уходит в тень планеты, он исчезает из виду, «гаснет». Зат¬
мения спутников Юпитера происходят часто, едва ли не каждые
сутки.
144
Предложением Галилея всерьез заинтересовались Генераль¬
ные штаты Голландии. Они вели по этому вопросу с Галилеем
особые переговоры. Но такой метод не сразу нашел применение
из-за низкого качества первоначально составленных таблиц.
И лунные затмения, и затмения спутников Юпитера, и на¬
блюдения движения Луны среди звезд давали в руки астроно¬
мов средство определения долгот. Но ученые не отступали в по¬
исках еще более надежных и точных методов. Они видели самый
перспективный путь решения Задачи в «транспортировке» вре¬
мени.
Предположим, что вы находитесь на нулевом меридиане.
Здесь, в обсерватории, имеется возможность поставить часы
точно по местному времени нулевого меридиана. 2|атем вы от¬
правляетесь в далекое путешествие, причем ваши часы продол¬
жают показывать местное время нулевого меридиана. Достиг¬
нув пункта назначения, вы выполняете астрономическое опреде¬
ление местного времени. Сравнение результата с показанием
часов сразу же дает вам значение долготы.
Такой метод очень прост и изящен, если только ваши часы
способны надежно хранить время нулевого меридиана. Ошибки
же в показаниях часов очень заметно сказываются на точности
определения долгот. Так, если вы движетесь вдоль экватора,
ошибка во времени всего в 1™ приводит к неточности определе¬
ния местоположения на поверхности Земли почти в 30 км.
А если, к несчастью, из-за шторма или от жары за долгие месяцы
плавания ваши часы то ли отстанут, то ли убегут вперед, ска¬
жем, на час, то ошибка в определении долготы составит уже
15°. Это значит, что ошибка определения вашего местоположе¬
ния на поверхности Земли превысит 1600 км.
Итак, для точного определения долгот нужны первоклассные
часы — хранители точного времени.
ВРЕМЯ ВЕЗУТ В КАРЕТЕ
Конечно же, часы находились в распоряжении астрономов
с глубочайшей древности. Во-первых, это были солнечные часы.
Они устанавливались на площадях, в местах публичных собра¬
ний, на виллах богатых аристократов. Но ведь солнечные часы,
сколь бы точны они не были, всегда идут по местному времени.
Перевозить с помощью солнечных часов время с одного места
на другое, разумеется, нельзя.
Во-вторых, в распоряжении древних астрономов были водя¬
ные часы. Водяные часы — клепсидры — существовали и в Ва¬
вилоне, и в Китае, и в Египте. Они представляли собой не¬
сколько поставленных друг над другом сосудов с водой. Вода
по каплям перетекала из верхних сосудов в нижние. Но ско¬
рость вытекания воды, как нетрудно сообразить, зависит от ко¬
145
личества остающейся в сосуде воды. Теория водяных часов была
очень сложной, и добиться большой точности от них не удава¬
лось. И уж совершенно невозможно было их куда бы то ни
было перевозить. От тряски они тут же выходили из строя.
Который час? Неожиданной
по сюокету карикатурой ху¬
дожник удачно подчеркнул
трудности, которые стояли
перед астрономами из-за от¬
сутствия механических ча¬
сов
Наконец, в распоряжении древних были часы песочные и
часы огненные. Песочные часы употребляются иногда еще и
теперь в медицине. А часы огненные представляли собой длин¬
ный стержень из ароматической смеси, которому придавали
либо спиральную, либо какую-нибудь другую замысловатую
форму. Стержень равномерно горел, источая благовония, и по
длине сгоревшей его части можно было судить о прошедшем
времени. Огненные часы были особенно распространены в Ки¬
тае. Иногда на горевший стержень китайцы подвешивали ме¬
таллические шарики. Когда стержень догорал до обусловлен¬
ного места, шарик падал в фарфоровую вазу. Это был «огнен¬
ный. будильник».
Совершенно очевидно, что ни песочные, ни огненные часы
для транспортировки времени с места на место в течение мно¬
гих месяцев также как солнечные и водяные часы не годились.
Надо ясно понимать, что и часовое дело, и сама система
счета времени в течение суток прошли долгий и тернистый
путь. В античности, например, сутки тоже делились на 24 часа,
но 12 часов приходились на светлый и 12 часов на темный
период суток независимо от времени года. Отсюда, естественно,
продолжительность «дневных» и «ночных» часов в одни и те же
сутки была разной да еще заметно менялась в течение года.
Этот же порядок счета времени долго сохранялся в Европе.
146
Новый день долгое время начинался не в полночь, как те¬
перь, а с заходом Солнца или с наступлением утра.
Известный французский историк М. Блок в книге «Феодаль¬
ное общество» приводит характерный пример зыбкости средне¬
векового счисления времени. «В Монсе должен был состояться
судебный поединок. На заре явился только один участник, и
когда наступило девять часов — предписанный обычаем предел
для ожидания, — он потребовал, чтобы признали поражение его
соперника. С точки зрения права" сомнений не было. Но действи¬
тельно ли наступил требуемый час? И вот судьи графства сове¬
щаются, смотрят на солнце, запрашивают духовных особ, кото¬
рые благодаря богослужениям навострились точнее узнавать
движение времени и у которых колокола отбивают каждый час
на благо всем людям. Беспорно, решает суд, нона*) уже ми¬
нула. Каким далеким от нашей цивилизации, привыкшей жить,
не сводя глаз с часов, кажется нам это общество, где судьям
приходилось спорить и справляться о времени дня!»
Существовавщее положение дел не способствовало научной
деятельности. Для определения долгот астрономы нуждались
в надежных механических часах, а именно таких в древности
не было.
Механические часы, преимущественно башенные, начали рас¬
пространяться по Европе в XIV в. Еще позднее появились пру¬
жинные часы индивидуального пользования. Значительным
цедтром производства портативных механических часов в XV в.
стал Нюрнберг, в связи с чем часы той эпохи по их внешнему
виду часто называли «нюрнбергскими яйцами».
Толчок к развитию часового дела дал Галилео Галилей,
предложивший использовать в качестве регулятора часов маят¬
ник. Но наиболее удачное решение этой задачи предложил неза¬
висимо от Галилея Христиан Гюйгенс. Он сконструировал
устройство, в котором маятник регулирует вращение системы
зубчатых колес, сам получая при этом импульс, необходимый
для того, чтобы размах колебаний не затухал. Так были зало¬
жены принципиальные основы будущего точнейщего измери¬
тельного прибора.
По мере усовершенствования часов обычный маятник был
заменен качающимся балансиром. Так появились на свет пер¬
вые хронометры. Но они еще оставались очень капризными.
Ход хронометров в сильной степени зависел от температуры.
С изменением температуры менялись размеры балансира, и
хронометр начинал либо спешить, либо отставать. А морепла¬
ватели по-прежнему нуждались в точном времени.
Наибольшую озабоченность в развитии часового дела про¬
являло британское адмиралтейство. Во второй половине XVII в.
*) Нона (лат.) — девятый час в церковном суточном распорядке.
147
Великобритании все больше выдвигается на мировую арену как
крупнейшая морская держава, оттесняя Голландию и Францию.
«Правь, Британия, морями» — так поется в известной
английской песне XVIII в. Английские фрегаты бороздят моря
и океаны. Но корабельные хронометры все еще нуждаются
в усоверщенствовании.
Специальным биллем от 20 июля 1714 г. британский парла¬
мент для поощрения изобретателей установил фантастическую
по тем временам премию. За разработку надежного способа
определения долготы на море с точностью до 1/2° правитель¬
ство обещало награду в 20 тысяч фунтов стерлингов. Одним из
экспертов при рассмотрении проекта билля выступал в парла¬
менте президент Лондонского королевского общества Исаак
Ньютон. И самым перспективным для решения задачи точного
определения разности долгот оставался прежний путь — усовер¬
шенствование хронометра.
Решающего успеха в этом деле добился английский часовой
мастер Гаррисон. Он первым изготовил балансир из материа¬
лов с различными коэффициентами расширения. Изменение
температуры компенсировалось изменением формы балансира.
Ошибки в ходе хронометра сократились до И за целый месяц.
Новый хронометр Гаррисона подвергся суровому испытанию
в 1761 г. в плавании от Портсмута до Ямайки и обратно. Ни
тряска, ни штормы, ни повышенная влажность воздуха не
вывели его из строя. По возвращении в Англию, после четырех
месяцев пути, его показания были ошибочными всего на не¬
сколько секунд. Справедливости ради скажем, что обещанная
премия была выдана Гаррисону далеко не сразу и после изну¬
рительной борьбы. Но задача перевозки точного времени и, тем
самым, определения долготы Гаррисоном была блестяще ре¬
шена.
Появление точных хронометров было первым симптомом гря¬
дущей технической революции в Англии. Зачинатели машин¬
ного прядильного производства Харгривс, Кромптон, Аркрайт —
все учились в часовых мастерских. Именно у английских часов¬
щиков они переняли умение воплощать свои технические идеи
в реальные, действующие механизмы.
Хронометры широко использовались для определения долгот
важных астрономических пунктов. Из пункта в пункт везли на
кораблях или в каретах комплект из нескольких хронометров —
это называлось хронометрическим рейсом. В каждом пункте из
астрономических наблюдений определяли местное время и срав¬
нивали с показаниями всех хронометров. Использование не¬
скольких хронометров служило гарантией от грубых ошибок
из-за неисправностей одного из них, повышало точность опре¬
деления долгот.
148
Точнейшие хронометрические экспедиции были предприняты
в 1843 и 1845 гг. по инициативе основателя Пулковской об¬
серватории В. Я. Струве. Для определения разности долгот
Пулковской обсерватории и обсерватории в городе Альтоне в
течение лета 1843 г. было совершено 16 морских переездов
из Санкт-Петербурга в Альтону и обратно с 68 хронометрами.
Это позволило определить долготу Пулкова относительно Аль-
тоны с точностью до шести сотых секунды времени (±0,06®).
Через два года разности долгот между Пулковым, Москвой и
Варшавой определялись по результатам восьмикратной пере¬
возки в рессорном фургоне 40 хронометров.
Значение хронометров при определении долгот резко пошло
на спад с изобретением телеграфа. Для практических целей
астрономии распространение электрического сигнала по прово¬
дам можно считать мгновенным. Время нулевого меридиана
стало передаваться в пункты наблюдений по телеграфу. А впо¬
следствии телеграф заменило радио. Сравнивая передаваемое
специальным образом по радио время нулевого меридиана с
местным временем в пункте наблюдений, астрономы определяют
географические долготы с точностью до сотых и тысячных долей
секунды времени.
Проблема определения времени и географических долгот как
одна из сложнейших проблем астрономии XVII—XVIII вв. в
наше время перестала существовать.
А в наследство от былого кое-где сохранились старинные
традиции. Чтобы оповещать горожан о точном времени, на баш¬
нях прежде устанавливались часы-куранты с громким боем,
а в крупных городах точно в полдень палила пушка. Мелодич¬
ный бой Кремлевских курантов звучит по радио и в наши дни.
А в Ленинграде, так же как и двести лет назад в Санкт-Петер¬
бурге, ровно в 12 часов дня с Петропавловского кронверка стре¬
ляет пушка.
ГОД ПО ЛУНЕ И ГОД ПО СОЛНЦУ
Определение географической долготы связано с измерением
сравнительно коротких отрезков времени. Но астрономия испо-
кон веков билась и над другой исключительно запутанной проб¬
лемой — измерением длительных промежутков времени, иначе
говоря, над созданием календаря.
Календарь — это упорядоченная система счета дней. Она
должна учитывать годовую периодичность природных явлений
и должна быть пригодной к употреблению долгое время, в тече¬
ние сотен и тысяч лет.
Понятие «календарь» твердо ассоциируется теперь в нашем
представлении с наперед составленными ежегодными справоч¬
никами, где точно указаны день недели, приходящийся на каж¬
149
дое число месяца, продолжительность месяцев, их начало и ко¬
нец. Такие справочники продаются в наши дни буквально на
каждом перекрестке: это бесчисленные отрывные и настольные
календари, календари-малютки, напечатанные на небольших
картонных карточках, и огромные настенные красочные табель-
календари. Все они прочно вошли в жизнь каждого человека.
Но не следует упускать из виду, что многие века создание
постоянной стройной системы счета дней оставалось в центре
внимания науки. И именно это обстоятельство послужило одной
из серьезных побудительных причин развития астрономии. Необ¬
ходимость создания четкого календаря вынуждала вести неус¬
танные наблюдения за движением Луны и других небесных све¬
тил, проблемы календаря занимали умы лучших астрономов
и математиков.
Не один раз в жизни, наверное, приходилось вам слышать
сетования и по поводу «черной пятницы», и относительно «тяже¬
лого дня понедельника». Всерьез это теперь никто не прини¬
мает, а говорят по привычке, как поговорку. В прошлом же
деление дней на «счастливые» и «несчастливые» — черные
дни — были делом государственной важности. И чем дальше
в глубь веков обратите вы свой мысленный взор, тем острее бу¬
дет вставать проблема добрых предначертаний, счастливого сте¬
чения обстоятельств.
Шел ли полководец в поход или готовился землепашец про¬
вести в поле первую борозду, они в равной мере страшились
навлечь на себя немилость богов, сделать что-нибудь не в свое
время, невпопад.
Многие современные языки хранят память о подобных древ¬
них суевериях. В английском, например, есть будничное слово
disaster. Оно означает бедствие, внезапное большое несчастье.
Но присмотритесь-ка к приставке и корню этого словечка —
ведь оно происходит от выражения «не та звезда».
Воля богов была высшим законом для человека древнего
мира. Календарь же играл роль основы основ, «расписания»
совершаемых во имя богов церемоний и жертвоприношений.
Вот почему создание точного календаря оказалось в центре
внимания служителей религии. Вот почему, чтобы понять осо¬
бенности календаря, нам придется вспомнить немного историю
религии.
С точки зрения астронома сегодняшнего дня все календар¬
ные трудности прошлых тысячелетий очень понятны и легко
объяснимы. Никакого выбора единиц времени у человека ни¬
когда не было. Природа силой навязала ему две основные еди¬
ницы — сутки и год. Чтобы постоянно иметь календарь у себя
перед глазами, древний человек добавил к ним третью еди¬
ницу — месяц. Поскольку все три единицы зависят от совер¬
шенно различных природных явлений, они оказываются никак
150
не связанными друг с другом и не укладываются одна в другой
целое число раз.
Самой короткой и самой важной единицей измерения времени
служат сутки. Сутки — это продолжительность одного оборота
Земли вокруг оси. С сутками связана выработанная сотнями
поколений основная цикличность в жизнедеятельности челове¬
ческого организма, чередование бодрствования и сна, смена
периодов работы и отдыха. Календарь и призван быть упорядо¬
ченной системой счета суток.
Более крупной и с современной точки зрения наименее важ¬
ной единицей измерения времени является месяц. Нет нужды
доказывать, что повторяющаяся во многих языках мира общ¬
ность слов: месяц — серп Луны и месяц — календарная единица
по-русски. Moon — Луна и month — месяц по-английски,
Mond — Луна и Monat — месяц по-немецки не является случай¬
ным лингвистическим совпадением; эта общность отражает про¬
исхождение календарного счета дней по месяцам от внещнего
вида Луны. Первоначально месяц соответствовал длительности
полного цикла смены лунных фаз, который связан с обраще¬
нием Луны вокруг Земли. Периодическое «умирание» и «воз¬
рождение» лунного диска служило вечными зримыми «часами».
Циклическое изменение облика Луны от узенького серпика
до полного диска привлекало внимание людей с глубочайщей
древности. Смена лунных фаз запечатлена в наскальных рисун¬
ках пещерного человека (15 тыс. лет до н. э.). Близ деревни
Гонцы на Украине обнаружен бивень мамонта, испещренный
насечками. Бозраст находки 10—15 тыс. лет. Анализ чередова¬
ния длинных и коротких насечек приводит к выводу, что бивень
хранил результаты наблюдений фаз Луны.
Лунный месяц естественным образом делился на четыре
четверти: от «зарождения» Луны до того момента, когда видна
ровно половина «молодого» лунного диска (этот момент и теперь
называется первой четвертью), от наполовину освещенного
диска до полнолуния, затем от полнолуния до половины «ста¬
рой» Луны и, наконец от наполовину освещенного диска (послед¬
ней четверти) до его полного исчезновения в новолуние.
Четвертая часть месяца составляет округленно 7 дней. Это
«священное» число чрезвычайно вдохновляло жрецов, которые
знали на небе 7 ярких «божественных» светил: Солнце, Луну,
Меркурий, Бенеру, Марс, Юпитер, Сатурн. Каждый день семи¬
дневки можно было посвятить одному из небесных светил. Это
казалось особенно важным и символическим. Четвертая часть
месяца стала современной неделей.
На заре современной цивилизации жители междуречья Тигра
и Евфрата пользовались лунным месяцем как основной едини¬
цей измерения длительных промежутков времени. Истинная
продолжительность лунного месяца составляет в среднем около
151
29 с половиной дней. Начало нового месяца определялось прямо
из наблюдений первого появления узкого серпа Луны после
новолуния. Лунные месяцы оказывались разной продолжитель¬
ности: в них попеременно получалось то 29, то 30 дней.
Римский каменный календарь. В центре помещены изображения знаков зо¬
диака, а справа и слева обозначения чисел месяцев. Наверху расположены
фигуры богов, которым посвящены дни недели: Сатурн ведает нашей нынеш¬
ней субботой, Солнце воскресеньем. Луна понедельником, Марс вторником,
Меркурий средой, Юпитер четвергом и Венера пятницей. У римлян они так
и назывались: день Сатурна, день Солнца и т. д., и связь между некоторыми
названиями дней недели и именами управляющих ими богов сохранилась в
ряде языков поныне: Monday, Montag и \\тдл — день Луны в английском, не¬
мецком и французском языках (понедельник), mardi, martedi, martes —
Марса во французском, итальянском и испанском языках (вторник) и т. д.
О существовании годичного цикла природных явлений вави¬
лонские жрецы судили преимущественно по разливам рек. На¬
блюдая их, они вывели, что в году насчитывается 12 лунных ме¬
сяцев. Это число также должно было удовлетворять жрецов:
оно хорошо вписывалось в вавилонскую шестидесятеричную
систему счета и в их глазах явно свидетельствовало о том, что
мир сотворен богами в высшей степени разумно.
Двенадцать месяцев, в которых считается либо 29, либо 30
дней, составляют в сумме 354 дня. Это на 11 с лишним дней
меньше истинной продолжительности солнечного года. Таким
образом, при 12 лунных месяцах в году, каждый месяц неус¬
танно скитается по всем временам года. Он становится то лет¬
152
ним, то осенним, то зимним месяцем. Вавилонский чисто лун¬
ный календарь нуждался в улучшении.
Месяц и неделя в том виде, как они дошли до наших дней,
не имеют принципиального значения для жизни человеческого
общества. Они сохраняются по традиции. В случае необходи¬
мости от них можно в любой момент отказаться. Но ни при
каких условиях нельзя отказаться ни от суток, ни от года.
Год служит третьей, самой крупной единицей измерения вре¬
мени. Год — продолжительность одного оборота Земли вокруг
Солнца. С годом связана длительная цикличность природных
явлений на нашей планете, сезонные изменения климатических
условий, смена летней активности растительного и животного
мира и периодов зимней спячки. Год, как устанойила природа,
и должен служить человеку основным мерилом длительных
интервалов времени.
Легко договориться, что в.метре укладывается ровно 100 см
или что в рубле содержится 100 копеек. В этих случаях мень¬
шая единица является производной от большей, вполне опреде¬
ленной ее долей. Но никакие договоренности по отношению
к году и суткам недействительны. Здесь распорядилась при¬
рода, и год оказался несоизмерим с сутками. Он состоит из
365,24219... суток. Мы записали дробь до пятого десятичного
знака, но могли бы с тем же успехом записать и шестой, и седь¬
мой, и восьмой знаки. Эта дробь бесконечна.
Год и сутки заданы нам природой: ни удлинить, ни укоро¬
тить их по своему произволу нельзя. Игнорировать существова¬
ние годичного и суточного циклов на нашей планете тоже
нельзя. Таким образом, главной задачей древних астрономов
при создании календаря было согласовать длительность года
и суток. Но при этом они не хотели отказаться и от лунного
месяца, поскольку начала новых месяцев, как мы уже говорили,
точно фиксировались из астрономических наблюдений.
Первомчально вавилоняне пытались решить эту головолом¬
ную задачу, что называется, по наитию. Когда их весенний ме¬
сяц HudauHy сдвигался слишком далеко на зиму, правитель объ-
ямял, что очередной год «не хорош», и выносил постановление
(У добавлении к нему дополнительного, тринадцатого месяца.
Иногда два года подряд объявлялись тринадцатимесячными, и
таким способом месяц нисанну более или менее правильно воз¬
вращался на свое место. Вавилонский царь Хаммурапи около
1760 г. до н. э. издал указ: «Поскольку год неполон, пусть начи¬
нающийся новый месяц считается за второй месяц улулу, а по¬
лагающаяся в Вавилоне на ,25-й день месяца ташриту подать
пусть будет доставлена 25-го дня месяца улулу второго».
Нетрудно сообразить, что эти мероприятия вызывали вели¬
кое волнение. Представьте себе, что в календаре вдруг произ¬
вольно добавляется (или не добавляется) целый месяц. И ни¬
153
кому достоверно не известно, сделано ли это в полном соот¬
ветствии с «волей богов» и не вкралась ли тут какая-нибудь
досадная ошибка, расплачиваться за которую придется всему
народу.
Совершенно ясно, что добавление тринадцатого месяца (это
добавление называется интеркаляцией) надо было упорядочить.
Вавилонские жрецы не напрасно вели длительные наблюде¬
ния за сменой фаз Луны. Они додумались-таки, как согласовать
лунный месяц с солнечным годом. Надо добавлять три месяца
за восемь лет.
Вооружимся современными данными.
Продолжительность года=365,24... суток;
8 лет = 2921,9... суток.
Продолжительность лунного месяца в среднем=29,53... су¬
ток; 3 года по 13 лунных месяцев+З лет по 12 лунных меся¬
цев = 99 лунных месяцев = 2923,5... суток.
При таком способе интеркаляций — введении трех дополни¬
тельных месяцев на протяжении восьми лет — несогласие со¬
ставляло в среднем лишь один-два дня за восемь лет. Целый
месяц накапливался в этом случае только за полтора века, за
время жизни нескольких поколений. Вавилоняне считали такой
календарь уже вполне приемлемым.
Так был устроен календарь в древнем Вавилоне. Специ¬
ально выделенные жрецы наблюдали появление серпа молодой
Луны, что означало наступление нового месяца. Лунные месяцы
шли своим чередом, и изменить их длительность, разумеется,
было нельзя. Но жрецы следили за установленным чередова¬
нием числа месяцев в году — их было то 12, то 13. Чередуя годы
различной длительности в пределах восьмилетнего цикла,
жрецы и согласовывали календарь с природой: весенние месяцы
действительно оставались весенними, летние — летними и т. д.
Чередование лет разной продолжительности приводило к
«скачкам» в начале каждого нового года. Такие «скачки» в счете
времени надо было тщательно учитывать, чтобы не запутаться
в предсказаниях астрономических явлений, связанных с годич¬
ным движением Солнца, особенно в предсказаниях солнечных
и лунных затмений.
Чтобы согласовать свой лунный календарь с солнечным
годом, вавилоняне долгое время ограничивались восьмилетним
циклом, в котором укладывалось 99 лунных месяцев. Однако
возможны были и другие циклы, еще более точные. Гораздо
лучшее приближение дает, например, девятнадцатилетний цикл,
в котором укладывается 235 лунных месяцев. Длительность 19
солнечных лет отличается от длительности 235 лунных месяцев
всего на 2 часа. Вавилонские мудрецы обнаружили такой цикл,
154
и в дальнейшем, на более позднем этапе истории Вавилона, он
стал использоваться вместо восьмилетнего.
В Древней Греции девятнадцатилетний цикл бы введен в об¬
ращение афинским астрономом Метоном. Он предложил твер-
Каменный календарь ацтеков, или Солнечный камень, был обнаружен во
время нового мощения площади Плаца Майор в городе Мехико. С 1885 г.
выставлен в Национальном музее. Базальтовый монолит массой 25 т, высечен¬
ный в форме круга диаметром более трех с половиной метров, служит уни¬
кальным памятником астрономической культуры древних обитателей Мек¬
сики. В 1968 г. он стал символом XIX летних Олимпийских игр
дые правила чередования лет различной продолжительности,
которые известны до наших дней под названием метонова
цикла. Девятнадцатилетний цикл, состоящий из 235 лунных
месяцев, применялся также в Древнем Китае.
155
у истоков СОВРЕМЕННЫХ календарей
Чисто лунный календарь предполагает, что продолжитель¬
ность всех лет одинакова и составляет независимо ни от чего
ровно 12 лунных месяцев. Начало лунного года при таком счете,
как мы уже знаем, сползает относительно солнечного календаря
на И—12 дней за один год и в течение 30 с лишним солнечных
лет обходит все сезоны; весну, лето, осень и зиму. Для практи¬
ческого использования лунный календарь не очень-'о удобен:
но, как это ни выглядит странным, он даже в наши дни принят
во многих странах мира. Лунный календарь продолжает исполь¬
зоваться в тех странах, где большинство населения исповедует
ислам.
Мусульмане. ведут счет лет со дня переселения Мухаммеда
из Мекки в Медину, хиджры, которая произошла, по нашему
летосчислению, в пятницу 16 июля 622 г. Летосчисление по го¬
дам хиджры было введено халифом Омаром через пять лет
после смерти Мухаммеда.
В чисто лунном календаре встречаются те же самые труд¬
ности, что и в любом другом. Средняя продолжительность лун¬
ного месяца составляет около 29 с половиной суток, или, точнее,
29 суток 12 часов 44 минуты 02,8... секунды. Удобства ради
в лунных месяцах считается попеременно то 29, то 30 дней.
Мусульмане, например, считают все нечетные месяцы имею¬
щими по 30 дней, а все четные — по 29. Но что делать с лиш¬
ними 44 минутами 02,8... секунды? Накапливаясь, они дают
целые сутки за три года, и если только не принять своевременно
каких-либо мер, то начала месяцев перестанут совпадать с ново¬
луниями, и лунные месяцы потеряют свой первоначальный
смысл. Мера же во всех такого рода положениях может быть
только одна — либо прибавлять, либо убавлять какие-то особые
дни. Вот и приходится мусульманам, чтобы согласовать лунный
календарь с Луной, 11 раз за 30 лет добавлять в конце послед¬
него месяца зу-л-хиджа дополнительный, тридцатый день. Абсо¬
лютно точного согласия лунного календаря с изменением фаз
Луны после такого добавления, конечно, не наступает, но в
этом случае разница в одни сутки набегает лишь за период в
два с половиной тысячелетия. Такая разница уже никого не
смущает.
Ислам — единственная из крупнейших мировых религий, ко¬
торая родилась «при свете истории»; истоки ее прослеживаются
с подробностями. Тысячу триста лет назад Мухаммед, уроженец
Мекки, выходец из богатого племени корейшитов, но сам от
роду неимущий бедняк, начал проповедовать новое учение.
Поначалу проповедь Мухаммеда встретила резко враждеб¬
ное отношение, но вскоре выяснилось, что она приносит знати
огромные моральные выгоды. Количество ревностных почитате¬
156
лей Мухаммеда еще при его жизни стало расти как катящийся
с горы снежный ком. В короткий срок мусульманство завоевало
себе признание уже не как секта, а как широко распространен¬
ная религия.
Исламу суждено было стать идейной основой объединения
разрозненных племен кочевников-бедуинов в великое мусуль¬
манское государство — арабский халифат.
Мухаммед проповедовал новое религиозное учение, кото¬
рое—как и всякая религия — 5(олжно было объединить людей
На земле Саудовской Аравии в
древном городе Мекке находится
здание кубической формы, задра¬
пированное специальным черным
покрывалом, — храм Кааба, место
паломничества мусульман. Внутри
в одну из стен храма вмурован
свяи^енный черный камень, кото¬
рому поклонялись еще в доислам¬
скую эпоху. Священный камень
Каабы действительно соихел с не¬
ба — это метеорит
по какому-то одному признаку. Ислам, по сути дела, освящает
вечное угнетение бедных богатыми, и вовсе не защита интересов
трудового человека находится в центре внимания Корана. Веду¬
щим признаком объединения в этом учении служит нацио¬
нально-религиозный, — весь мир делится для Мухаммеда на
«правоверных» и инакомыслящих, «неверных». «Неверным»
должна быть объявлена «священная война», газават. Но, чтобы
объединиться и выделиться из остального мира «правоверные»
должны иметь бросающиеся в глаза, характерные атрибуты,—
не только религиозные, но и бытовые. Один из них, — лунный
календарь, пусть неудобный, но зато резко отделяющий «пра¬
воверных» от «неверных».
Употребление лунного календаря вплоть до наших дней свя¬
зано с многовековой традицией, точно так же как и изображе¬
ние на государственных флагах символического лунного серпа —
«божественной» Луны. Изображение Луны вы найдете на фла-
157
rax Алжира, Мавритании, Малайзии, Пакистана, Туниса, Тур¬
ции и других мусульманских стран.
Чисто солнечный календарь впервые появился на свет позднее
лунного, но его корни также уходят в седую древность. Он был
создан в Египте, там, где регулярные ежегодные разливы
Нила служили залогом развития процветающего земледелия.
Как гласит надпись на стене одного из древних египетских
храмов, «... Сотне великая блистает на небе, и Нил выходит
из истоков его ...». Египтяне обнаружили близкое cobi адение —
случайное совпадение — начала разливов Нила с первыми про¬
блесками в лучах утренней зари самой яркой звезды неба —
Сириуса. Они решили, что Сириус — по-египетски Сотые —
и является божественным вестником предстоящих разливов.
Наблюдая после долгого перерыва в период невидимости
моменты первого предрассветного появления Сотне, египтяне
вывели продолжительность года, с округлением до целых суток,
равной 365 дням. Год они поделили на 12 одинаковых месяцев
по 30 дней в каждом. Месяц состоял из трех десятидневных
недель. А пять лишних дней каждого года объявлялись празд¬
никами в честь «рождения богов».
Египетский календарь отличался образцовой стройностью,
однако египтяне тотчас столкнулись с уже хорошо известной
нам трудностью. Каждые четыре года в их календаре не учи¬
тывались очередные накапливающиеся сутки, и начало года
постепенно отступало в Египте на все более и более ранние сро¬
ки. Тем самым даты первого появления «предвестницы разли¬
вов» Сотне соответственно отодвигались. Если в какой-то год
она впервые сверкала на небе в день нового года, утром первого
числа месяца тот, то через четыре года ее появления следовало
ожидать второго числа, еще через четыре года — третьего числа
месяца тот и т. д.
Восход блистательной Сотне приходился попеременно на все
12 месяцев. Два главных праздника — предрассветное появле¬
ние Сотне и начало нового года — неторопливо отдалялись один
от другого и потом столь же неторопливо начинали сближаться.
По истечении 1460 лет, совершив полный обход по всем меся¬
цам, восход Сотне снова попадал на начало года, на первое
число месяца тот.
Календарь средневековой Европы достался ей в наследство
от Рима, где во времена республики он отличался редкостной
путаницей. Все месяцы в этом календаре, за исключением по¬
следнего, фебруария, содержали счастливое, нечетное число
дней — либо 29, либо 31. В фебруарии было 28 дней. Всего в
году насчитывалось 355 дней, на десять с лишним дней меньше,
чем следовало бы.
Такой календарь нуждался в постоянных исправлениях, что
было вменено в обязанности коллегии понтификов. Титул пон¬
158
тифика (дословно — «строитель мостов») носили в Риме члены
верховной коллегии жрецов, которые специально занимались
надзором за выполнением обрядов, следили за календарем и
вели летопись важнейших событий. Исполнял постановления
этой коллегии старший среди понтификов — великий понтифик.
По решению коллегии понтификов раз в два года в середину
фебруария должен был вклиниваться тринадцатый, дополни¬
тельный месяц — мерцедоний — продолжительностью попере¬
менно то в 22, то в 23 дня. Идея такого дополнения была совер¬
шенно трезвой, но только длительность вставного месяца рим¬
ляне преувеличили. За 4 года им не хватало в основных 12 меся¬
цах 41 дня, а вставляя в течение того же периода два мерцедо-
ния, понтифики добавляли 45 дней. Оказывалось, что римский
год в среднем на сутки длиннее солнечного, и за 30 лет опять
накапливался лишний месяц.
Понтифики ликвидировали неувязки своей властью, но, к
сожалению, очень часто ею злоупотребляли. С календарными
датами были связаны уплата налогов и процентов по взятым
взаймы ссудам, вступление в должности консулов, трибунов и
других выборных лиц, начало празднеств по случаю весны,
сбора урожая и т. д. Решения коллегии понтификов могли уско¬
рить или, наоборот, отсрочить такие события, а от них часто
зависели судьбы могущественных людей Рима. Понтифики да¬
леко не во всех случаях сохраняли нелицеприятность и следо¬
вали «воле богов». Достаточно часто по дружбе или, наоборот,
из-за неприязни, а также, возможно, и за известную мзду они
произвольно либо укорачивали, либо удлиняли продолжитель¬
ность года.
Решения понтификов доводили до всеобщего сведения гла¬
шатаи, которые во всеуслышание объявляли о начале новых
месяцев и новых лет. Как саркастически заметил однажды по
этому поводу Вольтер, «побеждали-то римские полководцы
всегда, но редко знали, в какой именно день они побеждали».
Конец произволу понтификов положил Юлий Цезарь. По
совету александрийского астронома Созигена он произвел ре¬
форму календаря, придав ему почти тот самый вид, в котором
этот календарь и сохранился до наших дней.
Новый римский календарь получил название/олыамс/сого.Он-
то и известен теперь под названием старого стиля. А необходи¬
мость введения нынешнего, нового стиля была продиктована
нуждами христианского богослужения. История эта длинная.
Была у Римской империи непокорная провинция Иудея.
В ней была распространена древняя иудейская религия. От этой
религии отделилась некогда секта ессеев. В большинстве своем
ессеи были бедняками, простыми людьми, «нищими духом». Они
верили в «день мести», в победу «сынов правды» над богачами,
над «сынами тьмы». Ессеи презирали стяжательство, насилие,
159
высокомерие. В их понимании главной добродетелью было дол¬
готерпение. Ессеи избегали городов. Они удалялись в безлюд¬
ные пустыни, жили общиной, сообща работали и питались за
общим столом. Ессеи отвергали жертвоприношения, верили в
бессмертие души и в единого бога.
Учение ессеев находило приверженцев среди разных слоев
разуверившегося в будущем римского общества. Ессеи не де¬
лали для членов общины национальных ограничений: они при¬
нимали в свое сообщество всех, независимо от языка и прежних
богов. Так их учение перерасло в христианскую религию.
Владыки Римской империи долгое время были терпимы к
богам покоренных ими народов. В Риме свободно исповедова¬
лись десятки различных религий. Сами римляне располагали
сонмом богов во главе с Юпитером и усопшими императорами.
Но когда слабеющая империя стала со всех сторон подвергаться
нападениям соседних народов, когда ее стали подтачивать не-
прекращающиеся внутренние распри и борьба за император¬
скую власть, положение изменилось. Римские власти начали
ожесточенно преследовать другие религии и, в первую очередь,
христиан с их единым богом.
Но, как оказалось в конце концов, именно христианский
бог мог способствовать сплочению расползающейся по всем
швам, держащейся лишь на силе оружия, многоязычной Рим¬
ской империи. Так же как ислам послужил основой при объеди¬
нении кочевников-бедуинов, таким же образом единый бог хри¬
стиан стал в конечном счете богом всех римлян. Христианство
заняло положение государственной религии. При этом резко
изменилась и сущность христианства. Из религии угнетенных
оно стало религией властителей.
После крушения Римской империи христианство сохранило
свои позиции и продолжало распространяться по всей Европе.
Высшим законодательным органом христианской церкви из¬
давна были вселенские соборы, т. е. собрания высших церковных
деятелей со всех концов христианского мира. Они собираются
очень редко и рассматривают основные вопросы догматов веры
и правил общественной и личной жизни. Решения вселенских
соборов имеют обязательную силу для всех христиан.
В 325 г. н. э. первый Никейский Вселенский собор рассмотрел
вопрос о дате празднования пасхи — главного христианского
праздника. По постановлению собора пасха должна праздно¬
ваться весной, непременно в воскресный день, следующий за
первым после весеннего равноденствия полнолунием. Предпола¬
галось при этом, что юлианский календарь достаточно точен и
дата весеннего равноденствия — 21 марта — останется навсегда
одной и той же. На деле же решение Никейского собора оказа¬
лось опрометчивым и через 1200 лет привело к новой календар¬
ной реформе.
160
ГРИГОРИАНСКИЙ КАЛЕНДАРЬ И НАША ЭРА
Мысли вавилонских жрецов и римских понтификов были по¬
стоянно заняты заботами об интеркаляциях. Их волновало,
куда и когда следует добавлять вставной тринадцатый месяц.
Введение юлианского календаря ликвидировало предмет их
попечения. Но это не значило, что высшее христианское духо¬
венство готово было отказаться от привилегий, связанных с аст¬
рономическими расчетами моментов важных событий.
Предвычисление на многие годы вперед даты главного хри¬
стианского праздника — пасхи, с которым связывались многие
другие праздники, стало для служителей христианской религии
задачей номер один. Расчет пасхалий стремились поручить, как
правило, наиболее осведомленным священникам, но даже им
далеко не всегда удавалось избежать промахов и неразберихи.
Работа эта была трудоемкой-и требовала неослабного внима¬
ния. Для расчета дат весенних полнолуний священники поль¬
зовались 19-летним метоновым циклом.
Пасхалии составлялись обычно на один или несколько де¬
вятнадцатилетних циклов. А гбды считались по принятой в Риме
«эре Диоклетиана». Она началась, по принятому теперь лето¬
счислению, с 284 г. — с года, когда римские легионы провозгла¬
сили императором полководца Гая Аврелия Валерия Диокле¬
тиана.
Диоклетиан известен в истории как яростный гонитель хри¬
стиан. Почему, собственно, календарные расчеты ведутся по
годам, отсчитываемым со дня воцарения этого язычника и лю¬
того врага христианской церкви, — такой вопрос рано или по¬
здно должен был возникнуть. И он возник в середине VI в. н. э.
у настоятеля римского монастыря Дионисия Малого. Любо¬
пытно, что Дионисий Малый был скифом, родился он в север¬
ном Причерноморье, а в Риме получил известность как опытный
переводчик с греческого языка.
Дионисий Малый провел какие-то вычисления — нам теперь
не известно, какие, —и выдвинул утверждение, что год начала
новых рассчитанных им пасхалий, а именно 248 г. эры Диокле¬
тиана, является 532 г. «от рождения- Христова».
Нововведение Дионисия Малого, сначала не привлекло к себе
никакого внимания. Дионисиев счет по годам «от рождества
Христова» начал мало-помалу распространяться лишь через
200—300 лет после его смерти. В обиход канцелярии папы рим¬
ского он прочно вошел лишь с XV в., а настойчивое внедрение
его католической церковью во всем мире относится к XVII в.
Наконец, в XVIII в. дионисиево летосчисление переняли ученые,
и его употребление действительно стало повсеместным, взамен
старого счета «от сотворения мира», «от основания Рима» или
по «эре Диоклетиана». Это и есть «наша эра».
161
6 А. А. Гурштейн
Тем самым начало нашей эры — первый день первого года
нашей эры — никем никогда не было зафиксировано спе¬
циально. Оно было придумано скифом Дионисием Малым как
Астроном в Александрии
условное начало счета годов через пятьсот лет и широко при¬
нято христианской церковью через тысячу пятьсот лет после
того события, которое, по замыслу, должно было лечь в основу
счета.
Происхождение счета лет «нашей эры» в целом очень пока¬
зательно для различных календарных систем, которые насчиты¬
ваются десятками.
На книжной полке передо мной стоят многочисленные объ¬
емистые тома «The American Ephemeris and Nautical Almanac».
162
Такое название носит известный англо-американский астроно¬
мический ежегодник. Возьмем наугад один из томов, — это еже¬
годник на 1969 г. Что за необычный перечень эпох и стиле!
приведен здесь на первой странице! Оказывается, наприме,^,
что 14 января 1969 г. исполнился 2722 год римского летосчисле¬
ния «от основания Рима». В марте, 20 числа, того же года на¬
ступил новый, 1389 год у мусульман. Еще через два дня, 22
марта, начался 1891 год индусского календаря. 1 мая служило
началом 2718 года эры вавилонского царя Набонассара. 11 сен¬
тября 1969 г. наступил 1686 год эры Диоклетиана. 13 сентября
праздновали начало 5730 года еврейского летосчисления «от
сотворения мира». 14 сентября 1969 г. начался 7478 год по ви¬
зантийскому календарю или же 2281 год по греческому.
Конечно, в жизни народов больщих и малых бывали случаи,
когда в качестве начала новой календарной эры избиралось
событие, имеющее непреходящее общественное значение. Но
очень во многих случаях таким началом служили события или
случайные, или вообще мнимые, никогда не имевщие места.
Однако вернемся к календарным расчетам. Юлианский ка¬
лендарь со вставкой в каждое четырехлетие одного високос¬
ного года предполагает, что средняя продолжительность года
составляет 365 дней и 6 часов. На деле год длится 365 дней
5 часов 48 минут 56,1... секунды. Юлианский год длиннее года,
отпущенного нам природой, на И с небольщим минут. Накапли¬
ваясь, эти коварные минуты дают за 128 лет погрещность в це¬
лые сутки. А это значит, что за 128 лет «медлительный» юлиан¬
ский календарь на сутки отстает от природы. Наблюдателю не¬
бесных явлений покажется, что день весеннего равноденствия
сместился с 21 марта на 20 марта. Таким образом, в XVI в. за
период, прощедщий со времени Никейского собора, в юлиан¬
ском календаре накопилась разница в 10 дней, и день весеннего
равноденствия отступил на 11 марта. Согласно же постановле¬
нию Никейского собора считалось, что .весна по-прежнему на¬
ступает 21 марта, и пасха, естественно, праздновалась в воскре¬
сенье, следущее за полнолунием после 21 марта. Но так как
весна наступала все-таки И марта, то пасха из праздника на¬
чала весны в иные годы грозила правратиться в праздник едва
ли не летний.
В 1582 г. папа римский Григорий XIII утвердил проект ка¬
лендарной реформы, предложенный незадолго до этого италь¬
янским врачом и математиком Луиджи Лилио, преподавателем
медицины университета города Перуджи.
Лилио прйдумал очень удачное правило, как согласовать
юлианский календарь с природой. Для этого надо только про¬
пускать 3 високосных года за 400 лет. Удобное правило такое:
из «вековых» лет с двумя нулями на конце, например 1600, 1700,
1800, 1900, 2000 и т. д., следует считать високосными лищь те,
6* 163
две первые цифры которых делятся без остатка на 4. Три после¬
дующих года високосными считать не надо. Следовательно, ви¬
сокосные в юлианском календаре 1700, 1800, 1900, 2100 гг. по
проекту Лилио високосными считать не следует. А годы 1200,
1600, 2000 и т. д. остаются високосными в обеих системах*).
Астролог. Старинная гравюра
Правило, предложенное Луиджи Лилио, и было утверждено
в качестве нового, григорианского стиля, в отличие от старого,
юлианского.
Согласно декрету Григория XIII в Италии, Испании, Порту¬
галии и католической части Польши вслед-за 4 октября 1582 г.
наступило сразу 15 октября, и день весеннего равноденствия
вновь вернулся на издревле отведенное ему Никейским собором
«законное» место, на 21 марта. Другие страны присоединялись
к новому календарному стилю в различное время. Франция осу¬
ществила этот переход 9 декабря 1582 г. В Великобритании
новый стиль был введен лишь в 1752 году, в Японии — в 1873,
*) Поскольку счет лет «нашей эры» начинается не с нулевого, а с пер¬
вого года, специалисты по проблемам календаря — хронологи — единодушны
в том, что «вековые» годы вроде 1600, 1700, 1800 и т. д. относятся к уходя¬
щим столетиям, а новые столетия следует считать соответственно с 1 января
1601 г., 1 января 1701 г. и т. д. Тем не менее, в силу психологических особен¬
ностей человеческого восприятия, наступление новых столетий на практике
регулярно отмечалось вместе с наступлением «вековых» лет. Так, по спе¬
циальному указу Петра I наступление восемнадцатого столетия отмечалось
в Москве иллюминацией, колокольным звоном и пушечной пальбой 1 января
1700 г. Старые газеты донесли рассказы о торжествах по всей Европе в связи
с наступлением 1900 года. Да и современная пресса всегда называет в каче¬
стве исторического рубежа наступление именно 2000, а не 2001 года.
164
в Китае —в 1911, в Греции — в 1924, в Турции — в 1926, а в
Египте — в 1928 г.
Новый стиль, конечно, тоже не безгрешен. В среднем за 400
лет продолжительность года по григорианскому календарю со¬
ставляет 365 дней 5 часов 49 минут 12 секунд. Такой год на 26
секунд длиннее, чем следовало бы. Накапливаясь, эти 26 секунд
рано или поздно вновь приведут к смещению дня весеннего рав¬
ноденствия, но это случится очень нескоро: смещение в одни
сутки накопится в григорианском календаре за три тысячи лет.
После 1800 г. разница между старым и новым стилем до¬
стигла 12 дней. После 1900 г. — по старому стилю високосного,
а по новому обычного,.—эта разница составила уже 13 дней.
В 2000 г. она не изменится. По-лрежнему, чтобы перейти от ста¬
рого стиля к новому, надо будет прибавлять 13 дней.
Никого из читателей не поставит теперь в тупик курьезная
задача. «Мой .дедушка, — сообщает ваш собеседник, — впервые
в жизни отметил свой день рождения в восемь лет». Могло ли
случиться такое? Конечно, если этот дедушка родился 29 фев¬
раля 1896 г., поскольку по новому стилю в 1900 г. 29 февраля
в календаре отсутствовало; ему пришлось ждать до 1904 г.
На Руси в допетровское время был принят юлианский ка¬
лендарь со счетом лет по византийскому образцу «от сотворе¬
ния мира». Петр I ввел в России юлианский календарь со сче¬
том лет «от рождества Христова», который мы называем «ста¬
рым стилем». Последующие попытки ввести в царской России
«новый стиль» наталкивались на непреодолимое сопротивление
православной церкви, которая считала неприемлемым для себя
использовать «католический» календарь. Новый стиль был вве¬
ден в нашей стране после победы Великой Октябрьской социа¬
листической революции, в 1918 г.
Как-то раз среди редакционной почты одного из московских
еженедельников мне показали письмо молодого человека, кото¬
рый горячо ратовал за безотлагательное введение на территории
СССР особого, «лично нашего» календаря со своими постоян¬
ными праздниками. «... Что же это получается, — горячился
автор письма, — григорианский календарь усложняет все пла¬
новые, бухгалтерские, статистические и экономические расчеты.
Мало этого, так еще у нас целая армия счетных работников
ежедневно, ежемесячно, ежегодно делают ненужную работу
из-за религиозных предрассудков старого календаря, тем самым
гнут спину на религию, на папу Григория XIII. Неплохо этот
папа придумал увековечить себя, вроде мы, советские люди в
бога не верим, а дань ему преподносим ...»
В высказанных упреках есть большой резон. Многие астро¬
номы неоднократно предлагали проекты новых, гораздо более
удобных всемирных календарей. Однако спешить с односторон¬
165
ним введением какого-либо нового календаря в одной стране
или даже в ряде стран было бы ошибочным.
Заглянем в прошлое. Французская революция конца XVIII в.
смела обветшавшие феодальные устои. Восставший народ, под¬
нявшийся на штурм Бастилии, открыл новую страницу в исто¬
рии человечества. Революционный подъем захватил и ученых.
Конвент вынес, например, решение о создании новой системы
мер и весов — «для всех веков, для всех народов!» Вынес он
и решение о введении революционного календаря.
Французский революционный календарь был выражением
протеста против всего старого быта, против засилия католиче¬
ской церкви. «Христианская эра была эрой жестокости, лжи,
вероломства и рабства, — заявил, выступая в Конвенте, руко¬
водитель комиссии по реформе календаря Жильбер Ромм. —
Она окончилась вместе с королевской властью, источником всех
наших зол ... Время открывает новую книгу истории, и в своем
новом, величественном и простом, как равенство, шествии, оно
должно новым и мощным резцом начертать анналы возрожден¬
ной Франции...»
В новом календаре упразднялась эра «от рождества Хри¬
стова» и обычай считать новый год с 1 января. Отменялись ста¬
рые названия месяцев и семидневная неделя.
Счет лет по новому календарю предписывалось вести с мо¬
мента уничтожения королевской власти и провозглашения респу¬
блики (22 сентября 1792 г.), что по счастливому стечению обстоя¬
тельств совпало с днем осеннего равноденствия. Год по новому
календарю делился на 12 месяцев по 30 дней в каждом. А в
конце года добавлялось либо 5, либо 6 дней, которые служили
революционными праздниками — «санкюлотидами».
Поэт Фабр д’Эглантин, депутат Конвента, под бурное одоб¬
рение присутствующих, представил на утверждение высшему
законодательному органу республики специально придуманные
им красивые названия месяцев, соответствующие природным
явлениям:
осень:
зима:
весна:
лето:
вандемьер
брюмер
фример
нивоз
плювиоз
вентоз
жерминаль
флюреаль
прериаль
мессидор
термидор
фруктидор
месяц сбора винограда,
месяц тумана,
месяц заморозков,
месяц снега,
месяц дождя,
• месяц ветра,
месяц прорастания,
■ месяц цветения,
месяц лугов,
месяц жатвы,
месяц жары,
месяц плодов.
166
Вопрос о введении метрической системы дебатировался впо¬
следствии на протяжении ста лет. В докладе специального коми¬
тета при Парижской всемирной выставке 1867 г., активным чле¬
ном которого был выдающийся русский физик Б. С. Якоби, в
пункте 4 читаем: «Так как всякое сбережение труда, как мате¬
риального, так и умственного, тождественно с умножением бо¬
гатства, то введение метрической системы, стоящей в этом
отнощении на одном ряду с машинами и орудиями, железными
дорогами, телеграфами, таблицами логарифмов, представляется
особенно желательным с точки зрения экономической». И далее:
«... недостаток общего всемирного языка' станет по крайней
мере несколько менее чувствительным, если многочисленные
системы мер и весов будут заменены одною всемирною метри¬
ческою системою и, таким образом, числовые данные науки
сделаются всюду понятными, всюду применимыми».
Эти аргументы были абсолютно справедливыми и возымели
силу. Метрическая система в конце концов победила.
А новый французский календарь? Он отражал героическую
эпоху великой революции, но не мог, разумеется, найти доста¬
точного числа горячих поборников в других странах. Как, дейст¬
вительно, могли подойти названия месяцев, связанные с клима-
■Гическими условия1У^и Франции, для стран с другими климати¬
ческими условиями и, тем более, для стран южного полушария.
Не могло быть в других странах энтузиазма и по поводу введе¬
ния в конце года длительных «санкюлотид». Революционный
календарь просуществовал во Франции лишь в течение 13 лет,
и был упразднен вместе с гибелью первой французской респуб¬
лики. На короткий срок действие этого календаря было возоб¬
новлено вновь в 1871 г., в период Парижской коммуны.
Григорианский календарь, несмотря на все недостатки, имеет
то преимущество, что он носит международный характер.
Реформа календаря — тоже дело международное. И она должна
быть проведена только так, чтобы он также восполнял отсутст¬
вие всемирного языка.
Большое число проектов всемирных календарей было пред¬
ставлено на конкурс, объявленный в 80-х годах прошлого века
Французским астрономическим обществом. Первую премию на
этом конкурсе получил француз Гюстав Армелин, проект кото¬
рого предвосхитил основные черты большинства последующих
предложений. Календарный год по этому проекту делится на
12 месяцев с четырьмя равными кварталами по 91 дню в каж¬
дом. Это составляет ровно 52 недели. В конце года вводится
один дополнительный день, который считается «вненедельным»;
он не имеет очередного названия дня недели. В високосные годы
таких «вненедельных» дней должно появляться два.
В 1923 г. в Женеве при Лиге Наций был создан Междуна¬
родный комитет по реформе календаря. Затем обсуждение ка¬
167
лендарной реформы продолжалось в Организации Объединен¬
ных Наций. Особенно большую инициативу в этом вопросе про¬
являли представители Индии и лично премьер-министр Джава-
харлал Неру. Освободившись от колониального гнета, прави¬
тельство молодой республики, оказалось перед лицом полней¬
шего календарного хаоса: в стране применялось около 30 раз¬
личных местных календарей. Правительство Неру было готово
ввести в стране сразу единый мировой календарь. Была на¬
дежда, что ООН вскоре примет такой календарь и его удастся
ввести в действие с воскресенья 1 < января 1956 г. или же с
воскресенья 1 января 1961 г. Но этого, к сожалению, не произо¬
шло из-за позиции, занятой, в частности, США, Великобрита¬
нией и рядом мусульманских стран по национальным и рели¬
гиозным соображениям.
И тем не менее, одностороннее проведение каких бы то ни
было календарных реформ в отдельной стране или даже группе
стран по-прежнему представляется нецелесообразным. Органи¬
зация Объединенных Наций еще, безусловно, вернется к этому
вопросу, может быть, не раз, и он в конце концов будет решен
удовлетворительно.
А основные черты предполагаемого всемирного календаря
уже достаточно ясны. Система чередования обычных и високос¬
ных лет, как это делается в григорианском календаре, должна,
вероятно, сохраняться. Изменится только структура месяцев и
недель внутри года. Год может состоять из четырех кварталов
равной продолжительности по 91 дню, или из 13 недель, так что
дни недели в пределах каждого квартала будут приходиться на
одни и те же числа месяцев. Первый месяц квартала может
содержать 31 день, два остальных — по 30 дней. В этом случае
каждый год и каждый квартал могут начинаться с воскресенья,
причем число рабочих дней во всех месяцах будет одинаковым.
Это резко упростит планирование работы и учет производитель¬
ности промышленных предприятий, так как продолжительность
всех месяцев, кварталов и полугодий будет совершенно одина¬
ковой.
Во все годы после 30 декабря должен вставляться дополни¬
тельный праздничный день — День мира и дружб^ народов.
В високосные годы должен добавляться еще один вставной
праздничный день. Оба вставных дня не являются днями недели
и не имеют числа.
Кроме международных праздников, в каждой стране, естест¬
венно, сохранятся в календарях свои национальные праздники.
В СССР вечно будет отмечаться славная годовщина револю¬
ции и провозглашения первого в мире социалистического
государства. На настольном календаре, который стоит сейчас
передо мной на рабочем столе, в верхней части каждого листка
написано: «Семьдесят второй год Великой Октябрьской социа¬
168
листической революции». Такие надписи на наших календарях,
конечно же, будут сохраняться в будущем независимо ни от
каких реформ.
НЕБЕСНЫЕ ЗНАКИ
Издавна повелось называть затмения Луны и Солнца, звезд¬
ные дожди и падения отдельных небесных камней необыкновен¬
ными небесными явлениями. Для человека XX в. ничего необык¬
новенного, впрочем, в таких явлениях нет. Причины их хорошо
изучены. О предстоящих затмениях население широко опове¬
щается по радио, по телевидению, в газетах и журналах. Их
подробно комментируют ученые.
Знающий, уверенный в силе науки, человек XX в. далек от
предрассудков своих предков. Он с затаенным ужасом не ждет,
что вслед за очередным солнечным затмением его застигнет
врасплох светопреставление, всемирный потоп или моровая
язва.
Но в прошлом, когда каждое событие на небе рассматрива¬
лось как знамение, «перст божий», «божественное предначер¬
тание», необыкновенные небесные явления производили на лю¬
дей неизгладимое впечатление:
... И в дельтах рек — халдейский звездочет,
И пастухи иранских плоскогорий,
Прислушиваясь к музыке миров,
К гуденью сфер и тонким звездным звонам,
По вещим сочетаниям светил
Определяли судьбы царств и мира.
Все в преходящем было только знак
Извечных тайн, начертанных на небе...
(М. А, Волошин «Путями Каина», 1923)
Особенно большую роль среди необыкновенных небесных
явлений играли затмения Луны и Солнца. Умение заранее узна¬
вать о предстоящих затмениях зачастую оборачивалось миром
или войной, могло стать вопросом жизни или смерти.
По свидетельству «отца истории» Геродота, один из семи муд¬
рецов древности Фалес Милетский, первый из выдающихся
древнегреческих астрономов, получил известность еще и по¬
тому, что предсказал солнечное затмение, происшедшее в 585 г.
до и. э. в Малой Азии во время битвы лидийцев с мидянами.
Сражающиеся были настолько поражены этим событием, что
прекратили битву*).
*) Считается, что Фалес предсказал затмение, пользуясь циклом, выве¬
денным из наблюдений вавилонянами. Некоторые современные исследователи
подвергают сомнению такую возможность, поскольку вавилоняне, скорее
всего, не умели предсказывать точные даты солнечных затмений, и откры¬
тие «цикла затмений» приписывается им ошибочно. Но отказывать в до¬
стоверности свидетельству Геродота только по этой причине нет никаких
оснований.
169
Истории известны многие другие случаи, когда находчивость
в толковании небесных явлений тотчас приносила ожидаемые
результаты.
Во время своего последнего, четвертого плавания к берегам
Вест-Индии Колумб и его матросы внезапно оказались на
грани катастрофы. Из-за ветхости кораблей, которые уже едва
держались на плаву, Колумб принужден был прервать плава¬
ние и надолго разбить лагерь у берегов острова Ямайки. В от¬
местку за постоянные грабежи местного населения касики
Ямайки — правители острова — мало-помалу почти полностью
прекратили снабжать белокожих пришельцев съестными припа¬
сами. Одолеть касиков силой Колумб не мог. Перед угрозой
голодной смерти ему пришлось пойти на хитрость.
Предполагают, что Колумб всегда имел при себе в плава¬
ниях экземпляр «Эфемерид» — сборника справочных астроно¬
мических таблиц, изданных во второй половине XV в. в Нюрн¬
берге немецким астрономом Региомонтаном. «Эфемериды»
содержали сведения относительно фаз Луны, движений планет
и предстоящих затмений примерно на тридцать лет вперед.
ftiffcxtilie I7ZZZZ
Qua^a^ima zi Fcferuarti
Paica A Aprfli»
Aureus numerus я
Cyclus folans
Uttcrt domkalfs g F Roganotits n Mail
Indiho A Afcefio^omini itf AOi
IntuaitG Л bcbJo.c ~3Tcs Pcntccoftc TC Mail
Septuiigcfima я Tebruaru Aduti^domi i Dccembns
£clTp?isXunf
rcbruaru
Dimidiaduratio
Saturnus ab initio ant ad c M artii: item a S Noutbria ad
cxitum anni retrogradus ♦
acapite anm ad i9?ebruarii:itea 2* Nouebn<
Jupiter
ad calc.cm anm retrogradus.
~ ab tnitio anni ad ^cbruant retrogradus.
abineuntc anno ad ^lanuarjT reO^yadaT"
M.cfcunus a H Aprilts aJia cturdcm!rurfat a Tulu
ad TOAuguftt:cta tT ~Floucbns ad №
~~I)cctbri8 retrogradus.
Страница «Эфемерид»
Региомонтана с предвы-
числением затмения Лу¬
ны для 1504 года, кото¬
рым воспользовался Хри¬
стофор Колумб, поразив
воображение туземцев
Ямайки
Зная из «Эфемерид» Региомонтана о предстоящем вечером
29 февраля 1504 г. лунном затмении, Колумб пригрозил каси-
кам, что в наказание отнимет у них Луну. Касики не поверили.
В нужный момент Колумб пригласил их к себе и, как хороший
актер, прекрасно провел сцену «отнятия» и последующего
великодушного «возвращения» Луны.
170
в ожидании помощи великий мореплаватель пробыл на
Ямайке до июня 1504 г., однако с момента «отнятия» Луны
необходимые продовольственные припасы доставлялись в его
лагерь в изобилии и безо всяких проволочек.
Аналогичные сюжеты стали достоянием художественной ли¬
тературы.
На страницах романа «Фараон» польский писатель Болеслав
Прус рисует панораму жизни-древнего Египта. Главный герой
романа, молодой правитель Рамсес XIII задумывает ограничить
самоуправство всесильных жрецов. Разворот событий достигает
высшего накала. Доведенный до крайности, Рамсес стягивает
к храмам войска. Народ стоит на стороне фараона. Жрецы не
в силах оказать вооруженное сопротивление. Они обречены.
И в эти критические дни верховный жрец Херихор в строжай¬
шей тайне торопит развязку. Секретные агенты Херихора под¬
стрекают толпу кинуться на штурм храмов. Ворота храма сотря¬
саются от ударов.
«... Несмотря на полдень, тьма сгущалась. В садах храма
Птаха запели петухи. Но ярость толпы была уже так велика,
что мало кто замечал эти перемены...»
Херихор стоял на виду у осаждающих, и вот он воздел
к небу обе руки:
— Боги, под вашу защиту отдаю святые храмы, против кото¬
рых выступают изменники и святотатцы!
«... Внезапно где-то над храмом прозвучал голос, который,
казалось, не мог принадлежать человеку:
— Отвращаю лик свой от проклятого народа, и да низойдет
на землю тьма!
И случилось что-то ужасное. С каждым словом солнце утра¬
чивало свою яркость... При последнем же стало темно, как
ночью. В небе зажглись звезды, а вместо солнца стоял черный
диск в кольце огня...»
Толпа в ужасе бежала, пала ниц и молила о пощаде.
Херихор вступился за народ перед Осирисом, и бог — в послед¬
ний раз! — внял просьбе своих жрецов. Тьма рассеялась, и
солнце обрело прежнюю яркость.
Фараон в это время оставался во дворце. Ход затмения ему
комментировал преданный жрец, ученик мудреца. Не может ли,
поинтересовался фараон. Луна, загородив Солнце, сорваться и
упасть с неба?
«... В дуще Рамсеса происходила мучительная борьба. Он
начинал понимать, что жрецы располагали силами, которые он
не только не принимал в расчет, но даже отвергал, не хотел
о них и слышать. Жрецы, наблюдавшие' за движением звезд,
сразу выросли в его глазах. И фараон подумал, что надо непре¬
менно познать эту удивительную мудрость, которая так чудо¬
вищно путает человеческие планы...»
171
Нет, совсем не случайные одиночки брались за астрономи¬
ческие наблюдения в древнем мире. Слишком большую власть
давали накопленные знания над умами и телами суеверных
людей. Они, эти знания, накапливались по крупицам и пере¬
давались по наследству, из поколения в поколение, как самое
драгоценное богатство.
Мастер на все руки, практичный коннектикутец из острой
социальной сатиры Марка Твена «Янки из Коннектикута при
дворе короля Артура», получив в драке удар по голове и не¬
жданно-негаданно очнувшись в Англии VI века, также находит
путь к спасению в предстоящем солнечном затмении. Этот не
подозревавший ничего худого американец объявлен, с явными
передержками и преувеличениями, «громадным великаном»,
«подпирающим небеса чудовищем», «клыкастым и когтистым
людоедом» и, как пленник копья королевского сенешаля, дол¬
жен быть сожжен среди большого стечения народа и в присут¬
ствии самого короля Артура.
«... Монах простер руки над моей головой, воздел глаза к
голубому небу и что-то забормотал по-латыни; он бормотал
довольно долго и вдруг умолк. Я прождал несколько мгновений,
затем взглянул на него; монах окаменел. Вся толпа, охваченная
одним порывом, поднялась на ноги и смотрела в небо. Я тоже
глянул в небо: черт возьми, затмение начинается! Я воспрянул
духом, я ожил! Черный ободок все глубже входил в диск
Солнца, и мое сердце билось сильней и сильней; толпа и свя¬
щеннослужитель, застыв, не сводили глаз с неба. Я знал, что
сейчас все они глянут на меня. И когда они на меня глянули,
я был готов. Я придал своей осанке величавость и устремил
руку к Солнцу. Эффект получился потрясающий!»
Король Артур вступает с янки в вынужденные переговоры, —
он предлагает ему откупиться хоть половиной королевства и
умоляет пощадить Солнце. «... Удача мне была обеспечена.
Мы, конечно, сторговались бы сразу, но я не в состоянии был
остановить затмение: об этом не могло быть и речи. Я попросил,
чтобы мне дали время на размышлениз. Король сказал:
— Долго ли ты будешь размышлять, добрейший сэр? Будь
милосерд, погляди, с каждым мгновением становится все тем¬
нее. Прошу тебя, ответь, сколько времени нужно тебе на раз¬
мышление?
— Немного. Полчаса, быть может— час.
Раздались тысячи страстных возражений, но я не мог сокра¬
тить срок, так как не помнил, сколько времени длится затме¬
ние. ..» Вот где неожиданно сказалось для предприимчивого
американца отсутствие начальных астрономических знаний!
«... Тьма все сгущалась, и горе охватило народ. Тогда я ска¬
зал:
172
— я все обдумал, государь. Чтобы вас проучить, я не буду
мешать тьме распространяться, — пусть ночь охватит весь мир;
от вас самих будет зависеть, верну ли я солнце, или погашу его
навсегда...»
Герой Марка Твена выдвигает свои условия, а потом при¬
думывает одну уловку за другой, чтобы оттянуть время до
наступления полной фазы затмения. Он сначала требует при¬
нести ему одежду, а потом выдвигает новое требование. «... Я
сказал, что опасаюсь, как бы'король, поразмыслив, не переду¬
мал и не отменил впоследствии решения, принятого под влия¬
нием внезапного порыва; поэтому я заставлю тьму еще немного
сгуститься и, если король тём временем не изменит своих реше¬
ний, я ее рассею. Это условие не понравилось ни королю, ни
зрителям, но я был непреклонен.
Пока я мучился, натягивая на себя ужасные одежды шестого
века, становилось все темней и темней, черней и черней. Нако¬
нец стало темно, как в шахте, и вся толпа завыла от ужаса,
почувствовав дуновение холодного, таинственного ночного ветра,
и увидев в небе мерцающие звезды. Вот оно, полное затмение!
Я один радовался ему, все остальные пришли в отчаяние, что,
впрочем, вполне естественно. Я сказал:
— Король своим молчанием подтверждает все, что он обе¬
щал.
Затем я воздел руки к небу, простоял так несколько мгно¬
вений и возгласил как мог торжественнее:
— Да рассеются чары, да сгинут они без вреда!
Меня окружала глубокая тьма, и ответом мне была мерт¬
вая тишина. Но когда из тьмы вынырнул серебряный ободок
Солнца, весь двор огласился громкими криками и меня прямо
захлестнул потоп благословений и благодарностей... Я стал
вторым лицом в королевстве, получив в свои руки всю полноту
государственной власти, и отношение ко мне было отличное!»
Еще один интересный пример влияния солнечного затмения
на события дает история Грузии. В начале IV в. н. э. грузин¬
ская царица долгое время тщетно склоняла царя принять хри¬
стианскую веру. Царь колебался и долго откладывал свое ре¬
шение.
Однажды, во время охоты, день неожиданно начал мер¬
кнуть, и насмерть напуганный царь со свитой пришел в неопи¬
суемое отчаяние. В трепетном страхе вспомнил он чудесное имя
Христа и стал горячо молиться о ниспослании ему спасения.
День вскоре просиял, и царь^ благополучно возвратился домой.
После этого случая, гласят летописцы, православное христи¬
анство распространилось по всей' Грузии. Грузия стала право¬
славной страной за шесть с лишним веков до крещения Руси.
Через века и страны прошла вера людей в астрологические
пророчества. Что породило астрологию? Ответ на этот сложный
173
вопрос не может быть однозначным. Конечно, веру в астрологию
поддерживало религиозное поклонение обожествленным небес¬
ным светилам. С другой стороны, уже в древности была под¬
мечена цикличность явлений на небе и на Земле, — в этой связи
возникали основания полагать, что и те и другие каким-то неве¬
домым образом могут быть связаны между собой. В результате,
как свидетельствует история человечества, уже в далекие вре¬
мена в разных странах появляются звездочеты-астрологи, кото¬
рые берутся предсказывать судьбы отдельных людей и целых
народов. К их услугам прибегают часто, и особенно часто в тя¬
желые минуты жизни.
Деятельность астрологов, как и всяких предсказателей, во
все эпохи была полна опасностей.
Наши юные читатели, увлекающиеся романами Вальтера
Скотта, может быть помнят в его книге из истории Франции
XV века «Квентин Дорвард» драматическую сцену, разыгравшу¬
юся между французским королем Людовиком XI и придворным
астрологом Мартиусом Галеотти. Коварный король, запутавший¬
ся в хитросплетениях собственных тайных замыслов, оказывается
заточенным в крепости своего воинственного вассала Карла
Смелого. Людовику грозит смерть, однако даже в эту тягостную
минуту мстительного монарха неотступно преследует мысль
успеть свести счеты со своим астрологом. Вероломный король
приказывает находящемуся вместе с ним в темнице палачу при¬
готовиться к тому, чтобы быстро и без лишнего шума повесить
своего ближайшего советника, «этого обманщика, этого шарла¬
тана, этого гнусного звездочета, этого подлого лжеца, благодаря
которому я, как болван, попался в ловушку!... Сочетание созвез¬
дий! Вот вам и сочетание!».
Мартиус Галеотти является по вызову короля к нему в
башню. «... Астролог умел также внимательно наблюдать все,
что происходило на земле, как и то, что совершалось на небе,
и от его острого взгляда не ускользнул блок с веревкой, кото¬
рая еще слегка покачивалась, как будто приготовления были
только что прерваны его неожиданным приходом. Смекнув, в
чем дело, и призвав на помощь хитрость и изворотливость, он
решил пустить в ход все средства, чтобы избавиться от грозив¬
шей ему опасности...»
Король в гневе обвиняет своего астролога в невежестве и
обмане: «... Вон! Ступай вон, но не думай, изменник, что ты
избежишь заслуженной кары: над нами есть бог!» — последние
слова должны послужить сигналом палачу для исполнения его
обязанностей. Однако Галеотти продолжает твердо стоять на
своем, что все трудности будут вскоре преодолены, и впереди
короля ожидает счастливый ход событий.
Людовик де Валуа задает своему астрологу последний
174
вопрос: может ли его мнимое искусство предсказать час собст¬
венной смерти?
— О король, — без промедления отвечает не растерявшийся
Галеотти, — единственное, что я могу утверждать вполне опре¬
деленно, это что моя смерть наступит ровно за двадцать четыре
часа до смерти вашего величества.
Уловка спасает находчивого астролога. Короля, стоявшего
на краю собственной гибели, начинает мучить червь сомнения,
что если на этот раз доля истины и впрямь заключена в этом
мрачном пророчестве, и он откладывает исполнение принятого
решения:
— Завтра мы еще поговорим об этом подробнее. Иди с ми¬
ром, высокомудрый отец мой... Иди с миром! Иди с миром!...
Людовик трижды повторил последние слова, которые слу¬
жили условным знаком для отмены казни, но, опасаясь, как бы
палач не ошибся, он сам «проводил астролога через зал, не вы¬
пуская полы его платья, точно боялся, как бы у него не вырвали
ученого мужа и не лишили жизни тут же, у него на глазах »
Так самый мстительный из монархов своего времени был
обманут «благодаря грубому суеверию и страху смерти, перед
которой он трепетал, зная, сколько тяжких грехов лежит на его
совести».
Но, конечно, далеко 'не всегда астрологам удавалось так
сравнительно легко избегать грозящей им кары. Приведем в ка¬
честве другого примера небольшой эпизод из исторического
романа Р. Хаггарда «Дочь Монтесумы». Он занимает всего не¬
сколько строк.
Охваченный страхом перед нашествием испанских завоева¬
телей, последний император ацтеков Монтесума посылает за
астрологом, прославленным на всю страну мудростью своих про¬
рицаний. «... Астролог явился, и Монтесума заперся с ним
наедине. Не знаю, что он сказал императору, но, по-видимому,
ничего приятного не было в его пророчествах, потому что той же
ночью Монтесума приказал своим воинам обрушить дом муд¬
реца, и тот погиб под развалинами собственного жилища».
Астрология играла большую роль и в древнем мире, и в
средние века. Она возникла тогда, когда древние астрономы
только-только сумели нащупать первые закономерности в при¬
родных явлениях, научились делать первые предвычисления
положений небесных светил, фаз Луны, затмений Луны и
Солнца. Власть, даваемая астрономическими знаниями, застав¬
ляла скрывать эти знания. А сам факт существования тайных
знаний вел к расцвету тайных наук, в том числе и астрологии.
Правители заставляли народы повиноваться себе силой ору¬
жия. Помогая им в этом силой своих тайных знаний, служители
религии в большинстве случаев могли склонить к повиновению
175
и чересчур необузданных правителей. Вот почему мы и говорим,
что астрономия — наука «неземная» — тысячелетиями служила
самым что ни на есть земным целям, служила прочным оплотом
могущества сильных мира сего. В этом, как мы уже говорили,
помимо практического значения, заключался второй* важный
стимул развития древней астрономии.
Древние наблюдения солнечных и лунных затмений, которые
тщательно регистрировались и описывались, в наши дни сослу¬
жили неожиданную службу историкам. Зная теорию движения
Солнца и Луны, астрономы сумели рассчитать даты затмений и
районы их видимости на многие тысячелетия в глубь веков.
Затмения стали «картой времени», той надежной хронологиче¬
ской основой, к которой историки могут теперь привязывать
местные календари, эры и другие исторические события, дати¬
ровка которых иными методами затруднительна.
ОБРАЗЫ ДАЛЕКОГО ПРОШЛОГО
Время неотвратимо стирает в памяти людской черты наших
далеких предков. Лишь с огромным усилием удается восстано¬
вить заботы и мечты, строй мыслей и мотивы поступков, методы
исследований, которые использовались учеными глубокой древ¬
ности, их подлинное влияние на сознание современников.
Разобравшись в тонкостях вавилонской астрономии, мы, к
сожалению, практически ничего не знаем о самих вавилонских
звездочетах. Редкие глиняные таблички донесли до нас лишь
несколько имен то ли авторов, то ли переписчиков, то ли вла¬
дельцев лунных таблиц. Самого известного среди них звали
Кидинну, или Киден. Сохранились также греческие записи о том,
что в III в. до н. э. вавилонский астроном по имени Берос при¬
был на греческий остров Кос, где и занялся преподаванием
вавилонской науки среди греков.
Сведения о том, какими методами вели наблюдения вави¬
лонские астрономы, предельно скудны.
Еще беднее наши сведения о месте астрономии в той великой
восточной цивилизации, которая достигла расцвета в середине
III тысячелетия до н. э. в плодородной долине реки Инд. О ее
существовании стало известно лишь в двадцатые годы нашего
столетия после открытия археологами Мохенджо-Даро и Ха-
раппы — руин двух крупных центров этой цивилизации. Так же,
как в случае со Стоунхенджем, историки видят сегодня лишь
«верхушку айсберга» — гораздо более позднюю по времени дея¬
тельность тех выдающихся индийских ученых, которые явля¬
ются наследниками и продолжателями тысячелетних традиций
своей родины. По общему признанию, ведущее место в их числе
принадлежит математику и астроному V века Ариабхате.
В 23 года он написал сочинение, в котором нашли яркое отра¬
176
жение многие достижения предшествующих поколений. Он ока¬
зал значительное влияние практически на всю позднейшую ин¬
дийскую науку. «Ариабхатия» переведена, с санскрита на боль¬
шинство европейских языков.
В 1975 г. по соглашению о научном сотрудничестве между
СССР и Индией советская ракета-носитель вывела на орбиту
первый индийский искусственный спутник Земли. Премьер-ми¬
нистр Индира Ганди предложила назвать его Ариабхатой. Спут¬
ник получил имя выдающегося, сына Индии, родившегося за
1500 лет до рождения первенца индийской космонавтики.
В Древнем Китае первая астрономическая обсерзатория была
оборудована за 1100 лет до н. э. На ее месте поныне сохрани¬
лись остатки старинного гномона — древнейшего астрономиче¬
ского прибора, построенного здесь в VII в. до н. э. Записи на
каменных плитах свидетельствуют о последующих перестройках
этой обсерватории.
В Древнем Китае существовала особая коллегия астроно¬
мов, которая должна была заботиться о неукоснительном испол¬
нении императорского церемониала. Императорский дворец,
дворцы китайской знати и храмы ориентировались по странам
света. Во время официальных церемоний император всегда обра¬
щался лицом на юг.
Начало каждого из времен года император вместе со свитой
встречал торжественным молебствием. В первый же из указан¬
ных астрономами благоприятных дней весны он шел за плугом
и проводил в поле три борозды.
Китайские астрономы составляли календари и с этой целью
вели непрерывные наблюдения, отмечая все происходящие на
небе явления. Подробные китайские летописи послужили мате¬
риалом для изучения комет, новых и сверхновых звезд.
Рисунки кошт и «падающих
звеза>, сделанные древнекитай¬
скими астрономами. В отличие от
европейских китайские наблюде¬
ния астрономических явлений от¬
личались гораздо большей полно¬
той
Развивая традиции своих предшественников, в IV в. до н. э.
китайские астрономы Гань Гун и Ши Шэнь составили'звездный
каталог. Каталог, как он выглядел в позднейшее время, включал
177
описание свыше 800 звезд, для 120 из которых были приведены
довольно точные координаты.
Подобно вавилонянам, китайские ученые использовали на¬
блюдения звезд и планет для астрологических предсказаний.
Один из авторов первого звездного каталога, астроном Ши
Шэнь, высказывает в своем астрономическом труде такие сооб¬
ражения: «Если на троне — мудрый государь. Луна следует
правильным путем. Если государь не мудр и властью пользу¬
ются министры. Луна сбивается с пути. Если высшие чиновники
ставят свои личные интересы выше своих обязанностей. Луна
отклоняется к северу или к югу. Если Луна движется быстро,
это бывает потому, что государь медлит с наказанием; когда
Луна замедляет движение, это происходит потому, что государь
скор на расправу».
Китайская империя, отгородившаяся от остального мира
Великой китайской стеной, вела очень обособленный образ
жизни, и достижения китайской науки не оказывали поэтому
заметного влияния на деятельность ученых античного мира.
Когда европейские исследователи ищут истоки нашей совре¬
менной культуры, их работы упираются в тот удивительный
период древней истории, который часто образно зовется «гре¬
ческим чудом». За сравнительно короткий в историческом мас¬
штабе период времени в Греции совершился переход к прин¬
ципиально новому типу мышления. В философии на смену
мифам пришло мышление понятиями. В юриспруденции вместо
традиционного обычая вступил в силу закон — все свободные
граждане были равны перед единым законом. В искусстве воз¬
ник запрет на плагиат, художники перестали копировать пред¬
шественников, и художественное творчество оказалось раскре¬
пощенным от ярма незыблемого канона.
Еще недавно считалось, что все эти достижения обязаны
своим происхождением необычайному взлету греческого гения.
Сегодня мы вплотную подошли к материалистическому пони¬
манию фундамента этого взлета. В отличие от великих земле¬
дельческих цивилизаций древности эллины жили не только на
побережье, но и на тысячах разбросанных в море островков.
Решающую роль в становлении греческого образа жизни сыграл
корабль. Он разрушал привычные устоявшиеся связи, подчинял
волю отдельных людей избранному руководителю, требовал
выделения прослойки умелых универсалов-капитанов. Постоян¬
ная возможность разбойничьих нападений с моря укрепляла
местную власть, делала необходимым для жителей совмещение
профессий. Для нас важно, что в конечном счете вся совокуп¬
ность особых условий жизни греческого общества привела к по¬
явлению теоретического мышления. Оно стало основой взлета
античной науки, в том числе астрономии. Античная Греция дала
миру многих великих ученых.
178
Великими мыслителями древней Греции были Евдокс из
города Книда и Аристотель из города Стагира.
Евдокс был на 25 лет старше Аристотеля, родился он около
408 г. до н. э. Евдокс первым дал геометрическую картину миро¬
здания, придумав многочисленные вращающиеся вокруг Земли
прозрачные сферы, к которым прикреплены неподвижные
звезды. Солнце, Луна и планеты.
Летронский папирус, датируемый II в. до н. э., содержит комментарии к уче¬
нию о небесных сферах греческого мыслителя IV в. до н. э. Евдокса. Это
древнейший из известных греческий иллюстрированный папирус с текстом по
астрономии
Астрономические взгляды Евдокса получили распростране¬
ние благодаря стихам знаменитого греческого поэта-дидактика
Арата. До нас дошли только отрывки из сочинения Арата: пере¬
числение основных созвездий, описания их восходов и заходов,
некоторые астрологические предзнаменования — по-видимому,
это отдельные части из большой астрономической поэмы Арата
«Феномены» («Явления»), в которой говорилось не только о
движениях звезд, но и о движениях планет.
Как и все поэты-дидактики. Арат не ставил себе задачи
поразить слух современников изысканным литературным сло¬
гом, а просто пользовался удобной стихотворной формой для
систематического изложения господствовавших тогда астроно¬
мических воззрений, преимущественно воззрений Евдокса.
Поэму Арата можно считать обзорным научным трактатом,
хотя сам автор никогда не выполнял научных наблюдений и не
179
упускал лишний раз случай блеснуть обращением к истории или
к мифологии. Местами стихи Арата звучат величественно и
очень поэтично —
... В ясные ночи, когда все чудесные звезды
Перед очами людей небесная тьма рассыпает,
И ни одна не бледнеет звезда перед юной Луною,
Но проникают сквозь сумрак они своим ярким сияньем.
Этой порой неужели не будет полно восхищенья
Сердце того, кто увидит увенчанный кругом широким
Весь небосвод?...
«Феномены» Арата имели в античности огромный успех. Эта
поэма служила образцом Каллимаху и Эратосфену. В Риме ее
переводили на латынь Цицерон и Цезарь Германии. Арату под¬
ражали Вергилий и Овидий. Так, вместе со стихами Арата,
взгляды Евдокса Книдского приобрели в древности щирокую
популярность.
Картину мира Евдокса еще больще усовершенствовал Ари¬
стотель. Подобно Евдоксу, Аристотель был убежден в шарооб¬
разности Земли и доказывал это появлением кораблей из-за го¬
ризонта, видом лунных затмений и другими фактами. Одновре¬
менно он доказывал также и шарообразность Луны.
Аристотель Стагирит был учеником знаменитого афинского
философа Платона, друга и ученика Сократа. Аристотель
учился в школе Платона, которая размещалась на окраине
Афин, в роще, посаженной в честь мифического героя Академа.
По имени этой рощи школа Платона называлась Академией.
От этого древнегреческого учреждения происходит название
всех современных академий.
Аристотель, по выражению Фридриха Энгельса, — «самая
универсальная голова» среди древнегреческих философов*). Он
заложил основы логики, психологии, этики, эстетики, физики,
биологии и многих других наук. Он оказал колоссальное влия¬
ние на все последующее развитие естествознания.
Устройство мира по Аристотелю хорошо отвечало наблюда¬
емым на небе движениям светил. Впоследствии его взяла под
свою защиту христианская церковь, которая, впрочем, в конеч¬
ном счете «убила в Аристотеле живое и увековечила мертвое»**).
Идеи Аристотеля, дополненные Птолемеем, в качестве непрере¬
каемого догмата просуществовали полных 19 веков, вплоть до
эпохи Коперника.
Вьются, как тропы в лесу, расходясь и пересекаясь, жизнен¬
ные пути ученых и судьбы научных коллективов. Греческий фи¬
лософ Сократ был учителем философа Платона. Из афинской
Академии Платона вышел величайший мыслитель античности
*) Энгельс Ф. Анти-Дюринг//Л1ар«:с К., Энгельс Ф. Соч. — 2-е изд.—
Т. 20. —С. 19.
**) Лент В. Я./уПолн. собр. соч. — Т. 29. — С. 325.
180
Аристотель. В расцвете сил философ Аристотель взялся за вос¬
питание мальчика Александра, наследника македонского пре¬
стола и будущего завоевателя полумира. После покорения
Египта воин Александр Македонский основал город, которому
предстояло на многие века стать признанным центром античной
науки и культуры.
ЭПОХА ЭЛЛИНИЗМА
Заложенная в 332—331 гг. до н. э. на берегу Средиземного
моря, в дельте Нила, египетская Александрия призвана была
расширить морскую торговлю этой страны. Город с широкими
мощеными прямыми улицами воздвигался по единому проекту,
разработанному лучшими греческими архитекторами.
Александр. Македонский умер в возрасте 33 лет. В Александ¬
рии с величайшими почестями было погребено перевезенное из
Вавилона его набальзамированное тело. Империя могуществен¬
ного завоевателя распалась. В разных частях ее власть захва¬
тывают не поладившие между собой сподвижники Александра.
Один из полководцев провозглашает себя царем Египта — ба-
силевсом. Величественная Александрия становится столицей
Египетского царства.
По примеру богатых греческих владык династия новых пове¬
лителей Египта Птолемеев задумывает привлечь в столицу луч¬
ших ученых и поэтов своего времени. В Александрии возникает
невиданное учреждение — Храм Муз — Музей, или, точнее, в гре¬
ческом произношении, Мусейон, который дает кров всем пригла¬
шенным в столицу знаменитостям.
Ученые и поэты жили в Мусейоне, освобожденные от повсе¬
дневных забот, в избытке обеспеченные всем необходимым для
плодотворной творческой работы., Они писали книги, изобре¬
тали, строили приборы, упражнялись в ораторском мастерстве.
Самой притягательной силой Храма Муз, которая особенно
влекла к себе ученых со всех концов эллинистического мира,
стала Александрийская библиотека. Она не знала себе равных.
В годы расцвета библиотеки в ней насчитывалось свыше полу¬
миллиона рукописей.
Хранителем библиотеки, ее признанным главой и руководи¬
телем всегда назначался достойнейший из достойных александ¬
рийских мыслителей. При Птолемее III Эвергете этот пост зани¬
мал поэт Каллимах, автор поэмы «Волосы Вероники». Сменил
Каллимаха в роли хранителя библиотеки географ и математик
Эратосфен.
Не надо заблуждаться, будто бы поэты и ученые обретали
по милости египетских царей рай на земле, будто бы они могли
делать за царский счет все, что им заблагорассудится. Мусейон,
по отзывам вольнолюбивых современников, был «золоченой
181
клеткой», и попавшие в нее обязаны были прежде всего воспе¬
вать щедрость и мудрость богоравных правителей Египта. И
тем не менее не знающее себе подобных творческое объединение
наиболее образованных людей эпохи, собиравшихся р Александ¬
рии, приносило богатейшие плоды.
Из среды александрийских ученых вышел величайший мате¬
матик древности Евклид. При участии многих обитателей
Мусейона был воздвигнут Александрийский маяк — башня-ко¬
лосс высотой в 120 м, признанная одним из семи чудес древнего
мира. Маяк стоял подле Александрии, на острове Фарос, и в
слове «фары» до сих пор живет для нас воспоминание об этом
лучезарном александрийском гиганте.
Процветала в Мусейоне и астрономия. В течение шести —
семи веков подавляющее большинство известных греческих аст¬
рономов, географов и картографов так или иначе были связаны
в своей работе с александрийским Мусейоном.
В Александрии первыми в античном мире выполняли наблю¬
дения положений звезд Аристилл и Тимохарис. Там же работал
и «Коперник древнего мира» Аристарх Самосский.
Среди заслуг Аристарха перед последующими поколениями
астрономов есть одна, которая заметно выделяет его из плеяды
всех других античных ученых. На основании своих астрономи¬
ческих наблюдений Аристарх Самосский отрицал центральное
место Земли во Вселенной. Он утверждал, что Земля обраща¬
ется вокруг Солнца.
К сожалению, Аристарх не обладал убедительными дово¬
дами, и его мысль была всего-навсего гениальной догадкой. Со¬
временники Аристарха продолжали придерживаться успевших
укорениться геоцентрических взглядов Аристотеля.
Огромное значение для развития античной астрономии
имели великолепные наблюдения Гиппарха. Этот крупнейший
греческий астроном, уроженец малоазиатского города Никеи,
жил и работал на острове Родосе, но также поддерживал тес¬
ный контакт с александрийскими учеными. В 134 г. до н. э. Гип¬
парх отметил на небе вспышку Новой звезды в созвездии Скор¬
пиона. Считается, что именно это навело его на мысль составить
для потомков подробный каталог с возможно более точным
указанием положений на небе около тысячи звезд. Труд Гип¬
парха не пропал даром. На его каталог равнялся Птолемей
и он служил многим поколениям астрономов.
Гиппарх первым ввел деление звезд по так называемым
звездным величинам. Он разделил все видимые на небесном
своде звезды по блеску на несколько классов. Самые яркие
звезды он назвал звездами первой величины. Затем следовали
звезды второй, третьей, четвертой, пятой звездной величины.
Самым слабым из наблюдавшихся им звезд Гиппарх присвоил
шестую звездную величину.
182
в результате остроумных измерений Гиппарх уточнил мно¬
гие астрономические константы, которые послужили ему для
создания новых таблиц движения Солнца и Луны.
С именем Гиппарха связывается введение на земной поверх¬
ности системы географических координат — широты и долготы.
Птолемей с армиллярной сферой
в руках. Деревянная скульптура
XV в. в Ульмском соборе. При¬
жизненных изображений Птолемея
не сохранилось, и воспроизведен¬
ная здесь фигура в стиле своей
эпохи является столь же свобод¬
ной фантазией художника, как и
все другие портреты великого аст¬
ронома II в. н. э.
Наконец, в II в. н. э. в Александрии жил и работал величай¬
ший из астрономов древности Клавдий Птолемей*).
Птолемею очень не повезло с биографами. Если на рубеже
I и II вв. н. э. в Римской империи появилась череда выдающихся
историков и бытописателей—Плиний Старший, Тацит, Светоний,
оставивших нам много биографических подробностей о различ¬
ных деятелях, то к концу жизни Птолемея в истории, казалось,
главное уже было написано, и будто никому не хотелось вновь
браться за перо. Ничего не сообщают о Птолемее другие уче¬
ные. Сам Птолемей тоже не распространялся о своем жизнен¬
ном пути. Поэтому мы не знаем даже, когда и где он родьтлся,
сколько лет прожил и когда умер. Не знаем, кто были его учи¬
теля и остались ли после него ученики. Однако нам доступны
его многочисленные сочинения, большие н малые. Он занимался
математикой, астрономией, географией. Не сторонился Птоле¬
мей и астрологии, в которой стремился увидеть объективные
физические начала.
*) Птолемей — греческое имя; Клавдия Птолемея не следует связывать с
династией египетских царей Птолемеев, правивших Египтом вплоть до завое¬
вания страны римлянами в 30 г. до н. э.
183
Вслед за Аристотелем Птолемей рассматривает как само
собой разумеющееся деление мира на 3 области: подлунную,
надлунную и местопребывание божественных сущностей — эмпи¬
рей. В подлунном мире, где расположена Земля, происходит
возникновение и гибель всевозможных вещей. Все здесь прехо¬
дяще и подвержено тлению. Кстати сказать, это выражение —
подлунный мир, как художественный образ для бренной
Земли — очень надолго сохранилось в литературе:
«.. .И славен буду я, доколь в подлунном мире
Жив будет хоть один пиит,» —
так в 1836 г. незадолго до гибели писал А. С. Пушкин.
Резко отличается от подлунного мира область надлунная,
которая находится в центре внимания Птолемея. Здесь нет
места переменчивости и тлению, рождению и смерти. Здесь на¬
ходятся вечные небесные светила. Если в подлунном мире тела
движутся по прямым линиям и с течением времени замедляют
свой бег, то в надлунном мире господствуют совсем другие за¬
коны. Небесные тела с равномерной скоростью вечно совер¬
шают движение по самым совершенным линиям — по окружно¬
стям.
Клавдий Птолемей собрал воедино и свел в разработанную
математическую систему астрономические воззрения своих вели¬
ких предшественников Евдокса, Аристотеля и Гиппарха. Исходя
из убеждения в гармонии мира и совершенстве всех небесных
тел, Птолемей сохранил традиционное представление о том, что
планеты могут двигаться только равномерно и только по пра¬
вильным круговым орбитам. Это, однако, резко противоречило
фактически наблюдаемым движениям планет, которые описы¬
вали на небе петли, перемещаясь порой даже попятно — в об¬
ратном направлении.
Выход из трудного положения, намеченный предшественни¬
ками Птолемея, в математической отношении был блистательно
доведен им до логического конца. Все планеты, по мысли Пто¬
лемея, движутся равномерно по малым окружностям, называе¬
мым эпициклами. А центры эпициклов, в свою очередь, тоже
равномерно движутся по большим воображаемым окружностям,
называемым деферентами. Центры же всех деферентов распо¬
ложены вблизи от находящейся в центре мира неподвижной
Земли. Это была очень стройная геометрическая схема, важное
достоинство которой состояло в том, что, подбирая соответст¬
вующие размеры воображаемых окружностей и скорости движе¬
ния по деферентам и эпициклам, можно было дать довольно
точную математическую теорию движения планет. Такая теория
позволяла предвычислять характерные положения планет и пе¬
риоды их попятного движения.
184
Работы Птолемея завершили длительный период развития
греческой астрономии. Птолемей жил спустя восемь веков после
Фалеса Милетского, и эпоха этого прославленного философа
древности, родоначальника древнегреческой астрономической
мысли была по времени так же далека от Птолемея, как от
современного жителя Москвы далека эпоха ее основателя князя
Юрия Долгорукого.
Птолемей подвел черту не только под греческой, но и под
всей античной астрономией. Он Искуснейшим образом система¬
тизировал все предшествующие астрономические знания и под¬
робным образо.м изложил их в уникальном труде «Великое
математическое построение астрономии в XIII книгах». От гре¬
ческого слова «величайщий» этот трактат стали называть «Мэ-
гистэ»; отсюда при переводе на арабский язык возникло его
искаженное название «Альмагест».
В период своего создания «Построение» Птолемея было про¬
грессивным сочинением огромной научной ценности. Его автор,
насколько это было под силу мышлению человека в эпоху ан¬
тичности, стоял в основном на позициях материализма и даже
был не чужд элементов диалектики. Птолемей не занимался
теологией и отнюдь не абсолютизировал свои геометрические
схёмы, которые служили для математического предсказания
положения светил на небосводе. Вплоть до появления сочинения
Николая Коперника «Альмагест» Птолемея оставался настоль¬
ной книгой всех астрономов. И не вина Птолемея, что через не¬
сколько столетий после его смерти отцы церкви доработали его
схемы в интересах господства христианства, возведя в непрере¬
каемую истину. Будучи при создании своем оригинальным
математическим построением, птолемеева геоцентрическая
система мира со временем превратилась в окостеневшую догму
и стала в средние века страшным тормозом научного прогресса.
Александрийский Мусейон не воспитал больше астрономов,
равных по всесторонности и глубине своих знаний Клавдию
Птолемею. Значение Александрийской библиотеки в первые
века нашей эры уменьшилось. Впервые она серьезно пострадала
в 48 г. до н. э. при осаде Александрии Юлием Цезарем. Впо¬
следствии библиотеку и Мусейон сделали объектом своих напа¬
док деятели христианской церкви.
В IV в. н. э. в Александрии стала жертвой религиозного фана¬
тизма ранних христиан первая в мире женщина-астроном Гипа¬
тия, дочь математика Теона. По наущению местного епископа
она была растерзана возбужденной толпой верующих. Вскоре
христиане подвергли разграблению и Мусейон, и библиотеку.
Согласно одной из версий книгами Александрийской библио¬
теки шесть месяцев топили общественные бани. Не все исто¬
рики согласны с этим, впрочем, только на том шатком основа-
185
НИИ, что книг на шесть месяцев топки в ту пору попросту не
нашлось бы, — их оставалось уже немного.
Окончательно Мусейон и библиотека погибли в 641 г. н. э.
после завоевания Александрии арабами.
Старинный угломерный инструмент «посох Якова»
«Если В этой библиотеке содержатся только книги, толкую¬
щие Коран, — рассуждал, как гласит другое предание, предво¬
дитель завоевателей, — то они не представляют большой цен¬
ности, и их можно уничтожить. Если же в ней хранятся книги,
противоречащие Корану, то они тем более подлежат немедлен¬
ному уничтожению».
С наступлением Средневековья уникальная сокровищница
знаний античного мира стала вызывать к себе недоверие и сле¬
пую ненависть. И она погибла.
АСТРОНОМИЯ СТРАН ИСЛАМА
В V в. н. э. Западная Римская империя, обескровленная вос¬
станиями рабов и набегами соседних племен, прекратила свое
существование. Города, крепости, виллы аристократов подверг¬
лись опустошению и разгрому. Крупные очаги культуры антич¬
ного мира сохраняются лишь на Балканском полуострове, в
Малой Азии, Сирии, Египте и Палестине — в богатых областях,
входивших в состав Восточной Римской империи—Византии.
Наибольшего расцвета Византийская империя достигла в
VI в. н. э. при императоре Юстиниане. Затем последовал период
кровопролитных войн с соседним Иранским царством, изнурив¬
ших как Иран, так и Византию. В результате обе страны стали
добычей быстро окрепшего государства арабов.
186
Толчком и стимулом к объединению арабов, кроме экономи¬
ческих причин, послужило также возникновение мусульманской
религии.
Вскоре после смерти пророка Мухаммеда в первой половине
VII в. арабы подчинили себе Аравийский полуостров и в не¬
сколько десятков лет завоевали всю территорию Иранского
царства от Персидского залива до Кавказа, Сирию, Египет и
Северную Африку. В дальнейшем при поддержке мавров они
переправились через Гибралтарский пролив и за три — четыре
года покорили почти всю территорию нынешней Испании.
Так, менее чем за 100 лет, возник огромный Арабский хали¬
фат, по размерам превосходивший Римскую империю во вре¬
мена ее могущества. Арабы захватили огромные территории
Средней Азии, Азербайджан, Армению, Грузию, халифат гра¬
ничил с Индией, Китаем, его владения доходили до Централь¬
ной Африки.
Захват богатых стран с древней культурой оказал решающее
влияние на общественный строй вновь возникшей мировой дер¬
жавы. Поначалу фанатичное мусульманское духовенство без
пощады уничтожало культурные ценности других народов. Но
постепенно арабская знать сливалась со знатью покоренных
народов.
Центр халифата переместился с бедного Аравийского полу¬
острова. Новыми столицами стали сначала Дамаск, потом
Багдад. Арабы познакомились с наукой и литературой под¬
властных им народов, во многом усвоили их взгляды. В резуль¬
тате творческого объединения различных стилей, традиций,
научных взглядов и получила начало арабская культура.
В странах Арабского халифата процветали архитектура,
поэзия, математика, художественные ремесла. Но главенствую¬
щее место в деятельности ученых арабского мира занимали
медицина и астрономия.
Арабские халифы считали своим долгом заботиться о своей
текущей жизни и о своем будущем. Позаботиться об их здо¬
ровье призвана была медицина. Астрономия же должна была
взять на себя проблемы измерения времени, ориентации соору¬
жений, предсказание будущего. Именно арабские звездочеты
заметно развили астрологические верования древних вавилонян.
С крушением Римской империи астрономия в Европе прихо¬
дит в полный упадок. Она не интересует покорителей Рима —
ни готов, ни гуннов, ни франков, ни вандалов. Арабы же сумели
сохранить и приумножить великое астрономическое наследие
античности. Древняя наука греков, сирийцев, иранцев, средне¬
азиатских народов продолжала жить на арабском языке.
Подобно заботливой няне, бережно отпаивающей молоком
зачахшего от тяжелой болезни ребенка, ученые арабского мира
сберегали от дальнейшего уничтожения и воспроизводили древ¬
187
ние приборы, рукописи, изучали методы наблюдений, применя¬
емые античными авторами. Они переводили на арабский язык
сочинения греческих мыслителей, составляли комментарии,
писали учебники. Они же заимствовали в Индии современную
цифровую систему, где значение цифры зависит от ее места.
Но работа арабских ученых не сводилась к простому копиро¬
ванию чужих исследований. Они строили обсерватории, конст¬
руировали новые приборы, выполняли многочисленные само¬
стоятельные наблюдения.
Большую заботу о сохранении наследия античной Греции
проявил герой сказок «Тысячи и одной ночи», могущественный
багдадский халиф конца VIII в. Гарун ар-Рашид. Еще дальше
пошел его сын и преемник халиф ал-Мамун (правил с 813 по
833 гг. н. э.), который основал в Багдаде «Дом мудрости» —
научный центр с библиотекой и астрономической обсерваторией.
В мирный договор с византийским императором по требованию
ал-Мамуна был специально вставлен пункт о передаче ему мно¬
гочисленных греческих рукописей. Среди них попало в руки ара¬
бов и было переведено на арабский язык «Великое математи¬
ческое построение» Клавдия Птолемея.
Ал-Мамун превратил Багдад в средоточие культурной и
научной жизни стран Арабского халифата. Именно по приказа¬
нию ал-Мамуна арабские ученые вновь провели измерения раз¬
меров Земли. Представления о шарообразности Земли не про-
Для практических целей астро¬
номы арабского мира широко
пользовались ручным угломерным
прибором под названием астроля¬
бия. На рисунке астролябия
1588 г., выполненная по арабским
образцам мастером Габермелем
в Праге
тиворечили Корану, и поэтому такая работа не считалась у
мусульман вредной.
Измерение выполнялось в пустыне Синджар между городами
Тадмором (древний сирийский город Пальмира) и Раккой,
вероятнее всего, при участии выдающегося астронома ал-Хо-
188
резми. Как повествуют дошедшие до нас источники, две группы
астрономов разошлись из одной точки на север и на юг, вдоль
меридиана, измеряя пройденный путь и изменение высоты звезд
над горизонтом. Таким методом — по сути, это был тот же ста¬
рый метод Эратосфена — арабы промерили длину одного
градуса меридиана и заново вычислили радиус земного
шара.
Среди багдадских астрономов более позднего времени можно
назвать Ибн ал-Хайсама (965—1039 гг.). За «Книгу оптикй»
Ибн ал-Хайсам, известный в Европе под латинизированным
именем Альхазен, приобрел лестный эпитет «отца оптики».
Широкое признание получили его трактаты о зажигательных
зеркалах и математические труды. Другой арабский астроном
Ибн Юнис (950—1009 гг.) — автор Хакимитскцх таблиц, содер¬
жавших данные о движении Солнца, Луны и планет. На протя¬
жении двух столетий Хакимитские таблицы оставались лучшими
в своем роде, пока в середине XIII в. не появились более совер¬
шенные Ильханские таблицы, составленные в городе Мараге
(Южный Азербайджан — около северо-западной границы совре¬
менного Ирана) Насирэддином Туси (1201—1274 гг.).
Туси основал в Мараге хорошо оснащенную астрономиче¬
скую обсерваторию. Его покровитель Хулагу-хан, внук Чингис¬
хана, долго противился такому расточительству. Тогда Туси
предложил хану во время ночевки его войска в горах спустить
с кручи медный таз. Таз, увлекая за собой каменную лавину,
произвел ужасающий грохот, повергнув войско в панику. «Мы
знаем причину этого шума, — настаивал Туси, — а войско не
знает; мы спокойны, а они волнуются. Так же, если мы будем
знать причины небесных явлений, мы будем спокойны на Земле».
Доводы подействовали, и Хулагу-хан отпустил на оборудование
обсерватории в Мараге 20 тыс. динаров. В Марату стекались все
рукописи и астрономические приборы. Ученых, которые по¬
падали в руки воинов Хулагу-хана, не убивали, а привозили
в Марату. Марагинская обсерватория размещалдрь в несколь¬
ких зданиях и располагала обширной библиотекой.
Значительный вклад в развитие культуры стран ислама
внесли народы, которые населяют ныне советские республики
Средней Азии. В эпоху Арабского халифата в 978 г. в Хорезме
родился великий естествоиспытатель Востока Абу Рейхан ибн
Ахмед ал-Бируни. Из-под его пера вышли многочисленные важ¬
ные произведения по астрономии, хронологии, геодезии, карто¬
графии. Земляком ал-Бируни был выдающийся математик и
астроном IX в. ал-Хорезми — тот, кто способствовал измерению
Земли в пустыне Синджар. Он впервые ввел в употребление
слово алгебра. Латинизированное имя ал-Хорезми (Algorithmi)
вошло в науку как обозначение арифметики с индийскими циф¬
рами (мы-то теперь зовем эти цифры арабскими).
189
в Самарканде жил и творил поэтический гений Востока
-Омар Хайям (1048—1131 гг.), который разработал важную
реформу персидского солнечного календаря. В XV в. в Самар¬
канде жил величайший астроном своего времени Улугбек.
Улугбек был любимым внуком кровавого завоевателя Азии
Тимура, который в XIV в. подчинил себе огромную державу со
столицей в Самарканде. Несмотря на все усилия деда воспитать
в Улугбеке несгибаемый воинственный дух, этого ему так и не
удалось. После ряда неудачных военных походов Улугбек окон¬
чательно охладел к славе воителя. Он предпочита'^т уделять
время любимым научным занятиям.
Улугбек осуществляет строительство вблизи Самарканда
огромной обсерватории, равной которой история до него еще не
знала. На вершине холма, в саду, среди небольших жилых по¬
строек для наблюдателей, высилось трехэтажное цилиндриче¬
ское здание обсерватории. Внутри здания, вдоль меридиана с
точностью до 10' располагался главный угломерный инструмент
Скульптурный портрет Улугбека
(1394—1449). После вскрытия его
гробницы в 1941 г. реконструкция
внешнего облика Улугбека была
выполнена по черепу известным
скульптором-антропологом профес¬
сором М. М. Герасимовым
обсерватории, называемый вертикальным кругом. Это была по¬
ставленная на ребро четвертая часть окружности радиусом
40,2 м.
Чтобы не возводить чересчур высокого здания, строители по¬
местили нижнюю часть вертикального круга в траншею, ухо¬
дящую в скальный грунт на глубину 11 м. Надземная же часть
этого угломерного инструмента высотой около 30 м была выло¬
жена из кирпича. Общая протяженность дуги вертикального
круга достигала, по-видимому, 63 м.
190
Рабочая поверхность вертикального круга была разделена
посередине глубокой бороздкой, так что он был похож как бы
на две стоящие рядом друг с другом дуги окружности. Обе эти
дуги были облицованы мраморными плитками с делениями, про¬
веденными через каждый градус. Внутри центральной бороздки
перемещалась маленькая тележка с приспособлением для точ¬
ного отсчета высот Солнца над горизонтом.
Обсерватория Улугбека до наших дней не сохранилась, но в
результате расколок, выполнявшихся в начале XX в. и повторно
после Великой Отечественной войны, были найдены вырублен¬
ная в скале траншея и подземная часть гигантского вертикаль¬
ного круга. В наши дни ее может осмотреть каждый, кто побы¬
вает в древнем Самарканде.
Улугбек не только собирал вокруг себя известных астроно¬
мов, но и сам занимался астрономическими наблюдениями. С
помощью описанного вертикального круга и других инструмен¬
тов в обсерватории Улугбека были составлены новые астроно¬
мические таблицы. Улугбек и его соратники из своих измерений
уточнили значения многих важных астрономических величин.
По'сле смерти отца Улугбек, которому тогда перевалило уже
• за 50 лет, стал главой династии Тимуридов. Но в этой роли он
сумел продержаться только три года. Многочисленные враги
Улугбека сгруппировались вокруг его сына.
Проиграв сражение с войсками сына, Улугбек добровольно
отдался в руки победителей. Его приговорили к паломничеству
в священный город мусульман Мекку. Но едва Улугбек отпра¬
вился в путь, как в ближайшем же кишлаке его настигли по¬
сланные вдогонку палачи. Его связали, вывели во двор и уда¬
ром меча отрубили голову.
Сын пережил Улугбека всего на полгода. После этого тело
Улугбека было перенесено в знаменитый мавзолей Гур-Эмир и
с почестями предано земле рядом с телом Тимура. Слова
надписи на могильной плите Улугбека проклинают Абдул-Ля-
тифа, отцеубийцу.
Из книги в книгу переходила легенда о том, что фанатики
варварски разрушили обсерваторию Улугбека. Ныне установ¬
лено, что это, видимо, не соответствует действительности. Путе¬
шественники, посещавшие город еще полстолетия спустя после
гибели Улугбека, описывают здание обсерватории как достопри¬
мечательность Самарканда. Но здание пустовало и ветшало. Мав-
ляна *) Али Кушчи, один из ближайших сподвижников Улуг¬
бека, покинул Самарканд со всеми богатствами библиотеки
обсерватории. Он долго странствовал по арабскому миру и умер
в Стамбуле. Именно в Стамбуле до сих пор отыскиваются мно¬
гие редчайшие манускрипты из библиотеки Улугбека.
*) Мавляна (арабск.) — почтеннейший.
191
Новые правители Самарканда не уделяли астрономии ника¬
кого внимания. Здание заброшенной обсерватории разрушалось
и в конце концов было полностью разобрано на кирпичи.
Узбекский астроном Улугбек, создатель самаркандской
астрономической школы XV в., стал самой яркой фигурой в ряду
Армиллярная сфера на арабской ми¬
ниатюре XVI в. из рукописи поэмы
Ала ад-Дина ал-Мансура о Стам¬
бульской обсерватории. Эта армил¬
лярная сфера отличается от птолеме¬
евой только большими размерами.
Принцип работы с ней за полтора
тысячелетия не изменился. Наблюда¬
тель, стоящий вверху слева, наводит
визирный круг широты на Солнце
(вверху справа) для ориентации ин¬
струмента и установки его в рабо¬
чее положение. Два других наблю¬
дателя наводят другой подобный
круг на Луну (вверху слева) для
определения ее эклиптических коор¬
динат. Внизу сидит писарь, фикси¬
рующий результаты измерений; еще
один астроном следит за отвесом
тех ученых, которые развивали античную науку после арабских
завоеваний.
В итоге продолжительной борьбы, отобрав у арабов Испа¬
нию, в середине XIII в. взошел на престол в Толедо Альфонс X,
король Леона и Кастилии. Он неплохо разбирался в астрономи¬
ческих проблемах и был покровителем астрономов. Ему припи¬
сывают известное высказывание по поводу птолемеевой системы
мира с десятками деферентов и эпициклов. «О, если б мне дове¬
лось жить в то время, — воскликнул будто бы однажды король
Альфонс, — когда бог творил мир, и он спросил бы моего
совета, — мир был бы устроен намного проще!» В период его
правления устаревшие Толедские астрономические таблицы
были заменены более точными, Альфонсовыми.
Через Испанию арабская астрономия в течение столетий про¬
никала в Европу. Европейцы мало-помалу знакомились с араб¬
скими переводами древних сочинений, сами переводили их на
латинский язык, овладевали основами арабской математики,
которая зваяась алгеброй, учили арабские названия звезд.
С эпохой Возрождения наступает новый подъем астрономии в
Европе.
192
ВЕЛИКИЙ КОПЕРНИК
В 1973 году весь мир с большим подъемом отметил знамена¬
тельный юбилей: 19 февраля исполнилось 500 лет со дня рож¬
дения в городе Торуне Николая Коперника, автора современных
гелиоцентрических представлений о строении Солнечной си¬
стемы, создателя новой астрономии, гордости славянской науки.
Идеи Коперника привели к революционному перевороту не
Портрет Коперника, храня-
щийся на его родине в г. То¬
руне. Выполнен маслом в конце
XVI — начале XVII вв. пред¬
положительно с одного из
двух неуцелевших автопортре¬
тов великого астронома
только в астрономии, но и во всем естествознании. На протяже¬
нии веков имя «великого еретика» Коперника служило знаме¬
нем в борьбе передовых ученых против рутины, косности, от¬
живших схоластических догм.
Жизнь Коперника протекала в бурную, противоречивую,
богатую событиями эпоху Возрождения,
С гибелью Западной Римской империи в V в. н. э. научная
деятельность на значительной части Европейского континента
практически угасла. Население бывших римских провинций —.
освобожденные рабы и их освободители-варвары бьются в
тисках голода и разрухи. Эпидемии опустошают города и
села.
Наследницей рухнувшей империи стала католическая цер¬
ковь. Ее глава — папа римский — заимствовал многие атрибуты
власти римских императоров. По образному выражению англий¬
ского философа Гоббса, папство «представляет собой не что
иное, как привидение умершей Римской империи, сидящее в
короне на ее гробу».
7 А. А. Гурштейн 193
Католическая церковь призывает печься не о бренном бытии
тела человека на грешной земле, а аскетическим подвижничест¬
вом вымаливать право душе найти прибежище в загробном
«царствии небесном». Говоря словами кардинала Барония, «на¬
мерения святого Духа заключаются в том, чтобы учить нас не
тому, как движутся небеса, но тому, как придвинуться к небе¬
сам». Церковь вмешивается, накладывая свое вето, во все про¬
явления творческой мысли. Ослушников ждет тяжкая кара.
Процветают богословие и схоластическая книжная наука.
Однако такое состояние не могло сохраняться бесконечно.
Феодальные производственные отношения, сменившие рабовла¬
дельческие,. облегчают экономическое положение Европы. Раз¬
виваются ремесла и торговля. Европейцы заново открывают для
себя величие античных архитектурных памятников, достижения
науки и искусства древнего мира. Этому способствует также
завоевание турками Византии; беженцы из побежденного Кон¬
стантинополя несут 8 Европу следы древних восточных куль^
тур.
Подъем, начавшийся в разбогатевшей от торговли Флорен¬
ции, охватывает всю Италию и проникает в соседние страны.
Так начинается тот важный период истории средневековой
Европы, который мы называем эпохой Возрождения античных
наук и искусств.
Ослабив путы религиозных ограничений, наука и искусство
в Европе XIV — XV вв. за короткие сроки добиваются порази¬
тельных успехов. В центре внимания общества оказывается не
фанатик веры и аскет, а человек духовно богатый и физически
сильный, с его переживаниями и душевными порывами, с его
стремлением к подвигу и познанию истины. От латинского слова
humanus — человеческий — новое течение получает название
гуманизм. Люди зачитываются произведениями великих гума¬
нистов Данте, Петрарки и Боккаччо.
На протяжении XV—XVI вв. мир «разрастается» на глазах.
Колумб достигает Нового Света. Эскадра Магеллана совершает
первое кругосветное путешествие. Европейские мореплаватели
с компасом в руках открывают новые океаны, посещают незна¬
комые острова и материки, невиданные горы и реки, встречая
на пути образцы удивительных растений и животных.
Жизнь Коперника и гений Коперника целиком принадлежат
эпохе Возрождения. Его современниками были Леонардо да
Винчи, Колумб, Магеллан, Васко да Гама, Микеланджело Буо¬
нарроти и Рафаэль Санти.
Коперник был свидетелем яростных столкновений и раскола
в рядах католиков. На его памяти профессор Виттенбергского
университета Мартин Лютер прибил к дверям церкви «95 тези¬
сов» и публично сжег папскую буллу. Каноник Коперник был
свидетелем и ответной реакции католической церкви — рожде¬
194
ния Ордена иезуитов с их беспримерным девизом «цель оправ¬
дывает средства».
События этого бурного времени наложили отпечаток на лич¬
ность Коперника, научная деятельность которого сама стала
едва ли не самой высокой из вершин эпохи Возрождения.
Николай Коперник, отец будущего астронома, краковский
купец, поселился в прусском городе Торуне вскоре после осво¬
бождения его от власти рыцарей Тевтонского ордена. Располо¬
женный в нижнем течении Вислы, многолюдный по тем време¬
нам город Торунь был оживленным торговым центром. Здесь
скрещивались торговые пути, ведущие через польские земли на
Русь, в Германию, к Балтийскому морю, в Венгрию. По полно¬
водной Висле поднимались в Торунь морские суда ганзейских
купцов; город торговал с Фландрией, был основным посредни¬
ком в торговле между Польшей и Ганзой, сам присоединился
к Ганзейскому союзу.
Среди старинных торунских построек — городских стен, готи¬
ческих костелов и жилых домов-амбаров, верхние этажи кото¬
рых приспосабливались под склады товаров, — уцелел до на¬
ших дней и дом купца Коперника. А в приходском костеле свя¬
того Яна сохранилась купель, в которой крестили его детей.
Время на границах Польши было неспокойным. Тевтонский
орден при поддержке всего немецкого рыцарства стремился
округлить свои владения на побережье Балтийского моря.
Рыцари порабощали коренное население — полабских и балтий¬
ских славян, захватывали их исконные земли. В битве при Грюн-
вальде в 1410 г. Орден получил жестокий удар от объединенных
сил поляков, литовцев и русских, но борьба с захватническими
набегами рыцарских отрядов в прибалтийских землях не ути¬
хала.
В Торуне у купца Коперника родилось четверо детей, но
вырастить всех он не успел. Младший его сын, тоже Николай,
лишился отца в десятилетнем возрасте. Воспитание способного
мальчика взял на себя его дядя, брат матери, каноник, а вскоре
и епископ Вармийской епархии.
Вармия — большое владение на границах Польши и Тевтон¬
ского ордена — имела права самостоятельного княжества, но
признавала вассальную зависимость от Польши. Положение
епархии было настолько своеобразным, что деятельность вар-
мийского епископа и управляющего епархией капитула была
непростой даже для видавшего виды духовенства того времени.
Вармийский епископ должен был не столько играть роль духов¬
ного пастыря, сколько быть опытным дипломатом и смелым
военачальником. Лукаш Ваченроде, воспитатель подрастающего
Николая Коперника, ло-видимому, сочетал в себе эти качества.
Он учился в нескольких университетах, много читал, был умен
7* 195
и энергичен. Те же качества Лукаш Ваченроде хотел привить и
своему племяннику.
Епископ обладал крутым нравом, жизнь сделала его замкну¬
тым и сумрачным, но к любимому племяннику Лукаш Вачен¬
роде относился с сердечной теплотой. Благодаря заботам дяди
Николай Коперник получил отличное образование. Дядя сам
обучил юношу древним языкам. На девятнадцатом году жизни
Николай Коперник отправился вверх по течению Вислы в сто¬
лицу Польши Краков, где поступил на факультет свободных
искусств знаменитого Ягеллонского университета.
Осматривая замечательные исторические памятники древ¬
него Кракова — Вавельский замок, кафедральный собор святого
Вацлава, который служил усыпальницей польских королей, ста¬
ринную ратушную башню на Рыночной площади и десятки дру¬
гих достопримечательностей — любознательный гость этого
города-музея никогда не пройдет равнодушным мимо примы¬
кающего к костелу святой Анны приземистого здания Колле¬
гиум Майюс, главного здания одного из старейших в Европе
университетов, основанного в 1364 г.
Тесный мощеный камнем внутренний двор, прохлада крытых
галерей, опоясывающих нижний этаж здания, анфилады гулких
аудиторий и торжественная тишина актового зала, украшенного
слегка тронутыми временем портретами наиболее авторитетных
ученых, выставленные в стеклянных витринах старинные науч¬
ные приборы, — все эти детали воссоздают неповторимый коло¬
рит средневекового учебного заведения. Ягеллонский универси¬
тет в Кракове достиг в XV в. периода своего наивысшего рас¬
цвета. Именно здесь проявился интерес Коперника к астроно¬
мическим исследованиям.
Как и в других крупных университетах этой эпохи, в Ягел-
лонском университете насчитывалось четыре факультета: меди¬
цины, права, богословский факультет и факультет свободных
искусств. Три первых факультета считались высшими, а факуль¬
тет свободных искусств служил для них как бы подготовитель¬
ным отделением. На этом факультете студенты в качестве пер¬
вого этапа обучения должны были овладеть тремя науками, так
называемого, «тривиума»: грамматикой, логикой и риторикой.
Вторым этапом обучения были четыре науки «квадривиума»:
арифметика, музыка, геометрия и астрономия. Астрология счи¬
талась неотъемлемой частью астрономии, ее прикладной, так
сказать, отраслью.
После прохождения такого начального курса и получения
звания магистра свободных искусств студенты имели возмож¬
ность продолжить занятия на высших факультетах и добиться
степени доктора богословия, права или медицины.
Коперник учился в Кракове до 1495 г. В дальнейшем, даже
будучи благодаря протекции дяди заочно избранным канони¬
196
ком Вармийской епархии, Коперник продолжал образован! е
в Волонье, Риме, Падуе и Ферраре. Дважды посещая Италик.,
родину средневекового гуманизма, Коперник лично познако¬
мился с многими видными учеными своего времени. Здесь же
он узнал о высказываниях Аристарха Самосского и других
античных авторов, которые оспаривали правильность учения
о центральном положении Земли во Вселенной.
В конце 1503 г. 30 лет от роду Николай Коперник, доктор
канонического права, медик, художник, математик и астроном
возвращается навсегда в Польщу.
Жизнь Коперника протекает неподалеку от мест, где он
родился. Большую часть времени он находится в замке Лидз-
барк, резиденции дяди-епископа, но часто посещает и Фром-
борк, где пребывал вармийский капитул. Незадолго до смерти
дяди Коперник полностью перебирается во Фромборк. Здесь он
располагается в одной из башен фромборкского собора, исполь¬
зуя по ночам прилегающую крепостную стену в качестве
«домашней» обсерватории. Коперник наблюдал небо с помощью
небольших деревянных инструментов, построенных им самим.
«Башня Коперника» во Фромборке сохранилась доныне.
Каноник Вармийской епархии, Николай Коперник принимал
активное участие в делах капитула, как патриот отстаивая ин¬
тересы своей родины от посягательств рыцарей-крестоносцев.
В 1520 г., во время войны между Польшей и Тевтонским орде¬
ном, Коперника назначают комендантом отдаленной крепости
Ольштын. Оборона Ольштына под руководством Коперника
была организована настолько четко, что рыцарям так и не уда¬
лось овладеть этой крепостью.
Коперник много заботился об улучшении экономического
положения края, благосостояние которого постоянно подрыва¬
лось разбойничьими набегами крестоносцев.
В 1523 г., в связи со смертью очередного епископа, Коперник
полгода управляет всеми владениями, выполняя обязанности
главного администратора Вармийской епархии. Помимо этого,
он как искусный врач никогда не отказывает своим согражда¬
нам в медицинской помощи. До наших дней сохранились выпи¬
санные рукой Коперника рецепты на лекарства.
Но главным в жизни Коперника по-прежнему остается раз¬
работка новой теории строения мира. Еще в Италии он выпол¬
нил наблюдения, которые лишний раз заставили его усомниться
в правоте теории Птолемея. Разобравшись в тонкостях описа¬
ния движения Луны с помощью деферентов и эпициклов, Копер¬
ник узнал, что во время так называемых квадратур (в первой и
в последней четверти) Луна, в соответствии с теорией Птоле¬
мея, должна находиться вдвое ближе к Земле, чем в новолуние
или в полнолуние. Очевидно, будучи вдвое ближе. Луна должна
казаться по размеру вдвое больше. Коперник выполнил само¬
197
стоятельные измерения лунного диска и убедился, что расстоя¬
ние между Землей и Луной от квадратур до полнолуния не
только не меняется вдвое, но остается практически одинаковым.
Мысли о том, что Земля — лишь одна из планет, которая
вместе со всеми другими планетами обращается вокруг Солнца,
а Луна обращается вокруг Земли, созрели у Коперника, по-ви¬
димому, к 1510 г. Коперник нашел объяснение того, почему
в движениях Солнца и планет есть много общего. Это вовсе
не случайно, думал Коперник, а следствие того, что и Солнце,
и планеты мы наблюдаем, двигаясь вместе с Землей.
Известный польский живописец XIX в. Ян Матейко запечатлел страницы
истории Польши в огромных полотнах, многие из которых хранятся ныне
в родном городе художника Кракове. Там же, в Кракове, в стенах старин¬
ного Ягеллонского университета, находится знаменитая картина Матейко
«Коперник», написанная в 1873 г. к 400-летию со дня рождения великого
астронома
Конечно, ученым древности было трудно представить себе,
что странные движения планет можно объяснить движением
Земли. Им не приходилось путешествовать в удобных экипажах
или на больших судах, где люди, как и на земле, могут спо¬
койно ходить, есть и пить. В их распоряжении были только
верблюды, тряские повозки да небольшие суденышки, которыми
разбушевавшиеся моря играли как хотели. И древним ученым
в большинстве своем, естественно, казалось, что если громадная
Земля тронется со своего места, то она так тряхнет все сущест¬
вующее на ней, что ничего не останется.
Коперник мысленно «сдвинул» Землю и «заставил» ее обра¬
щаться вокруг Солнца. И петлеобразные движения планет
198
сразу же нашли простое объяснение. Ведь когда смотришь, на¬
пример, из окна движущегося экипажа, то и дома, и люди оди¬
наково «убегают» назад. На самом же деле дома стоят на
месте, а люди идут в разные стороны. Так и на небе. Мы сле¬
дим за движениями планет, двигаясь вместе с Землей вокруг
Солнца, а поэтому нам кажется, что планеты описывают на
небе замысловатые петли. На самом же деле все они одинако¬
вым образом обращаются вокруг Солнца. Не чувствуем же мы
движения Земли просто потому, что она движется очень плавно.
Коперник не спешил предавать гласности такие крамольные
мысли. Только в 1515 г. он закончил свою первую небольшую
астрономическую работу, называемую обычно «Малым коммен¬
тарием». Опубликована она не была, а разошлась по знакомым
в рукописных копиях.
«Малый комментарий» и устная молва об удивительных
исследованиях фромборкского каноника еще больше укрепили
его известность как выдающегося астронома. Но годы идут,
а главная книга Коперника, подводящая итог всех его исканий,
в печати по-прежнему не появляется: Коперник-ученый безгра¬
нично требователен к своей работе и не щадит сил для ее от¬
делки. Коперник-каноник знает обстановку и осторожен в своих
поступках.
Много наслышавшись о необыкновенном польском астро¬
номе, в 1539 г. во Фромборк спешит Георг Иоахим фон Лаухен,
прозванный Ретиком, — молодой талантливый профессор мате¬
матики Виттенбергского университета. Приветливо встреченный
66-летним Коперником, Ретик знакомится с рукописью его
книги, которая, к величайшему удивлению гостя, оказывается
полностью подготовленной для печати. Ретик изучает рукопись,
и труд Коперника производит на молодого математика огромное
впечатление. Энтузиазм Ретика не знает границ. Под свежим
впечатлением он пишет в форме письма своему другу популяр¬
ную брошюру, излагая все основные тезисы нового коперников-
ского учения.
Доступная книга Ретика «Первое повествование» подготав¬
ливает почву для восприятия сложного сочинения Коперника,
требующего хорошей математической подготовки. Ретик прекло¬
няется перед Коперником и с пылом, свойственным молодости,
убеждает его безотлагательно опубликовать свое великое тво¬
рение.
Но Коперник вовсе не рвется к славе. Всю жизнь он сохра¬
няет за собой скромное звание каноника. Он всегда был чужд
поисков денег и почестей, он мудр и не поспешен в своих реше¬
ниях.
Наконец, -после долгих раздумий, Коперник соглашается.
Поначалу редактирование текста берет на себя деятельный Ре¬
тик, но впоследствии надзор за подготовкой книги к изданию,
199
процессом при ручном наборе очень кропотливом и трудоемком,
переходит к протестантскому богослову Андрею Оссиандеру.
Книгу печатают в далеком Нюрнберге.
Труд Коперника был снабжен предисловием, в котором он
образно изложил и свое отношение к астрономии, и свое кредо
ученого. «Из числа многочисленных и разнообразных искусств
и наук, пробуждающих интерес и являющихся живительной
силой для человеческого разума,— начинает свой труд Николай
Коперник, — по моему мнению, с величайшим жаром следует
себя посвятить тем, которые исследуют круг предметов, наибо¬
лее прекрасных и наиболее достойных познания. Таковыми яв¬
ляются науки, которые изучают чудесные обращения во Вселен¬
ной и бег звезд, их размеры и расстояния, их восход и заход,
а также причины всех иных небесных явлений, а затем объяс¬
няют все строение мира. А что есть прекраснее, чем небо, охва¬
тывающее все, что прекрасно?.. Следовательно, если достоин¬
ство наук оценивать по их предмету, то, несомненно, первейшей
из них была та,.которую одни называют астрономией, другие —
астрологией, а многие в прошлом — вершиной математики. И не
удивительно, поскольку именно эта наука, будучи вершиной
свободных наук и наиболее достойной благородно мыслящего
человека, опирается почти на все разделы математики; арифме¬
тика, геометрия, оптика, геодезия, механика и иные, какие еще
могут существовать, — все они являются ее составной частью».
Спустя некоторое время Коперник дослал в Нюрнберг еще
и введение к книге, содержащее посвящение своего труда пале
римскому Павлу III. Он хорошо отдает себе отчет, сколько раз¬
ного рода преград предстоит встретить его новому учению.
«... Быть может, в будущем появятся пустые зубоскалы, кото¬
рые, хоть и не смысля ничего в математике, позволят себе все же
на основании какого-нибудь места из священного писания по
злой своей воле хулить мое учение или нападать на него. Я во¬
все не буду этим огорчен, а к их суждениям отнесусь с презре¬
нием. Всему миру известно, что Лактанций, знаменитый писа¬
тель, но очень слабый математик, говорит совсем по-детски о
форме Земли, издеваясь над теми, кто открыл, что Земля имеет
форму шара. Поэтому людям науки не следует удивляться, если
подобные люди осмеют и меня».
Оссиандер помещает в книге посвящение папе римскому,
однако исключает первоначальное предисловие Коперника. Он
заменяет его собственным вводным обращением «К читателю»,
в котором в угоду удобной для религии точке зрения развивает
мысль, что автор вовсе не преследует цели дать обзор мирозда¬
ния и выяснить истинное положение Земли во Вселенной, а его
взгляды являются всего-навсего математической гипотезой, об¬
легчающей расчеты планетных движений. Оссиандер не подпи¬
сал своего предисловия. И хотя речь об авторе в этом предисло-
200
ВИИ идет в третьем лице, иной неискушенный читатель мог поду¬
мать, что оно написано самим Коперником.
С той же целью по возможности скрыть философское значе¬
ние взглядов Коперника Оссиандер изменяет заглавие книги.
Если Коперник называл свой труд «Об обращениях мира» или
просто «Об обращениях», то исправленное заглавие нарочито
подчеркивает математическую направленность сочинения: «Об
обращениях небесных сфер».
История осудила Оссиандера как издателя, исказившего
замысел автора. Но увидела ли бы вообще свет революционная,
«еретическая» книга Коперника без той умелой маскировки,
которую обеспечивали ей противоречащие всему содержанию
книги поправки Андрея Оссиандера?
Печатание сочинения фромборкского каноника затянулось до
1543 г. Наконец, авторские экземпляры манускрипта «Николая
Коперника из Торуня, об обращениях небесных сфер, в шести
книгах» покинули стены нюрнбергской печатной мастерской. Они
достигли Фромборка, когда отличавшийся всю жизнь завидным
здоровьем Коперник тяжело заболел и слег. Книга застала 70-
летнего астронома на смертном одре.
За несколько часов до последнего вздоха Копернику пере¬
дали экземпляр только что полученного сочинения. Он смотрел
на свою книгу невидящими глазами, и мысли его были уже
далеко.
Коперника похоронили без излишних почестей, в общей мо¬
гиле под полом Фромборкского собора.
Руководители протестантов, требовавшие неукоснительного
возвращения не только к духу, но и к букве Библии, еще при
жизни Коперника, узнав о его взглядах, подвергли новое учение
критике. И сам Мартин Лютер, и его ближайший сподвижник
Филипп Меланхтон в отзывах об учении Коперника не скупи¬
лись на насмешки. «Рассказывают о новом астрономе, — гово¬
рил в застольной беседе в 1539 г. Лютер, — который хочет дока¬
зать, будто движется и вращается вокруг себя Земля, а не не¬
бесная твердь. Но тут дело вот в чем: если кто хочет быть ум¬
ным, то должен придумать что-нибудь свое и считать превыше
всего то, что придумал!... А ведь в священном писании ясно
сказано, что Иисус Навин приказал остановиться Солнцу, а не
Земле».
Двумя годами позже критику Лютера развил Меланхтон:
«Некоторые почитают за особую честь и удачу, если им удается
высказать столь же абсурдные утверждения, как и тому сармат¬
скому астроному, который привел в движение Землю и остановил
Солнце. Поистине мудрым' властям следовало бы одергивать
тех, кто проявляет подобное легкомыслие».
Нападки со стороны протестантов заставили враждующих
с ними католиков быть гораздо сдержаннее. Существовали и
201
NICOLAI COPER-
NICI REVOLVTIONVM
LtBER SECVNCVS.
V M in praecedcnti libro trei in fumma td
luris moral cxpofiicrimus,quibus poUid
ti fumui apparentia iyderum omnia de*
moniirarcyiddeinccps per partesexami*
nando lingula вг inquiredo pro poflTe no*
ftro faciemui. Incipicmus autcm i non&i
ma omnium diurni noAurni^^ temporis
'rcuoIutione,quami Graecisn>^iq<i>wdixi
mut appeUari.mmijp globo cerreibi maxime at (me medio ap
propriatam fukcpimui.quonil abipla menfcs,anni 8t aliatem
pora muItisnominibutexurgut,tanquamabunitate numerus.
Dc dierum igirar 8C noAium inxqualitate,de orra S occafii So
lis, partium zodiad К iignorum,e{ id genus ipfam reuolutionc
con(equcntibus,paua quaedi dicemus:eo prarfertim, q> multi
dchisabundefan'trcripfcrint,qux tamennoilris aAipulantur
ftcofenaunt.Nihilipram fiquodilliper quietam terram, 8C
mundi uertiginem dcmonnrani,hoc nos ex oppofito fufdpicn
tcsad eandem concurramus metam: quoniS in his qux ad inui*
cem funt,ita contingit,ut utcifsim (ibijpiis c5rcmiat.Nihil tame
coruqu{ neccflaria crunt praetcrmiKemus.Nemo uero miretur
fiadhucortum occafum Solis & Aellaru,at<p his Itmilia fim«
plidter nominauerimus.fed noueriс nos confucto fermone loq,
quipokit rectpi ab omnibus,femper tamen in mete tenses, 4<i
Qui terra uehimur,nobis Sol Lunaqp traniit,
Stdlarum^ uices redeunt,iterumi^ reccdunt*
De circulis К eorum nominibus* Cap. i*
Iroilum xquinoAialem diximusmaximum paralle
lorum globi terrtni circa polos reuolutionis fuse со
lidianxdcfcriptorum. Zodiacum uero per mcdiu
Hgnorum
Страница первоиздания великой книги Коперника €06 обращениях ..1543 г.
202
другие причины: духовный сан Коперника, предисловие Оссиан-
дера, посвящение папе римскому, трудность изложения, требо¬
вавшего основательной математической подготовки, — все
вместе привело к тому, что книга не была запрещена сразу же
после ее выхода. Она успела выйти еще двумя изданиями.
В 1616 г. в «Индекс запрещенных книг» попало сочинение бого¬
слова Фоскарини, который пытался, как мог, примирить гелио¬
центризм с библейскими текстами. Декретом от 15 мая 1620 г.
бессмертное творение Николая Коперника было запрещено, уже
после того, как учение Коперника стало разящим оружием в
руках Джордано Бруно, Иоганна Кеплера и Галилео Галилея.
Книга Коперника вышла в первом издании тиражом менее
тысячи экземпляров. Число сохранившихся до настоящего вре¬
мени экземпляров этого издания во всем мире составляет лишь
около двухсот. Среди них до нас дошло две книги — одна из
библиотеки старинного шведского университета в городе
Уппсала и другая из частной коллекции в США —- с автогра¬
фами и пометками Иоахима Ретика. В обоих случаях и аноним¬
ное обращение «К читателю», и упоминание в начале книги
«небесных сфер» тщательно перечеркнуто красным мелом. По¬
скольку Ретик счел необходимым дважды исправлять одни и
те же страницы текста — а одну из этих книг он подарил на
память своему ученику, — такой факт служит неоспоримым дока¬
зательством, что молодой друг Коперника, кстати, наиболее
полно осведомленный о его подлинных желаниях, вымарывал
поправки Оссиандера, введенные без ведома автора.
Один экземпляр первого издания «Ое revolutionibus...» хра¬
нится в Государственной публичной библиотеке им. М. Е. Салты¬
кова-Щедрина в Ленинграде. Первым владельцем его был про¬
фессор математики из Виттенберга Эразм Рейнгольд, который
впервые составил таблицы движения планет по теории Копер¬
ника. После смерти отца от чумы сын Рейнгольда тайно спас
книгу от сожжения — в те времена тщетной предосторожности
против дальнейшего распространения заразы. Лет двадцать
спустя после настойчивых усилий экземпляр книги с пометками
Рейнгольда заполучил датчанин Тихо Браге. Многочисленные
замечания на полях этого экземпляра подписаны его именем.
Он же на одной из страниц указал, что пометки со значками
R или Rx принадлежат Рейнгольду. От Тихо Браге книга доста¬
лась Иоганну Кеплеру, который оставил на полях ссылки на
свои новые работы.
НАУЧНЫЕ ИСТИНЫ
Геоцентрические представления Аристотеля-Птолемея без¬
раздельно господствовали более тысячелетия. И они оказались
ложными. В чем причина их крушения? В умах всех людей
203
дотоле царило глубочайшее убеждение, что научные истины —
вечные незыблемые твердыни. Они не могут подвергаться пере¬
смотру. Научная деятельность, как полагали, заключается лишь
в постоянном приращении новых истинных знаний. Храм науки,
казалось, подобен зданию, которое можно лишь достраивать и
украшать. И то, что единожды хорошо построено, переделке не
подлежит. А если какие-то прежние знания оказываются лож¬
ными, то это, очевидно, следствие недобросовестности или сквер¬
ной работы их творца. И лишь гораздо позднее к ученым при¬
шло осознание той закономерности, что на смену одним науч¬
ным представлениям неизбежно идут другие, более глубокие. Но
пока такое понимание наступило, в чем только ни упрекали
Птолемея: в невежестве, в фальсификации наблюдений, в том,
что он повел науку по ложному пути и затормозил ее развитие
на десятки столетий.
И, тем не менее, история науки обязана дать совершенно
иную оценку творчеству Птолемея: этот великий астроном древ¬
ности сыграл выдающуюся роль в становлении европейского
естествознания. В своих трудах он впервые в истории человече¬
ства дал образец развернутой, математизированной естественно¬
научной теории. Она охватила широкий круг проблем и в явном
виде обобщила громадный эмпирический наблюдательный мате¬
риал. Она имела очевидную прогностическую ценность, и ее
выводы — предсказываемые положения на небесной сфере
Солнца, Луны и планет — отвечали реальным практическим на¬
блюдениям. Тем самым, теория Птолемея исходила из практики
и проверялась практикой; она соответствовала даже самым
строгим критериям научности, выработанным наукой XX века.
Она заняла место своего рода эталона естествознания. А Птоле¬
мей в качестве автора этой теории по справедливости может
быть причислен к классикам естествознания. Именно после
труда Птолемея астрономия приобрела лидирующее положение
среди других научных дисциплин.
Среди предшественников и современников Клавдий Птолемей
выделяется тем, что привлек для использования обширный на¬
блюдательный (экспериментальный) материал и продемонстри¬
ровал ценность описания природных явлений на языке матема¬
тики — на кинематико-геометрической модели.
Вследствие существования теории Птолемея стала оконча¬
тельно узаконенной появившаяся задолго до него уверенность
в реальности разделения Космоса на два мира: надлунный и
подлунный. В надлунном мире царил Логос, божественный по¬
рядок, птолемеева гармония. Его изучение составляло предмет
великой и рано обособленной научной дисциплины—астрономии.
В подлунном мире все обстояло сложнее. Он отличался аморф¬
ностью, беспорядком и изменчивостью.
204
Известный французский историк науки А. Койре задается
вопросом: почему греческая наука не создала разносторонней
физики? И дает на него ответ: она к этому не стремилась, по¬
скольку была уверена в невозможности добиться успеха.
«Действительно, — пишет А. Койре, — создать физику в на¬
шем смысле слова, а не в том, как ее понимал Аристотель, озна¬
чает применить к действительности строгие, однозначные, точ¬
ные математические, и прежде всего геометрические, понятия.
Предприятие, прямо скажем, парадоксальное, так как повсед¬
невная действительность, в которой мы живем и действуем, не
является ни математической, ни математизируемой. Это область
подвижного, неточного, где царят «более или менее», «почти»,
«около того» и «приблизительно» ... Отсюда следует, что жела¬
ние применить математику к изучению природы является оши¬
бочным и противоречит здравому смыслу... Верное на небесах
неверное на Земле. И поэтому математическая астрономия воз¬
можна, а математическая физика — нет».
Если в лице Птолемея астрономия как созидательница впер¬
вые в истории человечества выработала великую научную теорию,
то в лице Коперника именно астрономии пришлось впервые
в истории пережить крах предшествующей великой научной
теории.
В дальнейшем всем без исключения научным дисциплинам
доводилось повергать в прах своих идолов. Химики погребали
флогистон. Теория относительности ограничила безбрежность
концепции Ньютона. Открытие Гарвеем кровообращения поста¬
вило крест на предшествующих взглядах в биологии. Но ни
одна смена основополагающих научных представлений не про¬
текала столь же драматично, как крушение астрономической
картины мира Птолемея.
Как мы уже сказали, астрономия намного раньше всех других
естественнонаучных дисциплин, как минимум, со времени Пто¬
лемея, четко определила и объект, и метод своих исследований.
Она занималась, казалось бы, наиболее общей из всех возмож¬
ных сущностей — Космосом, Вселенной. Не случайно, что с глу¬
бокой древности и на протяжении всего долгого Средневековья
именно астрономическая деятельность в наибольшей степени от¬
вечала идеалам научности, а астрономия справедливо слыла
царицей естественных наук. Это обстоятельство отразилось в
бесчисленном количестве фактов: от существования музы астро¬
номии Урании до положения астрономии в квадривиуме средне¬
векового университета. И крушение астрономической теории
Птолемея радикально отозвалось на всем естествознании. Ко¬
перник открыл естествознанию глаза на то, что научная истина
еще отнюдь не составляет истины абсолютной. На базе давно
известного, давно устоявшегося эмпирического материала он
предложил теорию в корне отличную от теории Птолемея.
205
Переходя на язык житейских сравнений, можно сказать, что
на протяжении веков астрономия страдала тяжелым хрониче¬
ским заболеванием. Для своего времени Клавдий Птолемей
внес в эту науку вклад величайшего значения: завершая труды
ученых предшествующих поколений. Птолемей предложил строй¬
ную геометрическую картину, которая позволяла заранее пред-
вычислять положения планет и составлять астрономические
таблицы.
Сам Птолемей скорее всего был далек от мысли, что окру¬
жающий мир устроен в каком-то соответствии с его математи¬
ческой моделью. Он пользовался деферентами и эпициклами
для математических расчетов точно так же, как повсеместно
пользуемся мы теперь нанесенной на глобусе сеткой меридианов
и параллелей, хотя никому не приходит в голову утверждать
исходя из этого, что такая сетка действительно нарисована чер¬
ной краской на поверхности Земли.
Птолемей поставил астрономию на научные рельсы, он свел
воедино формулы, которые позволяли не гадать, а научно пред¬
видеть взаимные положения планет на многие десятилетия впе¬
ред. Но в конечном счете идеи Птолемея были истолкованы как
физическая картина устройства мира, они были беспредельно
усложнены многократным добавлением новых эпициклов и, пре¬
вратившись в окостеневшую церковную догму, стали хрониче¬
ской внутренней болезнью астрономии.
Коперник, подобно Птолемею, также обобщил труды своих
предшественников, и его справедливо уподобить прозорливому
врачу, который не только обнаружил болезнь астрономии, не
только заговорил о ней во всеуслышание, но и сумел поставить
правильный диагноз и указать способы лечения.
Не надо думать, что прописанное Коперником лекарство мол¬
ниеносно возымело действие. Находились люди, которые вообще
отрицали, что астрономия тяжело больна. «Кто осмелится поста¬
вить авторитет Коперника выше авторитета Духа святого?» —
так, вторя Лютеру, спрашивал своих прихожан реформатор
католической церкви в Женеве Кальвин. Находились люди,
готовые искать болезнь совсем в другом месте. Наконец, третьи
пытались согласовать точки зрения Колерника и Птолемея. Но
так или иначе мимо взглядов Коперника нельзя было пройти
молча. Коперника надо было или опровергнуть, или признать
его правоту.
Коперник разрушил средневековую ограниченность, поколе¬
бал веру в то, что вся Вселенная создана исключительно в угоду
человеку. Проблема мироздания благодаря Копернику оказалась
в центре внимания ученых XVI—XVII вв.
Широко известно, что теория Коперника в ее «чистом» виде
на первых порах не могла приблизиться по точности предсказа¬
ния положений планет к модели Птолемея. Чтобы хоть срав¬
206
няться по точности с Птолемеем, Коперник принужден был со¬
хранить многие архаичёские элементы: несколько эпициклов и
эксцентрики. Драматизм положения усугублялся тем, что Копер¬
ник рассматривал только угловые перемещения планет по небо¬
своду, не привлекая внимания к их дальностям, которые выте¬
кали из его теории. Эти дальности значительно изменялись и,
следовательно, в соответствии с изменениями дальностей должны
были изменяться яркости планет. Но это в действительности
происходило совсем не так, как предсказывала теория Копер¬
ника. Она в этом отношении противоречила фактам, и именно
это обстоятельство специально подчеркнул в своем предисловии
А. Оссиандер: «... Кто же настолько неопытен в геометрии и
оптике, чтобы эпицикл Венеры считать за нечто вероятное или
же считать его причиной того, что эта планета иногда более
чем на 40 градусов предшествует Солнцу, иногда же за ним сле¬
дует? Кто же не видит, что, согласно этому предположению,
диаметр планеты должен быть в перигее более чем вчетверо
большим, чем в апогее; видимая же величина ее — более чем
в шестнадцать раз, что противно наблюдениям всех времен?..»
Сколько же мужества потребовалось Копернику, чтобы пове¬
рить в свою правоту и предать огласке свои взгляды. Появление
гелиоцентризма Коперника в дальнейшем в корне изменило
взгляды на науку. Наука не открывает вечных истин, и ученые
постоянно в пути. Заблуждение думать, что не будь Птолемея,
сразу мог бы на пустом месте расцвести гений Коперника.
Кстати, уже после Коперника астрономия совершила ряд сле¬
дующих шагов, передвинув центр мироздания из центра Солнца
в центр Галактики, а впоследствии признав множественность
«островных вселенных» и всякое отсутствие какого бы то ни
было центра. Эти принципиально важные шаги астрономии уже
не отличались драматизмом, поскольку их возможность была
понята в процессе драмы перехода от геоцентризма к гелиоцент¬
ризму.
ЗАКОНОДАТЕЛЬ НЕБА
Двигаясь по следам знаменитых астрономов прошлого, мы
подошли к знакомству с Тихо Браге, заносчивым датским дво¬
рянином, великим астрономом-наблюдателем XVI в., первым
человеком, который, не имея телескопа, сумел серьезно пре¬
взойти по точности наблюдения Птолемея и Улугбека.
Тихо Браге родился в 1546 г. и в юности, учась в универси¬
тете, немного увлекался астрономией. В 26 лет он увидел явле¬
ние, аналогичное тому, которое за полторы тысячи лет до него
побудило взяться за составление звездного каталога грека Гип¬
парха. Тихо Браге вместе со своими современниками увидел
вспышку Новой звезды в созвездии Кассиопеи, которая разго¬
207
релась на небе в 1572 г., была видна даже днем, а полтора года
спустя, постепенно уменьшая свой блеск, совершенно исчезла
из виду, оставив человечество в большом недоумении и сильно
поколебав его доверие к аристотелевым философским догмам
относительно неизменности мира «неподвижных» звезд.
Браге выполнил тщательные измерения и зарисовки Новой
звезды 1572 г. После долгих колебаний, совместимо ли издание
астрономических трактатов с достоинством датского дворянина.
Тихо Браге, возмущенный обилием домыслов, которые без конца
помещались в различных сочинениях, решился выпустить в свет
и свою собственную книгу. Она имела успех. На Тихо Браге
обратили внимание как на мастера тонких астрономических из¬
мерений. Ему повезло: датскому королю намекнули, что в лице
Тихо Браге, если тот покинет Данию, королевство рискует поте¬
рять известного ученого.
Король Фредерик И, не желая упускать случая прославиться,
пожаловал Тихо Браге в ленное владение остров Вен, располо¬
женный недалеко от Копенгагена, в Эресуннском проливе. Здесь
Тихо Браге были предоставлены достаточные финансовые воз¬
можности, и он провел на острове Вен свыше 20 лет.
Под руководством Тихо Браге было запроектировано и по¬
строено несколько новых астрономических инструментов. Они
не были так громоздки, как вертикальный круг Улугбека, а раз¬
вившееся искусство ремесленников позволило сделать их еще
более точными. Тихо Браге оборудовал на Вене две обсервато¬
рии. Одну из них он назвал Ураниборг — «дворец астрономии»
и наблюдал в ней сам. Вторую же — Стьернеборг — «звездный
дворец» он отвел для своих многочисленных ассистентов и уче¬
ников.
В старых книгах по истории астрономии ходят рассказы о
том, что из-за плохого характера и дворянского высокомерия
Тихо Браге постоянно ссорился с окружающими и даже дрался
на дуэлях. В одном из поединков он лишился кончика носа и,
заботясь о сохранении внешности, пользовался серебряным про¬
тезом.
Характер у Тихо Браге был, по-видимому, действительно тя¬
желый, и после смерти короля Фредерика 11 он через несколько
лет напрочь поругался и с придворными, и со своими помощни¬
ками, в результате чего вынужден был в 1597 г. покинуть Вен.
После двухлетних скитаний по Германии Тихо Браге посе¬
лился в столице Священной Римской империи Праге, в импера¬
торской резиденции Рудольфа 11, на положении придворного
астролога и алхимика. Ему исполнилось 53 года, и силы были
уже не те. Кроме того, будучи непревзойденным наблюдателем,
он был, по-видимому, неважным теоретиком. Отдавая должное
Копернику как великому ученому. Браге считал основной целью
своих наблюдений опровержение учения Коперника. Он хотел
208
Астрономические наблюдения Тихо Браге с большим стенным квадрантом.
Из книги «Astronomiae instauratae mechanica», 1598
209
согласовать взгляды Птолемея и Коперника, полагая, что пла¬
неты действительно обращаются вокруг Солнца, как говорит
Коперник, но зато уже Солнце вместе со всеми планетами обра¬
щается вокруг Земли, как говорит Птолемей. Однако ни сам
Тихо Браге, ни оставшийся верным ему ученик Лонгомонтан не
были в состоянии использовать и математически обработать уни¬
кальные по точности материалы двадцатилетних наблюдений
планет. Браге настойчиво искал себе такого помощника, кото¬
рый самостоятельно справился бы с этой головоломной задачей.
В 1600 г. на площади Цветов в Риме был сожжен за свои
убеждения Джордано Бруно. В том же году у Браге появился
новый помощник — немец Иоганн Кеплер.
Отношения Браге с Кеплером стали натянутыми чрезвы¬
чайно быстро. «Тихо такой человек, — писал о нем Кеплер, —
с которым нельзя жить, не перенося жестоких оскорблений».
41NN0 IJ^iNi.iVtTPt'Ifi:
Великий датский астроном
Тихо Браге похоронен в сто¬
лице ЧССР Праге. На над¬
гробной плите близ алтарной
части собора Девы Марии над
Тыном он изображен со знака¬
ми рыцарского достоинства и
небесным глобусом. Собор рас¬
положен близ старинной Ра¬
тушной плогцади и служит ме¬
стом паломничества многочис¬
ленных туристов
Но дни Тихо Браге были уже сочтены. Он умер в 1601 г., оста¬
вив Кеплеру сундук с бесценными результатами своих наблюде¬
ний и завещав опровергнуть учение Коперника.
Кеплеру в это время исполнилось 30 лет. Испытавший бес¬
просветную нужду и голод, обездоленное детство и религиозные
210
преследования, безгранично преданный астрономии, ученый и
мистик, астролог и блестящий математик, неудачник и счастли¬
вец одновременно, Кеплер представляет собой одну из наиболее
драматических фигур в истории астрономии.
«Я писал свою книгу для того, чтобы ее прочли, теперь или
после — не все ли равно? — так замечает Кеплер в своей книге
«Гармонии мира». — Она может сотни лет ждать своего чита¬
теля, ведь даже самому богу пришлось шесть тысяч лет дожи¬
даться того, кто постиг его работу». Это замечание как нельзя
лучше отражает гордый, независимый характер Кеплера, кото¬
рого не сломили самые тяжелые лишения.
Иоганн Кеплер родился в 1571 г. в городке Вейль-дер-Штадт,
в Вюртемберге. Его родители были протестантами. Отец, разо¬
рившийся мелкий торговец, отправился ландскнехтом в Нидер¬
ланды. Мать, женщина сварливая и грубая, была пьяницей. В
раннем детстве Иоганн заболел оспой, и просто чудо, что при
своем.слабом здоровье он вообще остался жив.
Убедившись в полной никчемности сына для обычной работы,
родители отдали его учиться. Здесь Иоганн показал себя с луч¬
шей стороны и, как подававший особые надежды, переводился
из одного церковного учебного заведения в другое, пока не окон¬
чил в 22 года Тюбингенскую духовную академию, которая гото¬
вила протестантских богословов. В Тюбингене Кеплер тайком
познакомился с учением Коперника.
После окончания академии Кеплер занялся преподаванием
и выпустил первую большую астрономическую книгу «Предве¬
стник космографических изысканий, содержащий космографиче¬
скую тайну об удивительном соотношении небесных сфер, а
также истинные и должные причины числа небес, их величин и
периодических их движений, объясненную посредством пяти
правильных геометрических тел».
С современной точки зрения идеи Кеплера, изложенные в
этой книге, выглядят довольно дикими. Суть их состоит вот
в чем.
Математикам известны всего пять правильных многогранни¬
ков: тетраэдр (четырехгранник, правильная пирамида с равно¬
сторонним треугольным основанием, равным боковым граням),
куб (шестигранник), октаэдр (восьмигранник с гранями из рав¬
носторонних треугольников), додекаэдр (двенадцатигранник с
гранями в виде пятиугольников) и 'икосаэдр (двадцатигранник
с гранями в виде равносторонних треугольников). С другой сто¬
роны, Кеплер знал вычисленные Коперником расстояния от
Солнца до шести известных в то время планет.
Кеплер предположил, что, поскольку в мире должна сущест¬
вовать полная математическая гармония, пять планетных
«сфер» могут располагаться вокруг Солнца таким образом,
чтобы между ними вписывались правильные многогранники.
211
Проделанная Келлером вычислительная работа была под
силу только незаурядному математику. Между самыми дале¬
кими сферами Сатурна и Юпитера он поместил куб так, чтобы
вершинами он касался сферы Сатурна, а гранями — сферы
Юпитера. Между Юпитером и Марсом Кеплер поместил тет¬
раэдр и т. д. с тем же расчетом, чтобы гранями каждый много¬
гранник касался внутренней, меньшей сферы, а вершинами был
вписан во внешнюю, большую сферу.
«Предвестник» был встречен научной общественностью с
большим воодушевлением. Попытка дать геометрическую кар¬
тину мира в духе Птолемея с учетом идей Коперника импониро¬
вала многим. Отмечалась также блестящая математическая
подготовка автора. Ознакомившись с «Предвестником», Тихо
Браге тотчас решил, что Кеплер — тот единственный и незаме¬
нимый помощник, в котором он так нуждался.
Стиль работы Кеплера оставался неизменным всю жизнь. Он
был великим математиком-вычислителем, который постоянно
с беспримерным упорством искал гармонию мира и его частей,
который хотел всю совокупность природных явлений выразить
числом и мерой. Многое из того, что сделал Кеплер, кажется
сегодня наивным. Он, например, «точно» вычислил толщину
хрустальной сферы, на которой укреплены неподвижные звезды.
Но, разумеется, не это заставляет нас склонить голову перед
несгибаемой волей «законодателя неба». Кеплер действительно
первым нашел законы, которым подчиняются движения планет.
loannmKefljlerum
16 oS.
Ш. IV.
Гороскоп, составленный
Иоганном, Кеплером в
1608 г. для будущего
известного полководца
времен Тридцатилетней
войны Альбрехта Вал¬
ленштейна
Восемь лет после смерти Тихо Браге императорский матема¬
тик Кеплер, не получавший ни гроша за свою работу от импе¬
ратора, перебивавшийся составлением гороскопов и случайными
212
заработками, живший впроголодь в вопиющей бедности, искал
путь движения Марса. По его собственным словам, «размышляя
и соображая, он чуть не сошел с ума». Но он нашел то, что
искал.
В 1609 г. вышла в свет «Новая астрономия, причинно обо¬
снованная, или физика неба, изложенная в исследованиях дви¬
жения звезды Марс, по наблюдениям благороднейшего мужа
Тихо Браге». В этой гениальной книге Кеплер впервые сформу¬
лировал те положения, которые мы называем теперь первым и
вторым законами Кеплера:
каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов
которого находится Солнце;
планеты движутся по своим орбитам с переменной скоростью
таким образом, что площади, описываемые радиусом-вектором
от центра Солнца до планеты за равные промежутки времени,
оказываются равными.
Третий закон, который был, с точки зрения Кеплера, самым
всеобъемлющим, ему удалось найти не скоро: еще через 10 лет
бесконечных вычислений, бесчисленного варьирования данными,
после сотен неудачных выкладок, которые не обескураживали
и не останавливали Кеплера. Этот третий закон приведен им
в книге «Гармонии мира», вышедшей в 1619 г.:
квадраты периодов обращения планет пропорциональны ку¬
бам больших полуосей их орбит.
В «Гармониях мира», больше, чем в других сочинениях Кеп¬
лера, нашел отражение мистический элемент его творчества. Он
искал гармонии планетных движений с геометрическими фигу¬
рами, с теорией чисел, с музыкой сфер. Многое из того, что
вдохновляло его, оказалось ложным. Но последующие поколе¬
ния нашли у Кеплера то, что позволило заняться дальнейшим
развитием астрономии.
За 10 лет — от «Новой астрономии» до «Гармоний мира» —
Кеплеру пришлось пережить такое, что редко выпадает на долю
одного человека. Его жена и сын умерли во время эпидемии
оспы. Он женился вторично, но вынужден был скитаться по
Германии; бушевала Тридцатилетняя война, окрашенная не¬
истощимой религиозной ненавистью. Протестанту Кеплеру не
находилось места среди католиков — несколько раз, спасая
жизнь, ему приходилось бежать из городов. Престарелая мать
Кеплера в течение 6 лет подвергалась преследованиям и сидела
в тюрьме по обвинению в колдовстве, и Фолько нечеловеческие
усилия сына, императорского математика, спасли ее от пыток
и костра. В качестве астролога Кеплер нанимается на службу
к известному полководцу той эпохи, капризному и грубому Вал¬
ленштейну. И опять полное отсутствие средств к существова¬
нию, нищета, голод, клеймо «протестантского еретика» и «сына
ведьмы».
213
Но Кеплер продолжает работать, несмотря ни на что. Его
книги сжигают, но он пишет новые. Он выпускает «Извлечение
коперниковой астрономии», которое тут же попадает в «Индекс
запрещенных книг». Это руководство с последовательным изло¬
жением гелиоцентрической системы мира написано Кеплером
уже после 1616 г., когда учение Коперника еще не запрещено,
но его книга уже включена в «Индекс запрещенных книг»
Долгое время задумчи¬
вый человек на этом
портрете оставался для
любителей живописи «Не¬
известным мужчиной».
Лишь совсем недавно
эксперты сошлись во мне¬
нии, что перед нами при¬
жизненный портрет Ио¬
ганна Кеплера
С формулировкой «временно задерживается впредь до исправ¬
ления».
В 1627 г. Кеплер завершает завещанную ему Тихо Браге
обработку наблюдений на Вене и выпускает астрономические
таблицы, названные в честь императора Рудольфа И так: «Ру¬
дольфовы таблицы всей астрономической науки, начатые впер¬
вые Тихо Браге, продолженные и доведенные до конца Иоган¬
ном Кеплером». С помощью этих таблиц Кеплер предсказал
ряд редких астрономических явлений в том числе прохождение
Венеры по диску Солнца 1631 г.
Осенью 1630 г., на 59-м году жизни, Кеплер в который раз
едет в Регенсбург, чтобы добиться от казны хотя бы малой то¬
лики из невыплаченного ему за десятилетия императорского
жалованья. Он ехал 400 км верхом, дорогой сильно простудился,
по приезде слег и умер от жестокой горячки. При нем нашли
57 экземпляров изданного им календаря на 1631 г., 16 экземпля¬
ров «Рудольфовых таблиц» и 7 пфеннигов.
Неутомимый труженик Кеплер отличался небывало смелым
полетом творческой мысли и редкостной интуицией. После от¬
214
крытия им законов движения планет под учение Коперника был
подведен надежный фундамент.
Связки черновиков, писем и рукописей Кеплера неоднократно
меняли владельцев, переходя из рук в руки. Их теряли, отыски¬
вали, продавали, передаривали. В XVII в. они чудом уцелели
во время пожара, почти полностью уничтожившего богатую
астрономическую библиотеку Яна Гевелия. В начале XVIII в.
в Лейпциге они были сплетены р 22 тома с тисненным на белых
пергаментных переплетах девизом «Богу и людям». Однако оче¬
редной владелец рукописного наследия Кеплера, пытаясь издать
его, разорился и был вынужден отдать рукописи в залог. Они
прошли новый круг злоключений, и наконец, в 1773 г. при по¬
средстве Леонарда Эйлера рукописный архив Кеплера был при¬
обретен правительством Екатерины II для Санкт-Петербургской
Академии наук. Сейчас они бережно хранятся в Ленинграде,
в архиве Академии наук СССР.
Сменив многих владельцев, кружным путем попал в Ленин¬
град и тот самый экземпляр первого издания книги Коперника,
который достался Кеплеру в наследство от Тихо Браге; экзем¬
пляр, украшенный автографами знаменитых астрономов XVI—
XVII вв. — Рейнгольда, Тихо Браге, Кеплера.
АСТРОНОМЫ ВООРУЖАЮТСЯ ТЕЛЕСКОПАМИ
В церкви Санта-Кроче во Флоренции покоится прах еще
одного выдающегося астронома эпохи Возрождения, неутоми¬
мого экспериментатора Галилео Галилея.
Галилей родился в Пизе в 1564 г., в семье обедневшего фло¬
рентийского дворянина, известного в свое время музыканта-вир-
туоза Винченцо Галилея. Отец Галилея был всесторонне обра¬
зованным человеком, страстно любил искусство и одновременно
увлекался естественными науками, особенно математикой. Но
отец тщательно скрывал свои увлечения от сына. Он хотел,
чтобы сын приобрел специальность, приносящую ему приличный
заработок.
Отец решил учить сына на врача. Но врачебная карьера не
увлекала юного Галилео, и худшие опасения отца сбылись. Сын
увлекся естествознанием.
За отсутствием денег Галилео Галилею не удалось закончить
Пизанский университет, тем не менее он быстро обнаружил свой
талант создателя остроумных физических приборов, смелого
экспериментатора и неплохого лектора.
Галилей начинает преподавать математику и механику сна¬
чала в Пизе, потом перебирается в Падую. Работает он много
и увлеченно, его часто привлекают прикладные задачи. Он зани¬
мается опытами по механике, конструирует машины и-меха-
215
низмы, находит применения своим идеям в инженерном деле и
в фортификации.
Астрономия в XVI в. неразрывно переплеталась и с матема¬
тикой, и с механикой. Галилей по служебному положению обя¬
зан был преподавать астрономию, и не удивительно, что он не¬
однократно имел случай узнать об учении Коперника. Но астро¬
номия как таковая долгое время не входила в круг его интере¬
сов, в котором первое место занимали опыты по механике.
Галилео Галилей в воз¬
расте около 40 лет, неза¬
долго до его первых те¬
лескопических наблюде¬
ний. Возможно, это наи¬
более ранний из сущест-
вующих портретов Гали¬
лея. Написан Доменико
Робусти, сыном выдаю¬
щегося итальянского жи¬
вописца Тинторетто
В отличие от подавляющего большинства современников,
Галилей рассматривал опыт как главный критерий истинности
научных теорий. Ему претило схоластическое отношение к книж¬
ным авторитетам, претило желание познать истину путем
только лишь умозрительных рассуждений.
И в жизни Галилея не обошлось без Новой звезды, — по
современной классификации это звезда также, как и звезда
Тихо Браге, была даже Сверхновой. Она вспыхнула в 1604 г.
в созвездии Змееносца и — как новые звезды всех времен — при¬
влекла к себе неслыханное внимание. Профессор Галилей посвя¬
тил этому явлению специальные лекции, читанные при большом
наплыве слушателей. Однако Галилей считал, что им прихо¬
дится наблюдать не вспышку звезды, а особое свечение, имею¬
щее земную природу, порожденное плотным скоплением земных
испарений, освещаемых Солнцем.
Но вскоре произошли события, определившие всю дальней¬
шую судьбу ученого. «Месяцев десять том^г назад, — рассказы¬
вает Галилей об этих событиях,— до наших ушей дошел слух,
216
что некий нидерландец изготовил «перспективу»*), с помощью
которой зримые предметы, хотя бы и значительно удаленные от
глаза наблюдателя, могли быть отчетливо видимы как бы
вблизи..это и послужило поводом к тому, что я целиком
отдался такой задаче: найти основы устройства подобного
инструмента и выяснить также, из каких материалов я мог бы
построить его ...»
Галилей не был изобретателем подзорной трубы. Но задача
самостоятельного конструирования и отделки нового прибора
пришлась ему по душе. Галилей сумел соорудить себе сначала
трубу с трехкратным увеличением, а потом в короткий срок
довлел увеличение своих труб до тридцатикратного. Его величай¬
шей заслугой является то, что он первым широко использовал
подзорную трубу для астрономических целей.
Осенью 1609 г. Галилей впервые посмотрел на ночное небо
вооруженным глазом. Даже скромного увеличения галилеевой
трубы хватило, чтобы тотчас сделать несколько потрясающих
открытий.
Галилей обнаружил, что поверхность Луны очень неровная.
Как и на Земле, там есть горы и долины.
Неожиданно была раскрыта тайна Млечного Пути. « .. .При
пОмощи перспективы его можно настолько ощутительно наблю¬
дать, что все споры, которые в течение стольких веков мучили
философов, уничтожаются сами собой при наличии наглядной
очевидности, да и мы освобождаемся от многословных диспутов.
Действительно, Галаксия является ни чем иным, как собранием
бессчетного множества звезд, как бы расположенных кучами;
в какую бы ее область ни направить перспективу, сейчас же
взгляду представляется громадное множество звезд, из которых
весьма многие достаточно ярки и вполне ясно различимы; коли¬
чество же звезд более слабых не допускает вообще никакого
подсчета...»
В январе 1610 г. Галилей открывает сразу четыре спутника
Юпитера, которые он в честь великого герцога тосканского
Козимо II Медичи называет «Медичейскими звездами». Этот
дурной пример, как мы знаем, оказался очень заразительным,
но, по счастью, в астрономии не привился. Название же «Меди-
чейские звезды» очень понравилось тосканскому владыке, кото¬
рый поспешил обласкать Галилея, и тот впервые добился снос¬
ных условий для продолжения научной работы, избавившись от
необходимости преподавать.
Не медля, Галилей пишет восторженную книгу «Звездный
вестник», в которой подробно рассказывает о результатах пер¬
*) Слово «телескоп» придумал несколько позже член Римской Академии
рысьеглазых филолог Демизиани; Галилей называл свою зрительную трубу
либо perspicillum — «перспектива», либо occhiale — «подзорная труба».
217
вых телескопических наблюдений. Вокруг открытий Галилея
складывается какая-то нервозная обстановка. Дож и венециан¬
ские сенаторы, кардиналы и прелаты, царедворцы и эрудиты
всех стран стремятся заполучить телескоп или хотя бы раз за¬
глянуть с его помощью в небесные дали.
Новые открытия вызывают ожесточенную полемику. Боль¬
шинство ученых, открыто или тайно, переходит в лагерь против¬
ников Галилея. «Трубы порождают иллюзии», «открытия Гали¬
лея являются оптическим обманом» — вот основные тезисы,
которые повторяются на разных языках.
Но сам Галилей потрясен не меньше других. Он имел возмож¬
ность воочию убедиться в справедливости учения Коперника. Он
продолжает вести наблюдения и делает не менее удивительные
открытия.
Галилей обращает взор к самой далекой, или, в старинной
терминологии, «высочайшей» из известных тогда планет — Са¬
турну. В свой неказистый инструмент он не разглядел, что за
странные пятна — словно два уха — постоянно наблюдаются по
обе стороны диска этой планеты. Галилей решил, что обнару¬
жил два спутника Сатурна, которые подобны открытым им четы¬
рем спутникам Юпитера. «Я нашел, — пишет он в письме, —
целый двор у Юпитера и двух прислужников у старика (Са¬
турна); они его поддерживают в шествии и никогда не отска¬
кивают от его боков».
Не было ничего необычного в те времена в том, что автор
открытия публиковал его в зашифрованном виде. Такой путь
давал возможность, не торопясь, проверить наблюдения и в то
же время сохранить свой приоритет. Галилей поступил в духе
времени. Он предал гласности анаграмму, бессвязный набор
39 латинских букв:
Smiasmrmielmepoetaleumibuvnenugttaviras
Две буквы в этом наборе лишние. Они добавлены произ¬
вольно, чтобы еще больше запутать картину. После их исклю¬
чения из оставшихся букв можно составить латинскую фразу,
заключающую в себе сущность открытия Галилея.
Один-единственный человек из современных Галилею ученых
мог взяться за совершенно безнадежное дело — попытаться
прочесть эту анаграмму. Конечно же, то был не знающий пре¬
град виртуозный математик-вычислитель Иоганн Кеплер. Но
даже для гения Кеплера такая дерзкая задача оказалась непо¬
сильной.
После открытия Галилеем четырех спутников Юпитера Кеп¬
лер предсказывал существование двух спутников Марса. И он
ожидал — он был в этом почти уверен, что предсказанное свер¬
218
шилось, что Галилей открыл теперь именно их, близнецов, спут¬
ников Марса. Отбросив две буквы, Кеплер ухитрился составить
из оставшихся ту фразу, которую подсказывало ему могучее
воображение:
Salve, umbistineum geminatum Martia proles
Привет вам, близнецы, Марса порождение
Изобретательность Кеплера заслуживает восхищения. Но на
этот раз он шел по ложному следу, торопился прийять желаемое
за действительное.
Сам Галилей не заставил публику ждать чересчур долго и
вскоре огласил содержание зашифрованного сообщения. Его
фразу следовало читать:
Altissimum planetam tergeminum observavi
Высочайшую планету тройною наблюдал
Каково же было недоумение Галилея, когда двумя годами
позже он увидел «высочайшую» планету в полном одиночестве!
Старик Сатурн неведомым образом успел растерять своих при-
Галилей без устали пропагандировал тот новый небесный мир, который
открывали взору его телескопы
219
служников. Галилей так и не смог объяснить этого странного
происшествия.
Разгадку удалось найти лишь полстолетия спустя голланд¬
скому ученому Христиану Гюйгенсу. Подобно Галилею Гюйгенс
начал с опубликования анаграммы, и только окончательно убе¬
дившись в справедливости своих выводов, он поведал коллегам
содержание весьма необычного открытия:
Annulo cingitur, tenui, piano, nusquam
cohaerente, ad eclipticam inclinato
Кольцом окружен тонким, плоским, нигде
не прикасающимся, к эклиптике наклоненным
С помощью телескопа Галилей продолжает делать одно по¬
трясающее открытие за другим. Галилей замечает, что планета
Венера «подражает» Луне: она меняет свой вид. Характер смены
фаз Венеры служит решающим доказательством того, что она,
в соответствии со взглядами Коперника, действительно обраща¬
ется вокруг Солнца.
Галилей открывает пятна на Солнце и убеждается, что
Солнце вращается вокруг своей оси.
Галилей пользуется почетом и известностью. Он едет в Рим
и встречает благосклонное отношение со стороны папской курии.
Враги его временно затаились, но они не дремлют. Они неус¬
танно плетут сеть интриг, подчеркивая, какую страшную ересь
заключают в себе открытия Галилея. Они напоминают о том,
что инквизиции уже пришлось недавно иметь дело с еретиком
Бруно. И их отравленные стрелы попадают в цель.
В 1616 г. отцы церкви делают Галилею устное внушение
о недопустимости поддержки учения Коперника. Конгрегация
«Индекса» запрещает дальнейшую публикацию этого учения
впредь до его «исправления». Галилей вновь уходит в опыты
по механике и лишь исподволь продумывает ту книгу, которая
должна стать делом его жизни.
Наконец фортуна как будто оборачивается к Галилею лицом.
На папский трон под именем Урбана VIII восходит кардинал
Маффео Барберини, друг Галилея, который слывет покровите¬
лем наук и искусств.
Галилей спешит завершить свой труд «Диалог о двух важ¬
нейших системах мира, птолемеевой и коперниковой» — сочине¬
ние интересное не только своим содержанием, но и литературной
формой. На протяжении четырех дней три человека — Джован
Франческо Сагредо и Филиппо Сальвиати, реальные люди,
близкие друзья Галилея, и Симпличио, что в переводе на рус¬
220
ский значит «простак», — персонаж, отстаивающий точку зре¬
ния Птолемея, — ведут спор об устройстве мира, приводя на
этот счет бесчисленные доводы и контрдоводы. Галилей стре¬
мится сохранить объективность, не делая никаких окончатель¬
ных выводов, но Сагредо и Сальвиати, которые являются рупо¬
ром мыслей автора, побеждают в споре Симпличио.
Научные трактаты того времени по традиции писались на
латыни, которая считалась языком науки. Галилей написал
свой диалог на живом итальянском языке, с щутками и сочными
сравнениями. Его книга была доступна не только ученым, но и
любому грамотному человеку.
Закончив книгу, Галилей вновь едет в Рим и добивается раз¬
решения цензуры на ее опубликование. Это публицистическое и
открыто «еретическое» сочинение выходит в свет в 1632 г. И тут
врагам Галилея удается нанести ему открытый удар. Против
Галилея возбуждается дело о распространении уже запрещен¬
ного церковью учения Коперника.
С формальной точки зрения Галилей, казалось бы, ни в чем
не виноват. Если кого и можно было в возникшем положении
привлекать к ответственности, так это папских цензоров, разре¬
шивших книгу к изданию. Но замять дело Галилея — не в инте¬
ресах сплотившихся воедино «ученых» гонителей, их цель
«оправдывает» их средства. А папа римский Урбан VIII, настро¬
енный недругами, уже видит в Галилее своего личного врага.
'Галилея вызывают в Рим на процесс. Ученый просит от¬
срочки, ссылаясь на свой преклонный возраст, — ему исполни¬
лось 70 лет. Но его предупреждают, что в случае неявки закуют
в цепи и доставят силой.
Галилей прибывает в Рим, где следственные органы католи¬
ческой церкви подвергают его четырем допросам, последний из
которых для вящей убедительности проходит в зале для пыток.
Галилея признают виновным в предъявленных обвинениях и
приговаривают к пожизненному тюремному заключению.
Галилея подвергают унизительной процедуре отречения от
своих взглядов. Стоя на коленях, с веревкой на шее, при боль¬
шом стечении «отцов церкви» Галилей должен был зачитать
подготовленный для него текст покаяния:
«Я, Галилео Галилей, сын покойного Винченцо Галилея из
Флоренции, на семидесятом году моей жизни, лично предстоя
пред судом, преклонив колени пред Вашими Преосвященствами,
высокопреподобными господами кардиналами, генеральными
инквизиторами против ереси во всем христианском мире, имея
пред собой святое евангелие и возлагая на него руки, клянусь,
что всегда веровал, теперь верую и, при божьей помощи, впредь
буду верить во все, что содержит, что проповедует и чему учит
святая католическая церковь... Отрекаюсь, проклинаю и гну¬
шаюсь ереси движения Земли!.. »
221
По законам инквизиции раскаявшийся грешник, повторно
впавший в ересь, должен был тотчас же подвергнуться сожжению
на костре. Поэтому с обыденной житейской точки зрения очень
маловероятно, чтобы Галилей, принужденный к отречению, ре¬
шился бы во время этой процедуры при множестве свидетелей
вслух высказать свое подлинное научное кредо. Но исторически
Отречение Галилея (по картине Роберта Флери)
достоверно, что бунтарский дух Галилея не был сломлен выпав¬
шим на его долю тяжким испытанием. И, как водится, с неко¬
торым преувеличением отражая исторические факты, изустное
предание сохранило рассказ о том, что старик Галилей, подняв¬
шись с колен, сказал своим судьям: «Ерриг si muove» — «А все-
таки она вертится!»
Галилею заменили тюремное заключение на домашний арест,
но до конца жизни он оставался под надзором церкви. Ему за¬
претили беседовать на астрономические темы, и даже когда он
в 1637 г. полностью ослеп, не освободили от специально пристав¬
ленных монахов. Несмотря ни на что Галилей продолжает зани¬
маться научной работой, и в последние годы жизни, уже после
процесса, он добивается издания в Нидерландах крупной ра¬
222
боты «Беседы и математические обоснования двух новых наук,
касающихся механики и местного движения», в которой подво¬
дит итоги своих исследований по механике.
Галилей умер в 1642 г. в возрасте почти 78 лет, на руках
своих учеников Вивиани и Торричелли. Через сто лет прах Гали¬
лея с почестями был погребен в достойной его памяти усыпаль¬
нице церкви Санта-Кроче, рядом с прахом Микеланджело, Ма¬
киавелли и известного драматурга Витторио Альфьери.
ПРИЗНАНИЕ ПОТОМКОВ
Писатели далекого прошлого сравнивали науку с величест¬
венным храмом, воздвигнутым неусыпными трудами лучших
умов человечества. Казалось совершенно очевидным, что храм
науки предстоит только расширять да украшать, но ни о какой
серьезной перепланировке его не может быть и речи. Однако
такое очевидное представление не выдержало испытания прак¬
тикой. Эпохи спокойной достройки храма науки время от вре¬
мени сменяются бурными периодами коренной реконструкции,
когда пересмотру подвергаются даже его устои. На языке науко¬
ведения это означает, что прогресс науки не кумулятивен; в
истории науки эпохи спокойного накопления знаний сменяются
скачками, которые мы называем научными революциями.
Г алилео Г алилей — вместе с Джордано Бруно и Иоганном
Кеплером — принадлежит к когорте самых ярких и характерных
деятелей великой научной революции, которая произошла в
Европе на рубеже XVI и XVII вв. В ходе этой революции резко
изменилось положение науки в обществе, цели науки, средства
их достижения, весь арсенал идеалов и норм научного творче¬
ства.
Освежим в памяти характерные приметы науки Средневе¬
ковья. Вряд ли кто возьмется отрицать ту огромную распростра¬
ненность, какую имела астрология в средневековой Европе.
Можно ли полагать не имеющим силы то обстоятельство, что ей
отдавали дань все без исключения ведущие астрономы многих
столетий. В чем же коренятся причины ее популярности? Каково
влияние астрологии на астрономию? И что же на самом деле
лженаучного она в себе таила?
Высшие цели астрологии заключались в отыскании законо¬
мерностей между расположением светил и событиями на Земле.
Но разве теоретический прогноз явлений на основе эмпирически
установленных закономерностей не остается центральной зада¬
чей современной науки? Разве астрологи, накапливая эмпири¬
ческий наблюдательный материал, не шли точно тем же науч¬
ным путем, каким шли, скажем, ботаники, химики или: зоологи?
Разве не было, между прочим, установлено, что важные для
мореходства и рыболовства морские приливы и отливы вызы¬
223
ваются Луною, т. е. небесные светила в отдельных случаях дей¬
ствительно имеют непосредственное отношение к событиям на
поверхности Земли.
Выходит, астрологам неправомерно ставить в вину ни цели,
ни средства их деятельности. Их беда заключалась* в том, что
они, следуя убеждениям современного им общества, искали на
Земле проявления божественного промысла. Сегодня наука не
признает, что существуют божественные си)1ы, влияющие на
судьбы людей. Но ведь в глазах любого средневекового чело¬
века все обстояло совершенно иначе. А. Я. Гуревич, автор книги
«Категории средневековой культуры», характеризует эту ситуа¬
цию: «... Мы ничего не поймем в средневековой культуре, если
ограничимся соображением, что в ту эпоху царили невежество и
мракобесие, поскольку все верили в бога, — ведь без этой «гипо¬
тезы», являвшейся для средневекового человека вовсе не гипо¬
тезой, а постулатом, настоятельнейшей потребностью всего его
видения мира и нравственного сознания, он был неспособен
объяснить мир и ориентироваться в нем. То была — для людей
Средневековья—высшая истина, вокруг которой группировались
все их представления и идеи, истина, с которой были соотнесены
их культурные и общественные ценности ...»
Не будем же совершать распространенной ошибки и путать
пагубный мирской и духовный деспотизм церкви с идеей суще¬
ствования единого верховного божества. Астрология существо¬
вала благодаря твердой убежденности общества, что у бога есть
достаточно досуга, чтобы не только заняться делами каждого
отдельного человека, но еще и поставить его в известность о
своих намерениях. За исключением этой ведущей неправильной
предпосылки, все остальные устремления астрологии целиком
относились к области подлинной науки в самом что ни на есть
ее современном понимании. Влияние астрологии на астрономию
было в ряде отношений положительным, поскольку она стиму¬
лировала накопление богатого фактического материала.
В Новое время, грубо говоря, начиная с XVII в., в связи с
изменившимися социально-экономическими условиями ради¬
кальному переосмыслению подверглась исходная установка
научного исследования. Бог перестал составлять сущность При¬
роды и, тем самым, цель познания; он был отделен от Природы,
вознесен на недосягаемую высоту и по большей части перестал
волновать ученых. Человек же, невзирая на его якобы «боже¬
ственное» происхождение, снизошел до положения части При¬
роды, причем выяснение законов Природы на основе экспери¬
мента и математизации кратчайшим путем вело его к увеличе¬
нию власти над окружающим миром, к использованию им сил
Природы, к его материальному обогащению. Наука всерьез за¬
нялась окружающей Природой, а изучение божественных сущ¬
ностей было оставлено в удел философии и теологии. Пути
224
науки и религии начали резко расходиться. Они вступили в не¬
примиримый конфликт.
Каковы же главные черты научной революции, в результате
которой средневековая наука, включая астрологию, уступила
место науке Нового времени? Как мы уже сказали, они заклю¬
чаются в смене оснований науки, пересмотре идеалов и норм
научного творчества. В самом сжатом виде эта позиция образно
выражена Галилеем. Он учил, что в мире существуют две книги.
Одна — Библия — книга божественного откровения, и она «недо¬
ступна» ученым. Зато другая книга — книга Природы — напи¬
сана на языке математики, и ее прочтение не зависит от рели¬
гии; оно-то и составляет предмет истинной науки. Так Галилей
подводил философское обоснование под право науки освобо¬
диться от пут церковных догм.
Всем примером своей жизни отстаивал Галилей идеалы новой
науки. Как в капле воды его творческая установка отразилась
в истории внедрения в практику телескопа. Мы уже упоминали,
что Галилей не был первооткрывателем подзорной трубы. Он
узнал об этой чудо-трубе от других. Больше того, историкам
науки давно известно, что он не был и первым из людей, кто
догадался устремить подзорную трубу в звездные выси. Совер¬
шенно независимо от Галилея и даже раньше Галилея внешний
облик Луны с помощью телескопа зарисовал английский мате¬
матик Томас Харриот. Одна из зарисовок Харриота, уцелевшая
в архивах, датирована 29 июля 1609 года. Приоритет открытия
Медичейских светил оспаривал у Галилея немец Симон Марий.
В чем же дело? Почему потомки вот уже четвертое столетие
преклоняются перед именем Галилея? Жизни и деятельности
Галилея посвящены тысячи книг на всех языках мира, и нас го¬
раздо меньше занимают биографии его современников Томаса
Харриота и Симона Мария.
Да, Галилей не первым посмотрел на Луну, возможно и на
Юпитер, и на Венеру. Но он был первым, кто благодаря настой¬
чивости и проницательности ума в полной мере понял, «разгля¬
дел» великое значение своих открытий. У него хватило энергии
выполнять наблюдения там, где другие останавливались, и хва¬
тало мужества во всеуслышанье сообщать миру о своих «кра¬
мольных» открытиях.
Что следует из анализа зарисовки Луны, выполненной Хар-
риотом в 1609 году? Ясно следует то, что ее автор совершенно
не отдавал отчета ни в физической сущности, ни в значимости
выполненных наблюдений. Он честно зарисовал хитросплетение
темных и светлых пятен на лунном диске, даже не задаваясь
вопросом об их происхождении. Харриот вовсе не понял, что
яркие точки вблизи границы света и тени являются освещен¬
ными Солнцем горными вершинами, а черные «острова» — тени
на дне глубоких лунных кратеров. Из-за этого в его зарисовке
8 А. А. Гурштейн .225
современному астроному бросается в глаза множество курьезов
и несуразностей.
А что утверждал по этому поводу полгодд спустя в «Звезд¬
ном вестнике» Галилео Галилей? «... С полной уверенностью,—
пишет он, — мы можем считать поверхность Луны не являю¬
щейся совершенно гладкой, ровной и с точнейшей сферичностью,
как великое множество философов думает о ней и о других
небесных телах, но наоборот неровной, шершавой, покрытой
Одна из зарисовок Луны,
выполненная Галилеем. В
отличие от Томаса Харри-
ота, который увидел на
диске Луны лишь беспоря¬
дочное чередование светлых
и темных пятен, Галилей
сразу же сделал правиль¬
ные выводы об особенно¬
стях лунной поверхности
впадинами и возвышенностями, совершенно так же, как и по¬
верхность Земли, которая то здесь, то там отмечается горными
хребтами и глубокими долинами... »
Как видно на этом примере, Галилей не только сделал пра¬
вильное заключение применительно к поверхности Луны. Он
сразу же пошел дальше и дальше. Он подверг сомнению авто¬
ритет Священного писания по поводу идеальности небесных тел.
Он правильно истолковал все остальные свои наблюдения. Он,
наконец, сделал великий вывод, что телескопические открытия
раз и навсегда утверждают правоту гелиоцентрической системы
мира Николая Коперника.
Вот почему в умах потомков начало телескопических наблю¬
дений неразрывно связано с именем Галилео Галилея. И его
судьба оказывается в центре жарких дебатов вплоть до наших
дней. «Телескопы порождают иллюзии»,—таков был лозунг
старой науки. И не надо, следовательно, ими заниматься: есть,
мол, дела поважнее! Галилей же руководствовался мыслью о
том, что для прочтения книги Природы надо не отвергать, а
совершенствовать телескоп, использовать любую возможность
для расширения конкретных, фактических знаний! Он связал
свои телескопические открытия с гелиоцентрическими воззре¬
ниями Коперника и, тем самым, нанес смертельный удар господ¬
ствовавшим догмам.
226
Судилище над Галилеем сохранилось в памяти людей одной
из наиболее зловещих страниц истории католической церкви.
На протяжении четырех веков позорный процесс оставался сим¬
волическим воплощением подлинного отношения католицизма
к прогрессу науки. Лишь в середине XX в. на так называемом
II Ватиканском соборе (1962—1965 гг.) иные «отцы церкви»
в радении о реноме католицизма подняли голоса в «защиту»
Галилея. Желая создать впечатление обновления существа ка¬
толицизма, они отстаивали необходимость реабилитировать уче¬
ного. « .. .И не следует говорить необдуманно, что это дело отно¬
сится к далекому прошлому, — заявлял на соборе один из фран¬
цузских епископов. — Осуждение этого человека не было отме¬
нено. Многочисленные ученые считают, что церковь и сегодня
относится к науке так, как теологи, осудившие четыре столетия
назад этого великого и честного человека. Было бы знамена¬
тельным жестом, если бы церковь воспользовалась четырехсот¬
летием со дня рождения Галилея и смиренно реабилитировала
его...» Кстати, лишь сорока годами раньше в 1920 г. папа рим¬
ский приобщил к лику святых народную героиню Жанну
д'Арк — единственную среди многих тысяч известных и безвест¬
ных жертв инквизиции XV в. И только во второй половине
XX в. были официально упразднены столь одиозные учреждения
католицизма как конгрегация инквизиции и Индекс запрещен¬
ных книг.
Обсуждение реабилитации Галилея занядо у папской курии
15 лет. Пу1бличное признание, что Галилео Галилей несправед¬
ливо пострадал от инквизиции, последовало от главы римско-
католической церкви через 337 лет после смерти великого
итальянца.
Тщательные наблюдения Галилея поныне приносят ощути¬
мую практическую пользу. В том же 1980 г., когда церковь ре¬
шилась «оправдать» Галилея, журналы его наблюдений были
заново просмотрены историками астрономии. Оказалось, что
зимой 1612—1613 гг. Галилей несколько раз зарисовал звездочку
в таком месте, где близко нет ни одной звезды, доступной по
блеску его телескопу. Небрежность?... Ошибка?!... Вовсе нет.
Удалось установить, что Галилей в 1612—1613 гг. наблюдал пла¬
нету Нептун. Разумеется, в свой крохотный телескоп он не был
в состоянии различить диск планеты. Он не мог даже вообра¬
зить, что натолкнулся на новую планету, об открытии которой
нам предстоит рассказать много позже. Пока же отметим, что
благодаря зоркости Галилея астрономам удалось восстановить
на небе положение планеты Нептун за 233 года до ее открытия.
Воистину Галилео Галилей и сегодня шагает в ногу с веком.
Гений Галилея подготовил почву для окончательной выра¬
ботки основ классической механики и классической астрономии,
что было сделано Ньютоном.
8* 227
ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
в старости Ньютон заметил как-то, что если он и сумел до¬
биться в науке важных результатов, то только потому, что стоял
на плечах исполинов. Впрочем, такие высказывания в ту пору
были далеко не новы. За семьсот лет до Ньютона некто Бернард
Шартрский говорил ученикам; «Мы подобны карликам, усев¬
шимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем
они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому,
что мы их выше, но потому, что они нас подняли и увеличили
наш рост своим величием».
В этих образах заключен великий смысл, и именно их мы
вынесли в заголовок второй части нашей книги, посвященной
истории идей и методов современной астрономии. Преемствен¬
ность крупных научных открытий — их важнейшее и неотъемле¬
мое свойство. Коперник, Кеплер, Галилей, Ньютон — это единая
линия развития астрономической науки.
Ньютон широко известен своими работами в области меха¬
ники и оптики, он первым разложил солнечный свет в спектр
и разработал дифференциальное исчисление, далеко двинул впе¬
ред многие разделы математики и физики. И малой доли этих
работ за глаза хватило бы, чтобы навеки прославить имя лю¬
бого ученого. Но Ньютону принадлежит и еще одна заслуга, ко¬
торая по сути дела затмила все остальные: он сформулировал
закон всемирного тяготения.
Всю свою жизнь Ньютон руководствовался знаменитым
принципом: hypotheses non fingo — «гипотез не выдумываю».
Этот-то принцип и нашел самое яркое воплощение в формули¬
ровке закона всемирного тяготения:
все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропор¬
циональной их массам и обратно пропорциональной квадрату
расстояния между ними.
Ньютон открыл закон, управляющий взаимодействием тел,
без всякого рассмотрения природы, или причин этого взаимо¬
действия: он дал образец рещения физической задачи матема¬
тическими методами.
Закон всемирного тяготения содержит обобщенное матема¬
тическое выражение некоторой единой физической зависимости,
исходя из которой, как следствия, можно объяснить очень ши¬
рокий круг наблюдаемых в природе фактов. В качестве следст¬
вий из закона всемирного тяготения могут быть получены и за¬
коны Кеплера.
На склоне лет, сидя в саду за чаем со своими близкими,
Ньютон вдруг вспомнил, как много лет назад, в похожей обста¬
новке, падающее на землю яблоко навело его на мысль об общ¬
ности закона, управляющего и падением яблока, и движением
Луны вокруг Земли. Со слов племянницы Ньютона эту историю
228
поведал миру Вольтер, и она стала настолько популярной, что
имя Ньютона и закон всемирного тяготения доныне не отде¬
лимы от падающего яблока.
Внешне жизнь Ньютона небогата событиями. Она протекала
в основном спокойно, мирно и однообразно. Исаак Ньютон
Исаак Ньютон (портрет из Нацио-
нальной портретной галереи в Лон¬
доне). Он родился 25 декабря 1642 г.
по старому стилю, чему соответст¬
вует 4 января 1643 г. по новому
стилю (разница составляет 10 дней).
Протестантская Великобритания вве¬
ла григорианский календарь (новый
стиль) лишь в 1752 г., поэтому анг¬
лийские справочники и энциклопедии
приводят дату рождения Ньютона
по старому стилю. Так же поступают
в большинстве других стран. В СССР
распространено правило указывать
даты по новому стилю. В этом кро¬
ется причина расхождения года рож¬
дения Ньютона во многих публика¬
циях. Из-за неправильного перевода
даты рождения Ньютона на новый
стиль в ряде изданий ошибочно при-
вддится 5 января 1643 г.
родился в Великобритании, в деревушке Вульсторп в 1642 г. —
в год смерти Галилея и через 100 лет после смерти Коперника.
В 18 лет он поступил учиться в Кембриджский университет,
но его занятия были неожиданно прерваны страшной эпидемией
чумы, от которой в одном только Лондоне за лето 1665 г. по¬
гибла 31 тыс. жителей. Полный новыми знаниями и новыми
мыслями студент Ньютон вернулся в Вульсторп и провел в вы¬
нужденном «творческом отпуске» около двух лет. Этот «отпуск»
имел колоссальное значение для Ньютона, так как именно в
это время в его сознании оформилось большинство идей, разра¬
ботке которых он посвятил всю последующую жизнь. В 1665—
1667 гг., когда Ньютону не исполнилось еще и 25 лет, он подо¬
шел к закону всемирного тяготения.
Ньютон закончил университет, и в последующем занимался
научными исследованиями и немного преподаванием, хотя педа¬
гогом он был плохим.
Ньютон никогда не был женат, никогда не выезжал за пре¬
делы Англии. Большую часть времени он обычно бывал погру¬
жен либо в опыты, либо в раздумья и вообще казался окружаю¬
щим рассеянным и молчаливым. Непродолжительное время
Ньютон был членом парламента от университета, и предание
229
сохранило анекдот о том, что депутаты услышали его голос
лишь один раз, когда он попросил привратника закрыть фор¬
точку, чтобы выступающие не простудились.
Уже будучи признанным ученым, в возрасте 53 лет, Ньютон
получил пост хранителя, а впоследствии главного директора
Монетного двора. Талант Ньютона проявился и в реорганизации
монетного дела Великобритании, которое оказалось поставлен¬
ным настолько хорошо, что через века стало основой дальней¬
шей экономической экспансии английского капитализма.
В 1703 г. Ньютон был избран президентом Лондонского Ко¬
ролевского общества*) и оставался им до конца жизни. В 1705 г.
королева пожаловала ему дворянский титул, и он стал имено¬
ваться сэром Исааком. Ньютон умер в 1727 г., в возрасте 85 лет,
и был похоронен в Вестминстерском аббатстве, национальном
британском пантеоне. «Здесь покоится все, что было бренным
в Ньютоне» — гласит одна из надписей на его памятнике. В дру¬
гой надписи процитирована строка из Лукреция: «Разумом он
превзошел род людской».
Биографы Ньютона соревновались в придумывании превос¬
ходных степеней в оценке его деятельности. Но вряд ли можно
оценить ее проще и лучше, чем это сделал сам Ньютон неза¬
долго до смерти: «Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам
себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском,берегу,
развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю каме¬
шек более цветистый, чем обыкновенно, или красивую раковину,
в то время как великий океан истины расстилается передо мной
неисследованным».
В науке Ньютон, подобно Копернику, объединил разрознен¬
ные представления своих предшественников и, опираясь на
плечи исполинов, создал общую физическую концепцию, заста¬
вив физику на протяжении последующих трехсот лет говорить
его языком.
Подобно Копернику, Ньютон очень придирчиво относился
к результатам своей научной работы. Если исследованиями про¬
блемы тяготения Ньютон занимался в 1665—1667 гг., когда ему
не исполнилось еще 25 лет, то опубликован закон всемирного
тяготения был 20 лет спустя. Книга «Математические начала
натуральной философии», принесшая ее автору славу одного из
величайших ученых всех времен, вышла в свет лишь в 1687 г.,
когда Ньютону было уже 45 лет.
Так же как и у Коперника, у Ньютона был свой «добрый
гений», — молодой, полный энтузиазма помощник, который
всеми силами способствовал завершению и публикации труда
своего великого соотечественника. Это был блестящий астроном
*) Название Лондонского Королевского общества носит британская Ака¬
демия наук.
230
Эдмонд Галлей, известный в астрономии несколькими важными
открытиями. В частности, он открыл собственные движения
«неподвижных» звезд и периодичность возвращения к Земле
кометы, получившей впоследствии его имя.
Человек в высшей степени разносторонний, Галлей был соз¬
дателем таблиц страхования жизни, редактировал классические
тексты и отыскал место высадки в Британии Юлия Цезаря.
На 65-м году жизни он был назначен королевским астрономом и
не испугался избрать своей первой целью позиционные наблюде¬
ния Луны в течение 18-летнего цикла обращения узлов лунной
орбиты. Эти наблюдения он и довел в действительности до
конца. Таким был тот, кто убедил Ньютона издать свой труд и
взял на себя его редактирование.
Из-за отсутствия у Королевского общества денег Галлей от¬
дал на издание книги Ньютона собственные сбережения. Он был
вовсе небогат и получил от Королевского общества в порядке
возмещения затрат сначала 50 экземпляров книги «История
рыб», а потом еще 20 экземпляров той же книги.
Закон всемирного тяготения нашел признание далеко не
сразу, особенно на континенте. История признания этого
закона — история геодезических измерений размеров Земли.
Выводя одно из следствий закона всемирного тяготения, Ньютон
рассуждал примерно следующим образом.
Вообразим, что в теле Земли прорыты две глубочайшие
шахты, которые доходят до центра Земли и там соединяются
(см. рисунок). Одна шахта прорыта строго вдоль оси вращения
Земли, а другая, перпендикулярная к ней, — строго в плоскости
экватора. Если такие шахты заполнить водой, то она сможет
переливаться из одной шахты в другую и в конце концов зай¬
мет положение, соответствующее фигуре равновесия.
Если бы Земля не вращалась вокруг оси, на воду в шахтах
действовали бы совершенно одинаковые силы тяготения, и в
обеих шахтах ее уровень установился бы на одинаковом рас¬
стоянии от центра. Фигура равновесия имела бы в этом случае
форму шара.
Однако Земля не неподвижна, она вращается вокруг своей
осн. При этом вода в экваториальной шахте приобретает цент¬
ростремительное ускорение. За счет этого давление воды на дно
в экваториальной шахте меньше, чем в осевой шахте. Понятно,
что равновесие наступит лишь в том случае, когда в эквато¬
риальной шахте уровень воды повысится.
Таким образом, закончил свои рассуждения Ньютон, Земля,
представляющая собой фигуру равновесия, должна иметь утол¬
щение на экваторе или, что то же, быть сплюснутой у полюсов.
Приведенные рассуждения Ньютона показывают, что он
впервые рассмотрел поверхность Земли как поверхность фигуры
равновесия. При этом он предполагал, что плотность всех частей
231
Земли одинакова, т. е. Земля является телом однородным. Счи¬
тая Землю состоящей из бесконечного множества отдельных
L,
Рассуждение Ньютона о фигуре равновесия вращающейся Земли. Схема
справа внизу поясняет принцип определения фигуры Земли из измерений
двух дуг меридиана Ц и в Г на разных широтах
частичек, он, как это следует из закона всемирного тяготения,
полагал, что каждая частичка притягивает к себе все остальные
и в свою очередь притягивается ими. Из теоретических расчетов
на основе сделанных предпосылок следовало, что расстояние
от центра Земли до полюса должно быть на 0,43% (около
28 км) короче расстояния от центра до экватора.
Теоретический вывод Ньютона оспаривался многими его со¬
временниками, которые считали, что Земля в целом либо имеет
форму правильного шара, либо не сжата, а, напротив, вытянута
у полюсов и имеет форму яйца. «Oblatum sive oblongum» —
«сжатая или вытянутая» — вот спор, который оказался в центре
внимания науки на рубеже XVII и XVIII вв. Решить этот спор
могли только астрономы и геодезисты.
Если Ньютон прав, то сечение Земли по меридиану должно
иметь форму эллипса. Конечно, земной эллипс сжат очень не¬
232
много, гораздо меньше, чем это показано на рисунке. Но для
того, чтобы лучше понять последующие рассуждения, использо¬
ван эллипс с сильно преувеличенным сжатием.
Итак, пусть сечение Земли по меридиану имеет, согласно
Ньютону, форму эллипса. Тогда дуги, соответствующие разности
широт в Г, в разных частях эллипса уже не будут равны между
собой. На рисунке хорошо видно, что для эллипса, сжатого
у полюсов, полярная дуга должна быть немного длиннее, чем
экваториальная. Если бы Земля' имела форму яйца, то сечение
по меридиану тоже имело бы форму эллипса, но в этом случае
полярная дуга оказалась бы короче экваториальной.
Таким образом, перед геодезистами встала ясно сформули¬
рованная задача. Необходимо с максимальной точностью изме¬
рить две дуги меридиана: одну на севере, ближе к полюсу, дру¬
гую на юге, ближе к экватору, после чего сравнить их. В случае,
если полярная дуга окажется длиннее экваториальной, прав
Ньютон. Если же полярная дуга окажется короче, то правы его
противники: Земля имеет форму яйца.
Виллеброрд Снеллиус
(1580—1626) — голланд¬
ский астроном и мате¬
матик, первым использо¬
вавший для определения
больших расстояний на
поверхности Земли метод
триангуляции
Точные измерения протяженных расстояний по пересеченной
местности всегда вызывали большие трудности и не могли вы¬
полняться с требуемой точностью. Удачный метод измерения
больших расстояний удалось дать примерно за полвека до опи¬
сываемых событий, в 1614 г., голландскому астроному и матема¬
тику Снеллиусу, предложившему пользоваться для этой цели
цепочками треугольников. Слово «треугольник» звучит по-ла¬
тыни как «триангулум», а поэтому метод Снеллиуса получил на¬
звание триангуляции.
233
Математические основы триангуляции крайне просты. Вся¬
кий плоский треугольник, как известно, состоит из шести эле¬
ментов: трех сторон и трех углов. Если в треугольнике даны
одна сторона и два угла, то такой треугольник можно «решить».
Использование метода триангуляции для измерения больших расстояний на
пересеченной местности с естественными преградами
Т. е. ИСХОДЯ из известных элементов с помощью определенных
формул вычислить величины неизвестных элементов. То же
самое относится и к так называемым сферическим треугольни¬
кам, т. е. треугольникам, построенным на поверхности шара.
Отсюда нетрудно понять существо метода триангуляции.
Пусть необходимо измерить расстояние между флажками,
поставленными в точках А и Б (см. рисунок). Чтобы выполнить
234
такое измерение непосредственно, потребовалось бы снести зна¬
чительную часть домов, вырубить в лесу просеку, засыпать
овраг и построить мост через реку. Стоимость всех этих работ
выразится огромной суммой. На их выполнение уйдет немало
времени.
Применение метода триангуляции позволяет обойти- эти
трудности. Поставим на дороге в точке В еще один флажок и
измерим с максимально возможной точностью линию АВ.
Дорога на этом участке прямая, ровная, и поэтому измерение
может быть выполнено легко. Назовем измеренную линию
базисом.
Обследовав местность, отметим флажком еще одну точку Г
так, чтобы с нее были хорошо видны флажки в точках А, Б п В.
Теперь пункты Л, В и Г образуют на поверхности Земли тре¬
угольник, в котором сторона АВ известна. Остается измерить
два угла, например в точках В и В, после чего, решив треуголь¬
ник, можно получить длины сторон АГ и ВГ и величину угла
в точке А. Получив длину стороны ВГ, будем действовать
дальше и измерим в точках В и В два угла треугольника ВВВ.
Зная длину стороны ВГ и значения углов в точках В и Г, отме¬
ченные на рисунке двойной дужкой, вычислим длины сторон ВБ
и Гб и величину угла в точке В. Таким образом, на поверхности
Земли будут построены два треугольника АВГ и ВВВ, в которых
известны все углы и все стороны. Теперь вычислим искомое рас¬
стояние АБ, и поставленная задача разрешена.
Основное достоинство триангуляции заключается в том, что
она сокращает до минимума дорогостоящие и исключительно
трудоемкие линейные измерения. Они сводятся лишь к опреде¬
лению длины базиса, причем базис может быть выбран там, где
его легче всего измерить. Наибольший объем работ в триангу¬
ляции составляют не линейные, а угловые измерения, выполне¬
ние которых сопряжено с гораздо меньшими трудностями. Для
угловых измерений не имеет существенного значения, течет ли
между пунктами река, растет ли кустарник или расположен глу¬
бокий овраг. Важно только, чтобы из одного пункта можно
было беспрепятственно видеть другой. А этого, как правило,
всегда можно добиться, если заранее намечать пункты на основе
подробного знакомства с местностью.
Цепочки, состоящие из многих треугольников, позволяют
с очень высокой точностью измерять на поверхности Земли рас¬
стояния в сотни и тысячи километров. В вершинах треугольни¬
ков строят специальные геодезические знаки — вышки, благо¬
даря которым стороны каждого из измеряемых треугольников
могут достигать 20—30 км. В прежнее же время в качестве пунк¬
тов триангуляции использовались крепостные башни, коло¬
кольни и другие стоящие на высоких местах заметные соору¬
жения.
235
Под руководством директора Парижской обсерватории
Джана Доменика Кассини большие триангуляционные работы
еще при жизни Ньютона выполнялись во Франции вдоль Париж¬
ского меридиана. Но эти измерения, затянувшиеся‘ на долгие
годы, так и не разрешили ожесточенного спора о форме нашей
планеты. Кассини до самой смерти оставался яростным против¬
ником «сплюснутой» Земли. Той же ошибочной точки зрения
придерживался и унаследовавший пост директора Парижской
обсерватории Кассини-сын.
Окончательно вопрос о форме Земли был решен только в ре¬
зультате триангуляционных измерений двух дуг, расположен¬
ных в таких местах, где разность длин одного градуса меридиана
наиболее заметна: одной — вблизи экватора и другой — по воз¬
можности близкой к полюсу.
Весной 1735 г. фрегат, на борту которого находились фран¬
цузские академики Бугер, Кондамин, Годен и их помощники,
взял курс на Перу. А через год, в 1736 г., Францию покидали
академики Мопертюи, Клеро, Камюз, Лемонье и шведский
физик Цельсий. Их путь лежал на север в далекую, занесенную
снегом Лапландию. Там, на границе Швеции и Финляндии,
в долине реки Торнео должна была измеряться северная дуга.
Подробное описание работы этих двух экспедиций, навсегда
вошедших в историю науки, читается как захватывающая по¬
весть. Нестерпимая жара перуанских Кордильер, тропические
ливни, лихорадка и нападения индейцев — вот с чем столкну¬
лась экспедиция Бугера. Непроходимые болота, сырой промозг¬
лый туман и лютая стужа выпали на долю экспедиции Мо¬
пертюи.
Первой закончила свою работу северная экспедиция. И уже
сравнения ее результатов с результатами прежних измерений на
территории Франции оказалось достаточным, чтобы доказать
реальность сжатия Земли у полюсов.
Вернувшийся в Париж в меховой, невиданной французами
лапландской шапке Мопертюи был принят как национальный
герой. Это был тот самый человек, который, по выражению
Вольтера, «приплюснул Землю и всех Кассини». В честь Мопер-.
тюи’ была выбита золотая медаль, на которой он изображен
в этой шапке, закутанный в меха, с палицей Геркулеса в одной
руке и сплюснутой Землей в другой.
Впрочем, вскоре, поссорившись с Мопертюи, тот же остро¬
слов Вольтер не преминул кольнуть его язвительной эпиграм¬
мой:
Посланец физики, отважный мореход,
Преодолев и горы, и моря,
Влача квадрант средь снега и болот,
Почти что превратившись в лопаря,
Узнал ты после множества потерь.
Что знал Ньютон, не выходя за дверь!
236
Полувековой труд французских академиков окончательно
доказал, что форма Земли, согласно Ньютону, соответствует
фигуре, которая получается путем вращения эллипса вокруг его
малой оси. Такая фигура называется в геометрии эллипсоидом
враи^ения, или же просто двухосным эллипсоидом.
По результатам французских измерений можно было заклю¬
чить, что в среднем полярная полуось Земли на 25 км короче
экваториальной.
МЕХАНИКА НЕБЕС
Закон всемирного тяготения стал основой новой физики. Но
наибольшее влияние он оказал поначалу на развитие астроно¬
мии. Изучение движения небесных тел на основе закона всемир¬
ного тяготения и классической механики стало особой ветвью
астрономической науки — небесной механикой.
Тервым, кто в полную силу показал неисчерпаемые возмож¬
ности закона всемирного тяготения для решения астрономиче¬
ских задач, был российский академик Леонард Эйлер.
Секстант. ^ С XVIII века и
вплоть до появления средств
радионавигации этот нехит¬
рый астрономический прибор
оставался символом штур¬
манского искусства море¬
плавателей
Уроженец Швейцарии, Эйлер учился в Базеле у знаменитого
математика Иоганна Бернулли. Два сына Иоганна Бернулли,
Даниил и Николай, отправились на поиски счастья в Россию,
в только что учрежденную Петром I Санкт-Петербургскую Ака¬
демию наук. Они позаботились о своем добром знакомом, и в
20 лет от роду, в мае 1727 г. Леонард Эйлер тоже попал в Петер¬
бург.
Начинался трудный для России период ее истории. Бослед
великому Петру сменяли друг друга ничтожные марионетки,
героическая эпоха оборачивалась затяжным безвременьем —
... Тут кротко или строго
Царило много лиц,
Царей не слишком много,
А более цариц ...
237
За несколько дней до появления Эйлера в Петербурге после
3 лет царствования почила в бозе соблаговолившая приласкать
его незадачливая супруга Петра I — императрица Екатерина I.
Не дольше находился на престоле малолетний Петр И,. Его сме¬
нила Анна Иоанновна, десятилетнее правление которой отме¬
чено лютыми оргиями ее фаворита Бирона (читай «Ледяной
дом» И. И. Лажечникова). Совсем уж на короткое время воца¬
рилась Анна Леопольдовна. Вершителями судеб страны стали
поднаторевшие в дворцовых интригах офицеры. Колода имени¬
тых сановников регулярно тасовалась для новых пасьянсов. Это
трагическое безвременье русской истории отчасти нашло отра¬
жение в некоторых эпизодах девятисерийного телевизионного
фильма о М. В. Ломоносове — великом современнике Эйлера,
который был моложе своего коллеги из Швейцарии всего на
четыре года.
Эйлер приспособился к петербургской обстановке. Он же¬
нился, не ввязывался в академические лерипетии и занимался
исключительно научной работой, чаще всего имеющей практи¬
ческие приложения. Жить и работать было, однако, совсем не¬
просто. В 1738 г. в назидание инакомыслящим за отход от пра¬
вославия был сожжен в Петербурге капитан-поручик флота
Александр Возницын, племянник видного дипломата петровского
времени. Это событие произвело на ученых академии, преиму¬
щественно иностранцев, удручающее впечатление. В них всели¬
лись растерянность и уныние.
Капля точит камень, и в конце концов в 1741 г. Эйлер прель¬
щается настойчивыми приглашениями переехать в Берлин. Воз¬
можно, на его решение повлияло и чисто эмоциональное обстоя¬
тельство: к этому времени он потерял правый глаз.
Автор одного из очерков о жизни Эйлера воспроизводит
беседу своего героя после переезда в Берлин:
— Отчего вы не хотите говорить со мною? — спросила в Бер¬
лине молчаливого и запуганного математика мать короля Фрид¬
риха 11.
— Государыня, я прибыл из страны, где за слово вешают,—
ответил он без улыбки.
Работая в Берлине, Эйлер не порывал тесных связей с Рос¬
сией. Он публиковал в России свои исследования, с подъемом
отзывался о восходящей звезде русской науки Ломоносове.
После смерти первого президента Берлинской академии наук
Мопертюи, Эйлер стал ее фактическим руководителем, но по-
прежнему не утратил живого интереса к событиям русской
жизни.
Екатерина И отметила начало своего царствования повышен¬
ным вниманием ко всем сферам интеллектуальной деятельности,
привлекала к себе людей талантливых и известных. Не остался
забыт и Эйлер, которому было над чем подумать: четверть века
238
в Берлине, устоявшиеся привычки, большая семья. Но он прео¬
долевает сомнения и в 1766 г. вновь возвращается в Петербург.
Определенную роль в возвращении Эйлера в Россию сыграл,
по-видимому, физик и астроном Ф. Эпинус. Последнее имя мало
что говорит даже искушенным историкам науки, и во вполне
серьезной книге можно прочесть, будто наблюдениями в астро¬
номической обсерватории ее заведующий Эпинус вовсе не зани¬
мался, а «старался лишь покрепче запереть дверь этого учреж¬
дения». На самом деле личность Эпинуса скрыта налетом таин¬
ственности, поскольку он состоял главным шифровальщиком
России. Именно он преуспел в заботах о неприкосновенности
обширной дипломатической переписки Екатерины II и вскрывал
шифры иностранных послов. Эпинусу доводилось выполнять и
важнейшие дипломатические поручения. Так, при его участии
был составлен исторический документ о невмешательстве Рос¬
сии в борьбу Беликобритании против мятежных северо-амери-
канских колоний; этот нейтралитет значительно помог становле¬
нию США.
Будучи доверенным лицом властной императрицы, Эпинус
как ученый широко использовал свое влияние на нее в интересах
развития астрономии. Не только возвращение Эйлера, но и по¬
купка рукописей Кеплера, и организация многочисленных экспе¬
диций по наблюдениям прохождения Бейеры по диску Солнца
1769 г. не могли произойти без его вмешательства.
Бо второй приезд Эйлеру предстояло прожить в Петербурге
еще 17 лет. Теперь он полностью слеп, но это никак не сказы¬
вается на его фантастической работоспособности и творческой
продуктивности. Б общей сложности им опубликовано свыше
850 научных работ, среди которых много больших книг, ото¬
слано более 3 тыс. писем. С 1909 г. в Швейцарии коллектив¬
ными усилиями ведется издание полного собрания сочинений
Л. Эйлера, но конца этой работе не видно и по сию пору.
Леонард Эйлер часто брал задачи, подсказанные жизнью,
чутко реагировал на запросы различных областей естествозна¬
ния и техники. Символическая подробность. Последняя из про¬
диктованных Эйлером статей относилась, по современной терми¬
нологии, к области аэродинамики. Она служила цели будущего
взлета человека с поверхности Земли. И этот взлет в действи¬
тельности произошел тотчас после кончины ученого. Его сердце
остановилось 7 сентября 1783 г., а всего через две недели,
19 сентября 1783 г. братья Этьен и Жозеф Монгольфье подняли
на воздушном шаре, наполненном горячим воздухом от костра,
первых в мире воздухоплавателей — петуха, утку и барана.
Многогранный талант Эйлера оставил след во многих обла¬
стях науки. Б области астрономии российский академик Лео¬
нард Эйлер подвел итоги в задаче об определении положений
Луны, детально разработав новую точную теорию движения
239
этого небесного тела. Эйлер, крупнейший математик и механик
своего времени, обогатил небесную механику многими новыми
математическими приемами.
Эйлер был не одинок в небесно-механических исследованиях.
Словно оправдываясь за излишнюю полемическую горячность
своих предшественников, не признававших закона всемирного
тяготения, крупный вклад в небесную механику внесло новое
поколение французских ученых. Важных результатов в теорети¬
ческом анализе движений планет и комет добились французы
Клеро, Даламбер и Лагранж. Большим успехом небесной меха¬
ники стало удачное предсказание момента возвращения к Земле
периодической кометы Галлея.
Фундамент небесной механики в том виде, как она теперь
существует, был окончательно завершен в самом начале XIX в.
в работах современника и участника Великой французской рево¬
люции Пьера Симона Лапласа. Ему принадлежит четко оформ¬
ленный взгляд на мир как на систему с господством жестких
причинно-следственных связей, где нет места случайным, веро¬
ятностным процессам. Случайность в его понимании лишь ре¬
зультат неполноты наших знаний. «.. .Мы должны рассматривать
срвременное состояние вселенной, — писал Лаплас, — как ре¬
зультат ее предшествовавшего состояния и причину последую¬
щего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал
бы все силы, действующие в природе, и относительное располо¬
жение ее составных частей, если бы он, кроме того, был доста¬
точно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял
бы в единой формуле движения самых огромных тел во вселен¬
ной и самого легкого атома; для него не было бы ничего неяс¬
ного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед гла¬
зами. ..»
За этим представлением великого небесного механика кро¬
ется убеждение во всеобщей и безграничной механической детер¬
минированности, причинно-следственной обусловленности явле¬
ний природы. «Лапласов детерминизм» на долгое время стал
общепринятой методологией всех естественнонаучных дисцип¬
лин, и в историческом плане был, пожалуй, последним ярким
примером того, как астрономия задавала тон всему естествозна¬
нию —
... Исчисленный Лапласом и Ньютоном,
Мир стал тончайшим синтезом колес,
Эллипсов, сфер, парабол —
Механизмом,
Себя заведшим раз и навсегда
По принципам закона сохраненья
Материи и Силы...
(М. Волошин, .Путями Каина*, 1923)
240
После Лапласа небесная механика сосредоточилась на мате¬
матическом решении трех основных задач, которые по существу
исчерпывают все проблемы движения небесных тел. В простей-
щем случае рассматривается существование лишь двух тел, и
эта задача имеет строгое решение. Гримером задачи двух тел
служит, скажем, движение планеты вокруг Солнца без учета
возмущающего действия других планет.
Только в приближенном виде — хотя степень приближения
может быть чрезвычайно высокой — решается задача трех и
большего числа тел. Такая задача неизбежно возникает, напри¬
мер, при анализе движения комет. Наконец, наибольшие слож¬
ности представляет из себя обратная задача: определение сил,
действующих на небесные тела, и их масс по известному дви¬
жению.
Небесная механика дает обширное поле деятельности для
математиков и не случайно, что ее развитию существенно спо¬
собствовал выдающийся немецкий математик XIX в. Карл Фрид¬
рих Гаусс.
ОТ ТЕЛЕСКОПОВ-КАРЛИКОВ
К ТЕЛЕСКОПАМ-ГИГАНТАМ
Небесная механика, ведущая свое начало от Кеплера и Нью¬
тона, — теоретическая дисциплина, стоящая на стыке астроно¬
мии, механики и математики. Это первое из новых направлений
астрономических исследований, первый молодой побег, который
вырос на могучем дереве древней астрономии. Дав жизнь небес¬
ной механике, классическая астрономия продолжала идти своей
столбовой дорогой. В ее задачи входили точные позиционные
измерения, наблюдения редких небесных явлений, создание об¬
щей теории происхождения, эволюции и современного строения
Вселенной.
После открытий Галилея становится ясно, что для изучения
неба нужно строить большие телескопы. В более крупный теле¬
скоп есть надежда обнаружить более редкие и более удивитель¬
ные явления.
Строительство крупных телескопов увлекло выдающегося
польского астронома-наблюдателя Яна Гевелия. Сын богатого
гданьского купца-пивовара, человек обеспеченный и уважаемый,
Ян Гевелий до конца жизни успешно сочетал свою купеческую
деятельность с интенсивными астрономическими наблюдениями.
В 1641 г. в Гданьске, на Кожевенной улице, на крышах трех
принадлежавших ему вблизи ратуши домов Гевелий оборудовал
собственную обсерваторию.
Гевелий в избытке обладал качествами, столь необходимыми
астроному: у него было превосходное острое зрение, он отлично
рисовал, умел обрабатывать и дерево, и стекло, и металл, был
241
«Воздушный» телескоп Яна Гевелия
242
243
хорошим гравером. Умелым помощником в его работе оказалась
жена.
Гевелий занимался постройкой секстантов, квадрантов и дру¬
гих угломерных инструментов, в основном по образу и подобию
инструментов Тихо Браге. Но по мере роста интереса к астроно¬
мии он переключился и на создание телескопов. Начав с не¬
больших труб 2—4 м длиной, Гевелий со временем, совершенст¬
вуя технику изготовления, сумел довести размеры своих телеско¬
пов до 10—20 м. Крупнейший из телескопов Гевелия не поме¬
стился в его обсерватории на Кожевенной улице, и этот инстру¬
мент пришлось установить за городом, укрепив на специальной
мачте высотой в 30 м. Труба этого телескопа достигала 45 м.
Гевелий, подобно Галилею, использовал в качестве объектива
своей трубы линзу — двояковыпуклое стекло вроде тех, которые
вставляют в очки. Такие линзовые телескопы называют телеско¬
пами-рефракторами.
Гевелию удалось довести телескопы-рефракторы до очень
больших размеров и благодаря этому добиться довольно боль¬
ших увеличений при удовлетворительном качестве изображений.
Объектив телескопа — это огромный искусственный «зрачок», который соби¬
рает свет с гораздо большей площади, чем глаз человека
Но он никак не мог расширить возможности своих телескопов
для наблюдений слабых объектов.
У человека и у животных (обычно это хорошо заметно
у кошек), когда они находятся в темноте, зрачок расширяется.
Путем расширения зрачка живой организм регулирует количе¬
ство поступающего в глаз света. Чем слабее источник света, тем
больше должна быть рабочая поверхность зрачка.
244
Объектив телескопа — это большой искусственный зрачок.
И чем больше поверхность объектива, тем с большей площади
собирает он свет и тем более слабые источники света могут быть
обнаружены при помощи телескопа.
Создание больших линзовых телескопов сопряжено с непре¬
одолимыми техническими трудностями. Но сравнительно быстро
астрономы осознали, что есть иной подход к проблеме. В каче¬
стве объективов могут использоваться вогнутые зеркала. А изго¬
товление больших вогнутых зеркал — дело значительно более
простое, чем изготовление таких же линз. Телескопы с зеркаль¬
ными объективами носят название отражательных телескопов,
или телескопов-рефлекторов.
Небольшие телескопы-рефлекторы мастерил в своей домаш¬
ней лаборатории уже Ньютон. Первые крупные инструменты
были изготовлены в конце XVIII в. Пионером в этом деле стал
известный английский музыкант, композитор и педагог Вильям
Гершель. Музыкантом Гершель оставался до 36 лет, когда
Крупнейший из телескопов Вильяма Гершеля с диаметром зеркала 120 см,
сооружение которого завершено в 1789 е.
понял, что его призвание — астрономия. Он задумал собствен¬
ными глазами осмотреть все то, о чем писалось в астрономиче¬
ских книгах. Не имея денег для покупки телескопа, Гершель
начал строить его сам. Потом построил второй, третий. С каж¬
дым разом они становились все больше и лучше. Но Гершель
245
не прекращал совершенствовать их. Бывали случаи, когда он не
отрывался от работы по суткам. Его сестра, боясь, как бы он
не умер с голоду, кормила его, как ребенка.
Трубы Гершеля не имели такой потрясающей длины, как
трубы Гевелия. Но зато у них были огромные объективы, кото¬
рые позволяли Гершелю наблюдать очень слабые объекты.
Самый крупный из зеркальных телескопов Гершеля имел зер¬
кало поперечником 120 см при сравнительно короткой трубе —
12 м. Вверх-вниз он двигался с помощью блоков, а вправо-влево
поворачивался на специальной платформе.
До середины XVIII в. астрономам было известно, включая
Землю, шесть планет. Открытие, впервые прославившее Гер¬
шеля,— седьмая планета, которая не видна простым глазом.
Ее назвали Ураном.
Благодаря работам Гершеля из астрономии была выделена
еще одна область исследований — звездная астрономия. Этот
отдел астрономии занимается изучением строения и развития
нашей Галактики и других звездных систем, которое ведется
преимущественно статистическими методами.
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Другой важный раздел астрономии получил бурное развитие
в XIX в. на стыке астрономии и физики. Сегодня этот раздел
называют астрофизикой.
Как и всякая другая область науки, астрофизика имеет дол¬
гую предысторию. Если говорить всерьез, то невозможно ука¬
зать на одного-единственного «отца астрофизики». В сущности
астрофизикой занимался уже Гиппарх, который разделил звезды
по их блеску на 6 звездных величин. В начале XIX в. исследо¬
ваниями по поляризации света большой вклад в будущую астро¬
физику внес француз Франсуа Араго.
Астрофизика взросла на анализе особенностей поступающего
от небесных светил электромагнитного излучения. Основой
астрофизики стал спектральный анализ.
Свечение тел, или, в более общем виде, излучение энергии
в форме электромагнитных колебаний, — явление чрезвычайно
сложное, тесно связанное с внутренним строением излучающего
тела. Электромагнитные колебания, излучаемые твердыми и
жидкими телами, не имеют строго определенной, единой длины
волны, а являются «смесью» — набором колебаний всевозмож¬
ных длин волн.
Так как изменение направления распространения волновых
колебаний при переходе в среду с иной плотностью (преломле¬
ние) связано с их длиной, то лучок разноволновых колебаний
может быть «расщеплен» и разложен в спектр. Пропустив луч
солнечного света через стеклянную призму, мы получим на
246
экране цветную полоску — сплошной (или, иначе, непрерывный)
спектр. Беспорядочная «смесь» колебаний с разнообразными
длинами волн оказывается рассортированной. Впервые такой
опыт с солнечным светом проделал Ньютон.
Газ, находящийся под высоким давлением, также дает непре¬
рывный спектр, от которого резко отличается спектр светяще¬
гося газа и паров нормальной или пониженной плотности.
Спектр светящегося газа состоит из отдельных линий излуче¬
ния — некоторого числа узких ярких линий, разделенных тем¬
ными промежутками. Число и положение линий излучения
строго определенно и неизменно для каждого газа. Такой спектр
носит название линейчатого.
В 1802 г. англичанин Волластон обнаружил на фоне непре¬
рывного солнечного спектра семь узких темных линий. Эти
линии привлекли внимание немецкого оптика, строителя теле¬
скопов Йозефа Фраунгофера.
Крупным недостатком линзовых телескопов-рефракторов
долгое время оставалось окрашивание изображения, которое
получалось из-за разложения света в спектр при прохождении
через стеклянный объектив. Значительно ослабить этот недоста¬
ток можно, собирая объектив из двух или нескольких линз, сде¬
ланных из стекол с различными коэффициентами преломления.
С целью лучшего подбора оптических стекол для объективов
Фраунгофер углубился в точные определения их коэффициентов
преломления. Но ему постоянно мешала неопределенность,
к какому именно виду света — красному, желтому или синему —
отнести результат измерений.
Йозеф Фраунгофер, оптик и физик, прожил недолгую жизнь,
но успел оставить яркий след в истории науки. Имея богатый
практический опыт, он в тридцать лет становится совладельцем
оптико-механической фирмы, которая снабжала совершенней¬
шими в то время астрономическими инструментами всех веду¬
щих астрономов мира. Нам предстоит рассказать о Фридрихе
Бесселе и В. Я- Струве; оба этих выдающихся астронома XIX
века широко оснащали свои обсерватории астрономическими
инструментами работы Фраунгофера.
Во время экспериментов в 1814 г. Фраунгофер вслед за Вол¬
ластоном убедился, что солнечный спектр испещрен множеством
темных линий, положение которых в спектре, так же как и ли¬
ний излучения в линейчатом спектре, остается строго определен¬
ным и неизменным. Это открытие очень помогло Фраунгоферу,
который стал свои измерения коэффициентов преломления
всегда относить к каким-либо определенным темным линиям.
Значение темных линий в солнечном спектре, получивших
название фраунгоферовых, было выяснено впоследствии совме¬
стными усилиями немецкого физика Кирхгофа и химика Бун¬
зена. Раскладывая в спектр луч света, прошедший через холод¬
247
ный газ, они обнаружили на фоне непрерывного спектра темные
линии поглощения точно в тех же местах, где находятся линии
излучения, характерные для этого же газа в нагретом состоянии.
В результате открытия спектра поглощения существование
фраунгоферовых линий в солнечном спектре сразу же получило
с R
Е Ь
Сравнение участка спек¬
тра Солнца (вверху) с
лабораторным спектром
железа (внизу). В непре¬
рывном спектре Солнца
видны линии поглош^е-
ния, многие из которых
соответствуют линиям
излучения в спектре же¬
леза
исчерпывающее объяснение. Эти линии являются линиями по¬
глощения паров различных химических элементов и соединений,
расположенных между источником непрерывного спектра —
яркой поверхностью Солнца — и спектральным прибором.
В дальнейшем выяснилась двойственная природа фраунгофе¬
ровых линий: часть из них обусловлена поглощением света мо¬
лекулами азота, кислорода, воды и углекислого газа при про¬
хождении через земную атмосферу, другая часть — поглоще¬
нием света во внешней, очень разреженной газовой оболочке
Солнца. Изучая именно эту, вторую часть спектральных линий
поглощения в спектрах звезд, и удалось сделать первые шаги
в изучении химической и физической природы далеких небесных
тел.
Большие заслуги в развитии спектрального анализа приме¬
нительно к астрофизическим задачам принадлежат выдающе¬
муся русскому астроному А. А. Белопольскому.
Несмотря на кажущееся однообразие звездных спектров, они
чрезвычайно различны в деталях. Было установлено, что это
разнообразие происходит не столько от различий в химическом
составе звезд, содержащих преимущественно водород и гелий,
сколько от физических условий, в которых находится их излу¬
чающая поверхность, и в первую очередь от ее температуры.
По смещению линий к красному или фиолетовому концу
спектра по эффекту Доплера — Физо стало возможным судить
о скорости приближения или удаления излучающего тела по
лучу зрения.
248
Как сказал поэт, «распялив луч в трехгранности стекла»,
наблюдатель звездного неба
... Сквозь трещины распластанного спектра
Туманностей исследовал состав.
Хвостов комет и бег миров в пространстве...
С ПОМОЩЬЮ спектрального анализа оказалось возможным
дать подробную классификацию всех наблюдаемых на небе
звезд.
Как это обычно бывает в науке, глубокая физическая связь
между различными явлениями обнаруживается значительно
позже, чем такая связь устанавливается из опыта в форме неко¬
торых эмпирических закономерностей. Лучшим примером в этом
отношении может служить периодическая система химических
элементов Д. И. Менделеева — классификация, которая послу¬
жила замечательной основой для дальнейшего развития пред¬
ставлений о внутреннем строении веществ. Периодический закон
Джон Гершель (1792—1871),
сын великого астронома
Вильяма Гершеля и сам вы-
дающийся астроном, похо¬
ронен в Вестминстерском
аббатстве рядом с Исааком
Ньютоном. Он был одним
из пионеров внедрения фо¬
тографии в астрономические
исследования, первым при¬
менил гипосульфит в каче¬
стве закрепителя и ввел тер¬
мины негатив и позитив.
Снимок Джона Гершеля в
преклонном возрасте явля¬
ется одним из первых в
мире художественных фото¬
портретов
Менделеева позволил сделать далеко идущие выводы и предска¬
зания, причем последующие разработки не отвергали, а только
все более обогащали первоначальную систему.
Нечто аналогичное, хотя и в гораздо более скромных разме¬
рах, получилось и при классификации звездных спектров. Пра¬
вильная классификация в конечном счете позволила располо¬
жить все звезды в единую непрерывную последовательность на
диаграмме Герцшпрунга-Рессела и приблизиться к пониманию
законов их развития. И совсем не случайно один .астроном в
шутку назвал спектры звезд их «отпечатг^ами пальцев».
249
Наряду со спектральным анализом, важнейшим стимулом
интенсивного развития астрофизики послужило изобретение
фотографии. Так случилось, что первое в мире публичное сооб¬
щение о великом изобретении Луи Дагера на совместном засе¬
дании Академии наук и Академии изящных искусств 1*9 августа
1839 г. в Париже сделал именно астроном — непременный секре¬
тарь Академии наук и глава Парижской обсерватории Франсуа
Араго. Астрономы вместе с Араго тотчас по достоинству оце¬
нили непреходящее значение фотографии для науки. Уже в
1840 г. были получены дагерротипы с изображениями Луны,
а Джон Гершель применил дагерротипную пластинку для реги¬
страции солнечного спектра с помощью призмы, изготовленной
Фраунгофером. Фотокамера в совокупности с телескопом — эта
новая разновидность телескопа получила наименование астро¬
графа— стала незаменимым астрономическим прибором. Реги-
.страция спектров Солнца и звезд начала выполняться только
фотографически.
Благодаря бурному развитию физической теории строения
атомного ядра и совершенствованию техники физического экспе¬
римента астрофизика в XX в. оказалась самой быстро развиваю¬
щейся областью астрономии и заняла в ней доминирующее
место.
ЧТО НЕ ПОД СИЛУ ОДНОМУ ...
Ученые нуждаются в помощниках. Бсегда нуждались в под¬
держке даже ученые-теоретики, и мы хорошо помним, какие
важные услуги оказали и Копернику, и Ньютону их молодые
коллеги — добровольные помощники Ретик и Галлей. Что же
говорить тогда об экспериментаторах и особенно об астрономах-
наблюдателях, которым приходится работать ночью с громозд¬
кими инструментами. Наладка этих инструментов, тщательный
уход и постоянное поддерживание их в рабочем состоянии —
одно это уже составляет задачу трудоемкую, требующую мно¬
гих специальных знаний.
А необходимость выполнять во время наблюдений сразу не¬
сколько операций? А бесконечные вычисления, которые прихо¬
дится выполнять и до наблюдений, чтобы определить их про¬
грамму, и после наблюдений, чтобы их обработать? А постройка
новых инструментов?
Что не под силу одному, может сделать группа, содружество
ученых, коллектив. Астрономы больше других ученых нужда¬
ются в таких содружествах: ведь многие важные результаты
достигаются в астрономии зачастую лишь в итоге наблюдений,
продолжающихся непрерывно по единому плану долгие годы и
даже десятки лет. Только планомерная подготовка учеников,
кропотливое обучение их тонкому искусству астрономических
250
наблюдений может обеспечить преемственность в выполнении
крупных астрономических программ. А все это возможно только
в условиях сложившихся, постоянно существующих научных
центров. Такими «царствами астрономов» стали их обсерва¬
тории.
Широкий размах строительство обсерваторий приобретает
в Европе во второй половине XVII в. С одной стороны, необхо¬
димость уточнения всех астрономических таблиц из новых на¬
блюдений настоятельно диктуемся потребностями практики: они
остаются незаменимым средством определения местоположения
в открытом море. С точки зрения любого адмиралтейства астро¬
номические наблюдения являются делом государственной важ¬
ности.
С другой стороны, уровень технического оснащения астроно¬
мов невиданно возрос. С помощью телескопа и хронометра
астрономы теперь действительно могут обеспечить практические
потребности государства. Однако астрономические инструменты
становятся дорогостоящими, постройка и содержание их требуют
специальных механиков, и все это больше не по карману про¬
стым любителям. Астрономия приобретает облик государствен¬
ной науки, субсидируемой казной.
В 1667 г. один из влиятельнейших деятелей Франции, гене¬
ральный контролер финансов Жан Кольбер убеждает короля
Людовика XIV купить подходящий участок земли и начать
постройку Парижской обсерватории, которая после завершения
строительства становится резиденцией тогда же официально
учрежденной Парижской Академии наук.
В 1675 г. аналогичное решение принимает английский король
Карл II Веселый. Здание обсерватории возводится в восточном
предместье Лондона, на холме в Гринвиче —в одной из летних
резиденций короля. Инициатором постройки обсерватории и ее
первым директором был Джон Флемстид.
Королевский указ предписывал Флемстиду «прилагать наи¬
большее старание и усердие к исправлению таблиц небесных
движений и положений неподвижных звезд и точно так же нахо¬
дить столь желанные долготы мест для усовершенствования
искусства навигации». Флемстид первым получает пышный
титул королевского астронома.
На английской почтовой марке 1975 г., выпущенной по
случаю трехсотлетия со дня основания Гринвичской обсервато¬
рии, над крышей восьмиугольной башни ее старинного здания
изображен большой красный шар. Этот сигнальный шар подни¬
мался на шпиле башни в 12 ч 58 мин, и ровно в 1 ч 00 мин
пополудни падал вниз. Время падения в 13 ч 00 мин было вы¬
брано потому, что ровно в полдень астрономы и моряки могли
быть заняты астрономическими наблюдениями. По моменту
падения сигнального шара моряки проходивших по Темзе судов
251
и жители Лондона начали сверять свои часы по Гринвичу. Шар
появился на башне в Гринвиче в 1833 г. Это было первое в мире
общедоступное приспособление для точной проверки часов. Тра¬
диция с падением шара соблюдается и поныне.
Несмотря на свои пышные титулы, астрономы как в Велико¬
британии, так и в других странах, как правило, вели очень
LOND1NUU
Вид Гринвичской обсерватории в годы ее основания
скромный образ жизни. Когда Гринвичскую обсерваторию в
XVIII в. посетила английская королева Анна, она была совер¬
шенно поражена ничтожностью жалованья, выплачиваемого
королевскому астроному. Она поспешила заявить главе обсерва¬
тории Джеймсу Брадлею, что прикажет позаботиться о повыше¬
нии его жалованья. Однако испуганный Брадлей просил ее не
делать такого опрометчивого шага: «Когда это место станет
приносить доход, — убеждал он королеву, — вряд ли на него
станут назначать астрономов».
После революционного переворота, совершенного в науке под
влиянием идей Коперника бунтарями Бруно, Кеплером, Гали¬
леем и завершенного Ньютоном, течение астрономической мысли
вновь приобретает более ровный характер. Сенсационные откры¬
тия становятся редкими, да их уже от астрономов никто осо¬
бенно и не ждет. Астрономы занимаются преимущественно дли¬
тельными систематическими наблюдениями, борьбой за каждую
мелочь, которая может привести хотя бы к крощечному повыше¬
нию точности результатов. Эта работа на первый взгляд может
показаться скучной и неинтересной, но бесспорным остается тот
факт, что именно она привела к победному шествию астрономии
в последующие столетия.
252
в связи с составлением первой географической карты Белого
моря в 1692 г. холмогорский архиепископ Афанасий, один из
видных деятелей эпохи Петра I (до принятия церковного сана
он был известен как Алексей Артемьевич Любимов) распоря¬
дился выделить для систематических наблюдений звездного
неба специальное помещение. Так за 19 лет до рождения
М. В. Ломоносова в Холмогорах возникла первая на Руси
астрономическая обсерватория. Большой вклад в развитие
астрономии в России внес сподвижник Петра 1 Яков Вилимович
Брюс. В 1702 г. для нужд учрежденной Петром школы матема¬
тических и навигацких «хитростно искусств учения» он оборудо¬
вал обсерваторию в Москве на Сухаревой башне. В 1715 г. На-
вигацкая школа преобразуется в Морскую академию и перево-
Знаки зодиака из древ-
нерусского «Изборника
Святослава» (1073 г.).
Нетрудно рассмотреть
подписи к рисункам:
козьльрогъ, рыба, деви¬
ца, ракъ
ТfA- »
АЛ КАП0уСГ’Ъ1нГжМ^^&1^
1Л йнноуА^л лА кггл
С1 F ПННКНМЛЦ-^ЛА
\<и иукАлт^Ажь' •
Ц Н П о НyAt KXA ’Ь Т- N
[АН^НАОСЪГСНуА
А Тл « Ъ-
^ИМуАА'ъ'^ШНН
АДД^СОулм • JT»•'
'^ТНКЯ-в-'Ь М ГД5ДТЪ ‘
fFAXijf ъ
1Л ЦН ПОМЛКбАОНОЛЛЧ^
^nлЛ^N^c T^.vroc^X/
* ‘'^т>01«ръ-7улрАд*оос -
дится В Петербург, где Брюс через год вновь организует астро-
комическую обсерваторию.
В 1726 г., уже после смерти Петра I, в Петербурге открыва¬
ется астрономическая обсерватория Петербургской Академии
наук, для которой на большом трехэтажном здании Академии
на Васильевском острове, где находилась и Кунсткамера, была
возведена специальная трехъярусная башня.
Ушедший в отставку Брюс, целиком посвятивший свой досуг
астрономическим исследованиям, построил еще одну обсерва¬
торию — под Москвой.
В 1753 г. была основана астрономическая обсерватория в
столице Литвы городе Вильнюсе, который в то время назывался
253
Вильно. Возглавляли Виленскую обсерваторию известные астро¬
номы Мартин Почобут и Ян Снядецкий.
На рубеже XVIII и XIX вв. астрономические обсерватории
возникают в большинстве значительных европейски^ городов и
открываются практически при всех университетах. Одна из
таких университетских обсерваторий начала действовать в
1813 г. в Кенигсберге под руководством Фридриха Вильгельма
Бесселя, которому предстояло войти в число ведущих астроно¬
мов XIX столетия.
ФУНДАМЕНТ АСТРОНОМИИ
Бессель родился в 1784 г. в семье советника юстиции из
неприметного немецкого городка Миндена. Материальные труд¬
ности родителей заставили Фридриха в 15 лет пойти учеником
в богатую бременскую торговую контору. Просиживая за кон¬
торским столом, подросток мечтал через 7 лет обучения стать
служащим конторы, ее разъездным торговым агентом, сопро¬
вождающим товары в далекие заморские страны. Мысли о за¬
морских плаваниях заставили его заняться заблаговременной
подготовкой; он самостоятельно постигает историю, теорию и
практику торговли, иностранные языки. Основательный во всех
своих начинаниях, Фридрих Бессель берется и за навигацию.
Разумеется, в XIX в. морская навигация была неотделима от
астрономии.
Так, начав с сугубо земных устремлений, Бессель увлекается
научными изысканиями. Серьезным стимулом к этому послу¬
жило его знакомство с бременским врачом Ольберсом — извест¬
ным астрономом, который с первых же шагов оценил дарование
Бесселя и направил его юношеские усилия по верному руслу.
Имя молодого конторщика регулярно появляется в серьезных
научных изданиях. Через 7 лет обучения торговому делу Фрид¬
рих Бессель пренебрегает карьерой преуспевающего коммер¬
санта, высоким жалованием и безоблачным будущим. По соб¬
ственному выражению, он предпочитает «бедность, но звезды»
и занимает скромное место ассистента астронома в городке
Лилиентале.
В 25 лет пожитки Бесселя остаются скудными, зато его на¬
учный багаж настолько весом, что вскоре он получает предло¬
жение возглавить университетскую обсерваторию в прусском
городе Кенигсберге. В ней он работает до конца своих дней
(1846 г.)
Точнейшее определение положения на небе значительного
числа звезд —вот проблема XIX в., решение которой должно
было составить надежный фундамент будущего прогресса астро¬
номии. По отношению к звездам можно с той же высокой точ¬
ностью прослеживать пути Солнца, Луны, планет, астероидов,
254
комет. Данные о точных положениях множества звезд сулят
богатые возможности для их статистического анализа. И именно
Бесселю предстояло провести коренное обновление всей наблю¬
дательной позиционной астрономии.
Каждый измерительный астрономический инструмент, любил
повторять Бессель, рождается дважды. Первый раз его создает
1793 год. Монтировка зеркального телескопа И. Шретера в его обсерватории
в Лилиентале близ Бремена, где начинал свой научный путь Ф. Бессель
руками мастер из металла и стекла. Этот инструмент, конечно
же, не может быть математически идеален. Но его второе рож¬
дение во власти астронома-наблюдателя. Астроном в силах изу¬
чить отличия реального инструмента от его математического
прообраза, т. е. изучить систематические ошибки, присущие дан¬
ному инструменту. Астроном в состоянии выполнять измерения
в таком порядке, чтобы либо полностью исключить инструмен¬
тальные ошибки, либо компенсировать их влияние, вводя в ре¬
зультаты необходимые поправки. Теория инструментальных
ошибок Бесселя резко повысила точность измерений, и именно
такой подход к астрономическим наблюдениям применяется до
наших дней.
Будучи превосходным математиком, Бессель создал полную
теорию редукций позиционных измерений. Ведь непосредствен¬
ные результаты астрономических измерений искажаются влия¬
нием многих факторов: рефракции, аберрации, прецессии, нута¬
ции и так далее. Чтобы сравнивать между собой измерения, вы¬
полненные в разных местах и в разное время, их следует пред¬
варительно привести в некоторую общую систему. Каждый
255
астроном решал эту задачу не только по-своему, но еще и недо¬
статочно полно. Бессель же сумел решить ее настолько матема¬
тически всеобъемлюще, что основа бесселевой системы редукций
не претерпела изменений до настоящего времени.
Бессель взял на себя чудовищный труд по обработке наблю¬
дений Джеймса Брадлея.
Директор Гринвичской обсерватории Дж. Брадлей с луч¬
шими инструментами своей эпохи выполнил 62 тысячи измере¬
ний, обработав из них лишь ничтожную толику. Наблюдения
Брадлея были опубликованы, однако оставались по существу
тоннами «руды», из которой предстояло извлечь крупицы золота.
Двенадцатилетние наблюдения Брадлея потребовали 8 лет на¬
пряженных вычислений. Пользуясь составленными им табли¬
цами, Бессель ввел необходимые редукции и обработал все на¬
блюдения Брадлея. Б итоге он опубликовал точнейший каталог
положений 3222 звезд.
К трудам Бесселя восходит острая современная проблема
создания фундаментального звездного каталога — такого ката¬
лога положений звезд, который на больших интервалах времени
не «размывался» бы из-за влияния разного рода систематиче¬
ских ошибок и столетиями сохранял бы свои высокие достоин¬
ства.
Бесель стал родоначальником «астрономии невидимого». Он
обнаружил, что собственные движения звезд Сириуса и Про-
циона среди других звезд чуть-чуть отклоняются от прямых
линий (вспомните иллюстрацию с волнистым путем по небу
«летящей звезды» Барнарда на с. 83). Бессель первым среди
астрономов высказал смелое суждение, что обнаруженные им
неправильности объясняются невидимыми компонентами—«спут¬
никами» звезд. И это предположение в дальнейшем полностью
подтвердилось.
Параллактические смещения звезд измерялись несколько раз
и до Бесселя, однако в силу методических слабостей этих работ
их нельзя было признать достаточно надежными. Споры про¬
должались. Именно Бесселю принадлежит измерение парал¬
лакса звезды 61 Лебедя, которое впервые было признано совер¬
шенно надежным астрономами всего мира.
Бессель работал в Кенигсберге, который в течение десятиле¬
тий становился цитаделью прусской военщины, вынашивавшей
захватнические замыслы господства над миром. Прусские мили¬
таристы были в числе агрессивных сил Германии, развязавших
в Европе две мировых войны. Босточная Пруссия со столицей
в Кенигсберге была плацдармом для нападения фашистской
Германии на своих восточных соседей. Не удивительно, что
после разгрома фашизма во второй мировой войне международ¬
ное сообщество народов решило покончить с.таким положением.
По решению Потсдамской конференции 1945 г. город Кенигсберг
256
и прилегающий к нему район были переданы Советскому
Союзу — таков один из итогов минувшей войны.
В результате двух: массированных бомбежек английской
авиацией в 1944 г. и последующего штурма Кенигсберга совет¬
скими войсками город был практически полностью разрушен.
В пламени развязанной гитлеровцами войны погибла обсервато¬
рия Бесселя, его астрономические инструменты, библиотека.
Самоотверженным трудом советских людей на месте бывшей
столицы Восточной Пруссии восстал из пепла советский город
Калининград, в котором уважают и чтут память выдающихся
сыновей германского народа. В числе первых среди славных жи¬
телей этого города вам назовут имена мыслителя Иммануила
Канта и астронома Фридриха Бесселя.
Почетный иностранный член Петербургской академии наук,
Фридрих Вильгельм Бессель оказал влияние на развитие астро¬
номии в России. Тесные научные узы связывали его с
В. Я. Струве.
НА ПУЛКОВСКОМ ХОЛМЕ
Создателем крупнейшей в России обсерватории — Пулков¬
ской — был выдающийся астроном XIX в. Василий Яковлевич
Струве.
Струве получил образование в Дерпте — так назывался
раньше эстонский город Тарту. В 18 лет окончив университет,
он готовился стать филологом. Но профессора, обратившие вни¬
мание на любовь молодого Струве к точным наукам, посовето¬
вали ему заняться математикой или астрономией. Струве оста¬
новился на астрономии.
Уже через четыре года он занимает пост наблюдателя Дерпт-
ской обсерватории. Струве проявляет себя как искуснейший
мастер особо точных измерений. Ему удается решать проблемы,
десятилетиями не дающиеся в руки никому из астрономов.
В. Я. Струве одновременно с Фридрихом Бесселем измеряет
расстояние до звезды. Он выбирает самую яркую звезду север¬
ного неба — Вегу из созвездия Лиры. Расстояние до нее оказы¬
вается чудовищно большим: 250 ООО ООО ООО ООО — 250 трилли¬
онов километров!
В 1839 г. сбывается заветная мечта ученого. Полный состав
Академии наук, дипломатический корпус и многочисленные
гости собираются на торжественное открытие новой обсервато¬
рии. Разместилась она вблизи тогдашней столицы Петербурга,
в 18 км к югу от Зимнего дворца, на одном из Пулковских
холмов.
Архитектурный облик обсерватории разработал известный
русский зодчий А. П. Брюллов, брат знаменитого живописца
К. П. Брюллова. Работами по возведению обсерватории руко-
9 А. А. Гурштейн 257
водил адмирал А. С. Грейг, выдающийся кораблестроитель и ве¬
теран русского флота.
Адмирал А. С. Грейг был сыном адмирала С. К. Грейга, шот¬
ландца по происхождению, перешедшего на службу в русский
флот при Екатерине II и стяжавшего себе воинскую славу в
Чесменском сражении. А. С. Грейг от отца унаследовал пытли¬
вость ума и любовь к наукам. Прекрасно сознавая пользу астро¬
номии для совершенствования искусства навигации, он в быт¬
ность главным командиром Черноморского флота и портов
В. Я. Струве — один из крупней¬
ших астрономов XIX в., первый
директор Пулковской обсервато¬
рии. Благодаря его деятельности
Пулковская обсерватория при
своем основании сразу же приоб¬
рела значение ведущего астроно¬
мического центра мира
добился от правительства разрешения на постройку в городе
Николаеве специальной астрономической обсерватории для Чер¬
номорского флота, которая вступила в строй в 1827 г. «...Имея
сам высокие сведения не только по астрономии, но и по всем
математическим и физическим наукам, — пишет об адмирале
директор обсерватории в Николаеве, — приложил все старания,
чтобы соорудить здание, в полной мере соответствующее нынеш¬
нему состоянию науки, несмотря на ограниченность средств, ему
предоставленных. Можно смело сказать, что без неусыпных тру¬
дов и особенного усердия адмирала Грейга Николаевская обсер¬
ватория не существовала бы или по крайней мере не имела бы
достаточных средств, чтобы споспешествовать к развитию
астрономии». Накопленный опыт А. С. Грейг использовал при
строительстве главной обсерватории России.
Так, при участии многих видных деятелей того времени, по
плану и под руководством Струве была построена обсерватория,
258
превосходившая все обсерватории мира. В. Я. Струве был
утвержден ее первым директором.
Руководители Пулковской обсерватории неустанно следили
за высоким качеством выполнявшихся наблюдений, заботились
о приобретении новейших инструментов. В 1885 г. в обсервато¬
рии был установлен крупнейший в мире из построенных к тому
времени телескоп-рефрактор с объективом поперечником 76 см.
Результаты работ сотрудников Пулковской обсерватории ши¬
роко использовались учеными всех континентов, и недаром аме¬
риканские астрономы Бенджамин Гулд и Саймон Ньюком от
лица признательных современников нарекают в этот период
Пулково «астрономической столицей мира».
С Пулковской обсерваторией был тесно связан Александр
Блок и многие другие представители передовой русской мысли.
Среди астрономов обсерватории работало немало революци¬
онно настроенных людей, которые боролись за светлое будущее
народа. Некоторые из них жертвовали за это жизнью. Б 1908 г.,
в разгар реакции, провокатор выдал охранному отделению чле¬
нов летучего боевого отряда северной области, готовивших поку¬
шение на великого князя. Следствию не удалось установить их
личности, военно-полевой суд приговорил всех к повешению, и
приговор тотчас был приведен в исполнение. Один из казненных
имел визитную карточку на имя итальянского журналиста
Марио Кальвино. После казни жандармы навели справки и вы¬
яснили, что настоящий Кальвино как ни в чем не бывало живет
в Италии, а казненный ими — по их же собственным данным —
уже якобы вешался по другому делу. Подробности события
были известны писателю Леониду Андрееву и послужили сюже¬
том для его «Рассказа о семи повешенных», который и позволил
уже в наше время вернуть безвестности имена борцов с само¬
державием. Мнимым Марио Кальвино был астроном из Пулково
В. В. Лебединцев.
Пулковская обсерватория празднует 150-летие своего
рождения. За эти годы работа ее прерывалась лишь во время
Великой Отечественной войны. Немцы рвались к Ленинграду.
Тяжелая артиллерия фашистов била через Пулковские холмы,
закрывающие подступы к городу. Фашистское командование
отдало приказ: любой ценой занять Пулковские высоты. С них
вражеская артиллерия могла обстреливать Ленинград прямой
наводкой. Бои шли на территории обсерватории.
Однажды к офицеру-топографу подошел нивесть как проник¬
ший в Пулково штатский. «Слышали ли вы, кто такой
Струве?» — спросил пришелец. «Слышал», — ответил топограф.
«Все, что не вывезено из Пулкова, погибло. Но у меня к вам
просьба, попытайтесь спасти могилу Струве!» С этим желанием
добрался до переднего края фронта известный конструктор
астрономических приборов Н. Г. Пономарев.
9* 259
Изо дня в день фашисты с пунктуальностью начинали арт¬
обстрел Пулковских высот ровно в 6 часов вечера. И каждый
день перед обстрелом защитники обсерватории укрывали могилу
В. Я. Струве, чем могли: досками, листами кровли, засыпали
землей.
Фашистам так и не пришлось подняться на Пулковские
холмы. Но от построек обсерватории не осталось камня на
камне. На стороне холма, обращенной к городу, уцелело только
небольшое кладбище, где похоронены пулковские астрономы,
начиная с основателя обсерватории В. Я. Струве. Погиб в годы
войны Н. Г. Пономарев. А камень на могиле Струве сохранился
в неприкосновенности: рядом с поврежденными осколками и
пулями соседними памятниками он напоминает о тревожных
днях блокады Ленинграда и дани уважения советских людей
к основателю «астрономической столицы мира». Теперь на Пул¬
ковском холме подле полностью восстановленного здания обсер¬
ватории появилось второе кладбище и памятник воинам-героям,
защищавшим Ленинград от гитлеровских захватчиков.
После Великой Отечественной войны Пулковская обсерватория — ее полное
современное название Главная астрономическая обсерватория АН СССР —
была полностью восстановлена с сохранением прежнего архитектурного
облика
Из года в год днем и ночью дежурят астрономы на обсерва¬
ториях. Результаты их работы — фотоснимки и нескончаемые
столбцы цифр — понятны не каждому. Но благодаря им человек
проник уже во многие тайны Природы и шаг за шагом продол¬
жает узнавать законы бескрайнего звездного мира, который мы
называем Вселенной.
260
КАК НЕ СДЕЛАТЬ ИЗ МУХИ СЛОНА
Писатель Эдгар Аллан По —любитель леденящих кровь сю¬
жетов— описывает обман зрения, причинивший зловещие пере¬
живания герою его коротенького рассказа «Сфинкс».
«... На исходе очень жаркого дня я сидел с книгою в руках
возле раскрытого окна, откуда открывался вид на отдаленный
холм за рекой... Подняв глаза от страницы, я случайно увидел
обнаженный склон холма, а на нем — отвратительное чудовище,
быстро спускавшееся с вершины...»
Кошмарное видение показалось рассказчику предвестием
смерти или надвигающегося безумия. Туловище животного
имело фор.му клина, размерами значительно больше любого из
океанских судов. Оно было снабжено двумя парами крыльев —
каждое по сто метров в длину. Пасть этого исчадия помещалась
на конце хобота в двадцать метров длиной и такой же толщины,
как тело слона. У основания хобота чернели клочья густой
шерсти, а из нее выдавались, изгибаясь книзу и вбок, два бле¬
стящих клыка.
«... Нервы мои не выдержали, и едва чудовище скрылось у
подошвы холма в лесу, я без чувств повалился на пол...»
Между тем, появление фантастического «чудовища» объяс¬
нялось совсем просто. Паук протянул вдоль оконной рамы свою
паутину. Бабочка-сфинкс спускалась по паутинке вниз прямо
перед глазами утомленного героя. А он решил, что животное
движется по склону холма. Из-за такого смещения в расстоянии
размеры бабочки оказались чудовищно преувеличенными.
Подобный обман зрения знаком, наверняка^^ всякому, и любой
человек сможет припомнить один-два особенно ярких случая
из собственной жизни.
Устрашающий рассказ Эдгара По может иметь отношение
и к астроно.мии. Ведь зная массу и наблюдаемый блеск звезд,
астрономы вычисляют их плотность и реальные светимости,
используя независимо от этого выполненные измерения расстоя¬
ний. Но не происходит ли с ними того же недоразумения, что и
с героем «Сфинкса»? Может быть, белые карлики — вовсе не
карлики, а просто-напросто очень далекие звезды? А красные
гиганты — вовсе не гиганты, а просто близкие звезды? Не де¬
лают ли, подобно герою Эдгара По, астрономы из мухи слона?
Правильно измерить расстояния до звезд — это значит пра¬
вильно оценить их размеры, физические особенности, правильно
представить строение Галактики. Как же это делается?
В. Я. Струве использовал для этой цели метод, по своему
принципу очень напоминающий метод триангуляции. Базисом
для такой «небесной триангуляции» служит диаметр земной
орбиты. Рассмотрим чертеж на следующей странице.
261
Пусть буквой с обозначено Солнце, а кружок вокруг него
изображает орбиту Земли. Буквой А мы обозначим близкую
звезду, расстояние до которой требует определения. Звезды 1
4-
Определение расстояний до
ближайших звезд по их смеще¬
нию относительно гораздо бо¬
лее удаленных звезд «фона».
Такой метод применим лишь
для относительно недалеких
звезд, но именно с его по¬
мощью впервые были надежно
установлены масштабы звезд¬
ного мира
и 2 принадлежат к многочисленным гораздо более далеким звез¬
дам. Их зовут звездами фона.
Когда Земля находится в положении /, близкая звезда А
видна рядом со звездой 1. Через полгода Земля придет в проти¬
воположную точку орбиты, в положение //. Вследствие относи¬
тельной близости к Солнцу звезда А «сместится» и окажется
уже рядом со звездой 2. По величине кажущегося смещения
звезды и оценивается расстояние до нее.
Смещения звезд за счет орбитального движения Земли во¬
круг Солнца очень малы. Ближайшая соседка Солнца —сла¬
бенькая звездочка из созвездия Центавра, названная Прокси-
мой, что в переводе с греческого и значит «ближайшая». Ее сме¬
щение за счет движения Земли составляет 1,5".
Вы хотите представить себе, что это за величина? Воткните
на расстоянии 1 мм друг от друга две булавки. Привяжите
к каждой булавке по нитке. Отойдите от них на 130 м. Соеди¬
ните свободные концы ниток. Угол, образовавшийся при этом
между двумя нитками, и будет равен 1,5" дуги. Лишь в сере¬
дине XIX в. астрономическая техника «доросла» до измерения
столь малых величин. Первые измерения расстояний до звезд,
кроме России, были почти одновременно произведены в Герма¬
нии Бесселем и на обсерватории мыса Доброй Надежды в
Африке Т. Гендерсеном.
Как бы ни были велики размеры отдельных звезд, расстояния
между ними несравненно больше. По этой причине в любой из
земных телескопов все звезды видны как точки. Сколь бы гро¬
262
маден ни был телескоп, сколь бы сильно он ни увеличивал,
сколь бы ни велики были звезды, — все равно они видны как
точки.
Для указания расстояний между звездами, как мы знаем,
пришлось ввести специальную единицу длины — световой год.
Вот список ближайших звезд:
Проксима Центавра — 4,27 световых года.
Альфа Центавра — 4,34 световых года,
летящая звезда Барнарда — 5,97 световых года,
белый карлик Вольф 359 — 7,63 световых года.
Однако подавляющее большинство звезд Галактики удалено
от нас на несравненно более значительные расстояния.
В 1967 г. в США торжественно отмечалась 261-я годовщина
со дня рождения ученого и борца за независимость североаме¬
риканских колоний Бенджамина Франклина. Как водится, чтобы
отметить такую годовщину со дня рождения, испекли пирог,
в который вставили 261 свечу. Свечи были зажжены с помощью
специального электронного механизма. Механизм включился от
света звезды из созвездия Андромеды. Расстояние этой звезды
от нас—261 световой год. Луч света, который зажег традицион¬
ный пирог, был «ровесником» Франклина. Он отправился в путь
через межзвездное пространство в год его рождения.
Расстояния, о которых идет пока речь, установлены путем
измерения смещений звезд. Таким образом измерены на сегодня
расстояния примерно до 6—7 тыс. звезд. Но чем дальше звезды,
тем меньше их смещения. Измерять очень малые смещения
в конце концов становится невозможным. Метод смещений при¬
меним только при расстояниях не больше 300 световых лет.
А как же поступать с более далекими объектами? Ведь размеры
Галактики значительно больше. А как определять расстояния до
других галактик?
Вот тут-то и пора, наконец, вспомнить о звездах, меняющих
свой блеск.
Глаз Медузы «моргает» нам из-за того, что одна звезда
периодически затмевает другую, более яркую. Звезды такого
типа именуют затменно-переменными. Но далеко не все из пере¬
менных звезд — затменные.
«Моргает» и звезда б (дельта) Цефея. Только причина в
этом случае совсем иная. Звезда б Цефея относится к разряду
физически переменных — она пульсирует. Блеск физически пере¬
менных звезд действительно меняется: звезда «худеет» — и блеск
растет, звезда «набухает» — и тускнеет. Все физически перемен¬
ные звезды, которые ведут себя подобно б Цефея, повелось на¬
зывать цефеидами. Цефеиды широко распространены во Вселен¬
ной. Их находят повсюду: в различных звездных скоплениях,
в других галактиках.
263
в начале XX в. на Гарвардской обсерватории в США приня¬
лись за изучение цефеид в галактике, известной под названием
Малого Магелланова Облака. Магеллановы Облака — Большое
и Малое — не видны с территории СССР. Они расположены
в южной части неба и выглядят как отдельные кусочки Млеч¬
ного Пути. На самом деле это сравнительно небольшие и уда¬
ленные системы звезд, которые находятся за пределами нашей
Галактики. Но Магеллановы Облака связаны с Галактикой: они
являются как бы сопровождающими ее спутниками.
Казалось бы, изучение цефеид в Магеллановом Облаке не
предвещало удивительных открытий. И задача-то была простая.
Требовалось уточнить периоды изменения блеска цефеид. Для
каждой цефеиды этот период строго постоянен, а от звезды
к звезде меняется: период .изменения блеска может составлять
от нескольких дней до сотен дней и больше.
Но вдруг внимание астрономов привлекло странное обстоя¬
тельство. Чем длиннее оказывался период изменения блеска
цефеиды, тем ярче была сама звезда. О чем это говорит?
Малое Магелланово Облако находится настолько далеко от
нас, что все его звезды можно считать практически одинаково
удаленными. Представьте себе лыжника, спешащего вечером по
заснеженной долине. Вот он выскакивает на перевал и видит
где-то далеко-далеко впереди огни поселка. Строго говоря, каж¬
дый дом поселка, каждый из огоньков находится от лыжника
на разных расстояниях. Но расстояния между домами настолько
малы по сравнению с общим расстоянием до поселка, что чело¬
век вправе считать их одинаково удаленными. А тогда можно
сделать вывод: чем ярче светит огонек, тем более яркой лампоч¬
кой пользуется хозяин дома.
Если бы лыжник стоял уже на улице поселка, то такого вы¬
вода сделать было бы нельзя. Тогда главную роль играло бы
расстояние: чем ближе дом, тем ярче свет. Но пока лыжник
смотрит на поселок издалека, со стороны, наблюдаемая им
яркость огоньков соответствует силе источников света.
Это рассуждение справедливо и по отношению к цефеидам
в удаленной звездной системе. Стало быть, заключили астро¬
номы, чем больше светимость пульсирующей звезды, тем длин¬
нее период изменения ее блеска. То же подтвердили наблюде¬
ния и над другими скоплениями. Так была обнаружена зависи¬
мость между периодом «моргания» цефеид и их светимостью.
Зная это правило, можно отыскивать расстояние до самых
далеких объектов, например других галактик, в которых есть
цефеиды. Измерив период изменения блеска цефеиды и сравнив
его примерно с таким же периодом другой цефеиды, расстояние
до которой известно, определяют расстояния до галактики.
Для того чтобы пользоваться описанным методом, понадо¬
бились цефеиды с известными расстояниями, возникшая ситуа¬
264
ция напоминает школьную арифметическую задачу. Гражданин
А старше гражданина Б на два года, гражданин Б старше гра¬
жданина В на пять лет и т. д. До тех пор, пока мы не узнаем
возраста хотя бы одного из них, мы не сможем узнать возраста
остальных. И даже не будем знать, молодые они или старые.
Башня телескопа в обсерватории
Эдинбурга представляла собой
примечательное архитектурное со¬
оружение. Эта особенность имеет
давние традиции: астрономические
обсерватории часто проектирова¬
лись выдающимися зодчими как
яркие и необычные по своему об¬
лику здания
Точно то же и для цефеид. Если мы по периоду найдем, как
эта звезда светит на самом деле, то, сравнивая с тем, как она
видна на небе, и помня, что ослабление блеска происходит из-за
ее удаленности, мы сумеем вычислить расстояние до нее. Но
чтобы находить многие расстояния, нужно сперва знать их хотя
бы для нескольких цефеид. А еще лучше, поскольку всякие из¬
мерения связаны с неминуемыми случайными погрешностями,
знать расстояния до многих цефеид. Тогда последующие опреде¬
ления расстояний станут более точными.
Астрономы сумели преодолеть эту трудность, отыскав доста¬
точно много цефеид, расстояния до которых определялись неза¬
висимыми методами. И теперь цефеиды служат для определения
самых .больших расстояний во Вселенной. Их образно окре¬
стили: цефеиды — маяки Вселенной. И действительно — путе¬
водные маяки. Они все время «мигают» нам, и по их «миганию»
мы узнаем межзвездные расстояния.
Астрономам в наши дни известны и другие методы оценок
расстояний до звезд и других галактик. Большие работы по
уточнению шкалы межзвездных расстояний издавна проводятся
в Москве, в обсерватории Московского государственного уни¬
верситета, полное название которой — Государственный астро¬
номический институт имени П. К. Штернберга (ГАИШ).
Но это происходило уже в XX веке.
3
ДВАДЦАТЫЙ ВЕК
Tempus fugit
Время летит
По календарю XX век начался в полночь с 31 декабря 1900 г.
на 1 января 1901 г. Если же обратиться к истории, рубежом,
определившим лицо нового века, стал 1917 г.—дата Великой
Октябрьской социалистической революции в России.
К XX в. в жизни человечества скопились вопиющие противо¬
речия: между роскошью обладателей капиталов и обездолен¬
ными наемными рабочими, между владельцами обширных поме¬
стий и неимущими батраками, между богатством метрополий и
нищетой колониальных окраин, между экономическими интере¬
сами разных группировок промышленно развитых стран. И XX
веку предстояло стать веком грозных социальных потрясений.
1917 год действительно служит важнейшей вехой человече¬
ской истории. Близится к концу мировая война. Народы истек¬
ших кровью Европы и Азии понимают, что военная бойня не
может служить средством решения межгосударственных кон¬
фликтов. Некоторым народам удается сбросить ярмо дискреди¬
тировавших себя монархий. Торжествует идея международной
солидарности трудящихся, получает распространение мысль
о необходимости широкого международного сотрудничества.
На месте изжившей себя Российской империи — молодое госу¬
дарство рабочих и крестьян с новым общественным строем, с
первых же дней провозгласившее принцип мирного сосущество¬
вания всех стран и народов. В 1919 г. возникает Лига Наций —
организация, не оправдавшая надежд, которые на нее возла¬
гали, но, вместе с тем, первая международная организация, ^при¬
званная по ее уставу содействовать сотрудничеству между госу¬
дарствами, гарантировать всеобщий мир и безопасность.
Идеи плодотворного международного сотрудничества вдох¬
новляют ученых. Земля и небо едины для всех жителей планеты.
Геологи, геофизики, геохимики должны исследовать глобальные
особенности строения планеты Земля без оглядки на националь¬
ные границы. Да разве имеют значение национальные границы
перед лицом Вселенной? Астрономы должны получать возмож¬
266
ность вести наблюдения из тех районов Земли, где условия для
решения поставленной задачи наиболее подходящие: с экватора,
из южного полушария, из зон полных солнечных затмений.
Наука интернациональна, — в XX веке это обстоятельство нахо¬
дит надлежащее организационное воплощение. В 1919 г. возни¬
кают сразу четыре международных научных союза, и в числе
первых — Международный астрономический союз (MAC).
Положение молодого Советского государства в первые годы
его существования оставалось исключительно тяжелым. Про¬
мышленность и сельское хозяйство подорваны годами мировой
войны. Враги нового общественного строя развязывают граж¬
данскую войну. Единственная страна социализма попадает в
кольцо политической, экономической и культурной блокады.
В этих условиях советские ученые не могли, разумеется, сразу
же принять активное участие в новых международных организа¬
циях. Официальное вступление Академии наук СССР в Между¬
народный астрономический союз произошло лишь на V кон¬
грессе этого Союза в Париже в 1935 г. Но и до той поры совет¬
ские астрономы успели предпринять ряд успешных совместных
исследований с астрономами Германии, США, других стран.
В 1932—1933 гг. советские геофизики и астрономы приняли про¬
дуктивное участие в наблюдениях по программе так называе¬
мого Второго международного полярного года — предшествен¬
ника Международного геофизического года 1957—1958 гг.
Не будет преувеличением сказать, что первые десятилетия
развития советской науки после Великой Октябрьской револю¬
ции послужили в дальнейшем при.мером для всех стран мира.
Чтобы выжить и преодолеть неимоверные трудности своего ста¬
новления, молодое Советское государство обязано было мобили¬
зовать себе на службу все передовые идеи совре.менности.
Одним из главных веяний времени было поставить науку на
службу победившему народу — создать систе.му государствен¬
ных научных учреждений, нацеленных на решение первоочеред¬
ных народно-хозяйственных задач. Очень быстро в науку были
внедрены плановые начала. В качестве наиболее известного при¬
мера научно-технического плана, направленного на решение
острейших социально-экономических задач, служит знаменитый
ленинский план электрификации России — план ГОЭЛРО.
Новые условия, созданные для научной деятельности в
СССР, не замедлили сказаться на появлении блестящей плеяды
ученых, мирового класса буквально во всех областях знаний.
Всемирно известны имена В. И Вернадского, братьев Н. И. и
С. И. Вавиловых, А. Ф. Иоффе, П. Л. Капицы, Л. Д. Ландау,
В. А. Обручева, братьев Л. А. и И. А. Орбели, отца и сына Е. О.
и Б. Е. Патонов, Н. Н. Семенова, К. А. Тимирязева, Н. В. Тимо¬
феева-Ресовского, Ф. А. Цандера, К. Э. Циолковского,
О. Ю. Шмидта и многих других советских ученых.
267
Разумеется, мы не можем закрывать глаза на чудовищные
массовые репрессии и другие негативные процессы в СССР, ко¬
торые в условиях перестройки привлекли к себе всеобщее вни¬
мание. Годы сталинщины обернулись неизгладимой .трагедией
советской науки. Вместе с тем, никак нельзя забывать о том
ценном, что было изначально заложено в советской науке и
что вызвало интерес даже западных скептиков. Вот, к примеру,
мнение известного американского исследователя С. Коэна: «В
начале тридцатых годов в Советском Союзе впервые в мире
была сделана попытка ввести планирование научных исследо¬
ваний и разработок, значение которого теперь признается по¬
всеместно». На Западе многие брали за образец деятельность
таких выдающихся ученых как Н. И. Вавилов.
В тридцатые годы в разных частях мира произросла раковая
опухоль фашизма. Поднявший голову фашизм поставил целью
физическое уничтожение СССР. Фашисты развязали изуверскую
войну против СССР, в которой советские ученые проявили свои
лучшие черты. Плечом к плечу со всем народом средствами
науки они ковали оружие победы. Советский народ отстоял не¬
зависимость своей Родины, вместе с союзниками по антигитле¬
ровской коалиции спас мир от кровавой чумы, хребет фашистс¬
кого зверя был переломлен. Достижения советской науки всего
за два послереволюционных десятилетия принесли богатые пло¬
ды в годы суровых военных испытаний.
В результате организационной перестройки науки ее глав¬
ным героем после второй мировой войны стал не одинокий мыс¬
литель, а Научный работник, имеющий перед собой цели, опре¬
деляемые общими целями больших научных коллективов. Не
случайно мы гордимся крупными организаторами советской
науки — руководителями огромных коллективов: И. В. Курча¬
товым, С. П. Королевым, М. В. Келдышем.
Каковы отличительные черты научной деятельности во вто¬
рой половине XX века? Это государственная поддержка научных
исследований, включая массовую подготовку высококвалифици¬
рованных кадров, постройку уникального научного оборудова¬
ния и необходимое субсидирование исследований; это планиро¬
вание научных исследований на государственном уровне; это,
наконец, сближение фундаментальных и прикладных исследова¬
ний с целью быстрейшего их использования на практике. Чита¬
телю молодому может показаться, что все это само собой разу¬
меется и так было всегда: многочисленные научно-исследователь¬
ские институты, университеты, уникальные научные установ¬
ки. .. Вовсе не так. Это был совсем новый путь, проложенный
советской наукой.
В той или иной мере все страны мира идут сегодня по пути,
который был проторен советской наукой. «На меня произвел глу¬
бокое впечатление тот факт, — пишет в книге о поездке по Со¬
268
ветскому Союзу в 1927—1928 гг. Теодор Драйзер, — что Совет¬
ское правительство ясно осознает возможности человечес1{ого
разума как орудия созидания». Человеческий разум в его наибо¬
лее обобщенной рациональной форме — это наука и ее плоды.
Именно как первопроходца оценивают советскую науку все объ¬
ективные историки на Западе. Вызов, брощенный социалисти¬
ческим обществом, стал катализатором общенаучной революции
XX века. И величественным символом завоеваний этой револю¬
ции послужил выход человечества за пределы Земли. Для гря¬
дущих поколений XX век останется в памяти как век вступления
человечества в «эпоху овладения сокровенными тайнами при¬
роды, скрытыми в глубинах космоса» (М. В. Келдыш).
Начало космической эры, как и начало общенаучной рево¬
люции XX века, было положено в СССР, где, продолжая выска¬
зывание Т. Драйзера, «освобожденный от любых форм рабства
разум способен вывести людей из трясины невежества и ни¬
щеты к.знанию и счастью». Вот почему в нашем рассказе о XX
веке мы нередко будем обращаться к людям советской науки.
ИМЕНИ ГЕРОЯ РЕВОЛЮЦИИ
Астрономическая обсерватория в Москве носит имя Павла
Карловича Штернберга — бесстрашного революционера-под-
польщика,^.заслуженного профессора Московского университета,
мужественного участника вооруженной борьбы за Советскую
власть.
Павел Штернберг родился в 1865 г. Его дед, мастеровой, ла¬
кировщик кож, в поисках лучшей доли пешком пришел в Рос¬
сию из Брауншвейга. Отец, открыв собственную торговлю, осел
в Орле. Детей у отца с матерью родилось 11 человек.
Будущую профессию Павел Штернберг выбрал быстро и без
колебаний. В шестом классе гимназии отец подарил ему на
рождество подзорную трубу и шесть книг по астрономии. Павел
стал неразлучен с этими книгами и вскоре уверился в мысли,
что фамилия Штернберг — «звездная гора» — служит для него
перстом судьбы.
В 18 лет Павел Штернберг оканчивает гимназию и поступает
в Московский университет, где его тяга к астрономии уже на
первом курсе обращает на себя внимание Ф. А. Бредихина,
известного русского ученого, в ту пору директора Московской
обсерватории. Штернберг специализируется как астроном, с бле¬
ском оканчивает университет и чуть позже утверждается «остав¬
ленным при университете для приготовления к профессорскому
званию». Он женится и продолжает много работать. Преподает
в нескольких учебных заведениях. Участвует в экспедиционных
работах. Готовит магистерскую диссертацию, которую посвя¬
щает трудной проблеме движения полюсов Земли.
269
Многим известно, как можно отличить сырое яйцо от сварен¬
ного вкрутую — яйцо крутят на столе: крутое яйцо вращается
легко, а у сырого вследствие возникающих внутри перемещений
начинает сложным образом колебаться ось вращения, и оно
быстро останавливается. Поведение вращающейся Земли, кото¬
рая имеет вязкое ядро, несколько напоминает по характеру по¬
ведение сырого яйца. Ось вращения Земли совершает небольшие
колебания в ее теле. Эти колебания ничтожно малы: истинный
полюс Земли чуть-чуть перемещается около среднего положения,
постоянно оставаясь в пределах квадрата со стороной в 30 м.
Разработка методов обнаружения таких едва уловимых переме¬
щений и составляла сущность диссертации П. К. Штернберга,
над которой он проработал в течение 10 лет. Оппонентами на ее
защите в 1902 г. выступили В. К. Цераский и «отец русской
авиации», выдающийся математик Н. Е. Жуковский.
Однако магистр астрономии и приват-доцент Московского
университета П. К. Штернберг поглощен в эти годы не только
научной работой. Он солидарен с протестами студенчества и
профессоров университета, которых правительство стремилось
превратить в безропотных чиновников. Он с детства приучен
П. К. Штернберг — аст¬
роном и революционер,
имя которого носит круп¬
нейшее астрономическое
учреждение столицы
СССР — Государствен¬
ный астрономический ин¬
ститут им. П. К. Штерн¬
берга (ГАИШ)
К скромной трудовой жизни, и его живо волнует положение
всего трудового народа России. Штернберг много времени про¬
водит в экспедициях, он ездит по разным губерниям, и от него
не укрывается нарастающая по всей России атмосфера первой
революционной бури.
События русско-японской войны показали всю гнилость ца¬
270
ризма, заставили многих передовых людей встать на путь бес¬
компромиссной борьбы с самодержавием. Сочувствовавший ре¬
волюции и до того времени, П. К. Штернберг в 1905 г. офици¬
ально вступает в ряды партии большевиков.
В 1906 г. Штернберг становится членом Военно-технического
бюро Московского комитета партии — новой боевой организа¬
ции, которая должна была, учтя опыт Декабрьского восстания,
заблаговременно готовить вооруженную борьбу рабочих дружин.
Ему и его помощникам предстояло составить планы Москвы с
указанием стратегически важных объектов, проходных дворов,
заборов, с описанием расположения основных подземных теле¬
фонных коммуникаций. Попытаться провести такую съемку по
всему городу скрытно было невозможно.
Штернберг осуществил другой, фантастический по своей дер¬
зости план. Он выступил в университете с докладом о возмож¬
ности изучения аномалий силы тяжести новым методом с по¬
мощью «нивелир-теодолитной съемки». Доклад вызвал среди
специалистов-астрономов большое недоумение, но Штернберг не
отступил и добился, в порядке постановки простейших пробных
работ, разрешения на выполнение «нивелир-теодолитной съемки»
неподалеку от обсерватории, прямо на улицах Москвы.
— В чем дело? Кто дал право? — волновались околоточные
надзиратели и городовые, завидев группу людей с явно подозри¬
тельными приборами. Импозантный приват-доцент предъявлял
университетские документы и предписание городских властей
всячески способствовать в осуществлении «замечательного на¬
учного открытия русских ученых».
«Умейте пользоваться услугами врага», — говорил П. К.
Штернберг и давал прекрасные примеры, как это следует делать.
В 1907 г. в богатую торговую фирму братьев Бландовых на¬
просился на работу инженер М. П. Виноградов (тоже член
Военно-технического бюро), якобы одержимый идеей новой кон¬
струкции молочных сепараторов. Идея сулила выгоды. Для сепа¬
раторов успели заказать на заводе три тысячи металлических
цилиндров, но вскоре выяснили, что вся конструкция слова доб¬
рого не стоит. «Изобретателя», благо он не упирался, тотчас
выгнали и под угрозой суда потребовали от него выкупить гото¬
вые цилиндры, хотя бы как металлолом, по цене 10 копеек за
штуку. А «изобретатель» только того и ждал. Так Военно-техни¬
ческое бюро за грошовую цену стало обладателем заводским
способом изготовленных прекрасных цилиндрических оболочек
для самодельных бомб. Разработал операцию с цилиндрами
П. К. Штернберг.
Но на получении цилиндров трудности в изготовлении бомб
не кончились. Их предстояло испытать, а без оборудованной ла¬
боратории делать это было опасно. Штернберг и тут нашел не¬
обычный выход. Взорвали одну такую бомбу в Сокольниках,
271
неподалёку от Мыза-Раевского артиллерийского склада. В бли¬
жайшем же номере журнала Военно-артиллерийского управле¬
ния появилось сообщение о «таинственном взрыве» близ арт-
склада с подробными результатами лабораторных испытаний
и всеми техническими характеристиками примененной «зло¬
умышленниками» бомбы.
До охранного отделения доходили слухи о «неблагонадеж¬
ности» статского советника и профессора Московского универси¬
тета П. К- Штернберга. Он несколько раз попадал под особенно
пристальное внимание полиции, но его всегда выручали вы¬
держка и хладнокровие.
Большевик Н. Ф. Преображенский вспоминал о случае, кото¬
рый произошел однажды на его глазах. Нагрянули околоточный
надзиратель и шпик в обсерваторию в тот самый момент, когда
Штернберг вместе с Преображенским проверяли спрятанное там
оружие. Встретил Штернберг непрошеных гостей в комнате, где
стояли точные часы, не растерялся и вежливо, едва сдерживая
гнев, говорит: «Что вы делаете? Да знаете ли вы, что от одного
повышения температуры от вашего тела изменится качание
маятника, и время во всей России станет неверным!»
Никаких прямых улик у полиции против Штернберга не
было, а такой отповеди околоточный надзиратель и совсем уж
никак не ожидал. Так и удалились незваные гости ни с чем.
Несмотря на активную революционную работу, на препода¬
вание в университете и на занятия в других учебных заведениях,
П. К. Шернберг продолжает серьезные научные исследования.
В 1913 г. за работу «Некоторые применения фотографии к точ¬
ным измерениям в астрономии» ему присуждается ученая сте¬
пень доктора астрономии. В 1914 г. он получает звание заслу¬
женного профессора, а в январе 1917 г., уже будучи директором
Московской обсерватории, избирается ординарным профессором
астрономии Московского университета.
П. К. Штернберг вышел из подполья после Февральской
революции 1917 г. В Октябрьские дни 1917 г. он встал во главе
революционных дружин Замоскворечья. Активный участник этих
боев академик К- В. Островитянов вспоминал, что «фактически
боевыми операциями в районе руководил П. К. Штернберг.
П. К. Штернберг — чрезвычайно яркая фигура революции.
Маститый ученый, профессор астрономии — науки, казалось бы,
далекой от революции, и в то же время старый революционер,
большевик. Своим внешним видом он напоминал парижского
коммунара. Его товарищам по революционной работе хорошо
запомнился яркий облик Штернберга — курчавая шевелюра,
орлиный нос, окладистая борода с проседью, кожаное кепи,
куртка, солдатские сапоги, у пояса наган. Появление этой вну¬
шительной фигуры на боевых участках поднимало дух бойцов,
вызывало у них уверенность в победе».
272
в 1918 г. П. К. Штернберг направляется членом Реввоенсо¬
вета 2-й армии Восточного фронта, а через год он становится
членом РВС всего Восточного фронта.
В ноябре 1919 г. на машине командарма 5-й армии М. Н. Ту¬
хачевского Штернберг едет в только что освобожденный от кол¬
чаковцев Омск. Во время переправы через замерзший Иртыш
машина при 26-градусном морозе уходит под лед. Это происше¬
ствие не проходит для Штернберга даром. Он заболевает воспа¬
лением легких и, несмотря на все усилия врачей, здоровье к
нему, больше не возвращается.
П. К. Штернберг умер в Москве в ночь с 31 января на 1 фев¬
раля 1920 г. «.. .Серьезный ученый и настоящий революционер,
не только сочувствовавший революции, но и делавший ее, —
писал о Штернберге К. А. Тимирязев. — Той же твердой рукой,
которой он наводил свой большой телескоп, разыскивая на пре¬
делах видимого мира далекую туманность, наводил он и какое-
нибудь шестидюймовое орудие, нащупывая надвигающегося
близкого врага». В трудную минуту астроном встал на защиту
социалистического Отечества.
Эпоха Возрождения выдвинула таких великих революционе¬
ров в науке, как Коперник, Бруно, Кеплер, Галилей, которые
боролись за раскрепощение творческой мысли ученого от пут
схоластических догм. Наше время выдвинуло таких ученых-ре-
волюционеров, которые с оружием в руках приняли непосред¬
ственное участие в борьбе за раскрепощение всех трудящихся.
Эстафету мужества астрономов старшего поколения подхва¬
тила советская молодежь. В 1941 г. ушла на фронт студентка
Астрономического отделения МГУ Женя Руднева. Она никогда
прежде не летала на самолетах.
19 октября 1942 г. Женя пишет письмо профессору Москов¬
ского университета С. Н. Блажко:
«Уважаемый Сергей Николаевич!
Пишет Вам Ваша бывшая студентка Женя Руднева...
На войне люди черствеют, и я уже давно не плакала, Сергей
Николаевич, но у меня невольно выступили слезы, когда прочла
о разрушенных павильонах и установках, о погибшей Пулковской
библиотеке, о башне 30-дюймового рефрактора. А новая солнеч¬
ная установка? А стеклянная библиотека? А все труды обсерва¬
тории?. .. Я вспомнила о нашем ГАИШе. Ведь я ничего не знаю.
Цело ли хотя бы здание?.. И вот 13 октября был год, как я
в рядах Красной Армии. Зиму я училась, а теперь уже 5 месяцев
как я на фронте. Летаю штурманом на самолете, сбрасываю на
врага бомбы разного калибра, и чем крупнее, тем больше удов¬
летворения получаю, особенно если хороший взрыв или пожар
получится в результате. Свою первую бомбу я обещала им за
университет, — ведь бомба попала в здание мехмата прощлой
273
Послевоенный 1948 год. Советские
астрономы. В первом ряду сидят уче¬
ные старшего поколения (слева на¬
право): профессор Н. С. Самойлова-
Яхонтова, член-корреспондент АН
СССР заведующий кафедрой астро¬
метрии МГУ С. Н. Блажко, член-
корреспондент АН СССР (с 1964 г.
академик) директор Пулковской об¬
серватории А. А. Михайлов. Во вто¬
ром ряду стоят ученики С. Н. Блаж¬
ко и А. А. Михайлова, выпускники-
астрономы МГУ: член-корреспондент
АН СССР М. С. Молоденский, про¬
фессор (с 1953 г. член-корреспондент
АН СССР) М. С. Зверев, профессор
(с 1968 г. член-корреспондент АН
СССР) Н. Н. Парийский, сотрудник
ВНИИ геофизических методов раз¬
ведки (с 1968 г. член-корреспондент
АН СССР) В. В. Федынский
зимой. Как они смели! Но первый мой боевой вылет ничем осо¬
бенным не отличался: может быть, бомбы и удачно попали, но
в темноте не было видно. Зато после я им не один крупный
пожар зажгла, взрывала склады боеприпасов и горючего, уни¬
чтожала машины на дорогах, полностью разрушила одну и по¬
вредила несколько переправ через реки...
Мой счет не окончен. На сегодня у меня 225 боевых вылетов.
И я не хвалиться хочу, а просто сообщаю, что честь универси¬
тета я поддерживаю — меня наградили орденом Красной Зве¬
зды. В ответ на такую награду я стараюсь бомбить еще точнее,
мы не даем врагу на нашем участке фронта ни минуты покоя...
А с сегодняшнего дня я буду бить и за Пулково — за поруган¬
ную науку. (Простите, Сергей Николаевич, послание вышло
слишком длинным, но я должна была обратиться именно к Вам,
вы поймете мое чувство ненависти к захватчикам, мое желание
скорее покончить с ними, чтобы вернуться к науке.)
Пользоваться астроориентировкой мне не приходится: на
большие расстояния мы не летаем.
Изредка, когда выдается свободная минутка (это бывает
в хорошую погоду при возвращении от цели), я показываю лет¬
чику Бетельгейзе или Сириус и рассказываю о них или еще
о чем-нибудь, таком родном мне и, таком далеком теперь. Из
трудов ГАИШа мы пользуемся таблицами восхода и захода
луны.
... Я очень скучаю по астрономии, но не жалею, что пошла
в армию: вот разобьем захватчиков, тогда возьмемся за восста¬
новление астрономии. Без свободной Родины не может быть
свободной науки!
Глубоко уважающая Вас Руднева Е.»
274
Весной 1944 г. под Керчью гвардии старший лейтенант Евге¬
ния Максимовна Руднева, штурман гвардейского Таманского
женского легкобомбардировочного полка, пала смертью храб¬
рых при выполнении 645-го боевого вылета. Посмертно ей было
присвоено звание Героя Советского Союза. Такого же звания
была удостоена полтавская подпольщица — молодой астроном,
выпускница Харьковского университета Е. К- Убийвовк.
ПУТЕВОДНЫЕ ЗВЕЗДЫ
Студентка-астроном Е. М. Руднева стала авиационным штур¬
маном. С первых десятилетий своего рождения авиация —
детище XX века — призвала на помощь «путеводные звезды».
Сколь же далекими от нас кажутся годы младенчества
современной авиации! Кто помнит сейчас о катапультной почте
двадцатых годов? На борт парохода, пересекавшего Атлантику,
помещался аэроплан. В благоприятное время года и при хоро¬
шей погоде он в нескольких сотнях километров от побережья
катапультировался с судна и держал курс к берегу. Его возмож¬
ностей хватало лишь на то, чтобы на несколько часов сократить
срок доставки мешка с почтой.
Как некогда запросы мореплавателей вызвали к жизни
астрономию мореходную, так бурное развитие авиации уже
В 1929 г. на борту немецкого паро¬
хода «Бремен» была установлена ка¬
тапульта длиною 20 м. Стартовав¬
ший с нее гидросамолет сокращал
время доставки почты из Европы в
Америку. Навигационные расчеты в
полете через Атлантику требовали
применения астрономических методов
в первой трети XX в. привело к возникновению авиационной
астрономии. Полеты над облаками в условиях невидимости на¬
земных ориентиров, полеты над бескрайними водными равни¬
нами морей и океанов были осуществимы только при ориенти¬
ровке по небесным светилам: Солнцу, Луне, планетам, звездам.
Тем более требовали астрономической навигации рекордные
перелеты на большие расстояния наподобие беспосадочного
броска через Атлантику в 1927 г. Чарльза Линдберга. За 33,5
часа он преодолел расстояние в 5800 км.
Главным прибором в руках авиаторов стал секстант — при¬
бор, основа которого предложена современником Ньютона Гад-
275
леем. Секстант снабжен зеркальцем, с помощью которого на¬
блюдатель совмещает изображение светила с линией горизонта.
Благодаря секстанту можно измерить высоту светила над гори¬
зонтом даже при корабельной качке. Если зарегистрировано
время наблюдений, то два измерения высот известных светил
достаточны для вычисления местонахождения наблюдателя.
Секстант вел к цели капитанов дальнего плавания всех флотов
XVIII—XIX вв. Как нельзя более кстати пришелся этот прибор
и на борту аэроплана, где в члены экипажа при дальних пере¬
летах стал специально включаться штурман.
Незабываемые страницы истории мировой авиации связаны
с подвигами советских летчиков и штурманов. В тридцатые годы
отечественная авиационная техника благодаря А. Н. Туполеву
и другим выдающимся авиаконструкторам достигла уровня,
который обеспечивал сверхдальние перелеты на расстояния в
10 тыс. км и более. Среди памятных достижений нашей авиации:
спасение участников экспедиции раздавленного во льдах
Арктики исследовательского парохода «Челюскин» в 1934 г.;
мировой рекорд дальности полета свыше 12 тыс. км, установлен¬
ный в 1934 г. экипажем М. М. Громова; доставка по воздуху
четверки полярников дрейфующей станции «Северный полюс-1»
во главе ,с И. Д. Папаниным на Северный полюс в мае 1937 г.;
два перелета подряд в июне 1937 г. (экипажи В. П. Чкалова
и М. М. Громова) по маршруту Москва — Северный полюс —
США. В 1938 г. женский экипаж в составе В. С. Гризодубовой,
П. Д. Осипенко и авиаштурмана М. М. Расковой на самолете
«Родина» совершил беспосадочный полет из Москвы на Даль¬
ний Восток, а в 1939 г. состоялся полет экипажа В. К. Кокки-
нДки по маршруту Москва — Гренландия — Канада. Именно
советские летчики и летчицы были первыми отмечены учрежден¬
ной в 1934 г. высшей наградой страны — почетными званиями
Героев Советского Союза. В Великую Отечественную войну
Герой Советского Союза М. М. Раскова приняла командование
авиационным полком, в котором летала штурманом Женя Руд¬
нева.
Особенно сложны были в тридцатые годы полеты над одно¬
образными ледяными пустынями Арктики. Из-за близости маг¬
нитного полюса Земли обычные магнитные компасы здесь нена¬
дежны, а слышимость удаленных радиостанций-маяков часто на¬
рушается из-за магнитных бурь и других характерных для Арк¬
тики помех. В суровых условиях Арктики погиб во время пере¬
лета через Северный полюс в 1937 г. Герой Советского Союза,
прославленный полярный летчик С. А. Леваневский.
Инженер Л. П. Сергеев подготовил несколько учебников и
справочников по астрономии. Он же сконструировал солнечный
указатель курса СУК — простой и безотказный прибор для ави¬
ационных штурманов, который позволял строго выдерживать
276
заданный азимут движения. О нем с нежностью отзываются все
участники дальних перелетов.
Из записок второго пилота чкаловского экипажа при пере¬
лете через Северный полюс в Америку Г. Ф. Байдукова: «Полюс
штурману надавал массу хлопот. В самом деле, почему это мы
идем курсом на «север»? Ведь мы уже полюс перевалили и ле¬
тим в Америку, на юг? Что-то неладное? Поэтому Саша Беляков
должен установить солнечный указатель к}фса так, чтобы он
работал по-прежнему, но показывал курс на «юг». Вот когда
особенно понадобилось точное время, которое мог показать
только морской хронометр. Вот когда секстант, таблицы и слож¬
ные вычисления позволили опытному штурману выработать дан¬
ные для перестановки важнейшего прибора конструкции моло¬
дого инженера Сергеева.
В 4 часа 42 минуты СУК был переставлен и время переве¬
дено на 123-й меридиан, ведущий в Америку. Сомнения рассея¬
лись, самолет идет по-прежнему, а курс — «юг». У Саши теперь
все в порядке.
Запиской он официально еще раз напоминает мне, чтобы я не
пользовался магнитными компасами; они долго будут неработо¬
способны, а потому мне надлежит уважать гвоздь сезона, тот
штырь, тень от которого указывает нам путь по 123-му мери¬
диану в США. Мы с Валерием Чкаловым обозвали его СУК-4
в отличие от настоящего СУКа, который есть у штурмана.
Должен сознаться, что СУК-4, этот простейший прибор, был
незаменимым на протяжении полета от Баренцова моря до бере¬
гов Канады» (иными словами на пути почти в 3,5 тыс. кило¬
метров).
Методы авиационной астрономии сыграли свою роль в годы
Великой Отечественной войны. Глубоко символично, что уже
в первые недели войны, когда господство фашистской авиации
в воздухе было преобладающим и гитлеровская пропаганда не
уставала на все лады твердить о полной неуязвимости столицы
рейха, советские бомбардировщики дальнего действия ТБ-7
нанесли бомбовый удар по Берлину. Вслед за летчиками Бал¬
тийского флота в налетах участвовал 432 авиаполк 81 авиацион¬
ной дивизии дальнего действия. Он был сформирован к концу
июня 1941 г. на базе Научно-испытательного института ВВС
и Наркомата авиационной промышленности. Командовал пол¬
ком один из первых Героев Советского Союза, участник челюс¬
кинской эпопеи М. В. Водопьянов. Список командиров четырех¬
моторных ТБ-7 утверждался на самом высоком уровне. Ими
были известные испытатели, опытные пилоты полярной авиации
и Гражданского Воздушного Флота.
Первый приказ 81-й дивизии был подписан в Кремле в ночь
на 8 августа 1941 г. Тетрадный листок в клетку. Подпись синим
карандашом. Цель налета — столица фашистской Германии
277
Берлин. Точный и скрытный выход на цель без всяких радиопе¬
реговоров был обеспечен благодаря применению методов авиа¬
ционной астрономии. В годы войны возглавлял штурманскую
службу советской авиации известный астроном Р. В.. Куницкий.
С развитием всемирной сети специальных авиационных
радиомаяков в мирных условиях значение астрономических ме¬
тодов самолетовождения сократилось. Но применение астроно¬
мии в авиации остается одним из характерных примеров прак¬
тического значения астрономических сведений. И астрономиче¬
ские методы аэронавигации рано списывать в архив. Они оста¬
ются единственным надежным средством самолетовождения при
выполнении уникальных рейсов, например, в Антарктике над
Эта фотография опубликована в га¬
зете «Правда» в 1968 г. среди сним¬
ков, присланных на ежегодный кон¬
курс. Штурман на море, так же как
и штурман в авиации, в случае необ-
ходимости прибегает к астрономии;
он умеет пользоваться секстантом
Южным полюсом и в аварийных ситуациях при внезапном от¬
казе радиосистем.
Навигационные методы авиационной астрономии в наши дни
перекочевали в навигацию космическую. Первый отряд совет¬
ских космонавтов посещал звездный зал Московского Планета¬
рия и прилежно заучивал расположение ярких звезд и вид со¬
звездий. Но в далекие тридцатые годы мало кто думал и гадал,
что в середине XX в. встретятся и во многих отношениях очень
тесно переплетутся пути древней астрономии и юной космонав¬
тики. Разумеется, дело здесь вовсе не в навигации: ракетно-кос¬
мической технике предстояло до неузнаваемости изменить облик
астрономии. Так в главу об астрономии XX века властно вторга¬
ется тема истории космических исследований.
НАПЕРЕКОР ЗЕМНОМУ ТЯГОТЕНИЮ
Покинуть поверхность Земли и подняться в небо мечтали
еще древние греки. До наших дней сохранился миф о Дедале,
который соорудил крылья себе и своему сыну Икару из перьев,
слепленных воском. Икар поднялся к Солнцу, но воск растаял,
278
и храбрец упал в море. От мифов до научных проектов прошли
тысячелетия.
Ньютон триста лет назад впервые поставил проблему на
научную основу. Ему пришла в голову счастливая мысль. Это
была великая мысль: и падением яблока на Землю, и движе¬
нием Луны вокруг Земли управляет одна и та же сила — тяго¬
тение: свойство всех без исключения тел притягиваться друг к
другу. Тяготение невидимо. Его нельзя пощупать, но оно прони¬
кает повсюду. От него нельзя укрыться. От него нельзя заго¬
родиться.
Каждый знает, низ — место, куда все падает: и бутерброд
у растяпы, и камень, и капля дождя. Узнать поточнее, где низ
и где верх, несложно. Достань нитку, привяжи к ней грузик и
держи его за свободный конец нитки. У тебя в руке старинный
прибор строителей всех стран — отвес. Нитка отвеса располага¬
ется так, как падает — если ему-ничего не мешает — любое тело.
Нитка показывает тебе, где верх, а где низ. Это — следствие
суммарного тяготения Земли. В любой точке земного шара отвес
указывает на центр масс Земли.
Величина силы тяготения зависит от многих причин: она
зависит от размеров тел, от их внутренней структуры — плот¬
ности, от расстояния между телами. Но присутствие ее обнару¬
живается всегда и повсюду.
Невидимка-тяготение выравнивает поверхность воды в дере¬
венском пруду. Ты взбаламутишь воду, пойдут волны, а через
несколько минут тяготение Земли успокоит воду. Ее поверх¬
ность снова станет зеркальной. Тяготение выравнивает поверх¬
ность воды в земных морях и океанах. Там вечно снуют волны,
но они ничтожно малы по сравнению с размерами самой Земли.
Тяготение не может полностью выровнять твердую поверх¬
ность Земли. На Земле есть горы и овраги. Но они тоже очень
малы по сравнению с размерами Земли. Благодаря тяготению
и Земля, и другие небесные тела — если смотреть на них изда¬
лека — имеют правильную шаровидную форму. Выходит, тяго¬
тение — это главный архитектор Космоса, который придает
небесным телам их форму.
Мало того, тяготение еще и главный дирижер космических
«балетов». Благодаря тяготению небесные тела с меньшей мас¬
сой постоянно кружат вокруг более массивных тел.
Если подбросить камешек- вверх, то тяготение Земли станет
замедлять его полет. Камешек будет двигаться все медленнее,
потом на мгновение зависнет, и тяготение затащит его вниз:
камешек начнет падать обратно.
Пуля вылетает из ствола ружья гораздо быстрее подброшен¬
ного камешка. Если выстрелить из ружья вверх, то тяготение
Земли нескоро остановит пулю, и она улетит намного выше ка¬
мешка. А что если выпалить вертикально вверх ядром из огром¬
279
ной пушки? Этот вопрос впервые четко сформулировал И. Нью¬
тон и первым дал на него правильный ответ. Тяготение Земли
станет съедать скорость движения ядра. Но чем дальше успе¬
вает унестись ядро, тем слабее хватка земного тяготения. На¬
чальную скорость ядра можно подобрать так, что земное тяго¬
тение просто не успеет задержать его. При определенных на¬
чальных условиях ядро вырвется из невидимых пут земного
тяготения. Оно не упадет обратно на поверхность Земли, а вый¬
дет на орбиту. Оно станет обращаться вокруг Земли. Это будет
искусственный спутник Земли. Только Ньютон не знал, разуме¬
ется, где изыскать порох для такой могучей пушки.
Задача решается, если вместо пушки воспользоваться раке¬
той. Пороховой заряд пушки выталкивает из ствола ядро в счи¬
танные мгновения, в то время как двигатель ракеты в состоянии
разгонять ее гораздо дольше и придать ей в конечном счете суще¬
ственно большую скорость.
Яркую страницу в историю отечественной науки вписал
Н. И. Кибальчич. Его рукопись «Проект воздухоплавательного
прибора» открывается словами: «Находясь в заключении, за
несколько дней до своей смерти, я пишу этот проект. Я верю
в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня
в моем ужасном положении. Если же моя идея после тщатель¬
ного обсуждения учеными-специалистами будет признана испол¬
нимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу
родине и человечеству...»
Бесстрашный революционер и талантливый изобретатель
Н. И. Кибальчич описывает «предварительную конструкцию
ракетного самолета». Рукопись потонула в жандармском архиве
с резолюцией: «Давать это на рассмотр. ученых теперь едва ли
будет своевр. и может вызв. только не умести, толки».
На пороге XX в. дорогу в Космос указал ученый-мечтатель
К. Э. Циолковский. Величайший подвиг К. Э. Циолковского
состоит в том, что он сумел победить на своем пути все жизнен¬
ные преграды. Ученый получал лишь скудную поддержку от цар¬
ского правительства. Но, несмотря ни на что, живя в захолуст¬
ном губернском городе Калуге, он упорно работал.
Величайшая заслуга Циолковского перед человечеством
состоит в том, что он открыл людям глаза на реальные пути
осуществления космических полетов. Вспомните Жюля Верна!
Этот выдающийся писатель-фантаст был, можно сказать, совре¬
менником Циолковского. Он следил за всеми новинками техни¬
ческой мысли, предвидел расцвет воздухоплавания, значение
электричества, появление подводных лодок. Он сумел описать
полет людей на Луну. Он предвосхитил место старта для полета
на Луну — южную оконечность Флориды. И хотя ракеты были
известны на протяжении многих веков, Жюль Верн отправил
свой вагон-снаряд на Луну из пушки. Он прошел , мимо исполь¬
280
зования для этой цели ракеты. И, конечно, не он один — никто
из ученых не замечал этого аспекта использования принципа
реактивного движения. А Циолковский заметил и понял огром¬
ную важность для ближайшего будущего. Циолковский помог
человечеству прозреть. Ученый из Калуги первым показал, что
ракета — единственно реальное средство овладения космическим
пространством. В то время, когда первые аэропланы с трудом
/С. Э. Циолковский — ге¬
ниальный ученый-само¬
учка, пионер космонав¬
тики и ракетной техники,
который на пороге XX в.
заложил глубокие теоре¬
тические основы их со¬
временного развития
летали с холма на холм, из города в город, Циолковский разра¬
ботал теорию реактивного движения — основу современной ра¬
кетно-космической техники.
Циолковский работал над идеей «ракетных поездов» — со¬
единенных вместе одна за другой нескольких ракет. Весь
«поезд» двигает вперед последняя из них, которая после сгора¬
ния топлива отбрасывается. Такие ракеты называют многосту¬
пенчатыми. Циолковский вывел многие формулы, которыми по¬
стоянно пользуются теперь строители ракет.
Циолковский предвидел многие трудности космических поле¬
тов с человеком на борту. Вот пример. Пока ракета выводит
космический корабль на орбиту, она борется с земным тяготе¬
нием, и невидимые противоборствующие силы стискивают кос¬
монавта в его рабочем кресле как будто на него наваливается
дополнительная тяжесть. Врачи говорят, что космонавт в это
время испытывает перегрузки. Для имитации перегрузок в со¬
временной космонавтике используют центрифугу. Но далеко не
все знают, что прообраз современной медицинской центрифуги
давным-давно соорудил у себя в Калуге К. Э. Циолковский. Он
281
привязывал к горизонтально вращающемуся колесу коробочку,
а,в коробочку сажал паучков и других насекомых. Они выдер¬
живали громадные перегрузки. Так Циолковский убедительно
доказал, что космические полеты с человеком на борту осуще¬
ствимы: живые организмы способны выдерживать дополнитель¬
ную нагрузку на разгонном участке полета ракеты.
Циолковский знал, что его мечта о космических полетах ста¬
нет явью, и он верил, что «первенство будет принадлежать Со¬
ветскому Союзу».
И СУПЕРАВИАЦИЯ, И СУПЕРАРТИЛЛЕРИЯ
Двадцатые и тридцатые годы нашего века — эпоха штурма
неба летательными аппаратами легче воздуха: дирижаблями и
стратостатами. Они ставили рекорд за рекордом. Астрономы
часто использовали предоставлявшиеся необычные возможности,
в высотных полетах вели наблюдения небесных светил. Но, как
показала жизнь, будущее принадлежало аппаратам тяжелее
воздуха — самолетам и ракетам. Прогресс в ракетостроении
стал фундаментом космонавтики.
Теоретические основы космонавтики закладывались трудами
многих выдающихся ученых и инженеров. В разных странах
гордятся своими пионерами космонавтики. С 1907 г. работает
в области ракетостроения и межпланетных полетов американец
Р. Годдард. Начав с пороховых ракет, он в двадцатые годы
перещел на жидкое топливо. Его ракеты были еще очень малы
и летали всего на несколько десятков метров, но это были пер¬
вые в мире образцы жидкостных ракет. Теорией реактивного
полета занимаются в Германии — Г. Оберт, М. Валье, во Фран¬
ции — известный авиаконструктор академик Р. Эно-Пельтри.
Во Франции в двадцатые годы рождается красивое название
новой области знаний — астронавтика. При участии Эно-Пель¬
три в 1927 г. в Париже учреждается ежегодная премия в 5 тыс.
франков за лучшую работу по астронавтике.
Многие из создателей ракетной техники работали в области
авиации, и они подобно К. Э. Циолковскому предвидели, что
ракете со временем предстоит прийти на смену аэроплану.
В 1882 г. «отец русской авиации» Н. Е. Жуковский опубли¬
ковал работу «О реакции вытекающей и втекающей жидкости»,
где вывел формулу для определения воздействия на сосуд вте¬
кающей или вытекающей из него жидкой струи.
Пятнадцатью годами позже петербургский ученый, вскоре
профессор университета И. В. Мещерский выпустил труд «Дина¬
мика точки переменной массы». Полученное в этом исследова¬
нии уравнение до сих пор является исходным для определения
тяги ракетного двигателя.
К 1903 г. относится издание первой части знаменитой работы
282
Циолковского «Исследование мировых пространств реактив¬
ными приборами». В этом сочинении дана стройная теория ра¬
кетного движения и доказано, что именно ракета явится сред¬
ством грядущих межпланетных полетов. Циолковский на деся¬
тилетия вперед предвосхитил дальнейший ход развития научной
мысли. Его работа стимулировала более глубокое изучение этой
проблемы как в России, так и за рубежом.
Страстным поборником идеи межпланетных полетов был
Я. И. Перельман. Еще в 1915 г. Я'. И. Перельман написал книгу
«Межпланетные путешествия (Основы ракетного летания и зве¬
здоплавания)», которая выходила несколькими изданиями.
В предисловии к одному из них К. Э. Циолковский писал, что
«это сочинение явилось первой в мире серьезной, хотя и вполне
общепонятной книгой, рассматривающей проблему межпланет¬
ных путешествий и распространяющей правильные сведения
о космической ракете».
Уже после Октября большую роль в развитии теории и прак¬
тики ракетостроения сыграли Ф. А. Цандер, Ю. В. Кондратюк,
ученик и соратник Жуковского профессор В. П. Ветчинкин и др.
Фридрих Артурович Цандер, уроженец Латвии, выпускник
Рижского политехнического института, много и успешно зани¬
мался теорией межпланетных полетов с минимальным расходом
топлива. Он рассчитывал удобные сроки отправления космиче¬
ских кораблей, время пребывания их в пути, возможные мо¬
менты коррекции траекторий. Он плодотворно работал и в каче¬
стве конструктора. «Первый космический инженер», Ф. А. Цан¬
дер был окрылен поддержкой его работ В. И. Лениным.
Юрий Васильевич Кондратюк был одним из ведущих теоре¬
тиков космонавтики. Можно лишь поражаться широте и глубине
взглядов этого учено го-самоучки, который, не имея даже выс¬
шего образования, сумел внести заметный вклад в теорию кос¬
моплавания.
Кондратюк занимался проблемами энергетики космических
кораблей, теорией многоступенчатых ракет, вопросами создания
межпланетных заправочных баз в виде искусственных спутников
планет и многими другими.
В 1929 г. за собственный счет Кондратюк опубликовал в
Новосибирске небольшую книжечку «Завоевание межпланетных
пространств». Эта книжечка — постановка задачи, как бы тезис¬
ное изложение тех проблем, которые предстоит решить для
полета в космос.
Человек необычайной судьбы, Ю. В. Кондратюк испытал
в жизни ни с чем не сравнимую радость творческих побед и го¬
речь несправедливости. Сегодня мы знаем, что имя, под которым
он вошел в историю космонавтики — псевдоним. Вместе с доку¬
ментом, удостоверяющим личность, по просьбе родных его взял
себе в 1921 г. юноша из Полтавы Александр Игнатьевич Шаргей.
283
Ю. в. Кондратюк ушел добровольцем на фронт Великой
Отечественной войны.
В молодой Советской республике прочно вставала на ноги
авиационная промышленность. Во многих высших учрбных заве¬
дениях страны готовились кадры квалифицированных авиацион¬
ных инженеров. Их мысли об авиации будущего — суперавиа¬
ции — вели к разработке проблем реактивного движения. Но
к этому же вели мысли и инженеров-артиллеристов, мечтавших
о суперартиллерии. Так ракетостроение стало фокусол, на кото¬
ром сосредоточились интересы сотен авиаконструкторов и артил-
Ю.КОЯДРАТЮК леристов. Поначалу серьезное
практическое применение ра¬
кет казалось делом отдаленно¬
го будущего, тем не менее в
ЗАВОЕВАНИЕ
‘^Рчектори.
МЕЖПЛАНЕТНЫХ
ПРОСТРАНСТВ
ПРОФ В.Л. ВЕТЧИЯКИШ
Гравитационный маневр по Ю. В.
Кондратюку
Обложка книги Ю. В. Кондратюка.
Новосибирск, 1929 е.
стране появляются первые специализированные лаборато¬
рии.
Организованная в 1921 г. в Москве при Комитете по делам
изобретений ВСНХ, в 1925 г. переехала в Ленинград замечатель¬
ная лаборатория военного инженера Н. И. Тихомирова. Чуть
позднее она была переименована в Газодинамическую лабора¬
торию, сокращенно ГДЛ. Активную роль в деятельности ГДЛ
играл М. Н. Тухачевский, с 1928 по 1930 гг. командующий Ле¬
нинградским военным округом. Получив назначение начальни¬
ком вооружений РККА, он 15 июля 1931 г. переводит лабора¬
торию в свое непосредственное подчинение, неослабно следит за
ходом работ, присутствует на испытаниях.
М. Н. Тухачевский прозорливо видел перспективы военного
и мирного использования ракет. В ГДЛ были заложены основы
284
конструирования реактивных снарядов на твердом топливе. В
стенах этой лаборатории окреп талант одного из основополож¬
ников советской практической космонавтики, автора многих дви¬
гателей реактивных летательных аппаратов академика
В. П. Глушко.
Вскоре в Москве и Ленинграде при Осоавиахиме создаются
на общественных началах группы по изучению реактивного дви¬
жения — lAocTHPJX и ЛенГИРД. Это были группы инженеров-
энтузиастов, занимающихся как проблемами реактивного дви¬
жения, так и проблемами межпланетных полетов. Шутники рас-
щифровывали сокращение ГИРД как «группу инженеров, рабо¬
тающих даром». Но инженеры МосГИРД и ЛенГИРД, работая
даром, отнюдь не теряли даром времени. Там создавались пер¬
вые образцы советских ракет. Первым руководителем МосГИРД
был Ф. А. Цандер. Несколько позже такие же группы были соз¬
даны в Харькове, Баку и других городах.
В первой половине 1932 г. Центральный Совет Осоавиахима
учредил в Москве ГИРД — центральную научно-исследователь¬
скую и опытно-конструкторскую организацию с так необходи¬
мым ей производственным помещением. С апреля 1932 г. ГИРД
возглавил С. П. Королев.
Не нужно думать, что молодая республика Советов могла
выделить на решение проблемы межпланетных полетов значи¬
тельные средства. Условия, в которых работали гирдовцы, были
тяжелыми до крайности. Они захватили подвал большого дома
№ 19 на улице Садовая-Спасская. Вспоминает один из ответст¬
венных сотрудников Наркомата по военным и морским делам,
который заглянул ознакомиться с деятельностью ГИРД: «Мно¬
гое в жизни я видел, но впервые был свидетелем того, чтобы
в мирное время научно-исследовательская группа работала
в подвале, при плохом освещении, на земляном полу... Десяток
шагов вперед — и вот «кабинеты», где рождаются будущие кон¬
струкции ... В «кабинетах» — кирпичные подвальные стены,
даже не побеленные, земляной пол, дверей, как правило, нет, а
где они есть, то самодельные...»
Автор этих воспоминаний был потрясен двумя обстоятельст¬
вами: бедностью обстановки и тем, что каждый из присутствую¬
щих мог ответить на любые технические вопросы, которые ему
ставились. Между тем высокий гость застал, можно сказать,
райские условия. В обыденной рабочей обстановке здесь ревели
двигатели, йалил дым, пахло гарью и кислотой. Жильцы дома
№ 19 регулярно отправлялись жаловаться в милицию.
Да, космонавтика рождалась совсем не в парадных залах,
но все те, кто стоял у ее колыбели, отличались несокрушимой
уверенностью в ее великом будущем. Сохранившееся здание на
Садовой-Спасской в Москве, так же как и ленинградские здания,
где размещалась ГДЛ, отмечены ныне мемориальными досками.
285
в марте 1933 г., когда уже шла серьезная подготовка к слия¬
нию ГДЛ и ГИРД, в возрасте 45 лет скончался Ф. А. Цандер.
По требованию товарищей по работе он согласился уехать ле¬
читься в Кисловодск, по дороге заболел тифом, и подорванный
непосильными нагрузками организм не справился с болезнью.
Врачи констатировали у него — никогда не пившего и даже не
курившего человека — цирроз печени. Это была плата за усло¬
вия, в которых он находился при экспериментах с реактивными
а;
Ф. А. Цандер — советский инже¬
нер и изобретатель, последователь
Циолковского. Создатель ряда
первых в СССР образцов реактив¬
ных двигателей. Наряду с име¬
нами многих других выдающихся
деятелей мировой науки и тех¬
ники имя Цандера стало назва¬
нием одного из кратеров на обрат¬
ной стороне Луны
и авиационными двигателями. Он постоянно дышал выхлопными
газами, парами вредных веществ.
Фридрих Артурович стал прототипом главного героя вышед¬
шего вскоре научно-фантастиче'ского романа А. Беляева «Пры¬
жок в ничто».
Среди молодежи ГИРД Ф. А. Цандер был единственным
известны!^ исследователем. С его кончиной ГИРД вообще мог
прекратить свое существование. Но ближайший помощник
Ф. А. Цандера, его ученик С. П. Королев ответил на удар
судьбы не сетованиями, а делом: 17 августа 1933 г. на полигоне
в Нахабине под Москвой гирдовцы провели запуск первой в
мире ракеты на гибридном топливе. А первая советская жид-
. костная ракета ГИРД-Х конструкции Ф. А. Цандера была запу¬
щена там же 25 ноября 1933 г. Это были решающие аргументы
в пользу правильности избранного ГИРД направления. Было это
образом действия, столь характерным для будущего Главного
Конструктора.
Еще до запуска ракеты ГИРД-Х, в сентябре 1933 г. решением
Реввоенсовета СССР, подписанным начальником вооружений
РККА М. Н. Тухачевским, на базе ГДЛ й ГИРД в Москве был
организован Реактивный научно-исследовательский институт
(РНИИ). Много сил отдал маршал Тухачевский для переосна¬
щения Красной Армии: на смену кавалерии, тачанкам, пикам
и саблям он ставил на вооружение броневики, танки, самолеты
и подводные лодки. Великое будущее оказалось и у детища
М. Н. Тухачевского — первого в мире научно-исследовательского
института, занимающегося исключительно ракетной техникой.
Так работы по созданию ракетной техники приобретают в
СССР общегосударственный размах. В РНИИ разрабатываются
многие типы реактивных снарядов, которые идут на вооружение
Красной Армии. В РНИИ создается самое грозное оружие вре¬
мен Отечественной войны — знаменитая гвардейская «катюша».
Двадцатые и тридцатые годы — не только апофеоз дирижаб¬
лей и стратостатов, но и время деятельной подготовки к выходу
человечества в Космос. Растущим интересом к проблемам раке¬
тостроения и покорения межпланетных пространств навеян изве¬
стный роман Алексея Толстого «Аэлита» (1922—1923 гг.)
В 1924 г. по инициативе Ф. А. Цандера в Москве возникает
Общество межпланетных сообщений. Оно просуществовало
недолго, но работа, как мы уже говорили, активно продолжа¬
лась. «Общество межпланетных сообщений» действует в США,
«Общество для изучения космического полета» в Германии,
французский Астронавтический комитет при Астрономическом
обществе ежегодно присуждает премии за лучшие работы по
межпланетным сообщениям.
В феврале 1927 г. в Москве с огромным успехом прошла Пер¬
вая всемирная выставка проектов и моделей межпланетных
аппаратов и механизмов. Наряду с несколькими зарубежными
научно-фантастическими фильмами, в СССР при консультации
К. Э. Циолковского был снят кинофильм о полете на Луну «Кос¬
мический рейс».
С 1928 по 1932 гг. профессор Н. А. Рынин опубликовал в
Ленинграде своего рода энциклопедию космонавтики. Под
общим заглавием «Межпланетные сообщения» им была выпу¬
щена в свет серия из девяти выпусков объемом от нескольких
десятков до 350 страниц крупного формата каждый, в которых
содержались самые разнообразные сведения, имеющие отноше¬
ние к ракетостроению и космонавтике. Название одного из этих
выпусков послужило нам для заглавия данного раздела.
А вот полный перечень выпусков:
1. Мечты, легенды и первые фантазии.
2. Космические корабли.
3. Лучистая энергия в фантазиях романистов и в проектах
ученых.
4. Ракеты.
287
5. Теория реактивного движения.
6. Суперавиация и суперартиллерия.
7. К. Э. Циолковский. Его жизнь, работы и ракеты.
8. Теория космического полета.
9. Астронавигация. Летопись и библиография.
МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СООБЩЕНИЯ
СУПЕРАВИАЦИЯ И
СУПЕРАРТИЛЛЕРИЯ
Обложка пятого выпуска серии трудов Н. А. Рынина под обидим заглавием
«Межпланетные сообщения». Издание автора. Ленинград, 1929 г.
На смену старшему поколению энтузиастов космонавтики
уверенно шла молодежь. К тому новому поколению авиационных
инженеров, которые пришли в ракетостроение, принеся туда и
свой молодой задор, и богатый опыт авиаконструкторов, принад¬
лежал С. П. Королев.
288
главный конструктор
Главный конструктор работает на любом заводе, в любом
конструкторском бюро: по штатному расписанию предприятий
это одна из обычных инженерно-технических должностей. Но
жил в нашей стране человек, который носил такое звание не
столько по должности, сколько по своему вкладу в развитие кос¬
монавтики. При жизни его имя в газеты не попадало. Словно
самое почетное звание укрепилось за ним на газетных полосах
напечатанное с заглавных букв — Главный Конструктор. Им был
академик Сергей Павлович Королев.
В мудрой старой притче рассказывается о трех строителях
собора в средневековом французском городе Шартре. Их спро¬
сили, что они делают. «Тачку тяжелую тащу, будь она не¬
ладна», — сказал первый. «Семью кормлю», — после раздумья
обронил второй. Третий же, не задумываясь, ответил: «Я строи¬
тель Шартрского собора!»
С. П. Королев десятилетиями наравне с другими ежедневно
выносил на своих плечах тяжкий груз разработок по созданию
и освоению новой, никому неведомой ранее техники. Но его имя
вошло в историю человечества потому, что с юношеских лет он
ясно видел грандиозную конечную цель своего творчества —-
выход человека за пределы Земли.
Сережа Королев родился в тихом украинском городе Жито¬
мире 12 января 1907 г. по новому стилю. По употреблявшемуся
тогда в России старому стилю шел еще декабрь 1906 г. Детство
и юность Сережи прошли на Украине: в Житомире, Киеве,
Нежине, Одессе. Самым близким для него в жизни человеком
была мать — вскоре после рождения Сережи семья распалась,
и отца своего Сережа помнить не мог. Но у него сложились
хорошие, дружеские отношения с отчимом.
Тяжелые годы иностранной интервенции и гражданской
войны пережил в Одессе. Именно в эти годы сложился его изу¬
мительно целеустремленный, волевой, бескомпромиссный харак¬
тер. Он понял, что жизнь и целого народа, и отдельного чело¬
века определяет ведущая их мечта. И эта мечта никогда никому
не плывет сама в руки, за нее надо сражаться, проливать кровь,
биться, — только в борьбе и народ, и каждый человек могут
обрести свое подлинное счастье, воплотить ведущую их мечту
в жизнь.
С. Королеву не пришлось идти в жизнь проторенной дорогой
ученого — школа, университет, преподавание. Все было совсем
не так. В 1923 г. он поступает в одесскую строительную профес¬
сиональную школу. Там он получает среднее образование вместе
с профессией строителя-черепичника. Одновременно в нем заго¬
рается мечта о крыльях, о полетах. Сергей осваивает искусство
парения на планере, сам конструирует планеры.
10 А. А. Гурштейн 289
Совпадения, которые бывают в жизни, причудливее литера¬
турных выдумок. Именно в Одессе, не зная друг о друге, росли
и учились в профтехшколах ровесники — в далеком будущем
два выдающихся создателя ракетно-космических систем: при-
ехавщий туда С. П. Королев и коренной одессит В. П‘. Глушко.
Бюст дважды Героя Социалистического Труда, почетного граж¬
данина Одессы, автора обширного семейства уникальных реак- -
тивных двигателей, академика Валентина Петровича Глушко
установлен в этом городе на Приморском бульваре.
После окончания одесской стройпрофшколы Сергей Королев
в 1924 г. поступает в Киевский политехнический институт на
аэромеханическое отделение. В связи с закрытием этого отделе¬
ния его переводят в 1926 г. на аэромеханический факультет
Московского высшего технического училища.
Все годы учебы Сергей Королев жил на собственный зара¬
боток. В Киеве он работал столяром, а также разносчиком газет.
И в Москве учился, постоянно совмещая учебу с работой в кон¬
структорском бюро.
Преддипломную производственную практику студент Коро¬
лев проходил в конструкторском бюро А. Н. Туполева, автора
к тому времени уже известных всему миру АНТов. И твердо
усвоил Сергей Королев на всю последующую жизнь уроки учи¬
теля: не место красит человека, а человек место. Свои первые
самолеты А. Н. Туполев создавал в бывшем трактире «Раек»,
а собирал в конюшне.
Вместе с окончанием МВТУ Сергей успешно оканчивает
Московскую школу летчиков. Теперь Королев может не только
строить крылатые машины, но и сам летать на них.
С 1929 г. после знакомства с работами К. Э. Циолковского
Сергея Королева поглощает идея использования реактивного
принципа в авиации и полетах человека в космос. Он по-преж¬
нему работает как авиаконструктор. Созданные конструктором
новые планеры с инициалами СК отлично показывают себя на
Всесоюзных планерных соревнованиях 1929 и 1930 гг. Но мысли
Сергея заняты уже совсем иным.
Инженер Королев становится активным сотрудником
МосГИРД, а вскоре получает назначение начальником ГИРД.
После образования РНИИ Королев начинает работать в этом
новом институте.
И вновь мы возвращаемся к мысли, которую так хорошо
осознал молодой Сергей Королев. Если тобой руководит мечта,
то надо делом доказать свои возможности, чтобы эту мечту по¬
няли, признали и поддержали все окружающие. Надо делать,
а не только говорить о деле.
С. П. Королев верил в полет человека на аппарате с реак¬
тивным двигателем, он хотел строить такой аппарат и восполь-
290
зовался своим правом построить планер для очередных Всесоюз¬
ных соревнований.
Соревнования эти проходили в те годы в Крыму, в поселкз
Коктебель. Они дали путевку в жизнь многим выдающимся
советским авиаконструкторам — А. С. Яковлеву, С. В. Илью¬
шину, О. К. Антонову и другим. Не раз выступал в Коктебеле
со своими планерами и С. П. Королев. Но на этот раз он подго¬
товил к соревнованиям необычную машину. Странный это был
планер, получивший порядковый номер СК-9, — двухместный,
весь какой-то излишне тяжелый, с чересчур прочными крыльями.
Секрет планера быстро открылся после соревнований. Вместо
второго сидения хорошо вписался бак для горючего, и планер
СК-9 с двигателем ОРМ-65 конструкции В. П. Глушко превра¬
тился в прекрасный пилотируемый ракетоплан РП-318-1.
При работе над этим ракетопланом, не сойдясь во мнении
с одним из своих помощников, Королев отправился сам испыты¬
вать на стенде герметичность соединения трубопроводов. Испы¬
тания закончились бедой. Из соединения под давлением вырвало
трубку, которая ударила Королева по голове. Образовалась тре¬
щина в лобной части, Королева увезли на «скорой», и месяц он
пролежал на больничной койке. Когда в больнице навестил его
тот самый помощник, Королев без предисловий сказал: «А ты
оказался прав — надо менять конструкцию уплотнения».
По непредвиденным обстоятельствам летные испытания РП-
318-1 задержались. Но 28 февраля 1940 г. летчик Владимир
Федоров поднял, наконец, в воздух этот летательный аппарат
конструкции С. П. Королева, и он оставил далеко позади наблю¬
давший за ним обычный поршневой самолет. Так совершился
первый в СССР полет человека на ракетоплане с ЖРД — про¬
возвестнике отечественной реактивной авиации, который служил
вещественным подтверждением предвидения К. Э. Циолковского
о том, что за эрой аэропланов винтовых грядет эра аэропланов
реактивных.
Пример с планером СК-9 исключительно характерен для
биографии Королева. Его отличала предельная ясность в поста¬
новке цели и редкое умение, преодолев все препоны, на деле
достигнуть задуманного.
С. П. Королева не обощли стороной события, которые явля¬
ются самыми зловещими для страны следствиями культа лич¬
ности Сталина. В РНИИ была развязана кампания по выявле¬
нию «врагов народа». Вдохновителем кампании, отнюдь не бес¬
корыстным, был инженер Костиков. По складу характера Ко¬
ролев не мог остаться равнодушным, когда клеветали на его
товарищей по работе. И это не прошло ему даром. 27 июня
1938 г. в дверях квартиры, где жил С. П. Королев, раздался
ночной звонок. Утром ему были предъявлены чудовищные, ди¬
кие по своей нелепости обвинения.
10* 291
-Осенью 1938 г. старший инженер группы № 2 Научно-иссле¬
довательского института № 3 Наркомата оборонной промышлен¬
ности С. П. Королев якобы за вредительство в области новой
техники был осужден на 10 лет тюрьмы. После пересмотра дела
(в хлопотах по этому поводу участвовал М. М. Громов) в 1939 г.
Особое Совещание НКВД заочно изменило приговор на 8 лет
заключения в исправительно-трудовых лагерях. После двух лет
одиночного заключения Королев оказывается на Колыме. Рабо¬
тает землекопом. Болеет цингой.
Ему пришел вызов для работы в системе 4-го спецотдела
НКВД. Он попадает в Москву к своему учителю А. Н. Туполеву
и вместе с.ним с началом войны переезжает в Омск.
В 1942 г. С. П. Королев становится заместителем по летным
испытаниям у В. П. Глушко, руководителя опытного конструк¬
торского бюро по разработке реактивных двигателей. ОКБ
внедряет проект установки на самолете жидкостного реактив¬
ного двигателя РД1-ХЗ для кратковременных включений. Дви¬
гатель устойчиво работал на земле и не запускался в воздухе.
Арестант Королев уговорил летчика взять его в кабину стрелка,
чтобы на месте разобраться в причинах отказа. В полете на
бомбардировщике Пе-2 отскочившая трубка подачи топлива
ранила Королева, а керосин залил ему лицо. Он почти пол¬
ностью утратил зрение. Но удача улыбнулась Королеву: лечение
дало результат, зрение восстановилось. Дело о самовольном
полете замяли.
Участник описанных испытаний вспоминал, как Королев учил
его уму-разуму: «Вот, Андрюша, лезь в дверь, гонят — лезь в
окно, гонят — опять в дверь. Добивайся своего».
Известный летчик-испытатель М. Галлай в книге «Испытано
в небе» вспоминает о мимолетной встрече, относящейся к этим
суровым военным годам. На одном из полевых аэродромов он
неожиданно увидел своего знакомого, «плотного, среднего роста
человека, одетого в несколько странный, особенно для летнего
времени костюм: куртку и брюки из какого-то черного подкла¬
дочного сатина».
«.. .Я видел перед собой другое, — пишет Галлай, — еще одну
(сколько их?) форму проявления несгибаемого человеческого
мужества. Сквозь сугубо прозаические слова — о тягах, расхо¬
дах, количествах повторных включений — передо мной в полный
рост вставал внутренний облик человека, творчески нацеленного
на всю жизнь в одном определенном направлении. В этом на¬
правлении он, и шел. Шел вопреки любым препятствиям и с де¬
монстративным пренебрежением (по крайней мере внешним)
ко всем невзгодам...»
Таким же ЭС ПЭ, как его впоследствии всегда дружески за
глаза называли товарищи по работе, оставался до самой
смерти — «энергичный и дальновидный, умный и нетерпимый,
292
резкий и восприимчивый, вспыльчивый и отходчивый. Большой
человек с большим, сложным, противоречивым, нестандартным
характером...».
После войны С. П. Королев в числе других специалистов
получает представление о деятельности немецких ракетчиков.
Наш собственный богатый опыт не допускает сомнений, что ра¬
кетам принадлежит будущее, и на уровне руководства страны
это важнейшее направление развития техники обретает под¬
держку. Важная подробность. Хотя разведслужба Аллена Дал¬
леса вывезла из поверженной Германии в США всех ведущих
«Три великих К», занимающих исключительное место в истории советской
науки: С. П. Королев, И. В. Курчатов и М. В. Келдыш (слева направо)
ракетных специалистов, техническую документацию, оборудова¬
ние и архивы, руководящие деятели США, ослепленные мощью
американской авиационной техники, не увидели перспектив раз¬
вития ракетостроения.
В послевоенном 1945 г. давний знакомый и соратник
С. П. Королева по ГИРД Михаил Клавдиевич Тихонравов ско¬
лачивает группу энтузиастов для проектирования высотного
ракетного летательного аппарата с герметичной кабиной для
двух человек. Проект не был осуществлен. Замыслы космиче¬
ского полета людей пришлось отложить до лучших времен, а
Тихонравов и его друзья вскоре принялись за обоснование воз¬
можности создания спутника. Расчетами занимались в домаш¬
них условиях, чертили по вечерам на кухне. Секретными они
тогда еще не были, — чертежи спутника держали под столом.
Противников развития ракетостроения в ту пору хватало не
только в США, но и у нас. Даже среди людей знающих и достой¬
293
ных уважения. Со статьей о вреде ракетной техники выступил,
например, в «Известиях» авиаконструктор Яковлев. Было очень
трудно. Но Королев снова проявил несгибаемую волю в дости¬
жении намеченного.
В 1946 г. принимается решение о придании работам по ракет¬
ной технике государственного размаха. Назначаются главные
конструкторы по всем основным системам баллистических ракет
дальнего действия: по двигателям, по системе управления, по
стартовым установкам, по бортовому и наземному радиокомп¬
лексу, по гироскопическим приборам. За С. П. Королевым как
за главным конструктором ракетно-космической системы в це¬
лом остаются и проблемы общей компоновки, конструирования
и изготовления корпусов, а также сборки ракет. И если боль¬
шинство соратников С. П. Королева располагали к тому времени
определенным «заделом» и кадрами, то ему предстояло начать
на пустом месте: собрать и сплотить воедино совершенно новый
коллектив.
С этой задачей С. П. Королев блестяще справился. Ему же
принадлежит заслуга в поразительной результативности дейст¬
вий знаменитого неформального координационного органа —
Совета главных конструкторов. В него входило щесть инжене¬
ров, не облеченных тогда титулами академиков, членов-коррес-
пондентов, докторов наук. За плечами каждого был богатый
практический опыт, знания, коллектив КБ. Это были В. П. Бар¬
мин, В. П. Глушко, С. П. Королев, В. И. Кузнецов, Н. А. Пилю¬
гин, М. С. Рязанский. Проходили заседания Совета там, где
удобнее, но председательствовал всегда С. П. Королев. Он был
признанным лидером. Со временем Сергей Павлович сумел
добиться, что постановления Совета главных конструкторов
стали обязательными для всех министерств и ведомств.
С 1947 г. С. П. Королев приступает к постоянному выполне¬
нию обязанностей главного конструктора головного НИИ, а с
1950 г. стоит во главе особого конструкторского бюро (ОКБ),
которое в 1954 г. начинает работать над созданием мощных
межконтинентальных ракет. Но конечную цель своего труда он
видит в космических полетах. В 1956 г. с частью своей группы
вливается в состав ОКБ Королева его единомышленник
М. К. Тихонравов.
В мае 1954 г. С. П. Королев обратился в Совет Министров
СССР с предложением о переводе работ по созданию спутника
Земли на практические рельсы: «По Вашему указанию пред¬
ставляю докладную записку тов. Тихонравова М. К. «Об искус¬
ственном спутнике Земли», а также переводной материал о рабо¬
тах в этой области, ведущихся в США. Проводящаяся в настоя¬
щее время разработка нового изделия позволяет говорить о воз¬
можности создания в ближайшие годы искусственного спутника
Земли...» Проект М. К- Тихонравова был предварительно одоб¬
294
рен руководителем института — преемника РНИИ — академи¬
ком М. В. Келдышем.
В августе 1955 г. С. П. Королев направляет в Правительство
свои соображения о программе исследования космического про¬
странства, начиная с запуска простейшего спутника и до осуще¬
ствления пилотируемых полетов.
Мир пока еще не знает названия Байконур. Баллистические
ракеты запускаются с полигона близ Сталинграда, который
известен ныне как Капустин Яр. Этот старший брат Байконура
хранит память о выдающихся деятелях советской ракетной тех¬
ники; С. П. Королеве, Н. А. Пилюгине, М. К. Янгеле. Между
тем, правительственная комиссия подготовила предложения по
трем вариантам создания крупного космодрома будущего: в
Марийской АССР на месте оставшихся после вырубок военных
лет свободных пространств, на берегу Каспия в районе Махач¬
калы и в Казахстане, в полупустыне, прилегающей к реке Сыр¬
дарье. По докладу в Правительстве маршала Г. К. Жукова
было принято решение о Байконуре.
Крупный успех приходит к конструкторскому бюро Королева
21 августа 1957 г.: первая в мире межконтинентальная баллисти¬
ческая ракета Р-7, знаменитая «Семерка», рассчитанная на
дальность в 8 тыс. км испытывается в полете и достигает задан¬
ного района Камчатки. Она предназначена стать напоминанием,
что отныне в мире нет неуязвимых районов, и даже заокеанский
агрессор получит решительный отпор. Эта ракета становится
весомым аргументом для поддержания мира, но никогда она не
носила в чужие страны смертоносного ядерного оружия. Зато
именно на базе «Семерки» выполнены носители первых образ¬
цов мирных космических аппаратов. «Кони поданы! — шутил
С. П. Королев. — Где спутник?»
Прозорливость Королева находила выражение в деталях,
которые в то далекое время казались сущими пустяками. Со¬
трудники конструкторского бюро впоследствии вспоминали, как
отверг Главный Конструктор очередной вариант первого спут¬
ника.
— Почему он плох? — недоумевали проектировщики.
— Потому, что не круглый.
Для полета в безвоздушном космическом пространстве
форма спутника не имеет значения. В дальнейшем спутники
имели самые причудливые конфигурации. Но тогдашняя реак¬
ция Главного Конструктора вовсе не была странной выходкой.
Действительно, попробуйте представить сегодня первый искус¬
ственный спутник Земли иным. Ведь это крохотная модель зем¬
ного шара. Его стремительное движение подчеркнуто пучком
гордо откинутых антенн, как «грива у скачущего карьером
коня», скажет М. Галлай. Спутник стал символом современной
человеческой цивилизации. Чисто в техническом отношении по
295
сравнению с ракетой-носителем объем работ по первому ИСЗ
был, можно сказать, совершенно ничтожным. Но почувствовал,
предвосхитил Главный Конструктор, что не пустяком станет
даже внешний облик незамысловатого изделия ПС —.«простей¬
шего спутника».
Советские представители в международных организациях
задолго до запуска спутника, с 1951 г. сообщали о реальности
его создания. Однако западные средства массовой информации
не придавали этому значения, считали «советской пропагандой».
Когда же первый в мире искусственный спутник Земли оказался
не американским, а советским, пресса была потрясена и взбудо¬
ражена. Друзья СССР восхищались подвигом советской науки
и техники. Недруги были в шоке от неоспоримого свидетельства
мощи нашего научно-технического потенциала. Исторически
повелось, что образцы принципиально новой техники, если и
не рождались, то обретали жизнь в развитых странах Запада —
паровоз, пароход, радио, электротехника, автомобиль, телефон,
телевидение, атомная бомба и т. д. Спутник не имел прообразов,
он был совершенно новым творением рук человека, его вместе
с ракетой-носителем нельзя ниоткуда скопировать, — и он пол¬
ностью от начала до конца был создан в СССР. Это был вели¬
кий вклад советского народа в мировой научно-технический про¬
гресс. И совсем не случайно русское слово «спутник» со значе¬
нием искусственного спутника Земли прочно вошло практически
во все языки мира.
Молодым человеком я непродолжительное время близко знал
С. П. Королева, по делам часто встречался с ним, иногда не¬
сколько раз в день. След этих встреч неизгладим. И возвра¬
щаясь к событиям более чем двухдесятилетней давности вновь и
вновь пытаюсь, отбросив случайное, выделить стержень своих
впечатлений. Королев был именно таким, каким и должен быть
в нашем представлении идеальный руководитель громадного
коллектива, решающего сложнейшие научно-технические про¬
блемы современности. Его черты: ясное понимание стоящих
задач, причем в широком контексте с задачами политическими,
экономическими, социальными; умение доходчиво, зримо до¬
нести эти задачи до других, убедить и зажечь своим энтузиаз¬
мом; железная воля в реализации намеченного; беспощадная
требовательность к самому себе и к своей работе наряду с чут¬
костью и отзывчивостью к соратникам: умение в трудной об¬
становке бесстрашно взять всю ответственность на себя; без-
укоснительное выполнение своих обещаний и обязательств, даже
самых незначительных, наряду с требованием того же от других;
цепкая память; безотказная научная и инженерная интуиция;
психологическое умение разбираться в люддх; чувство юмора.
Невозможно вспомнить случая, чтобы Королев просто-на¬
просто удовлетворился каким-то успешным пуском и действовал
296
по пресловутой печально-известной поговорке: «Мое дело про¬
кукарекать, а там хоть не рассветай!» В силу своих жизненных
принципов он должен был обязательно проследить, какие науч¬
ные результаты проистекли в итоге работы, осмыслить их, откор¬
ректировать каждый последующий шаг. Это не входило в круг
его обязанностей, но он не мог не думать о будущей судьбе кос¬
монавта, который летел в космос на его корабле; и недаром
относился к космонавтам как ж родным детям. Все это, каза¬
лось, было непосильным для одного человека. Но Королеву уда¬
валось. Он приезжал на работу первым и уезжал последним.
Если того требовали обстоятельства, работал ночами, сутками,
месяцами подряд. Из ближайшего окружения реже всех в по¬
следнее время его, вероятно, видела жена.
4 октября 1957 г. горнист на космодроме Байконур подал
сигнал «Слушайте все!» О горнисте позаботился С. П. Королев.
В 22 часа 28 минут московского времени с территории СССР
принял старт первый в мире искусственный спутник Земли. По
решению Международной астронавтической федерации этот
день официально провозглашен началом космической эры.
ПУТЕШЕСТВИЯ ЗА ОТКРЫТИЯМИ
Мальчишка может закинуть камень за два-три десятка мет¬
ров. Чем энергичнее швырнуть камень, тем он дальше улетит.
Богатыри, герои народных былин, кидали будто бы камни за
облака.
Ружейная пуля летит на многие сотни метров. Еще дальше
летит снаряд.
Если скорость снаряда в начале пути окажется равной
7,9 км/с, то он полетит так «далеко», что уже не сможет упасть
обратно на Землю. Снаряд начнет обращаться вокруг Земли —
станет ее искусственным спутником.
Скорость 7,9 км/с называют первой космической скоростью.
Чтобы преодолеть тяготение Земли и отправиться к другим пла¬
нетам, скорость летательного аппарата должна быть не меньше
второй космической, 11,2 км/с. А чтобы покинуть пределы Сол¬
нечной системы и отправиться к звездам, требуется развить
третью космическую скорость, 16,7 км/с.
1957 и 1958 гг. стали годами штурма первой космической
скорости, годами искусственных спутников Земли. Первый
в мире советский спутник символически салютовал светлой
памяти К. Э. Циолковского. Спутник был запущен через полме¬
сяца после того, как торжественно отмечалось столетие со дня
рождения этого замечательного русского ученого.
Выведенный на орбиту в период Международного геофизи¬
ческого года, первый советский спутник активно способствовал
297
плодотворному изучению особенностей околоземного космиче¬
ского пространства.
Месяцем позже в СССР был успешно запущен второй искус¬
ственный спутник Земли, в котором отправилась в полет собака
Лайка.
На исходе января 1958 г. к двум советским спутникам присо¬
единился первый американский ИСЗ «Эксплорер-1».
Характер траектории космических аппаратов зависит от приданной им началь¬
ной скорости
Первые же искусственные спутники Земли позволили открыть
так называемый радиационный пояс Земли. Магнитное поле
Земли служит как бы гигантской магнитной ловушкой. Элек¬
трически заряженные частицы, летящие от Солнца, магнитным
полем захватываются и удерживаются. В связи с этим вокруг
Земли расположено несколько чередующихся областей, обильно
насыщенных заряженными частицами. Это и есть радиаци¬
298
онный пояс. Его изучение непрерывно продолжается в процессе
полетов многочисленных автоматических космических аппа¬
ратов.
Наблюдения за движением искусственных спутников Земли
позволили существенно расширить и уточнить представления
о фигуре и размерах Земли. Эти проблемы стали предметом
новой области науки, получившей название спутниковой гео¬
дезии.
В 1959 г. начался штурм втброй космической скорости. Запу¬
щенная 2 января 1959 г. советская автоматическая станция
«Луна-1» стала первой искусственной планетой Солнечной
системы.
Одновременно продолжалась упорная и кропотливая подго¬
товка к первому в истории Земли полету человека. 12 апреля
1961 г. в кабину космического корабля «Восток» поднялся тот,
кому первому в мире предстояло шагнуть в неизведанную бездну
космического пространства, гражданин СССР, летчик Военно-
Воздушных Сил СССР Юрий Алексеевич Гагарин.
Последние подготовительные команды перед стартом.
Подъем! Окутанная столбами пламени, дрогнула и, медленно
набирая скорость, пошла ввысь «Семерка», дополненная еще
двумя ступенями.
— Поехали! — раздался по радио возбужденный голос Юрия
Гагарина. — Самочувствие хорошее. Чувствую перегрузки. Все
нормально. Прием.
Масса корабля «Восток» вместе с пилотом составляли 4725 кг.
Наибольшая высота над поверхностью Земли —327 км. За 108
минут корабль сделал полный виток вокруг Земли, пролетев
около 40 тыс. км.
Теперь день 12 апреля ежегодно торжественно отмечается
в нашей стране как День космонавтики. Он же стал Всемирным
днем авиации и космонавтики.
Только месяцем позже состоялся полет капитана III ранга
Алана Бартлета Шепарда. Но американский пилот не летал в
Космос, а только «прыгал» туда. Его кабина «Свобода-7» не
была кораблем-спутником. Полет длился 15 минут, из которых
лишь 5 минут Шепард испытывал состояние невесомости.
Через два с половиной месяца «прыжок» Шепарда повторил
капитан Вирджил Айвен Гриссом. Его «полет» чуть было не
окончился катастрофой. Люк кабины, спустившийся на воду,
оказался открытым, и кабина начала тонуть. Гриссом едва успел
выбраться через запасной люк. Кабина нашла приют на глубине
5 км на дне океана.
Пока американские космонавты осваивали суборбитальные
«прыжки», на орбиту вышел корабль «Восток-2», пилотируемый
майором Германом Степановичем Титовым. Это произошло
299
Ю. А. Гагарин перед
космическим полетом
Москва встречает Юрия Гагарина. Торжественный кортеж движется по
Ленинскому проспекту столицы
300
6 августа 1961 г. За 25 часов полета корабль «Восток-2» сделал
17 витков вокруг Земли.
Первый американский «кругосветный» пилот подполковник
Джон Хершел Гленн совершает три витка. Этот полет состоялся
20 февраля 1962 г. — через полгода после полета Г. С. Титова.
В Советском Союзе тем временем завершена подготовка к
первому групповому многодневному полету. 11 августа стартовал
корабль «Восток-3», на борту которого находился майор
Андриан Григорьевич Николаев. 12 августа к нему присоеди¬
нился подполковник Павел Романович Попович на корабле
«Восток-4».
Первая американская программа пилотируемых космических
полетов носила общее название «Меркурий». Конечная цель
программы «Меркурий» — сутки в Космосе в одноместной ка¬
бине—была достигнута лишь 15 мая 1963 г. Поднявшийся в этот
день на корабле «Фейт-7» («Вера-7») майор Лерой Гордон
Купер за 39 часов успел сделать 22 витка.
В Советском Союзе вскоре осуществлен новый групповой
полет. Одна за другой облетают мир волнующие вести. 14 июня
1963 г. выходит на орбиту космический корабль «Восток-5»,
пилотируемый подполковником Валерием Федоровичем Быков¬
ским. 16 июня принимает старт первая в мире женщина-космо¬
навт. На борту космического корабля «Восток-6» — Валентина
Владимировна Терешкова.
В. В. Терешкова пробыла в Космосе 71 час, совершив 48 обо¬
ротов вокруг Земли, — на 14 оборотов больше, чем сделали все
предшествующие американские космонавты вместе взятые.
Такими навсегда останутся в памяти человечества первые
волнующие страницы летописи космического века. Советский
Союз открыл человечеству путь для мирного исследования и
освоения космического пространства.
Полеты пилотируемых космических кораблей, спутников и
автоматических межпланетных станций давали в руки ученых
невиданное ранее количество новых сведений о космических
окрестностях нашей планеты. Каждый новый полет в подлинном
смысле становился «путешествием за открытиями».
Главное место среди иных небесных тел, к которым устреми¬
лись первые межпланетные космические аппараты, занимала,
конечно, небесная соседка Земли, ее вечная спутница Луна.
Вслед за «Луной-1», в сентябре 1959 г., советская автомати¬
ческая станция «Луна-2» достигла поверхности Луны. С инже¬
нерной точки зрения это означало, что советские ученые впервые
в мире реализовали траекторию попадания в Луну. Но выдаю¬
щееся значение полета «Луны-2» этим не ограничивалось. Пер¬
вый перелет Земля — Луна ознаменовал конец длившейся мил¬
лиарды лет разобщенности этих двух небесных тел. Доставлен¬
ный на Луну вымпел, сделанный руками землян, руками совет¬
301
ских людей, стал символом неограниченных возможностей чело¬
веческого гения, символом гигантских возможностей советской
науки.
Приборы «Луны-2» передали на Землю сведения о магнит¬
ном поле Луны. Было показано, что напряженность et-o весьма
и весьма невелика.
Исторической вехой в развитии космонавтики стало фотогра¬
фирование обратной, никогда не видимой с Земли, стороны
Луны. Оно было начато в октябре 1959 г. советской автоматиче¬
ской станцией «Луна-3» и успешно завершено станцией «Зонд-3»
в 1965 г.
В том же 1965 г. в Советском Союзе проводился ряд запус¬
ков с целью отработки элементов мягкой посадки на лунную
поверхность. Последними звеньями в цепи отработочных запус¬
ков были полеты «Луны-7» и «Луны-8».
3 февраля 1966 г. в 21 ч 45 мин 30 с московского времени
советская станция «Луна-9» совершила мягкую посадку на по¬
верхность Луны в Океане Бурь и впервые «посмотрела» на лун¬
ный ландшафт «глазами автоматического космонавта».
Значение полета «Луны-9» можно поставить в один ряд с та¬
кими выдающимися событиями космического века, как запуск
первого искусственного спутника Земли и первый пилотируемый
полет Юрия Гагарина.
«Луна-9» положила конец вековому спору о структуре по¬
верхностного слоя Луны. В результате телепередач с борта
«Луны-9» гипотеза повсеместного пылевого покрова в лунных
морях была отвергнута. Изучение панорам лунной поверхности
позволило ученым сделать много важных заключений о вза¬
имодействии Луны с окружающей ее межпланетной средой.
Научное и техническое значение первой мягкой посадки на
Луну огромно. Больше того, в результате этого достижения
советской науки человечество преодолело как бы психологи¬
ческий барьер. Трудно, очень трудно быть первыми. А при реше¬
нии научных проблем первому трудно еще и потому, что вообще-
то можно оказаться на неверном пути. Если обратиться к исто¬
рии науки, то известно много примеров, когда десятки, сотни и
даже тысячи лет ученые тратили силы на решение проблем, ко¬
торые, как оказывалось впоследствии, вообще не имеют реше¬
ний. Мы уже приводили в пример тщетные поиски доказа¬
тельств пятого постулата Евклида у математиков. Так же было
с поисками вечного двигателя и мирового эфира у физиков. И
ныне специалистам в области космонавтики предстояло найти
тот единственно рациональный путь, те средства, с помощью
которых можно в целости и сохранности опустить на поверх¬
ность Луны приборы и оборудование. А сведения, которые могли
сообщить об этой поверхности астрономы, были отнюдь не
исчерпывающими.
302
Первая мягкая посадка на Луну советской автоматической лунной станции
«Луна-9». На высоте около 75 км от лунной поверхности перед включением
тормозной двигательной установки надувались амортизирующие баллоны. На
заданной высоте станция, защищенная надутыми баллонами, отделялась и
плавно опускалась на поверхность. Амортизационные баллоны отбрасывались
в стороны, и корпус станции принимал вертикальное положение.
303
Успешно справившись с проблемой доставки научных прибо¬
ров на иное небесное тело, советские ученые как бы открыли
«зеленую улицу» другим аппаратам. После этого эксперимента
Скульптурный портрет
академика С. П. Коро¬
лева работы заслужен¬
ного художника РСФСР
Г. Н. Постникова, 1965 г.
Фотография с гипсового
оригинала в мастерской
скульптора. Работа в
граните находится в Цен¬
тральном музее Воору¬
женных сил СССР в
Москве
не оставалось никаких сомнений, что космонавтика на правиль¬
ном пути, что посадка на Луну сколь угодно сложного оборудо¬
вания и людей принципиально возможна.
Выдающийся ученый и конструктор, дважды Герой Социали¬
стического Труда, лауреат Ленинской премии, академик Сергей
Павлович Королев не дожил до осуществления мягкой посадки
космического аппарата на Луну. Он ушел из жизни безвременно,
в возрасте 59 лет, в январе 1966 г. Но дело, которое начали
в нашей стране последователи и ученики К. Э. Циолковского,
дело, которому посвятил свою жизнь С. П. Королев, продол¬
жают теперь тысячи ученых и конструкторов.
Вслед за посадкой «Луны-9», через два месяца, состоялась
новая космическая премьера. Советская «Луна-10» открыла счет
искусственным спутникам Луны. Полет «Луны-10» впервые по¬
зволил собрать данные о гравитационном поле Луны.
Осенью 1968 г. советские космические аппараты серии «Зонд»
впервые прошли по трассе Земля — Луна — Земля. Огибая
Луну, они возвращались к Земле, входя в ее атмосферу со вто¬
рой космической скоростью. Так, впервые была решена задача
возвращения космических аппаратов из межпланетных полетов.
Большинство знаний, которые приобрела в космическую эру
304
наука о Луне, было получено в результате полетов космических
автоматов. Собранные автоматами сведения позволили — хотя
и с огромным риском — осуществить полет на Луну человека.
ПРОГРАММА «АПОЛЛОН»
Под непосредственным впечатлением советских успехов в ис¬
следовании Луны, после тщательного обсуждения с ведущими
американскими специалистами президент Джон Кеннеди летом
1961 г. объявил пилотируемый полет к Луне национальной зада¬
чей США на текущее десятилетие. Планы пилотируемого полета
к Луне получили общее название программы «Аполлон».
Президент Джон Кеннеди сыграл большую роль в том, что
американцы поняли и были вынуждены признать важнейшее
значение космических исследований, впервые в мире широко
развернутых в Советском Союзе. В память об этом выдающемся
политическом деятеле, после трагической гибели президента от
руки убийцы, мыс Канаверал во Флориде, где расположен ос¬
новной ракетно-космический полигон США, был переименован
в мыс Кеннеди. Впрочем, ио прошествии нескольких лет местные
власти вновь вернули мысу название Канаверал. Имя Кеннеди
осталось только за самим ракетно-космическим полигоном.
К работе над программой «Аполлон» были привлечены мно¬
гие американские и эмигрировавшие в США ученые. Одним из
основных руководителей программы стал Вернер фон Браун,
известный немецкий ракетчик, во время фашизма в Германии
участвовавший в создании ракетных снарядов «Фау», — тех
самых «Фау», с помощью которых Гитлер собирался стереть с
лица земли Лондон и другие важные центры Великобритании.
На секретном немецком подземном ракетном заводе в Нордхау-
зене (в Тюрингии, в горах Гарца) и на полигоне близ малень¬
кой рыболовецкой деревущки Пенемюнде на берегу Балтийского
моря, возглавлявшихся Вернером фон Брауном, от непосильного
труда погибли тысячи угнанных гитлеровцами в неволю людей.
Вовлекли в программу «Аполлон» и группу переправленных
после войны в США из поверженного третьего рейха специали¬
стов по авиационной медицине во главе с X. Штругхольдом.
Есть фотография, на которой X. Штругхольд снят вместе с Джо¬
ном Гленном; немецкого врача величали в США «отцом косми¬
ческой медицины». Несколько десятков немецких медиков под
руководством Штругхольда создавали скафандры и другое сна¬
ряжение. Доставленные в 1945 г. в США, в руках американцев
в качестве образцов находились узлы и детали, достаточные для
сбора сотен ракет «Фау-2».
В общей сложности в выполнение программы -«Аполлон»
в США было вовлечено около 300 тысяч человек. Работали над
этой программой американцы без малого десять лет. Это была
305
самая сложная и самая дорогостоящая из всех когда-либо заду¬
манных в США научных программ. Она была сопряжена с боль-
щими трудностями и с огромным риском. Не будет преувеличе¬
нием сказать, что при ее выполнении политические и престиж¬
ные соображения намного перевесили все остальные.
Вслед за советскими «Зондами» первый пилотируемый полет
по трассе Земля — Луна — Земля совершил космический ко¬
рабль «Аполлон-8» с экипажем в составе Бормана, Ловелла и
Андерса.
Первая высадка на Луну была поручена экипажу «Апол¬
лона-11».
Восьмидневный полет «Аполлона-11» начался солнечным
утром 16 июля 1969 г. Ракета-носитель «Сатурн-V» высотой
в сорокаэтажный дом, сжигая ежесекундно по 15 тонн горючего,
за несколько минут вытолкнула космический корабь на около¬
земную «орбиту ожидания».
Самый неразговорчивый экипаж, как окрестила команду
«Аполлона-11» американская пресса, возглавлял «великий мол¬
чальник» Нейл Армстронг. «Если он кивает головой или просто
улыбается, — замечает его жена, — это для него оживленная
беседа. Если говорит да, считайте, что беседа приняла бурный
характер. Если же вы услышите от него нет, то беседа перешла
в ожесточенный спор».
Как утверждали шутники, выбор для первого полета на Луну
пал на Армстронга потому, что с ним уже успело стрястись бук¬
вально все, что только может произойти с летчиком и астронав¬
том. Однажды он пережил смертельную опасность при испыта¬
ниях ракетоплана. «Джемини-8», которым командовал Армст¬
ронг, потерял управление и завертелся волчком, — его пришлось
срочно приводнять в резервной зоне. Позднее, во время ката¬
строфы летающего тренажера, Армстронг едва успел спастись
на паращюте. Во всех критических ситуациях у него проявля¬
лись молниеносная реакция и безотказное самообладание.
В космонавты идут только отважные н мужественные люди,
не боящиеся риска и не боящиеся громадной ответственности.
Профессия накладывает на них свой дополнительный общий
отпечаток. И не случайно, читая биографию Армстронга, знако¬
мясь с его характером, мы невольно отмечаем в них те черты,
которые роднят всех покорителей космоса, которые сближают
простого американского парня Армстронга с пионерами косми¬
ческих трасс — советскими космонавтами.
Двумя другими членами экипажа «Аполлона-11» были пол¬
ковник Эдвин Олдрин и подполковник Майкл Коллинз.
Проверив на околоземной «орбите ожидания» основные
системы своего космического корабля — а он состоит из 15 мил¬
лионов деталей! — экипаж «Аполлона-11» получил разрешение
взять курс на Луну.
306
Половина пути была преодолена им за 25 часов. Словно
у автомобиля, взбирающегося в крутую гору, скорость движения
«Аполлона-11» неуклонно падала, покуда он не пересек невиди¬
мый гравитационный «водораздел» между сферами тяготения
Земли и Луны. С этого момента скорость его начала возрастать.
Но на вторую половину пути «Аполлону» потребовался 51 час.
Затормозив движение корабля специальным двигателем, эки¬
паж «Аполлона-11» вышел на окололунную орбиту. Снова тща¬
тельные проверки всех систем, иъот, наконец. Земля разрешает
посадку. Командный отсек с Майклом Коллинзом на борту под
кодовым названием «Колумбия» остается на окололунной
орбите. Посадочный отсек no.z^ кодовым названием «Игл»
(«Орел») начинает спуск в Море Спокойствия.
Уже на небольшой высоте Армстронг обнаружил, чтО' авто¬
матика ведет корабль прямехонько в кратер размерами с фут¬
больное поле. Вокруг кратера повсюду виднеются «валуны» раз¬
мером с микролитражную автомашину. Армстронгу пришлось
принять управление на себя и резко уйти в сторону. Несмотря
на завидное хладнокровие, пульс Армстронга, как отметили на
Земле, подскочил с обычных 77 до 156 ударов в минуту.
Контакт «Орла» с лунной поверхностью произошел благопо¬
лучно 20 июля 1969 г. в 23 часа 17 минут 32 секунды москов¬
ского времени. Через несколько часов Нейд Армстронг очень
медленно спустился по девяти ступенькам довольно шаткой
лесенки и, словно купальщик, пробуя холодную воду, с великой
осторожностью встал на поверхность Луны. «Один небольщой
шаг для человека, и какой огромный скачок для всего челове¬
чества», — первые слова, сказанные Армстронгом на Луне.
Вскоре к нему присоединился Эдвин Олдрин.
С этого момента оба космонавта стали потенциальными раз¬
носчиками гипотетической лунной заразы. Что если на Луне
существуют микроорганизмы, опасные для человечества? Что
если человеческий организм не имеет к этой лунной заразе ника¬
кого иммунитета? Хотя возможность биологического заражения
Земли лунными микробами теоретически оценивалась как один
щанс на сто миллиардов, астронавтам после возвращения на
Землю предстоял суровый карантин. Его срок — три недели
с момента выхода на лунную поверхность.
Сразу же после выхода Армстронг быстро наполнил кар¬
маны скафандра образцами лунных пород на случай аварийного
взлета. С помощью телекамеры Армстронг и Олдрин стали де¬
монстрировать Земле приемы лунной ходьбы, которые они на¬
звали «стилем кенгуру». Словно диковинные привидения плыли
по телевизионному экрану туманные изображения людей, впер¬
вые вторгшихся в безмолвный мир Луны с ее пониженной силой
тяжести. В лунных условиях космонавтам приходилось даже
учиться стоять, — они должны были становиться, наклонившись
307
вперед, в полуприсяде, или, как они говорили, в позе «усталой
обезьяны».
Топая по Луне своими дорогостоящими термозащитными
башмаками, Армстронг и Олдрин разместили автоматический
сейсмограф и другое оборудование, не спеша собрали коллек¬
цию документированных образцов, — камней, которые перед
взятием подробно, со всех сторон, фотографировались и описы¬
вались.
Армстронг и Олдрин оставили на Луне эмблему «Апол¬
лона-1» в память о трагически погибших астронавтах Гриссоме,
Уайте и Чаффи. Рядом они положили памятные медали, отли¬
тые в честь Ю. А. Гагарина и В. М. Комарова.
Как пошутил телевизионный комментатор, Эдвин Олдрин
был первым человеком, покинувшим Луну. Следом за ним, после
Астронавт работает на поверхности Луны
двух с лишним часов пребывания на поверхности, ушел в кабину
Армстронг. Как после пикника на лоне природы люди оставляют
на лесной лужайке рваные газеты, консервные банки и следы
костра, так и космонавты бросили вблизи корабля множество
предметов: телекамеру, киноаппараты, геологический инстру¬
мент и отдельные части своего туалета, включая тяжелые бо¬
тинки. В кабине, сняв гермошлемы, оба впервые почувствовали
едкий лунный запах.
Космонавты спали и приводили в порядок свое запутанное
хозяйство, — важное и менее важное. На радость собирателям
марок, например, они возили с собой на Луну клише будущей
почтовой марки, посвященной их полету. А Майкл Коллинз, тем
308
временем, терпеливо дожидался на лунной орбите, черпая все
новости из рассказов с Земли. Прямая связь его с Морем Спокой¬
ствия могла продолжаться на каждом витке только очень корот¬
кое время.
Наконец, пробыв на Луне 21 час 36 минут, Армстронг и Олд¬
рин включили на 438 секунд двигатель взлетной ступени «Орла»
1%: f
Нейл Армстронг, первый
человек, ступивший на
Луну (на фото справа),
в 1970 г. принимал уча¬
стие в работе 13-й еже¬
годной ассамблеи Коми¬
тета по космическим ис¬
следованиям (КОСПАР)
а Ленинграде
и, состыковавшись с «Колумбией», перешли к Коллинзу. Перед
этим они тщательно очистились от остатков лунной пыли с по¬
мощью пылесосов.
Полет домой из Моря Спокойствия в Тихий океан проходил
без происществий, хотя земной океан и встречал путещественни-
ков двухметровой щтормовой волной, так что место приводнения
пришлось перенести.
Астронавтов провожали как героев, а встречали как прока¬
женных. Им тотчас сунули в люк биологически изоляционные
скафандры и несколько раз тщательно продезинфицировали
космический корабль. Астронавты буквально юркнули в каран¬
тинный фургон, который был доставлен на Гавайские острова
и оттуда, транспортным самолетом, в Хьюстон, в Лунную прием¬
ную лабораторию (ЛПЛ). Туда же, во избежание потери их
в случае аварии, двумя партиями, на двух самолетах, были
отправлены привезенные с Луны камни.
В Лунной приемной лаборатории астронавты были изолиро¬
ваны от внешнего мира гораздо строже, чем если бы они болели
бубонной чумой. В Хьюстон были стянуты все крупнейшие спе¬
циалисты в области эпидемических заболеваний. Были изучены
309
истории болезни около семисот сотрудников ЛПЛ, которые
имели хотя бы самое отдаленное отношение к астронавтам и
лунным камням. В условиях небывалой сенсационности, окру¬
жавшей полет «Аполлона-11», даже обыкновенный безобидный
насморк хотя бы у одного из этих семисот человек мог вызвать
панические слухи о распространении «лунной заразы». А что
бы случилось, если бы заболел невзначай кто-нибудь из астро¬
навтов? Они находились лод неусыпным врачебным надзором,
каждый из них подвергался бесконечным медицинским анали¬
зам. За этот период, считают астронавты, у них перепортили
гораздо больше крови, чем за время полета w Луне.
Для обнаружения биологической активности лунных пород
их приводили в соприкосновение с растениями, птицами и жи¬
вотными. Но главный эксперимент заключался в пробах над
белыми мышами.
В ходе подготовки к полету «Аполлона-11» микробиологи
вывели породу стерильных белых мышей. Во избежание зара¬
жения микробами даже роды их были искусственными. К мо¬
менту вселения в ЛПЛ Армстронга, Олдрина и Коллинза ученые
располагали девятым поколением этих невиданных животных,
полностью лишенных иммунологической сопротивляемости. Обе¬
регать их жизнь стоило неимоверных усилий. Их мог отправить
на тот свет самый безобидный микроб. Достаточно сказать, что
карантин удивительных мышей был втрое строже карантина
самих астронавтов.
Вот этих-то мышей и заставили дышать воздухом, загрязнен¬
ным лунной пылью, давали им ее в пищу, вводили в кровь через
вены. Но здоровье мышей нисколько не пострадало. И в ночь
на 11 августа карантинное заточение американских астронавтов
благополучно закончилось.
Основной результат, которого добились американские ученые
в этом полете, — опробование технических средств для высадки
на поверхность Луны человека и возвращения его на Землю.
С точки зрения науки было доказано полное отсутствие на Луне
органических соединений, точно определен химический состав
взятых образцов лунных пород. Изотопным методом был опре¬
делен также возраст этих пород, который оказался исключи¬
тельно большим — 3 — 4 млрд лет.
Согласно решению XIV Генеральной Ассамблеи Междуна¬
родного астрономического союза (1970 г.), в порядке редчай¬
шего отступления от традиции, 12 лунным кратерам были при¬
своены имена живых, здравствующих людей. Шесть кратеров
были названы в честь советских первопроходцев космических
трасс — Титова, Николаева, Терешковой, Леонова, Феоктистова
и Шаталова. Еще шесть кратеров названы именами членов эки¬
пажей «Аполлон'а-8» и «Аполлона-11» — Бормана, Ловелла,
Андерса, Армстронга, Олдрина и Коллинза.
310
ТРУДНАЯ ПРОФЕССИЯ КОСМОНАВТА
Несмотря на огромные достижения в области создания
ракетно-космической техники полеты космонавтов остаются н
долго будут оставаться сложнейшими научно-техническими
экспериментами.
Пятница 27 января 1967 г. омрачилась внезапной катастро¬
фой на мысе Кеннеди. В ходе тренировочной имитации запуска
космического корабля в результате пожара в атмосфере чистого
кислорода трагически погибли три американских космонавта —
Гриссом, Уайт и Чаффи — полный состав готовившегося к полету
экипажа «Аполлон-1».
Горькие утраты пришлось понести и отряду советских космо¬
навтов. При завершении испытательного полета на космическом
корабле «Союз-1» 24 апреля 1967 г. трагически погиб один из
первых покорителей Космоса, инженер-полковник Владимир
Михайлович Комаров. За два с половиной года до этого
В. М. Комаров возглавлял экипаж первого в мире трехместного
космического корабля «Восход», на котором вместе с ним нахо¬
дились научный сотрудник-космонавт К. П. Феоктистов и врач-
космонавт Б. Б. Егоров.
Во время испытания в орбитальном полете нового космиче¬
ского корабля «Союз» В. М. Комаров совершал маневрирование,
проводил испытание основных систем корабля. После заверше¬
ния программы испытаний на борт была подана команда на
посадку. Корабль благополучно прошел наиболее трудный уча¬
сток торможения в плотных слоях атмосферы и полностью пога¬
сил первую космическую скорость. Однако при открытии основ¬
ного парашюта, на семикилометровой высоте, произошло скру¬
чивание строп. Корабль продолжал снижение с недопустимо
большой скоростью.
Подвиг В. М. Комарова дал путевку в жизнь новому типу
советских космических кораблей «Союз», у которых оказалось
большое будущее.
При выполнении учебно-тренировочного полета на реактив¬
ном самолете в авиационной катастрофе безвременно погиб пер¬
вый в мире летчик-космонавт Юрий Алексеевич Гагарин. Вместе
с Гагариным погиб в той же авиационной катастрофе его на¬
ставник, летчик-испытатель. Герой Советского Союза инженер-
полковник В. С. Серегин.
После успешных полетов на Луну «Аполлона-11» и «Апол¬
лона-12» полет «Аполлона-13» в 1970 г. чудом завершился без
человеческих жертв. По дороге к Луне на нем взорвался так
называемый «топливный элемент» — основная энергетическая
установка корабля. Продолжая полет в сильно поврежденном
корабле, космонавты Д. Ловелл, Ф. Хейс и Д. Суиджерт оказа¬
лись в условиях резкого недостатка электроэнергии. Высадка
311
Запуск советского космического корабля ^Союз»
312
на Луну, разумеется, стала невозможной, и корабль, после об¬
лета Луны, сразу же был переведен на траекторию возвраще¬
ния к Земле. На протяжении нескольких суток космонавты не
могли сомкнуть глаз от холода.
24 дня проработал на орбитальной станции «Салют» в 1971 г.
героический экипаж «Союза-11» в составе летчиков-космонавтов
Георгия Тимофеевича Добровольского, Владимира Николаевича
Волкова и Виктора Ивановича Пацаева. Весь советский народ
испытал большое горе в связи с неожиданной гибелью космо¬
навтов после успешно завершенной программы полета при их
возвращении на Землю из-за непредвиденного отказа одной из
деталей в системе регулирования давления.
В 1986 г. в небе Флориды над космодромом им. Кеннеди
произошла крупнейшая катастрофа. В результате неполадок
с одним из твердотопливных двигателей вскоре после старта
взорвался американский космический корабль многоразового
использования «Челленджер» с экипажем из пяти мужчин и
двух женщин.
Сколько бы мер предосторожности ни принималось, как бы
тщательно ни продумывалась конструкция космических кораб¬
лей, профессия космонавта, так же как профессия летчика-испы-
тателя, остается полной непредвиденных опасностей. Впрочем,
без риска, без героических подвигов мужественных людей чело¬
вечество вообще не могло бы идти вперед. С риском для жизни
были связаны первые плавания в неизведанные страны отваж¬
ных мореходов, с риском для жизни шли среди торосов поляр¬
ные путешественники, с риском для жизни осваивали аэропланы
первые авиаторы.
К ПЛАНЕТАМ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Полеты пилотируемых кораблей «Аполлон» к Луне с новой
остротой поставили вопрос о роли человека и автоматических
аппаратов в исследовании космического пространства.
Автоматы собрали подавляющее большинство данных об
особенностях лунной поверхности. Именно автоматические аппа¬
раты открыли человеку дорогу к Луне. Чему же следует отда¬
вать предпочтение — в первую очередь разрабатывать все более
тонкие автоматические аппараты и приборы или же возложить
все исследования на человека?
Проблема — человек или автомат, автомату или творческой
личности следует прокладывать дорогу в будущее — стоит давно.
Если оглянуться на историю науки в XX в., то значительный
рост интереса к этому вопросу возник в послевоенные годы в
связи с развитием кибернетики.
К проблеме взаимоотношений человека и машины неодно¬
кратно возвращался математик Норберт Винер. Из книги в
313
книгу переходит у Винера эпизод, заимствованный им из по¬
вести английского писателя начала XX в. Джэкобса «Обезьянья
лапа».
В скромную семью приезжает в гости сержант из Индии. Он
показывает хозяевам талисман — высушенную обезьянью
лапу, — который может выполнять любые желания его владель¬
цев. Собравшиеся решают испытать талисман. Хозяин просит
у обезьяньей лапы 200 фунтов стерлингов.
Раздается стук в дверь. Входит служащий той фирмы, где
работает сын хозяина. Он сообщает, что в результате несчаст¬
ного случая сын хозяина погиб. Фирма не считает себя ответст¬
венной за случившееся, но в порядке компенсации просит при¬
нять пособие в размере 200 фунтов стерлингов.
Этот пример очень интересен. Ставя задачу, мы практически
никогда не можем оговорить всех исходных условий, мы просто
никогда не в состоянии предвосхитить всех вытекающих из на¬
щего решения последствий. Обезьяньей лапе поставили задачу
раздобыть 200 фунтов стерлингов. И она действительно решила
эту задачу. Но, действуя бесконтрольно, она решила ее таким
способом, от которого, знай, они об этом заранее, хозяева талис¬
мана тысячу раз отказались бы.
В большинстве подлинно научных задач главную трудность
составляет именно их постановка. Недаром говорят, что если
задачу удается, наконец, поставить правильно, то это уже
больше половины ее решения.
Из всего сказанного мы делаем вывод, что роль человека
в научных исследованиях — и в частности, непосредственное
участие его в освоении космоса — всегда остается очень боль¬
шой. Но в начальный период развития космонавтики, когда ей
предстоит еще накопление необходимого фактического мате¬
риала, ведущая роль в космических исследованиях, особенно же
в исследовании дальнего космоса, должна принадлежать авто¬
матам.
Автоматические космические станции и устремились в сто¬
рону планет — соседей Земли.
Методы небесной механики, поставившей себе на службу
быстродействующие электронные машины, позволяют теорети¬
чески рассчитать траекторию полета к любой планете Солнеч¬
ной системы едва ли не на любой момент времени. Однако
далеко не в любой момент времени полеты осуществимы по
инженерным соображениям. Планируя космические полеты, при¬
ходится то и дело примирять зачастую в высшей степени про¬
тиворечивые требования. Во главе угла при планировании поле¬
тов стоят энергетические возможности вывода космического
аппарата на траекторию.
Энергетически выгодно, чтобы от аппарата в конце разгона
требовалась по возможности меньшая скорость, — тогда с по¬
314
мощью той же ракеты-носителя удалось бы вывести на траекто¬
рию больший полезный груз. Однако, с другой стороны, оче¬
видно, что полет не должен быть чересчур затяжным. Чем ско¬
рее космический аппарат достигнет цели, тем больше вероят¬
ность успеха его миссии. Но с этой точки зрения скорость аппа¬
рата в конце разгона должна быть побольше.
Желательно, чтобы удаление аппарата от Земли к моменту
встречи с планетой было минимальным, — это может значи¬
тельно упростить выдачу на борт радиокоманд и прием на Земле
передаваемых аппаратом сообщений. Однако вовсе нежела¬
тельно, чтобы в тот же период времени аппарат наблюдался
с Земли возле Солнца, — это привело бы к большим дополни¬
тельным радиопомехам. И уж совсем недопустимо, чтобы аппа¬
рат во время сеанса связи оказался заслоненным от Земли
диском планеты.
Никакой запуск космического аппарата не может быть абсо¬
лютно точным. Он сопряжен с неизбежными случайными ошиб¬
ками в наборе скорости и в задании направления движения.
Хотелось бы в связи с этим, чтобы траектория была по возмож¬
ности менее «капризна», менее чувствительна к погрешностям во
время разгона.
На все указанные ограничения накладываются еще очень
жесткие требования, связанные с астрономической навигацией
в ходе полета.
В свете всех этих противоречивых требований поневоле
встает вопрос о «золотой середине», или, как говорят конструк¬
торы, об «оптимальном решении».
Планета Венера совершает один оборот вокруг Солнца за
224,70 земных суток. Для наблюдателя на Земле, вместе с кото¬
рой он также непрерывно кружится вокруг Солнца, цикл смены
видимого на небе положения Венеры относительно Солнца зани¬
мает 583,92 суток или, грубо говоря, 20 месяцев. С тем же перио¬
дом — астрономы называют его синодическим — повторяются
и «окна», когда целесообразно осуществлять старт к Венере.
Моменты времени, удобные для стартов к другим планетам,
также повторяются в соответствии с их синодическими перио¬
дами. Синодический период Марса составляет около 26 месяцев
(2 года 1 месяц 20 дней).
Разумеется, «окна» имеют известную «ширину», так что
реальный полет может быть осуществлен несколько раньше или
позже теоретически предвычисленного срока.
Время, необходимое для полетов к Венере и Марсу, тоже
можно оценить заранее. Полет до Венеры занимает около 120—
150 суток, время полета к Марсу может колебаться от 237 до
281 суток.
Вот перечень «окон», во время которых возможны старты
космических аппаратов в оптимальных условиях.
315
1961,
1962,
1964,
1965,
1967,
1969,
1970,
1972,
1973,
1975,
1977,
1978,
1980,
1981,
1983,
1985,
1986,
1988,
1989,
1991,
1993,
1994,
1996,
1997,
1999,
2001,
к ВЕНЕРЕ
январь—февраль («Венера-Ь) 1962,
август («Маринер-2») 1964,
март—апрель
октябрь—ноябрь («Венера-2» и 1966,
«Венера-3») 1969,
май—июнь («Венера-4» и «Ма-
ринер-5») 1971,
январь («Венера-5» и «Вене¬
ра-6») 1973,
август («Венера-7»)
март—апрель («Венера-8»)
октябрь—ноябрь («Маринер-10») 1975,
май—июнь («Венера-9» и «Ве¬
нера-10») 1977,
январь 1979,
август («Венера-11», «Венера-12», 1981,
«Пионер—Венус-1» и «Пионер— 1984,
Венус-2») 1986,
март—апрель 1988,
октябрь—ноябрь («Венера-13»
и «Венера-14») 1990,
май—июнь («Венера-15» и 1992,
«Венера-16») 1994,
январь («Вега-1» и «Вега-2») 1996,
август 1999,
март—апрель
октябрь—ноябрь
май—июнь
январь
август
март—апрель
октябрь—ноябрь
май—июнь
январь
к МАРСУ
октябрь—ноябрь («Марс-1»)
ноябрь—декабрь («Маринер-4»
и «Зонд-2»)
декабрь— 1967, январь
февраль—март («Маринер-6» и
«Маринер-7»)
май («Марс-2», «Марс-3», «Ма-
ринер-9»)
июль—август («Марс-4»,
«Марс-5», «Марс-6» и
«Марс-7»)
август—сентябрь («Викинг-1» и
«Викинг-2»)
сентябрь—октябрь
октябрь—ноябрь
декабрь—1982, январь
январь—февраль
апрель—май
июнь—июль («Фобос-1» и «Фо¬
бос-2»)
август—сентябрь
сентябрь—октябрь
ноябрь—декабрь
декабрь — 1997, январь
январь—февраль
До того времени, когда пишется эта книга, к Венере ушли
в общей сложности 23 космические станции. Первый в мире
запуск в сторону этой планеты был предпринят 12 февраля
1961 г. — стартовала советская «Венера-1». Следующая возмож¬
ность— лето 1962 г. — использовалась американскими учеными:
к Венере направился «Маринер-2». «Окно» весной 1964 г. не
было использовано для запусков, а в ноябре 1965 г. отправились
в путь советские космические посланцы «Венера-2» и «Венера-3».
С разрывом в два дня стартовали в середине июня 1967 г. совет¬
ская «Венера-4» и американский «Маринер-5».
Советская межпланетная станция «Венера-4» находилась в
полете 128 суток. Преодолев силу земного притяжения и пройдя
по гелиоцентрической орбите путь в 350 млн км, она 18 октября
1967 г. доставила к Венере сферический контейнер массой 383 кг,
который на парашюте плавно спустился в атмосфере этой зага¬
дочнейшей из планет.
316
Уникальным результатом этого запуска было непосредствен¬
ное определение ряда важных параметров атмосферы Венеры.
Спускаясь на парашюте, автоматическая станция в течение 94
минут передавала данные о состоянии атмосферы на участке
с перепадом высот в 28 км. Самыми интересными среди научных
задач, решавшихся на «Венере-4», были эксперименты по опре¬
делению химического состава атмосферы. Они выполнялись с
помощью так называемых газоанализаторов. Патроны-газоана¬
лизаторы представляют собой металлические сосуды, в которых
после введения пробы венерианского «воздуха» может идти
какая-либо характерная химическая реакция, указывающая на
наличие углекислого газа, кислорода, азота, воды и других
веществ.
В результате этих экспериментов было установлено, что
атмосфера Венеры почти целиком состоит из углекислого газа.
Разница между знаниями о Венере до и после полета «Ве¬
неры-4» была огромна. Раньше они отличались исключительной
неопределенностью. Радиоастрономы, например, давно утвер¬
ждали, что температура поверхности Венеры очень высока.
Однако против этого утверждения приводились серьезные воз¬
ражения; результаты радиоастрономических наблюдений интер¬
претировались иногда как следствие существования ионосфер¬
ного слоя или же тихих электрических разрядов в атмосфере,
а вовсе не как результат действительно высокой температуры
поверхности.
Благодаря замечательной победе советской науки ученые
наконец-то встали на твердую почву фактов, достоверных экспе¬
риментальных данных.
2 декабря 1971 г. впервые в истории космонавтики спуска¬
емый аппарат автоматической станции «Марс-3» произвел мяг¬
кую посадку на поверхность Марса. Станции «Марс-2» и
«Марс-3» стали искусственными спутниками Марса.
Автоматические космические аппараты устремились к Мерку¬
рию, Юпитеру, Сатурну, Урану, Нептуну.
ТРИДЦАТЬ ЛЕТ СПУСТЯ
На страницах нашей книги не хватит места даже коротко
упомянуть обо всех событиях трех десятилетий космической эры.
Мировая космонавтика, миновав, образно говоря, период возму¬
жания, переступила порог зрелости. Ежегодно в околоземное
и межпланетное пространство отправляются сотни новых косми¬
ческих объектов, а их общее количество с октября 1957 г. исчис¬
ляется несколькими тысячами.
Ведущими космическими державами остаются СССР и США,
но свое лицо в космических исследованиях обретают и.другие
317
страны. С 1970 по 1988 гг. двадцать пять ИСЗ запущены в Ки¬
тайской Народной Республике. Среди них космические аппараты
«Китай-1» и «Китай-П» массой до 3,5 т. В КНР успешно осуще¬
ствлены возвращение спутников на Землю и залусй нескольких
спутников одной ракетой-носителем. С помощью собственных
ракет-носителей западноевропейские страны осуществляют ряд
совместных проектов по линии Европейского космического агент¬
ства. Сотрудничество стран социалистического содружества пло¬
дотворно развивается в рамках программы «Интеркосмос».
Из европейских стран, кроме СССР, на своих ракетах-носи¬
телях выводили ИСЗ Франция (с 1965 г.) и Великобритания
(с 1971 г.). Среди стран Азии в число космических держав,
кроме Китайской Народной Республики, вошли Япония и Индия.
Собственные спутники создавали Австралия, Болгария, Испа¬
ния, Италия, Канада, Нидерланды, ФРГ, Чехословакия, Швеция
и другие страны. В пилотируемых полетах участвовало свыше
200 человек — граждане около 30 стран.
В 1985 г. по инициативе советских и американских космонав¬
тов состоялся учредительный конгресс международной общест¬
венной организации—Ассоциации участников космических
полетов.' В задачи Ассоциации входит ознакомление всех наро¬
дов мира с достижениями в исследовании Вселенной, организа¬
ция выступлений космонавтов, подготовка совместных публика¬
ций и выставок с научными и образовательными целями. В
члены Ассоциации принимаются участники космических поле¬
тов, мужчины и женщины, профессиональные космонавты и «не¬
профессиональные» исследователи разных профилей, просто
пассажиры космических кораблей, совершившие не менее одного
орбитального витка вокруг Земли. Ассоциация призвана содей¬
ствовать использованию космической техники для решения на¬
сущных проблем человечества. На начало 1988 г. в ее члены
вступили 53 космонавта из 16 стран.
Созданные в разных странах новые типы ракет-носителей
резко расширили возможности научных космических исследова¬
ний, породив наряду с этим мучительные проблемы обеспечения
полной безопасности полетов.
Ровно через 20 лет — день в день — после полета Ю. А. Га-
гарина в США начались летные Испытания транспортного кос¬
мического корабля многоразового использования серии «Спейс
шаттл», что в переводе означает «Космический челнок». Конст¬
рукция «челнока» является развитием давней идеи планера с ра¬
кетным ускорителем. Внешне он похож на обычный самолет
с дельтавидным крылом. Длина «челнока» чуть менее 40 м.
Грузовой отсек имеет в длину 18 и в ширину 4,5 м. Грузоподъ¬
емность при старте около 30 т, а масса груза, который может
быть возвращен на Землю — 14,5 т. «Челнок» вмещает до 7 чле¬
нов экипажа.
318
Одним из наиболее сложных элементов конструкции явля¬
ется термозащита «челнока» при его возвращении из космоса
на Землю. Тело «челнока» словно чешуей обклеивается 31 тыс.
небольших плиток из кварцевого волокна. От качества плиток
и прочности их крепления зависит судьба корабля при посадке.
На старте «челнок» находится в необычном для самолета
вертикальном положении. Со стороны днища к нему пристыко¬
вывается огромный тонкостенный бак с жидким топливом, кото¬
рое при наборе скорости перекачивается из бака к двигателям
«челнока». Но «челнок» не в состоянии взлететь только на своих
двигателях. С двух сторон от бака крепятся еще два твердотоп¬
ливных ускорителя (ТТУ). Оба ускорителя и топливный бак
отбрасываются после набора скорости, и «челнок» остается
в автономном полете на околоземной орбите. Крылья в этом
полете не нужны. Их основная функция — обеспечить планиро¬
вание «челнока» после торможения и входа в плотные слои
атмосферы.
Смысл программы «Спейс шаттл» заключался в создании
такого космического корабля, который после возвращения на
Землю нуждался бы лишь в незначительной профилактике и
готов был бы вновь уходить в следующий рейс. Отсюда и назва¬
ние «Космический челнок». В первую серию «челноков» вошли
четыре однотипных космических корабля с именами в честь
знаменитых исследовательских судов: «Колумбия», «Челлен-
джер», «Дискавери» и «Атлантис».
Открывала испытательные полеты «Колумбия». Во время
полета «Челленджера» в июне 1983 г. впервые в американской
практике в экипаж была включена женщина — Салли Райд,
астрофизик. В ноябре 1983 г. на «Колумбии» место в экипаже
впервые занял иностранец — западногерманский физик Ульф
Мербольд.
Программа полетов «Шаттлов» осуществлялась с большим
нарушением первоначальных сроков, работы выполнялись в
спешке, но, думалось, что это не идет в ущерб безопасности.
В памяти успели потускнеть космические трагедии, уносившие
человеческие жизни; почти 15 лет мировая космонавтика разви¬
валась без крупных катастроф.
И вот 5 суток томится в ожидании старта очередной экипаж
«Челленджера». Этот корабль должен отправиться в десятый
полет в космос. По общему счету его старт будет 25-м рейсом
«космических челноков».
День за днем возникают досадные задержки. Последующее
расследование прольет свет на то, что правда о программе
«Спейс шаттл» непохожа на рекламную информацию для пуб¬
лики. Не хватало запасных частей. Агрегаты переставляли с ко¬
рабля на корабль. Широкая аэродинамическая поверхность
«Челленджера» была заимствована у «Атлантиса». Отсеки для
319
маневрирования сняты с «Колумбии», которая для своего по¬
следнего полета заимствовала их у «Дискавери». От «Диска-
вери» же «Челленджер» взял теплозащитные покрытия для дви¬
гателей и несколько авиационных боксов.
С борта приземлившейся «Колумбии» спустился по трапу
конгрессмен, председатель подкомитета, в котором утверждается
космический бюджет. Из-за ненастной погоды посадка произо¬
шла не на мысе Канаверал во Флориде, а на запасной полосе
военно-воздушной базы Эдвардс в Калифорнии. И не ведал ни
конгрессмен, ни экипаж «Челленджера», что очередная за¬
держка связана с переброской «резервных» деталей с «Колум¬
бии» на мыс Канаверал. А тут еще новая незадача — в небе над
Флоридой бущует гроза.
В ожидании проходит 27 января — день гибели в 1967 г. на
стартовой площадке экипажа «Аполлона-1». Сохраняют невоз¬
мутимость командир «Челленджера» и второй пилот. Подпол¬
ковник ВВС США, инженер Эллисон Онизука, выходец с Гавай¬
ских островов, у которого течет в жилах азиатская кровь, уже
знаком с подобными ожиданиями; его первый полет на «чел¬
ноке» состоялся год назад. Вторым в жизни должен стать полет
и для женщины-космонавта Джудит Резник. В составе экипажа
инженеры; специалист по лазерам и представитель одной из
известных американских аэрокосмических корпораций. И, нако¬
нец, школьная учительница Шарон Криста Маколифф из го¬
родка Конкорд в штате Нью-Гэмпшир.
В поисках примирения с недовольной его политикой Ассоциа¬
цией работников просвещения президент Р. Рейган предло¬
жил ввести в экипаж «челнока» преподавателя. Мать двоих
детей, 37-летняя Криста Маколифф одержала победу среди 11
тысяч желающих и получила право вести уроки из космоса.
Свалившаяся на нее известность ничуть не испортила ее. Она
осталась такой, какой была: вела домашнее хозяйство, любила
поиграть в волейбол, пела в местном хоре, в редкие свободные
часы заходила добровольной сиделкой в дом престарелых.
Две женщины, американец японского происхождения, амери¬
канец с черным цветом кожи, белые американцы — все семеро
застегнут привязные ремни в креслах «Челленджера», спиной
К океану, лицом к бездонной синеве флоридского неба.
В ночь на 28 января 1986 г. во Флориде заморозки. Еще 2
часа уходит на то, чтобы освободить «Челленджер» от обледе¬
нения. И только инженеры компании Тиокол, которые детально
знакомы с особенностями стыковочных кольцевых уплотнителей
ТТУ, знают, что низкая температура может стать роковой. Но
руководство больше не откладывает запуск, ключ ложится на
зажигание.
Телевидение крупным планом выделяет на гостевых трибу¬
нах космодрома лица родителей Маколифф и нескольких из
320
полутораста ее учеников. На 59 секунде полета, как укажет
впоследствии видеозапись, на правом ТТУ чуть выше сопла по¬
явился язык пламени. Нет на корпусе ТТУ датчиков, которые
подали бы сигнал тревоги. Да и предпринять на этом участке
полета ничего нельзя: отделение корабля от громадного топлив¬
ного бака с 700 тоннами кислорода и водорода на первых мину¬
тах после старта конструктивно не предусмотрено.
На 73 секунде полета в 14 км над океаном на глазах у мил¬
лионов телезрителей взрыв рвет в клочья 100-тонную гордость
технической мысли США стоимостью 1,2 млрд долларов. Связь
прекратилась. Экипаж погиб.
США погружаются в семидневный траур. В день официаль¬
ной панихиды с вертолета сбрасывают в океан венок и семь
красных гвоздик. Над крышей колледжа, где училась Криста
Маколифф, рвутся к небу семь черных воздушных шаров.
В независимую президентскую комиссию по расследованию
причин катастрофы вошел первый американец, побывавший на
Луне, профессор Нейл Армстронг. Комиссия ответила на техни¬
ческие вопросы. Каждый твердотопливный ускоритель состоит
из нескольких секций, между которыми проложены жаропроч¬
ные стыковочные уплотнители; ТТУ можно уподобить ряду по¬
ставленных друг на друга и плотно подогнанных гигантских
консервных банок. При низкой температуре окружающего воз¬
духа синтетический материал кольцевых уплотнителей теряет
эластичность. На 59 секунде полета пламя выбилось из-под
одного уплотнителя и перебило стойку крепления ТТУ, который
накренился и ударил по огромному центральному баку с жид¬
ким топливом. Последовал взрыв.
Комиссия изучила сотни обломков «Челленджера», поднятых
с «самого большого в мире кладбища ракет» — того места
океана, куда десятилетиями при неудачных запусках падали
ракеты с космодрома на мысе Канаверал. В поисково-спасатель¬
ных работах участвовало 6 тысяч человек, использовалась новей¬
шая техника, включая исследовательскую атомную подводную
лодку. Комиссии были представлены тысячи документов. Затраты
на ее деятельность составили 4 млн долларов. Но при всей
ясности с техническими деталями комиссия не ответила на во¬
прос: кто же обманывал американский народ? Инженеры кор¬
порации Тиокол, заключившие выгодный контракт на изготов¬
ление кольцевых уплотнителей ТТУ, прекрасно знали об их серь¬
езных недостатках. Как же случилось, что спешка перечеркнула
соображения безопасности? Как получила зеленый свет кон¬
струкция «челнока», при которой на первых минутах полета ава¬
рийная ситуация неотвратимо ведет к гибели экипажа?
Катастрофа «Челленджера» на два с половиной года приос¬
тановила полеты по программе «Спейс шаттл». Конструкция
кораблей многоразового использования была серьезно пересмот¬
11 А. А. Гурштеан 321
рена, что, кстати, повело к снижению выводимой с их помощью
полезной нагрузки.
Трагедия «Челленджера» отозвалась в сердцах всех землян.
И она высветила многие сложные проблемы современной космо¬
навтики. Ставка на вынос оружия в космическое пространство
не предполагает, что в компьютерных системах контроля и
управления могут возникнуть неполадки. Администрация США
называет такое оружие «космическим щитом» и утверждает,
что он будет действовать совершенно безотказно. Но жизнь
властно показывает обратное. Безотказных систем, гарантиро¬
ванных от сбоев и реагирования на ложные сигналы, даже в
такой гордящейся своей технологией стране, как США, не суще¬
ствует. Гибель «Челленджера» развеяла миф о гарантиях на¬
дежности. Но достаточно случиться неполадке в управляющей
ЭВМ пресловутого «космического щита», как может разыграться
катастрофа для всей человеческой цивилизации. И даже не оста¬
нется в живых человека, который сможет вывесить на руинах
человечества траурные воздущные щары.
Еще одно неожиданное подтверждение уязвимости любых
электронных систем поступило в 1987 г. из Гамбурга. Группа
молодых любителей «Гамбургского компьютерного клуба» через
персональные ЭВМ внедрилась в вычислительные центры НАСА
и выудила оттуда секретную информацию, в частности, по той
же программе «Спейс шаттл». «Взломщики» не таились. В сооб¬
щении для печати они подчеркнули, что не преследовали коры¬
стных целей и действия их носили предупредительный характер:
они продемонстрировали несовершенство электронных систем
защиты информации даже в таких мощных организациях, как
НАСА. А какие последствия могли бы возникнуть, если бы воз¬
действие на военно-космические контрольные вычислительные
центры имело заранее обдуманный провокационный характер?
В 1986 г. мир пережил две катастрофы, связанные с новей¬
шими образцами современной техники: гибель «Челленджера»
и аварию на Чернобыльской АЭС. Принесенные жертвы взы¬
вают ко всему человечеству. Из этих уроков необходимо сделать
строгие выводы: «Нет!» — выносу оружия в космос, «Нет!» —
спешке при эксплуатации сложнейших современных технических
систем, «Нет!» — преступной беспечности политиков и облечен¬
ных доверием научно-технических руководителей.
Против выноса оружия в космос решительно высказались
многие общественные деятели в США, и в их числе известный
астроном Карл Саган.
Гибель «Челленджера» и внезапная длительная приоста¬
новка программы «Спейс шаттл» поставила под сомнение и
дальновидность принятого ранее в США решения о свертывании
производства ракет-носителей среднего класса одноразового
использования. Космические аппараты и научные приборы не
322
только США, но и Европейского космического агенства, запла¬
нированные к запускам в составе аппаратуры «челноков», на¬
долго остались не у дел. Сроки их годности для эксплуатацик
истекали, а перспективы полетов оставались неопределенными.
Возникшая ситуация в очередной раз продемонстрировала
Западной Европе нужду иметь собственные средства доставки,
обеспечивающие ее независимость от США в области космиче¬
ских исследований. Эту цель преследует модернизация семей¬
ства ракет-носителей «Ариан», в создании которых основную
роль играют Франция, ФРГ и Италия.
Когда-то Гвиана — владение Франции на атлантическом по¬
бережье Южной Америки — служила лишь местом ссылки пре¬
ступников. В Кайенне, столице Французской Гвианы, во времена
Кассини работала одна из знаменитых астрономических экспе¬
диций. После второй мировой войны на территории этого замор¬
ского департамента был сооружен французский космодром
Куру. Ныне он занимает полосу побережья шириной 20 км и
длиной 60 км между городами Куру и Синнамари. Его важное
достоинство состоит в том, что космодром расположен близ
экватора, всего на 5° 18' северной широты. Близость к экватору
вместе с рядом других факторов повышает экономичность запус¬
ков ИСЗ, особенно на геостационарные орбиты. Характерный
пример. С предшествующего французского космодрома Хамма-
гир (юго-западнее города Колон-Бешар в Алжире, северная
широта ЗГ40') французская ракета «Диамант» была в состоя¬
нии вывести на орбиту спутник массой всего 70 кг. С космо¬
дрома Куру та же ракета-носитель на такую же орбиту выводит
ИСЗ с массой на 113 кг больше.
Еще ближе к экватору, чем Куру, находится лишь итальян¬
ский морской космодром, состоящий из двух плавучих платформ
(Сан-Марко и Санта-Рита). Они отбуксированы к берегам
Кении на 2°57' южной широты. В рабочем положении плат¬
формы располагаются в 500 м друг от друга и закрепляются
с помощью выдвижных стальных опор, упирающихся в морское
дно. На Санта-Рите, переоборудованной из морской буровой
платформы, размещен пост управления и аппаратура слежения.
Старты ракет происходят с 90-метровой платформы Сан-Марко.
Однако она выдерживает запуск только небольших ракет-носи¬
телей и не составляет конкуренции космодрому Куру. Ныне
Франция приняла решение о передаче космодрома Куру, при¬
способленного для запуска ракет «Ариан», в ведение Европей¬
ского космического агентства.
Ракета «Ариан-3» способна вывести на околоземную орбиту
полезную нагрузку в 4,2 т. Она, например, вывела на траекто¬
рию движения к комете Галлея западноевропейский исследова¬
тельский зонд «Джотто». В перспективе на конец века преду¬
смотрено создание ракеты «Ариан-5», которая сможет подни¬
Ч* 323
мать на низкую околоземную орбиту груз в 18 т. Этот проект
увязан с разработкой к концу века в Западной Европе кос¬
мического корабля «Гермес» — собственного небольшого ко¬
рабля многоразового использования с грузоподъемностью до
3 т.
Заметим, что один из членов Европейского космического
агентства — Великобритания — не участвует в финансировании
проектов «Ариан-5» и «Гермес», считает их морально устарев¬
шими и не оправдьшающими себя с коммерческой, промышлен¬
ной и научной точек зрения. После сессии Европейского косми¬
ческого агентства в Гааге в 1987 г. из уст государственного
министра торговли и промышленности Великобритании прозву¬
чала фраза: «Я с удовольствием заявляю, что мы отправились
домой, сохранив наши деньги в неприкосновенности».
Европейское космическое агентство объявило, что готово пре¬
доставлять ракеты «Ариан» на коммерческих началах всем
заинтересованным странам. Такую же политику проводит и
Китайская Народная Республика. Грузоподъемность трехсту¬
пенчатой ракеты «Великий поход-3» превышает 2 т. Иностран¬
ным потребителям ее использование обходится на 15—20%
дешевле, чем запуск коммерческих спутников на американском
«челноке» или с помощью ракеты «Ариан». Кроме того, КНР
предлагает страховку по тарифам ниже международных.
США упрекают Китай в том, что тот преднамеренно предо¬
ставляет свои космические услуги по заниженным ценам. «Низ¬
ки цены? — размышлял один из руководителей космической про¬
граммы КНР. — Но ведь у нас дешевая рабочая сила, и мы не
гонимся за слишком высокими прибылями».
В повестку дня китайской космической программы уже встал
вопрос о создании собственного «челнока» — космического ко¬
рабля многоразового использования.
Большинство китайских ИСЗ выводились ранее с космодрома
Чанчэнцзе недалеко от города Цзюцюань на севере централь¬
ной части страны в пустыне Гоби (41°20' с. ш., 100°18' в. д.).
Недавно стала использоваться стартовая площадка под горо¬
дом Тайюанем к юго-западу от Пекина. С нее, например, в сен¬
тябре 1988 г. с помощью ракеты-носителя «Великий поход-4»
был выведен метеорологический спутник «Фэнюань» («Ветер и
облака»).
В 1984 г. в провинции Сычуань, в 300 км от столицы этой
провинции города Чэнду, был введен в строй и в сентябре
1985 г. открыт для иностранцев космодром Сичан с очень сов¬
ременным оборудованием. Он создан по возможности ближе к
экватору преимущественно для запусков ИСЗ на геостационар¬
ные орбиты. По китайским меркам этот космодром находится в
малонаселенной местности, но он расположен прямо среди де¬
ревень и рисовых полей; при взлете ракеты проходят над не¬
324
сколькими городами, а на время запусков население в радиусе
10 км от стартовой площадки приходится эвакуировать.
КНР принадлежит идея строительства космодрома на эк¬
ваторе на одном из индонезийских островов. Однако пока суть
да дело в 1988 г. в Китае стал эксплуатироваться четвертый
космодром на самой южной окраине страны — острове Хай¬
нань. Директор Космического центра китайской Академии наук
так охарактеризовал появление еще одного, китайского космо¬
дрома: «Расположенный в западной части острова, он является
одной из немногих в мире экспериментальных баз по исследова¬
нию космического пространства, расположенных близко к эква¬
тору. Поскольку таких баз в мире немного, верим в ее роль в
международном сотрудничестве, научно-техническом обмене».
Когда будет заверщена вторая очередь этого космодрома, с
него будут запускаться ракеты на высоты до 300 км для сбора
данных о средних и высоких слоях атмосферы.
Раздаются голоса о пользе сооружения близэкваториально-
го космодрома в Австралии. Ранее существовавщий в Австра¬
лии на южной щироте 31° 10' космодром близ города Вумера
был в 1976 г. по рещению правительства закрыт как нерента¬
бельный.
Из Великобритании приходят сообщения о поисковых рабо¬
тах над проектом экзотического космического самолета Хотол, —
название представляет собой сокращение от английских слов
«горизонтальный взлет и посадка». Техническая идея беспилот¬
ного самолета Хотол чрезвычайно заманчива: он не нуждается
в ракете-носителе, а разгоняется с помощью собственного двига¬
теля, использующего кислород воздуха. Над проектом двигателя
ломают головы инженеры всемирно известной моторостроитель¬
ной фирмы «Роллс-Ройс», работы строго засекречены, так как
имеют большое значение, но похоже, что пока до воплощения
технических идей в металл еще очень и очень далеко. Ведь для
успеха проекта Хотол нужно, как минимум, на борту этого само¬
лета ввести в действие установку большой производительности
по ожижению атмосферного воздуха и решить задачу отделения
жидкого кислорода от жидкого азота. Очевидно, что такие тех¬
нические задачи не из простых. Вместе с тем похожий проект
получил серьезную поддержку в США и является объектом ин¬
тенсивной разработки.
Неуклонно идет работа над проектированием новых образ¬
цов ракетно-космической техники в СССР. Вечером 15 мая
1987 г. на космодроме Байконур было положено начало летно¬
конструкторским испытаниям мощной ракеты-носителя «Энер¬
гия». Эта ракета состоит из центрального и четырех боковых
блоков с суммарной мощностью двигателей в 170 млн лошади¬
ных сил. На каждом из боковых блоков установлено по одному
двигателю, которые являются самыми мощными двигателями
325
На стартовой позиции ракета-носитель «Энергия»
326
в мире. Стартовая масса «Энергии» свыше 2 тыс. т, высота —
около 60 м. Она способна выводить на околоземную орбиту
полезный груз массой свыше 100 т.
Для сравнения оглянемся еще раз на создававшиеся в СССР
ракеты-носители. Двухступенчатая ракета-носитель на базе
«Семерки» конструкции С. П. Королева вывела 4 октября 1957 г.
первый в мире искусственный спутник Земли. В литературе ее
обычно называют ракетой-носителем «Спутник». В трехступен¬
чатом варианте она получила название «Восток»; ракета на¬
дежно обеспечивала полеты первых советских космонавтов,
старты к Луне и многие другие запуски космических аппаратов.
Следующий шаг конструкторского бюро С. П. Королева —
появление трехступенчатой ракеты-носителя среднего класса
«Союз» грузоподъемностью около 7 т.
С 1965 г. вводится в эксплуатацию многоступенчатая ракета-
носитель тяжелого класса «Протон», созданная в конструктор¬
ском бюро академика В. Н. Челомея. Ракета «Протон» способна
выводить на орбиту полезную нагрузку массой свыше 20 т. В
ее послужном списке вывод в космос крупных орбитальных
научных станций «Салют» и «Мир», реализация многих полетов
к Луне, Марсу, Венере, осуществление программ «Вега» и
«Фобос». С помощью «Протонов» выводятся на далекие геоста¬
ционарные орбиты спутники связи «Горизонт», «Радуга»,
«Экран».
И вот впервые ушла со стартового стола в космические дали
«Энергия». Через полтора года после ее первого испытания,
15 ноября 1988 г. «Энергия» вывела в двухвитковый экспери¬
ментальный полет в автоматическом режиме советский «чел¬
нок»— орбитальный многоразовый корабль «Буран».
По внешнему облику «Буран» напоминает американские
«челноки». Его длина 36,4 м, размах крыльев около 24 м. Он
способен вывести на орбиту в грузовом отсеке полезную нагруз¬
ку до 30 т. Если «шаттлы» используют собственный двигатель
с подачей горючего из подвесного бака, то «Буран» уходит на
орбиту при помощи ракеты-носителя «Энергия».
АСТРОНОМЫ ПОДНИМАЮТСЯ В ГОРЫ
Однако спустимся с космических высот и вернемся к тому
научному оборудованию, которым располагают астрономы,
остающиеся на Земле.
Некогда требования мореходной астрономии стимулировали
создание хронометров — сложных и точных приборов-автоматов,
которые стали первой ласточкой грядущей промышленной рево¬
люции. На исходе XIX в. запросы астрономии привели к созда¬
нию уникальных телескопов — предвестников той революции
в технике научного эксперимента, в результате которой вскоре
327
в корне изменились представления ученых об окружающем
мире.
Использование грандиозных автоматических установок для
ядерных исследований, химические заводы-лаборатории, огром¬
ные вычислительные машины — будни современной науки. Начи¬
нался же этот бурный прогресс .в оснащении научных лабора¬
торий новинками технической мысли именно с астрономии. Путь
к этому, как водится, был труден и тернист.
Первым на свет, в руках Галилея, появился линзовый теле¬
скоп-рефрактор. Неимоверно длинные, неуклюжие телескопы-
рефракторы Яна Гевелия дали возможность на практике выя¬
вить все их основные недостатки. Пальма первенства после
Астроном у телескопа. На заре
современной науки телескопы
представляли собой наиболее
сложные и дорогостоящие при¬
боры, создание которых в
дальнейшем дало толчок всему
научному приборостроению
этого надолго переходит к отражательным телескопам-рефлек¬
торам, крупнейшие из которых строят Вильям Гершель и впо-
следствие лорд Росс (Уильям Парсонс).
Отражательный телескоп-рефлектор с большим зеркалом
собирает свет со значительной площади и дает возможность
наблюдать очень слабые объекты. Но и он страдает серьезными
недостатками. Неискаженное рабочее поле зрения телескопов-
рефлекторов, как правило, мало; в него не помещается обычно
даже диск Луны, и наблюдатель может фотографировать, не
перемещая телескоп, лишь крохотные участки лунной поверх¬
ности. Кроме того, телескопы-рефлекторы в большинстве слу¬
чаев непригодны для точных позиционных измерений.
В начале XIX в. конструкторская мысль вновь обращается
к линзовым телескопам-рефракторам.
328
Быстрое усовершенствование телескопов-рефракторов про¬
изошло благодаря мастерству Йозефа Фраунгофера, который
соединил в объективе линзы из двух различных сортов стекла —
кронгласа и флинтгласа. Оба сорта стекла приготавливаются из
кварцевого песка, различаясь только применяемыми добавками.
Но различные коэффициенты преломления света в кронгласе
и флинтгласе позволяют резко ослабить окрашивание изображе¬
ний — основной недостаток старых линзовых систем, с которым
безуспешно боролся Ян Гевелий.
Фраунгофер первым научился изготавливать крупные линзо¬
вые объективы поперечниками в несколько десятков сантимет¬
ров. Огромные трудности связаны здесь с тонкостями технологии
процесса варки стекла и охлаждения готового стеклянного
диска.
Диск, из которого предстоит отшлифовать объектив, должен
быть сварен без пузырей и охлажден таким образом, чтобы в
нем не возникало никаких напряжений. Если же такие напряже¬
ния возникнут, то в течение длительного времени они будут при¬
водить к медленным и неравномерным изменениям формы объ¬
ектива, который шлифуется с точностью до долей микрометра.
Фраунгофер не только усовершенствовал линзовую оптику
телескопа-рефрактора, но и превратил его в высокоточный изме¬
рительный инструмент. Ни Гевелий, ни Гершель не нашли удач¬
ных решений, как повести телескоп вслед за звездой. Ведь из-за
суточного движения небесной сферы звезда постоянно переме¬
щается и, двигаясь по кривой, быстро выходит из поля зрения
неподвижного телескопа.
Фраунгофер отклонил ось вращения телескопа от отвесной
линии, направив ее в полюс мира. Теперь, чтобы следить за
звездой, достаточно было вращать его только вокруг одной по¬
лярной оси. А этот процесс легко автоматизируется добавлением
к телескопу часового механизма, что Фраунгофер и сделал.
Фраунгофер стал уравновешивать все подвижные части теле¬
скопа и в результате отлично отрегулированные инструменты,
несмотря на их большой вес, могли поворачиваться буквально
благодаря легкому нажиму пальца.
Первоклассным инструментом Фраунгофера с поперечником
объектива в 24 см была оснащена обсерватория в Дерпте, в ко¬
торой начинал работу молодой В. Я- Струве. Впоследствии
именно Фраунгоферу заказал Струве 38-сантиметровый мери¬
дианный инструмент для Пулковской обсерватории.
Расцветшее в Германии искусство мастеров-оптиков сначала
распространилось по Европе, а во второй половине XIX в. на
первое место выходит уже американский оптик Альван Кларк.
В 1885 г. Альван Кларк изготовил для пулковского телескопа-
рефрактора крупнейший по тем временам в мире объектив с
поперечником в 76 см.
329
Астрономия к этой поре утрачивает положение ведущей госу¬
дарственной науки. Те нужные для мореходства позиционные
измерения, ради которых возникли в XVII в. Парижская и Грин¬
вичская обсерватории, оказались давно завершенными, а на
собственно научные исследования капиталистические государ¬
ства не торопятся тратить заметные суммы. Астрономия вновь
Телескоп-рефрактор ра¬
боты И. Фраунгофера
с объективом поперечни¬
ком 24 см, установлен¬
ный в 1824 г. на обсер¬
ватории в Дерпте. Не¬
когда он был крупней¬
шим телескопом-рефрак¬
тором в мире
попадает в зависимость от богатых меценатов. И эти меценаты
оказываются наиболее щедрыми за океаном, в Северной Аме¬
рике.
Много воды утекло с тех пор, когда североамериканские
колонии вели революционную борьбу за свободу от тирании
британской короны, когда в Америку на помощь сражающимся
колонистам спешили Тадеуш Костюшко и генерал Лафайет.
В конце XIX в. Северо-Американские Соединенные Штаты
переродились в процветающую буржуазную республику, где
лучше всего жилось тем, кто успел прибрать к рукам разра¬
ботку еще не освоенных природных богатств огромного конти¬
нента.
Сколотившие миллионные состояния дельцы искали случая
увековечить свое имя, и лучшим приложением денег для созда¬
ния себе «нетленных» памятников им казалось покровительство
науке, особенно же постройка крупных астрономических инстру¬
ментов. Новые громадные инструменты устанавливаются в го¬
рах, там, где климатические условия более всего благоприятст¬
вуют наблюдениям.
330
На деньги Джеймса Лика, в прошлом мастера по роялям и
органам, сколотившего огромное состояние спекуляцией недви¬
жимым имуществом в период «золотой лихорадки», на горе
Гамильтон близ Сан-Франциско был сооружен линзовый теле¬
скоп-рефрактор с поперечником объектива в 91 см. Одинокий
холостяк, не имевший даже близких родственников, Джеймс Лик
поначалу вынашивал мысль истратить свое состояние на гроб¬
ницу, превосходящую по размерам пирамиду Хеопса. Он даже
и место подобрал, однако инженеры, которым он предполагал
заказать проект, дали ему совет увековечить свое имя более
благоразумным способом. После мучительных раздумий Лик
внял совету и остановил выбор на телескопе. Изготовил для него
объектив все тот же Альван Кларк. Действующая с 1888 г. на
горе Гамильтон обсерватория согласно завещанию Лика полу¬
чила название Ликской. Тело Лика погребено в склепе у фунда¬
мента телескопа.
Вскоре еще больший инструмент, с изготовленным Кларком
объективом в 102 см, был установлен на обсерватории Чикагс¬
кого университета. Субсидировал обсерваторию чикагский трам¬
вайный магнат, миллионер Иеркс. Обсерватория, само собой
разумеется, получила в дальнейшем название Иеркской.
Новые гигантские рефракторы были по своей конструкции
повторением гораздо более скромных инструментов Фраунго¬
фера. Они имели тот же стройный, изящный вид, легко управ¬
лялись, но из-за поглощения света в стеклах объектива, дефор¬
мации объектива, и прогибания труб размеры новых инструмен¬
тов оказались предельными. Строить рефракторы большего раз¬
мера было признано нецелесообразным. Внимание астрономов
вновь, в который раз, обратилось к зеркальным телескопам-реф¬
лекторам.
В 1919 г. на горе Вилсон в Калифорнии вступил в строй теле¬
скоп-рефлектор с поперечником зеркала в 2,5 м. Опыт его изго¬
товления был учтен в проекте 5-метрового телескопа, на строи¬
тельство которого американским слециалистам потребовалось
четверть века. Он вступил в строй в обсерватории на горе Пало-
мар уже после второй мировой войны, в 1949 г.
Слово «гора» по-английски произносится «маунт», и поэтому
обсерватории на горе Вилсон и на горе Паломар чаще называют
соответственно Маунт Вилсон и Маунт Паломар.
С победой Великой Октябрьской социалистической револю¬
ции советская наука получила возможность развиваться при
всесторонней и активной поддержке государства. Значительно
расширилась в нашей стране инструментальная база астрономи¬
ческих исследований.
331
ТЕЛЕСКОП-РЕКОРДСМЕН
За годы Советской власти в разных союзных республиках
построено много новых обсерваторий с первоклассным научным
оборудованием.
После Великой Отечественной войны во вновь организован¬
ной Крымской астрофизической обсерватории Академии наук
СССР близ Бахчисарая был введен в строй самый крупный в
Европе телескоп-рефлектор с поперечником зеркала 2,6 м. Этому
телескопу присвоено имя видного советского астрофизика, ака¬
демика Г. А. Шайна. Накопленный опыт позволил советским
оптикам вооружить отечественную астрономию телескопом-ре-
кордсменом — крупнейшим рефлектором мира с поперечником
зеркала в 6 метров!
Сооружение такого невиданного по размерам телескопа было
сопряжено с решением огромного количества ранее не встречав¬
шихся проблем — и научных, и технических. Конструкторы рабо¬
тали в содружестве с астрономами, механиками, материалове¬
дами.
При проектировании исполинского телескопа снова возник,
например, удачно решенный некогда Фраунгофером вопрос о его
перемещении вслед за звездами. Если, как обычно, направить
одну из осей вращения телескопа на полюс мира, то труба теле¬
скопа свешивается асимметрично относительно несущей ее кон¬
струкции. При гигантском весе 6-метрового телескопа такое
решение перестает быть удовлетворительным: оно требует неве¬
роятно громоздкой станины.
В новом инструменте применен иной принцип монтировки.
Труба телескопа длиной 27 м покоится на простой конструкции
с одной вертикальной и одной горизонтальной осями. А как же
осуществляется ведение инструмента за звездами? На выручку
пришла электронно-вычислительная техника. Специальная уп¬
равляющая ЭВМ рассчитывает смещение звезд, учитывая необ¬
ходимые поправки на влияние рефракции и гнутие трубы, и
непрерывно поворачивает телескоп по каждой из осей точно
с той скоростью, с какой это необходимо. ЭВМ работает в этой
роли нисколько не хуже прежнего часового механизма, который
вращал телескоп вокруг одной только полярной оси. Та же ЭВМ
управляет поворотом кассеты с фотопластинкой при фотографи¬
ровании небесных объектов и не забывает вращать купол.
В отличие от монтировки, примененной Фраунгофером, кото¬
рая называется параллактической, монтировка 6-метрового теле¬
скопа носит название азимутальной. А весь телескоп, согласно
заводской документации, именуется БТА — Большой телескоп
азимутальный. Именно использование такой новинки — азиму¬
тальной монтировки — и стало, по мнению конструкторов, тем
332
решающим обстоятельством, которое позволило создать новый
исполинский телескоп.
Применение азимутальной монтировки сократило массу теле¬
скопа в 2—3 раза. Она составляет всего... 350 тонн! Что и гово¬
рить — масса впечатляющая. Какие же подшипники пришлось
сделать для точного вращения такой громады? Подшипники
Советский 6-метровый телескоп-
рефлектор БТА. Десятилетию вве¬
дения его в строй посвящена со¬
ветская почтовая марка 1985 го¬
да, которую можно отыскать в
этой книге на с. 350. Не все лю¬
бители астрономии обратили вни¬
мание. что на той же марке изо¬
бражена наблюдавшаяся тогда на
звездном небе комета Галлея
обеих осей телескопа гидравлические, и оси вращаются на тон¬
чайшей пленке масла, нагнетаемого под большим давлением.
Толщина пленки составляет 0,10—0,15 мм.
Большие технологические трудности были связаны с оконча¬
тельной чистовой полировкой главного зеркала БТА с точностью
до долей микрометра. Не меньшие трудности были сопряжены
с креплением главного зеркала уникального телескопа в метал¬
лической оправе. Не мудрено; масса стеклянного зеркала 42
тонны. Но в любом положении оно должно находиться как бы
в состоянии невесомости, или, как говорят инженеры, быть раз¬
груженным. Оправа зеркала напоминает глубокую тарелку
с очень сложной системой разгрузки. Зеркало БТА лежит на
60 подпорных точках, три из которых, фиксирующие положение
зеркала — несущие, а остальные — разгрузочные.
Нелегко было остановить выбор и на наиболее подходящем
месте для установки БТА. Десятки экспедиций обследовали
с этой целью Среднюю Азию, Сибирь, Крым, Кавказ. После дол¬
гих поисков решено было установить инструмент в предгорьях
333
Северного Кавказа, неподалеку от станицы Зеленчукской, на
высоте 2070 м над уровнем моря.
Но как же было доставить на место зеркало телескопа —
груз хрупкий и, как говорят транспортники, негабаритный? Ведь
для провоза его по железной дороге пришлось бы, как минимум,
снести все станционные платформы. А для перевозки автотран¬
спортом — расширить сотни мостов и тоннелей. Пришлось от
Москвы до Ростова-на-Дону доставлять зеркало водным путем
через Волго-Донской канал — на барже. А дальше его подни¬
мали в гору на специально построенном трайлере с помощью
тягачей. Но прежде чем везти настоящее зеркало, на том же
трайлере по всей трассе провезли его «двойник» — похожий на
него макет. Так изучали особенности маршрута от Ростова до
Башня БТА представляет собой крупное инженерное сооружение
Специальной астрофизической обсерватории Академии наук
СССР. Кортеж с настоящим зеркалом двигался осторожно, на
многих участках следования скорость его была не больше ско¬
рости пешехода.
Уникальный телескоп БТА установлен в изящной башне диа¬
метром 44 м; венчает башню вращающийся купол с открываю¬
щимся забралом массой в 1000 тонн.
За выдающийся вклад в развитие советского телескопострое-
ния главный конструктор БТА, лауреат Ленинской премии
Б. К. Иоаннисиани был удостоен звания Героя Социалистиче¬
ского Труда. С именем этого талантливого конструктора связан
334
весь послевоенный путь советского астрономического приборо¬
строения. В 1955 г. под его руководством для Абастуманской
астрофизической обсерватории в горах Кавказа был создан
крупнейший в своем роде телескоп системы Д. Д. Максутова с
диаметром зеркала около 1 м. Следующий шаг — крупнейший
в Европе и третий тогда по размеру зеркала в мире телескоп
для Крымской астрофизической обсерватории. Усовершенство¬
ванный вариант такого же 2,6-метрового телескопа был позднее
установлен в Бюраканской астрофизической обсерватории. И,
наконец, вершина творческих усилий Баграта Константиновича
и возглавляемого им коллектива: телескоп-рекордсмен с зерка¬
лом в 6 м.
Рано лишившийся родителей скромный мальчик из Еревана,
Баграт Иоаннисиани после переезда в Ленинград сумел дать
новую жизнь лучшим традициям советского астроприборострое¬
ния, которые складывались в ряде ленинградских организаций,
в первую очередь в Государственном оптическом институте
(ГОИ имени С. И. Вавилова), на Государственном оптико-меха¬
ническом заводе (ГОМЗ), послужившем в дальнейшем базой
всемирно известного Ленинградского оптико-механического объ¬
единения (ЛОМО), в Отделе асторономического приборострое¬
ния Пулковской обсерватории. Тяжелое материальное положе¬
ние в юности и последовавшая затем Великая Отечественная
война не дала Б. К. Иоаннисиани возможности получить высшее
образование, но это не помешало раскрыться его дарованию.
Упорному труду и самообразованию обязан Б. К. Иоаннисиани
своему положению лидера в послевоенном мировом телескопо-
строении. Степень доктора технических наук была присуждена
ему без защиты по решению Президиума АН СССР.
«Астрономической оптикой я занимаюсь с детства и в настоя¬
щее время, приближаясь к старости, я могу сказать, что мне
не выпало встречаться с более талантливым конструктором
астрономических приборов, чем Б. К. Иоаннисиани», — писал
о нем Д. Д. Максутов, сам признанный во всем мире ученый-
оптик. Оставаясь непосредственным, остроумным и радушным
человеком, Баграт Константинович как любящий отец следил за
судьбой своих телескопов, от души радовался достигнутым на
них научным результатам. Весь жизненный путь Б. К. Иоанни¬
сиани (1911—1985)—пример беззаветного служения астроно¬
мической науке.
Отечественный телескоп-рекордсмен вступил в строй в конце
1975 г. и еще шире раздвинул границы наблюдаемой части Все¬
ленной. По случаю десятилетия этого уникального астрономиче¬
ского инструмента почта СССР в 1985 г. выпустила марку с
изображением башни БТА. Среди звезд на этой марке видна
и комета Галлея, которая в 1985—1986 гг. в очередной раз при¬
ближалась к Земле.
335
виды НА БУДУЩЕЕ
Руководитель авторского коллектива по созданию телескопа-
рекордсмена, Б. К. Иоаннисиани в беседах с астрономами всегда
подчеркивал, что конструкторская мысль не топчется на месте.
Существующие телескопы в обозримом будущем, конечно, не
устареют. Они'будут продолжать нести вахту. Но в дополнение
к ним войдут в строй более крупные инструменты следующих
поколений с принципиально новыми конструктивными реше¬
ниями.
Известно, что трудности создания больших объективов нара¬
стают лавинообразно — несоизмеримо быстрее, чем растут их
размеры. А что если вместо одного большого объектива исполь¬
зовать сов.местно несколько небольших? Зеркало с поперечни¬
ком, скажем, 3 м собирает свет с площади 7 м^. По своей рабо¬
чей площади один объектив с зеркалом в 3 м заменяют 3 зеркала
с поперечниками всего в 1,7 м или 10 совсем небольших зеркал,
поперечниками менее метра каждый. По трудовым затратам
построить 10 метровых зеркал или даже 3 зеркала по 1,7 м
гораздо легче и дешевле, нежели создать один-единственный
объектив в 3 м. Весь вопрос заключается в том, как без потерь
свести воедино изображения, построенные несколькими объекти¬
вами.
История предложений по созданию телескопов с несколькими
объективами насчитывает более полутора столетий. В связи
с появлением множества технических новшеств эта проблема
особенно активно разрабатывалась после второй мировой
войны. И вот, наконец, в 1979 г. в США на горе Хопкинс близ
города Тусона, штат Аризона, где расположена знаменитая
Лунно-планетная лаборатория, на высоте 2600 м над уровнем
моря был введен в действие многозеркальный телескоп (МЗТ)
достаточно крупных размеров. Его объектив состоит из шести
зеркал поперечниками 1,8 м, так что общая площадь шести
объективов эквивалентна одному зеркалу диаметром в 4,4 м.
Интересно обратить внимание, что в конструкции механической
части МЗТ использован тот же принцип азимутальной монти¬
ровки, который был впервые успешно внедрен при создании
гиганта БТА.
МЗТ — первый в астрономии пример крупного телескопа
новой конструкции. Среди крупнейших астрономических инстру¬
ментов мира он вышел на третье место, уступая по размерам
рефлекторам классического типа: 6-метровому БТА и 5-метро¬
вому телескопу обсерватории Маунт Паломар (США). Опыт
создания МЗТ показал жизнеспособность идеи, и сегодня от¬
крыта дорога для проектирования многозеркальных телескопов
с зеркалами, суммарная эффективность которых эквивалентна
одному зеркалу поперечником 15 и более метров, причем стои¬
336
мость их относительно невысока. Телескоп с 36 зеркалами, экви¬
валентный 10-метровому телескопу, вступит вскоре в строй на
Гавайских островах. Затраты на проектируемый в США «Нацио¬
нальный телескоп новой технологии» с четырьмя объективами,
эквивалентными одному 16-метровому, оцениваются в 100 млн
долларов. Внешне он будет напоминать ракетную установку для
залпового огня; четыре 8-метровых телескопа как стволы свя¬
зываются друг с другом в единую конструкцию. Раньше него,
вероятно, вступит в строй «двустволка» — два 8-метровых теле¬
скопа, связанных вместе наподобие бинокля. Зеркала «дву¬
стволки» (официальное название этого проекта «Колумб») экви¬
валентны одному зеркалу с диаметром 11,3 м. «Сверхбольшой
телескоп» сконструировала группа европейских стран для своей
Южной обсерватории в Чили. Он включит четыре 8-метровых
телескопа, расположенных в четырех независимых башнях вдоль
единой оси.
Интересные технологические новинки применяются для от¬
ливки огромных стеклянных заготовок. Масса стекла плавится
и охлаждается во вращающейся печи. Скорость вращения
специально рассчитывается так, что благодаря действию инер¬
ции стеклянная заготовка сразу же принимает требуемую
форму.
Эффективность астрономических наблюдений, конечно, зави¬
сит от размеров и качества применяемого телескопа, толь¬
ко даже прекрасный телескоп сам по себе не гарантирует
успеха. Он должен быть снабжен чувствительным светоприем-
ником.
На рубеже XIX и XX вв. основным приемником излучения
в астрономии стала фотопластинка. Она практически не имеет
ограничений по размерам, высокоинформативна, удобна в обра¬
щении, ее легко хранить. Помимо этих общеизвестных досто¬
инств, фотопластинка обладает рядом серьезных недостатков.
Во-первых, число фотонов, приводящих к образованию изобра¬
жения, невелико по сравнению с общим числом упавших на фо¬
тоэмульсию фотонов; их соотношение составляет, как правило,
не более чем 1 : 100. Во-вторых, диапазон яркости объектов, для
которых почернение фотопластинки прямо пропорционально
падающему на нее потоку излучения, тоже невелик.
В середине нашего века конкуренцию фотопластинке со¬
ставили гораздо более чувствительные приемники телевизион¬
ного типа и электронно-оптические преобразователи (ЭОП).
Падающие на ЭОП фотоны приводят к возникновению облака
вторичных фотоэлектронов, благодаря чему коэффициент усиле¬
ния ЭОП может быть очень велик. Если к ЭОП присоединить
телевизионную трубку, то появится возможность получать изоб¬
ражение, учитывающее все пришедшие от объекта фотоны. При¬
боры подобного типа называют «системами счета фотонов в изо¬
337
бражении». Обладая феноменальной чувствительностью, они,
вместе с тем, громоздки и сложны в эксплуатации.
С начала 70-х годов в астрономию властно ворвались твердо¬
тельные светоприемники с зарядовой связью, — так называемые
ПЗС. В них используется трехслойная структура металл-диэле-
ктрик-полупроводник. Принцип действия ПЗС основан на вну¬
треннем фотоэффекте: при поглощении фотона в слое полупро¬
водника возникают электрон и «дырка». Накапливая электроны
в местах падения фотонов можно, в конечном счете, определить
их количество и восстановить изображение. ПЗС обладают вы¬
сокой точностью, стабильностью, малым энергопотреблением.
При охлаждении жидким азотом (77 К) высококачественные
ПЗС по своей чувствительности приближаются к системам счета
фотонов в изображении. Сдерживает применение ПЗС их не¬
большая рабочая площадь и сложности в эксплуатации: необхо¬
димость глубокого охлаждения и нужда в ЭВМ для управления,
считывания изображения и накопления информации. Типичный
ПЗС представляет собой квадратик со стороной около санти¬
метра, разделенный примерно на 250 тыс. элементов изобра¬
жения.
Отдельным направлением перспективного телескопостроения
является создание космических телескопов для работы за пре¬
делами атмосферы Земли. Отсутствие атмосферных помех де¬
лает орбитальные телескопы гораздо более «дальнобойными»,
чем такие же по размерам телескопы на поверхности Земли.
Нет у космических телескопов и ограничений по работе в раз¬
личных участках спектра элекромагнитных волн.
23 марта 1983 г. в СССР была запущена автоматическая
астрофизическая станция «Астрон» с телескопом, предназначен¬
ным для исследований в ультрафиолетовой области спектра.
Установленный на «Астроне» телескоп — крупнейший из запу¬
скавшихся до тех пор на орбиту: поперечник его объектива 0,8 м.
Телескоп сконструирован и построен в результате совместной
работы Крымской астрофизической обсерватории АН СССР,
Бюраканской астрофизической обсерватории АН Армянской ССР
и ряда промышленных предприятий. Спектрометр для этого
телескопа создан при участии Лаборатории космической астро¬
номии из Марселя (Франция). Кроме того, на «Астроне» уста¬
новлены рентгеновские спектрометры Института космических
исследований АН СССР.
Помимо продолжительной основной программы наблюдений
звезд и галактик, на протяжении 8 месяцев с декабря 1985 г.
по июль 1986 г. с помощью «Астрона» велись наблюдения ко¬
меты Галлея.
В конце февраля 1987 г. в Большом Магеллановом Облаке
вспыхнула Сверхновая звезда. Безропотно проработавший к
тому времени на орбите 4 года, «Астрон» оказался инстру¬
338
ментом, полностью подходящим для детального изучения этого
очень редкого явления.
Катастрофа «Челленджера» отодвинула на несколько лет
вывод на орбиту американского космического телескопа имени
Хаббла, в подготовке которого, помимо США, участвовало Евро¬
пейское космическое агентство; дорогостоящий телескоп с зер¬
калом поперечником 2,4 м остался лежать в испытательном цехе
Доставка космического
телескопа на орбиту с
помощью челночного ко¬
рабля многоразового ис¬
пользования
фирмы «Локхид». Стоимость этого престижного инструмента
умопомрачительно высока; к моменту предполагавшегося за¬
пуска летом 1986 г. фактические затраты на его создание
превзошли 1,2 млрд долларов. Расчетный срок рабочей жизни
телескопа 20 лет, но даже при таком большом сроке эксплуата¬
ции каждая его «наблюдательная минута» обойдется в 150 дол¬
ларов. Немудрено, что для составления подходящей программы
наблюдений в США пришлось организовать специальный науч¬
ный институт.
Телескоп имени Хаббла должен дать возможность наблюдать
предельно слабые небесные объекты, которые «не по зубам» ни
одному наземному телескопу. Он должен отодвинуть край на¬
блюдаемой Вселенной. Но это осуществится только при условии,
если оправдает надежды система ориентации телескопа. Требо¬
вания к ней суровы; удерживать телескоп наведенным на наблю¬
даемые объекты с погрешностью 0,007". Если такого не произой¬
дет, то преимущества космического телескопа по сравнению
с наземными пойдут насмарку. Требования по точности ориента¬
ции исключают, кстати, возможность эксплуатации телескопа
в присутствии космонавта. Малейшее движение человека вызо¬
вет отклонение оптической оси телескопа намного больше, чем
критические 0,007".
Серьезные меры предосторожности пришлось продумать на
случай, если в условиях невесомости зеркало космического теле¬
скопа слегка изменит форму. За «спиной» зеркала установлены
339
специальные толкатели, которые по командам с Земли способны
внести в форму зеркала необходимые коррективы.
Крупным шагом к развертыванию в околоземном космиче¬
ском пространстве долговременных астрономических* обсервато¬
рий явился запуск 31 марта 1987 г. в СССР с помощью ракеты-
носителя «Протон» специализированного астрофизического мо¬
дуля «Квант». Модуль был вскоре состыкован с орбитальной
станцией «Мир». В состав научной аппаратуры модуля входят
рентгеновская обсерватория «Рентген», созданная в порядке
международного сотрудничества, а также разработанный в
СССР при участии специалистов из Швейцарии ультрафиолето¬
вый телескоп «Глазар» и многие другие приборы.
Астрономы полны решимости вступить в XXI век во всеору¬
жии новых наземных и космических инструментов.
УСПЕХИ РАДИОАСТРОНОМИИ
Если оптические телескопы справедливо называть «глазами»
астрономов, то в связи с бурным развитием радиоастрономии
у них появились еще и «уши».
Недалеко от уникального 6-метрового оптического телескопа
БТА расположился ныне один из наиболее грандиозных радио¬
астрономических инструментов планеты — радиотелескоп Ака-
С высоты птичьего полета радиотелескоп РАТ АН-600 кажется громадным
серебристым обручем
демии наук СССР поперечником 600 м, или сокращенно РАТАН-
600. Если взглянуть на него с борта вертолета, РАТАН-600 пред¬
ставляется взору огромным серебристым обручем, заброшенным
на плоскую площадку у подножия гор в стороне от станицы
340
Зеленчукской. Однако это очень «гибкий» обруч. Математик
сказал бы, что он с необходимой точностью передает форму
пояса, вырезанного из сферы, диаметром 600 м.
Элементы отражающей радиоволны поверхности РАТАН —
около тысячи установленных вертикально на круговом фунда¬
менте плоских панелей щириной 2,1 и высотой 7,4 м. Каждая
панель смонтирована на отдельной ферме, которая может не¬
много перемещаться взад-вперед и, главное, поворачиваться
вверх в пределах 70°. Так же, как и для БТА, главную роль
в управлении РАТАН играет электронно-вычислительная
мащина.
Наблюдения выполняются на отдельных секторах РАТАН.
По команде оператора в соответствии с программой ЭВМ панели
заданного сектора радиотелескопа разворачиваются в такие
строго рассчитанные положения, что образуют единый, как бы
вырезанный из 600-метровой сферы пояс, нацеленный именно
в ту точку неба, где предстоят наблюдения. В процессе наблюде¬
ний ЭВМ непрерывно корректирует положения всех панелей, и
благодаря этому РАТАН остается все время наведенным на
одну и ту же точку движущегося небесного свода.
. Радиотелескоп столь необычной конструкции был спроекти¬
рован в послевоенные годы видным советским физиком
С. Э. Хайкиным. Его идея прошла сначала успешные испытания
в Пулковской обсерватории, а впоследствии, в гораздо больших
масштабах, была осуществлена в предгорьях Северйого Кавказа.
Никакой радиотелескоп обычной конструкции с поворотным
сплошным параболическим отражателем — наподобие радиоло¬
катора — не может соревноваться по поперечнику зеркала с
РАТАН-600. Первенство среди таких радиотелескопов классиче¬
ского образца долгое время держал инструмент английской
обсерватории Джодрелл Бэнк. Он состоит из одного металличе¬
ского параболоида диаметром 76 м. Сравнительно недавно его
«перещеголял» телескоп радиоастрономического института
им. Макса Планка в Эффельсберге (ФРГ) с диаметром зеркала
100 м.
Мощнейщим радиотелескопом является антенна советского
центра дальней космической связи, близ Евпатории, состоящая
из 8 установленных на общей раме параболических зеркал.
С помощью этой антенны велись наблюдения за космическими
летательными аппаратами, уходящими в дальний космос, в част¬
ности за теми, которые совершали спуск в атмосфере Венеры
и Марса. Центр дальней космической связи был впоследствии
оснащен и 70-метровой полноповоротной параболической антен¬
ной. Другая такая же антенна установлена в Уссурийске.
В наши дни стало очевидным, что заметно увеличить раз¬
меры радиотелескопов, сохранив их полную подвижность, техни¬
чески невозможно. Поэтому стали строить такие радиотелеско¬
341
пы, которые могут изменять свое положение только в одном на¬
правлении или даже полностью неподвижные. Перед неподвиж¬
ным радиотелескопом, благодаря вращению небесной сферы, в
течение суток проходит целая полоса неба, куда, конечно же,
попадает много интересных объектов.
Крупнейший из неподвижных радиотелескопов построен
в Пуэрто-Рико, в кратере потухшего вулкана Аресибо. Кратер
вулкана был тщательно выровнен и получил форму параболо¬
ида, потом забетонирован и получившаяся чаша застелена ме¬
таллической сеткой. Диаметр радиотелескопа Аресибо — 300 м.
Человеческий глаз и глаз любого животного характеризу¬
ется чрезвычайно важной величиной — разрешающей способ¬
ностью. Разрешающей способностью называют тот наименьший
угол, под которым два объекта — две черты или две точки —
различаются как самостоятельные.
Разрешающая способность глаза зависит от очень многих
обстоятельств. Для человека с нормальным зрением в обычных
условиях она составляет около Г.
Разрешающей способностью характеризуются и телескопы.
Она увеличивается с увеличением диаметра объектива телескопа
и с уменьшением длины волны принимаемого излучения. Однако
для оптических телескопов разрешающая способность лимити¬
руется атмосферой и не превышает 0,3".
В радиоастрономии долгие годы дело обстояло гораздо хуже,
поскольку радиоастрономы наблюдают не видимый свет с дли¬
нами волн в 4000—7000 А, а радиоволны, длины которых в де¬
сятки тысяч раз больше. Отсюда и возникла необходимость
в постройке радиотелескопов с огромными объективами-парабо¬
лоидами. В этом-то и заключается главное достоинство РАТАН-
600.
Однако разрешение радиотелескопов все равно оставалось
недостаточным. Оно составляло многие минуты и десятки минут
дуги. А это значит, что не имелось никакой возможности изучать
тонкую структуру наблюдаемых на небе радиоисточников.
Нельзя было даже ответить на такой простой вопрос: какова
протяженность радиоисточника? То ли наблюдается на небе
большой радиоисточник размерами в десятки минут дуги, то ли
на этом участке неба расположено рядом несколько, источников,
но все они маленькие?
Радиоастрономы сумели преодолеть эту, казалось бы, непре¬
одолимую трудность. Они стали использовать два радиотеле¬
скопа, отнесенных друг от друга на многие километры, — так
называемый радиоинтерферометр. Сравнение одновременных
наблюдений на обоих телескопах дает возможность при боль¬
ших базах добиться разрешающей способности, невиданной
даже для оптических инструментов и доходящей до 0,001"
342
Советские радиоастрономы Н. С. Кардашев и Л. И. Матве-
енко предложили дальнейшее усовершенствование радиоинтер¬
ферометрии: метод РСДБ — радиоинтерферометрии со сверх-
длинной базой. В обычной радиоинтерферометрии используются
инструменты, разнесенные на десятки или сотни км с кабельной
связью между ними. Метод РСДБ предусматривает совместные
наблюдения на разных континентах с инструментами, удален¬
ными иной раз до 10 000 км, т.^е., по существу, настолько далеко,
насколько позволяют размеры Земли. В этом случае как бы
восг1роизводится радиотелескоп с поперечником, приближаю¬
щимся к поперечнику Земли.
Разумеется, обработку сигналов по методу РСДБ нельзя
назвать простой.
астота сигналов, получаемых на далеко раз¬
несенных радиотелескопах, понижается, и они записываются на
магнитофон. Преобразование сигналов и их последующая син¬
хронизация производятся с помощью высокостабильных атом¬
ных стандартов частоты. Иногда для той же цели может исполь-
Схема работы радиоинтерферометра. С помощью двух радиотелескопов,
находящихся на расстоянии В друг от друга, наблюдается один и тот же
объект. Принятые сигналы усиливаются и подводятся к специальной аппара¬
туре, которая регистрирует суммарный результат. За счет суточного враще¬
ния небесной сферы положение исследуемого радиоисточника относительно
базы интерферометра (т. е. угол а) непрерывно меняется. При этом суммар¬
ный результат обнаруживает интерференционную картину периодических
чередований максимумов и минимумов, расшифровка которой и позволяет
исследовать тонкую структуру радиоисточника. Если через К мы обозначим
длину волны принимаемого сигнала, то два соседних максимума возникают
X
при изменении угла а на величину Да=
"Bsina*
пределом углового разрешения радиоинтерферометра
Эта величина и является
343
зоваться радиоизлучение квазаров. Совместный анализ приня¬
тых сигналов выполняется на ЭВМ.
Успешное претворение в жизнь метода РСДБ еще более под¬
черкнуло парадоксальность ситуации. В диапазоне* видимого
света с Земли возможно наблюдать, например, на Луне лишь
объекты в сотни метров. В радиодиапазоне с гораздо большей
длиной волны, где добиться высокого разрешения многократно
сложнее, благодаря методу РСДБ успешно разрешаются радио-
детали размером со след человека.
Радиоинтерферометрические методы используются для де¬
тального изучения радиоисточников в Галактике и за ее преде¬
лами. Особенно большой интерес представляют сегодня далекие
радиогалактики и квазары, которые характеризуются бурными
нестационарными процессами с большим выделением энергии.
Широкое применение находит радиоинтерферометрия в плането¬
логии и космической навигации. В 1971 г. при поездке по Луне
двух астронавтов на лунном вездеходе их положение по отноше¬
нию к посадочному отсеку на удалении до 5 км определялось
с погрешностью ±15 см. В наблюдениях участвовали антенны,
размещенные во Флориде, Испании и на острове Вознесения.
Время одного измерения составляло 0,05 с.
Одна из решенных с помощью радиоинтерферометрии науч¬
ных задач последних лет — точное слежение за дрейфом в атмо¬
сфере Венеры двух французских аэростатных зондов, заброшен¬
ных туда советскими станциями «Вега-1» и «Вега-2». Напомним,
что следить за аэростатами, перемещавшимися со скоростью
пешехода, приходилось на удалении свыше 100 млн км от
Земли.
Опыт радиоастрономии в очередной раз показывает, что При¬
рода не может положить предел пытливости человеческого
разума, и все трудности, даже самые, казалось бы, непреодоли¬
мые, можно преодолеть.
НЛО: «ФАКТЫ» И ВОЗРАЖЕНИЯ
Рассказ о современной астрономии и космонавтике был бы
неполон без упоминания о НЛО — неопознанных летающих
объектах: всемирном поветрии поисков фантастических тран¬
спортных средств инопланетян. Век наш действительно богат
чудесами — чудесами науки и техники. Только то, что освоено
наукой и техникой, не воспринимается нами как чудо; это зако¬
номерно и, можно сказать, даже обыденно. Вот бы посрамить
скептиков и обнаружить нечто, выходящее далеко за рамки
научных представлений! Претендентов на это «нечто сверхъесте¬
ственное» немало, и среди прочего — неуловимая лох-несская
рептилия Несси, снежный человек и, конечно, внеземные при¬
шельцы.
344
Вера в НЛО по всему миру азартно подогревается прессой.
И советскими газетами тоже. Так, 8 июля 1987 г. «Литературная
газета» в рубрике «Между прочим» поместила репортаж «Не
пугайтесь серых карликов с огромными глазами». Газета пове¬
дала о международном симпозиуме по НЛО, который состоялся
в Вашингтоне. «Среди полутысячи его участников, заполнивших
до отказа зал местного университета,—информирует безымян¬
ный корреспондент, — оказалось немало любителей вздорных
сенсаций, суеверных чудаков, поклонников разных бредней
о сверхъестественных силах. Несколько шарлатанов вслух уве¬
ряли, что их похитили однажды «низкорослые серо-беЛые суще¬
ства с огромными глазами» и содержали в плену внутри «орехо¬
образного космического корабля с ослепительно сверкающими
прожекторами».
Что ж, позиция безымянного корреспондента и газеты вызы¬
вает уважение: действительно чудаки, щарлатаны, поклонники
бредней. Однако далее — не то забавы ради, не то всерьез —
следует продолжение иного рода: «И все же среди собравщихся
сумасбродов находилось и десятка два вполне серьезных ученых,
университетских профессоров, литераторов и военно-научных
экспертов. Они огласили рассекреченный недавно правительст¬
венный документ, составленный покойным ныне директором
ЦРУ адмиралом Роско Хилленкоттером...». Хорошенькое
«между прочим»! Речь в документе идет ни больше, ни меньше,
как о том, что 2 июля 1947 г. в штате Нью-Мексико между на¬
селенными пунктами Росуэлл и Корона вблизи секретного по¬
лигона с неба свалилась поврежденная «летающая тарелка».
Обломки обследовали десантники разведуправления 8-й авиа¬
дивизии и обнаружили невдалеке тела неизвестных существ.
Событие, о котором сообщает «Литературная газета», дав¬
ным-давно муссируется в западной печати. Американские ав¬
торы Чарлз Берлиз и Уильям Мурес описали его в бестселлере
«Росуэллский феномен». В книге «Более чем сверхсекретно»,
вышедщей в 1987 г. пятым изданием, англичанин Тимоти Гуд
аттестует это событие как «самую важную государственную
тайну США».
«Литературная газета» приводит текст якобы рассекречен¬
ного меморандума покойного директора ЦРУ:
«7 июля 1947 года в ходе операции по обнаружению и науч¬
ному обследованию обломков упавшего на землю объекта были
также найдены нашей авиаразведкой четыре небольших чело¬
векоподобных существа, которые катапультировались, очевидно,
из их погибщего корабля перед его взрывом. Они приземлились
в двух милях к востоку от места падения корабля. Все четверо
были мертвы, изуродованы и находились в стадии сильного раз¬
ложения, так как до их обнаружения почти неделю были добы¬
345
чей грызунов, жуков, микроорганизмов. Останки четырех неиз¬
вестных обследовала научная спецкоманда. Ученые пришли
к заключению, что четверо существ лишь с виду человекооб¬
разны, но биологически и эволюционно не схожи ,с людьми.
Установлено также по обломкам их корабля, что он неземного
происхождения».
Продолжим цитату из сообщения «Литературной газеты»:
«Насколько достоверен сей удивительный документ? На запрос
об этом организаторов вашингтонского симпозиума по НЛО
командование ВВС США официально ответило: «По данному
делу наша документация уничтожена».
Ну и шуточки! Товарищи, неужели вы не чувствуете, что вас
водят за нос, что вас завлекают стать соучастниками мистифи¬
кации. Лично я не вижу никакой разницы между полутысячей
шарлатанов, которых похищали карлики с огромными глазами,
и двумя десятками «серьезных экспертов», которые предъявляют
«документ». По старой поговорке, они все одним мирром мазаны.
Неужели взаправду американские ВВС обнаружили тела явных
инопланетян только для того, чтобы побыстрее закрыть дело
и впридачу уничтожить документацию. Ну ладно, пришельцев
сожрали грызуны и останки захоронили вместо того чтобы
заспиртовать, но зачем же уничтожили не знающее цены веще¬
ственное доказательство — обломки их корабля «неземного про¬
исхождения». Нет-нет, я не жду ответа, я знаю, что его не будет:
концы с концами в таких историях никогда не сходятся. Но ведь
пойдет же гулять по свету молва: собственными ушами слышал,
собственными глазами читал. Найдутся и такие, которые ска¬
жут: своими глазами видел.
Спустя некоторое время после написания предшествующих
строк автору попалось на глаза сообщение лондонского жур¬
нала «Нью сайентист». Американский комитет по научному
исследованию заявлений о паранормальных явлениях установил,
что цитированные выше документы правительства США—фаль¬
шивка. Один из них, к примеру, помечен грифом «Совершенно
секретная разведывательная информация с ограниченным досту¬
пом» — грифом, который стал употребляться лишь много позд¬
нее. Закономерный финал лживой сенсации!
Итак, информация в «Литературной газете» — следствие
фальсификации. Однако остается фактом, что сообщения о на¬
блюдениях «летающих тарелок» текут со всех концов света от
тысяч очевидцев. Давайте же подумаем сообща, что реально
может стоять за такими сообщениями.
Начнем с наиболее очевидного. Атмосфера представляет со¬
бой сложнейшую, неоднородную, находящуюся в постоянном вол¬
нении оптическую среду. Ныне хорошо изучены такие широко
известные оптические явления как миражи. Закройте глаза,
и воочию представьте себе как идет по пустыне изнуренный,
346
мучимый жаждой караван. И вот погонщики верблюдов видят
оазис. Постройки, люди, пальмовые листья дрожат на ветру.
Они действительно видят их! Они без трепета поклянутся в этом
на Коране, на Библии, на любой священной книге! Они видят
оазис — но оазиса нигде нет! Это обман зрения, иллюзия, мираж.
Мало сегодня тех, кто может похвастаться, что лично наблю¬
дал мираж в пустыне, но радугу видели все. Радуга существует,
ее можно наблюдать, но ее нельзя потрогать. Так же, как
мираж, она не более чем оптическое явление в атмосфере. И
других подобных явлений можно назвать много: кольца и
кресты — так называемые гало вокруг Солнца и Луны; разнооб¬
разные виды «ложных Солнц» и так далее.
Резюме: сложность строения атмосферы имеет следствием
возникновение причудливых оптических иллюзий, часть из кото¬
рых и принимают за неопознанные летающие объекты.
Идем дальще. Глазам очевидца может предстать вовсе и не
оптический обман, а самое что ни на есть реальное, однако ред¬
кое и еще плохо изученное явление. Наиболее удачным прийером
в этом отношении служит, пожалуй, шаровая молния. Она ведь
действительно существует, но встречается крайне редко. Разве
может даже опытный физик на большом удалении и невоору¬
женным глазом отличить светящуюся шаровую молнию от
НЛО? Думаю, это затруднительно. Что же тогда спрашивать
с людей, далеких от науки? И вот вам, следовательно, еще один
источник вполне искренних, добросовестных сообщений о появ¬
лении НЛО. К аналогичным редким и необычным при их на¬
блюдении явлениям принадлежат, кстати сказать, болиды и па¬
дения метеоритов.
Наконец, большая группа сообщений об НЛО возникает
вследствие наблюдений объектов и явлений, связанных с дея¬
тельностью человека. Сюда относятся, например, огни самоле¬
тов, бесшумно летящие метеорологические шары-зонды, падаю¬
щие на Землю отработавшие ступени ракет-носителей. Далеко
не во всех случаях успевает поступить информация об испыта¬
тельных полетах ракет и других летательных аппаратов. Как
хорошо известно из газет, в разных странах существует, а следо¬
вательно, может где-то испытываться, лазерное и пучковое ору¬
жие. Вот вам бездонный источник для удивительных эффектов,
которые также дают богатую пищу для слухов об НЛО.
Было бы заблуждением полагать, что наблюдения в атмо¬
сфере необычных явлений характерны исключительно для XX в.
Нет, они сопровождают человечество на протяжении всей его
истории. Всякую всячину видели библейские пророки. Сообще¬
ниями о видениях полна средневековая литература. Только
тогда, разумеется, они назывались не летающими тарелками, а
демонами, духами, эльфами, домовыми и драконами. Кто из мо¬
ряков не слышал об огнях святого Эльма и летучем голландце?
347
Типичная «летающая тарелка» непомерной величины проде¬
филировала над Великобританией и Западной Европой 17
ноября 1882 г. Ее наблюдали два известных британских астро¬
нома и два не менее известных голландских учены^, один из
которых — Зееман — много лет спустя получил Нобелевскую
премию по физике. «Я находился в Королевской обсерватории
в Гринвиче, — давал впоследствии отчет об этом явлении вид¬
ный исследователь Солнца Маундер, — и поскольку в 10 ч
15 мин утра разразилась сильная магнитная буря, я надеялся,
что, возможно, появится полярное сияние... Я не был разоча¬
рован в своих ожиданиях: как только в западно-северо-запад¬
ной части неба угасла вечерняя заря, над всей северо-западной
стороной стало разливаться розоватое сияние — сначала чуть
заметное, а потом все более и более яркое...
Потом, когда полярное сияние уже, казалось, начало гаснуть,
на востоке-северо-востоке, в нижней части неба, вдруг появился
большой зеленоватый светящийся диск, словно только что под¬
нявшийся из-за горизонта, и стал двигаться по небу...
Что касается меня, — заключает свое известие Маундер,—
та «торпедообразное пятно» осталось в моей памяти не только
как совершенно необычное небесное явление, но и как явление,
определенным образом связанное с сильной магнитной бурей,
происшедшей 17—21 ноября 1882 г., и одновременным появле¬
нием на Солнце большой группы пятен... С тех пор я уже не
сомневался в том, что магнитные возмущения в атмосфере
Земли каким-то образом связаны с возмущениями на Солнце...»
Начало «тарелочной эпидемии» в XX в. датируется совер¬
шенно строго. Американский бизнесмен Кеннет Арнольд, проле¬
тая на собственном самолете близ горы Рейнир недалеко от Ва¬
шингтона 24 июня 1947 г., натерпелся страху из-за необычного
явления: «...около трех минут я наблюдал, как цепь похожих
на тарелки предметов, растянувшихся по крайней мере на
5 миль, лавировала высокими горными вершинами. Они были
плоски, как сковородки, и словно зеркало отражали солнечные
лучи. Я видел все это совершенно ясно и отчетливо...»
Арнольд поделился своими переживаниями с местными жур¬
налистами. Те подняли его насмех, и в порядке шутки пошли
гулять по их репортажам «летающие тарелки». Но вскоре шу¬
точная сторона дела забылась, а загадочные «летающие та¬
релки» пришлись американцам по вкусу.
Понадобились десятилетия прежде чем тайна «летающих та¬
релок» Арнольда стала достоянием гласности: он случайно за¬
метил строго секретные испытания новейших боевых самолетов
«Е-84».
Аналогичный случай произошел в 1948 г. с капитаном из
штата Кентукки Томасом Мантеллом. «Я вижу какой-то пред¬
мет, — сообщил капитан на землю. — Кажется, будто он сделан
348
из металла, он огромен... начинает движение вверх... он надо
мной...». В погоне за таинственным объектом истребитель Ман-
телла вскоре упал и разбился. Ныне документально доказано,
что ВМС США испытывали в это самое время высотный аэро¬
стат. Преследуя его без кислородного прибора Мантелл под¬
нялся на слишком большую высоту и потерял сознание.
Обратим внимание на период, когда всколыхнулись дебаты
вокруг проблемы НЛО. В США царила недоверчивость и подо¬
зрительность. Мир стоял на пороге холодной войны. Начиналась
«охота на ведьм». И вовсе не случайно, что опровержения ВВС
США лишь накаляли страсти. Под «летающими тарелками» при
их рождении понимали не столько космических пришельцев,
сколько таинственных врагов из-за океана, чаще всего «руку
Москвы». Стали выходить книги по «летающим тарелкам»,
появились специалисты, эпидемия перекинулась из США в
Европу.
Как было устоять неискушенному человеку перед напором
такой сенсации как, например. Лаббокские огни. Сразу три про¬
фессора Техасского университета, занимаясь душной августов¬
ской ночью 1951 г. наблюдениями метеоров, заметили несколько
групп бледных желтоватых огней, перемещавшихся с севера на
юг. Высота движения огней по их оценкам составляла 15 км,
скорость — до 8 км/с. Профессорские выкладки стали достоя¬
нием всех жителей Соединенных Штатов, и очень глухо про¬
скользнула информация о раскрытии «тайны». Через несколько
дней сами профессора, к вящей досаде, обнаружили, что взи¬
рали в потемках на низко летящие стаи птиц-ржанок, подсве¬
ченные установленными в Лаббоке уличными ртутными светиль¬
никами. Профессора, точь-в-точь как у Эдгара По, сделали из
мухи слона: грубая ошибка в оценке высоты полета привела их
к невероятному заключению о скорости. И если такую промашку
сделали три университетских профессора, преподающих точные
науки, то где уж строго судить праздную публику!
Созданная в 1953 г. по инициативе ЦРУ и ВВС США так
называемая «комиссия Робертсона» настойчиво рекомендовала
«предпринять срочные меры по развенчанию атмосферы таин¬
ственности, которая, к сожалению, возникла вокруг НЛО».
Но джинн вырвался из бутылки, и подавить жадный интерес
общественности к НЛО уже не удалось. Впрочем, предпринима¬
лись полезные попытки добросовестно систематизировать наблю¬
дения, отсеивать те из них, которые имеют достаточно очевид¬
ные объяснения. С этой целью в 1974 г. в США был организован
Центр по изучению НЛО.
Небесполезную работу провела созданная в 1977 г. при
французском Национальном центре космических исследований
в Тулузе Группа по изучению неопознанных аэрокосмических
349
Астрономические сюжеты на почтовых марках мира. Слева направо и сверху
вниз: марка к 10-летию ввода в строй крупнейшего в мире оптического теле¬
скопа с зеркалом поперечником 6 м (СССР, 1985); заключительная. марка
из многочисленной серии стандартных марок 1975—1976 гг. с изображением
радиотелескопа (Федеративная Республика Германии); марка в память о
Новой звезде, наблюдавшейся Тихо Браге (Дания, 1973); одна из двух
марок в связи с 10-й годови^иной муниципального планетария в Монтевидео
(Уругвай, 1966); сразу же вслед за мягкой посадкой на Луну космическая
станция «Луна-9» появилась на одной из марок очередной стандартной се¬
рии (СССР, 1966); одна из двух видовых марок с изображением высокогор¬
ной астрономической обсерватории Пик-дю-Миди, в создании которой участ¬
вовал молодой астроном Милан Стефаник, в последующем политический
деятель (Франция, 1951); одна из двух марок в ознаменование Междуна¬
родного геофизического года 1957—1958 гг. (Социалистическая Федератив¬
ная Республика Югославия, 1958); две марки, выпущенные французской поч¬
той, посвящены сотрудничеству СССР и Франции по изучению магнитно¬
сопряженных точек Земли на острове Кергелен и в Архангельской области —
на купоне между марками надпись «Франко-советский эксперимент Араке.
Исследования магнитосферы» (Южные и антарктические французские терри¬
тории, 1975)
350
Армиллярная сфера — старинный угломерный астрономический инструмент
(Китайская Народная Республика, 1953); одна из трех марок по случаю
400-летия введения григорианского календаря (Ватикан, 1982); одна из че¬
тырех марок серии «Ночное небо Ботсваны» — на этой марке независимой
республики на юге Африки изображено созвездие Южного Креста (Ботсвана,
1972); Шлёнский планетарий — одна из многочисленной серии стандартных
марок (Польская Народная Республика, 1966); одна из трех марок, посвя¬
щенных XVI Международному астронавтическому конгрессу в Афинах —на
марке астрономические знаки девяти больших планет в порядке их удаления
от Солнца (Греция, 1965); одна из серии шести марок, посвященных Между¬
народному году спокойного Солнца (Куба, 1965); одна из трех марок, по¬
священная 300-летию посещения острова Святой Елены Эдмондом Галлеем —
на марке воспроизведен использованный Галлеем астрономический инстру¬
мент квадрант (Остров Святой Елены, 1977); одна из четырех марок, по¬
священных 275-летию Академии наук ГДР — телескоп астрономической обсер¬
ватории им. Карла Шварцшильда (Германская Демократическая Республика,
1975)
351
явлений. Группа анализировала сведения из картотеки, к регу¬
лярному пополнению которой была привлечена французская
жандармерия. Каждое сообщение рассматривалось независимо
друг от друга двумя квалифицированными экспертами, которые
давали заключение и оставляли для дальнейшего детального
анализа лишь незначительный процент действительно необыч¬
ных явлений, описанных несколькими свидетелями. В состав
Группы вошло несколько бригад: быстрого реагирования с по¬
стоянной готовностью выезда на место происшествия, анализа
физических следов, радарного предупреждения, экспертизы и
другие. В конце концов, как формулируется в официальных
документах, работа была проделана огромная, но конкретные
результаты так и не были достигнуты. Характерно, что в СССР
энтузиасты расследования необычных явлений отказались от
скомпрометированного термина НЛО и пользуются более спо¬
койным сокращением АЯ — аномальные явления.
В рассказе о «летающих тарелках» нельзя умолчать и о том,
что эта сфера остается весьма привлекательной для разного
рода мистификаций. Так, например, на Западе принято в перво¬
апрельских выпусках газет и апрельских номерах журналов
помещать интригующие заметки: очень правдоподобные на вид,
однако на самом деле полностью вымышленные. Это — перво¬
апрельские шутки. Но уже неоднократно наши корреспонденты
за рубежом попадались на удочку и давали сообщения в совет¬
скую прессу. Беда, что сообщения появлялись вовсе не в апреле,
и излагали выдумки, что называется, на полном серьезе. Газете
«Известия» в этой связи пришлось даже давать специальное
разъяснение, что ее корреспондент в Японии пал жертвой розыг¬
рыша.
Итак, говорить и писать на тему о пришельцах из НЛО
можно без конца. Нужны, факты. Груды фактов, которые содер¬
жатся в письмах и устных рассказах очевидцев, попадают на
страницы газет, нуждаются в тщательном анализе. И если
только с полной достоверностью отпадают все перечисленные
нами выше варианты добросовестных заблуждений и заведомых
обманов, — повторяем, только в этом случае — следует начинать
поиски объяснений в таком экзотическом направлении, как вне¬
земные пришельцы. Однако сложность в том, что по прошествии
даже очень небольшого отрезка времени серьезный анализ при¬
сланных очевидцами свидетельств уже становится, как правило,
невозможным. И вся проблема космических пришельцев и
НЛО остается в области досужих вымыслов, она никак не может
встать на подлинную научную основу.
352
ВСЕВОЛНОВАЯ АСТРОНОМИЯ
В начале этой главы мы уже коснулись особенностей обще¬
научной революции XX века, которая повлекла за собой новый,
неизвестный ранее уровень взаимодействия науки и общества.
Наука или, как ее зачастую справедливо теперь называют. Боль¬
шая Наука стала громадной областью общественной жизни. Она
поддерживается и управляется государством, и это как никогда
ранее резко подчеркнуло зависимость науки от социально-поли¬
тических и экономических факторов. В одних странах в государ¬
ственные цели управления наукой входит благо народа, в других
она откровенно поставлена на службу правящему классу, однако
внешние признаки современной науки в странах с различными
социально-экономическими системами во многом схожи. Наука
резко «вздорожала» и способна поглотить сегодня до 5—6% ва¬
лового национального продукта. Профессия научного работника
в развитых странах вошла в число массовых профессий. Окрепла
тенденция к комплексно-системному единству знания, т. е. к
сближению и взаимопроникновению естественных, технических
и общественных наук; на стыках наук возникло немало направ¬
лений комплексных исследований, таких как математические
методы исторических исследований, техническая эстетика, струк¬
турная лингвистика, математическая социология и многие дру¬
гие.
Наука резко расширила свое влияние на культуру. Харак¬
терные в этом отношении примеры: всеобщий интерес к жанру
научной фантастики, превращение научно-популярного жанра
в крупную отрасль современной литературы. Во многом под
влиянием запросов науки формируется в настоящее время си¬
стема образования. Значительное влияние достижений науки
испытывает на себе философия.
Крупные перемены в XX в. произошли в существе научного
метода. Если еще в XIX в. в науке безраздельно царил «Лапла¬
сов детерминизм», а на Вселенную смотрели как на отличный
раз и навсегда отлаженный «часовой механизм», то теперь на¬
ступило время уяснить, сколь велика в природе роль случайных
процессов. Оказалось, что немаловажна роль и самого ученого.
Как метко заметил выдающийся физик В. Гейзенберг, то, что
мы исследуем — это не просто природа, а «природа, которая
выступает в том виде, в каком она выявляется благодаря на¬
шему способу постановки вопросов».
В XX в. отчетливо проявлялась тенденция к технизации
эксперимента с использованием дорогостоящих уникальных уста¬
новок. Более того, в экспериментальном отношении на смену
одиночным проверочным опытам пришло комплексное модели¬
рование явлений в их динамике. Возможности математического
моделирования процессов и явлений способствовали дальнейшей
12 А. А. Гурштейв 353
математизации науки и обогатили творческую функцию мате¬
матики.
Место науки в современном обществе определяется ее бога¬
тыми возможностями как непосредственной производительной
силы. От физики ожидается овладение новыми видами энергии,
в первую очередь, благодаря управляемой термоядерной реак¬
ции. Химия доказала свою эффективность, например, в создании
принципиально новых конструкционных материалов. Биология,
в частности, способствовала «зеленой революции» — резкому
повышению продуктивности сельского хозяйства. Технические
науки служат основой технологического перевооружения произ¬
водства. Эти примеры легко умножать.
Перспективные направления современной науки во многом
определяются стоящими перед человечеством глобальными про¬
блемами, имеющими преимущественно экологическую окраску;
истощение сырьевых ресурсов, включая энергетические про¬
блемы, нехватку питьевой воды и т. п., загрязнение окружающей
среды с пагубными последствиями для фауны и флоры, необхо¬
димость овладения богатствами Мирового океана, космическим
пространством и т. д.
Вместе с тем, с начала XX в. наука оказалась вовлеченной
в создание и соверщенствование неизвестных ранее видов ору¬
жия массового уничтожения—химического, бактериологического,
атомного, нейтронного, лазерного. Часть из этих бесчеловечных
видов оружия испытывалась на людях в ходе двух мировых
войн. Эти обстоятельства всколыхнули проблему социальной
ответственности ученых. Ученые в борьбе за мир, гуманизм и
социальный прогресс — закономерное явление науки XX в.
Разумеется, астрономия не осталась в стороне от событий
общенаучной революции XX в. Однако, как это ни горько для
астрономов, в XX в. она утратила некогда заслуженно ей при¬
надлежавшую роль лидера естествознания. Она перестала быть
«законодательницей мод». Теперь на ведущее место среди фун¬
даментальных наук выдвинулись физика, биология, химия. Но
это вовсе не означает, что темпы развития астрономии сократи¬
лись. В условиях общенаучной революции, приобщившись к до¬
стижениям других научных дисциплин и достижениям техники,
астрономия тоже совершила грандиозный скачок, преобразовав¬
шись из астрономии оптической в астрономию всеволновую.
Мы уже имели ранее случай упомянуть, что энергия, которая
идет к Земле от других небесных тел в форме электромагнит¬
ного излучения, заключена в нескольких диапазонах спектра,
которые выделялись исторически по особенностям методов их
изучения и регистрации. Еще в 1800 г. Вильям Гершель, наблю¬
дая солнечный спектр, оставил термометр за его красным кон¬
цом и обнаружил там повышение температуры. Так были откры¬
ты невидимые «тепловые» лучи — инфракрасное излучение.
354
Годом позже сходным образом по влиянию на хлористое, сере¬
бро было обнаружено излучение ультрафиолетовое.
Оптический диапазон — видимый свет — лишь ничтожная
доля электромагнитного спектра. Энергия поступает к Земле
также в форме гамма-, рентгеновского, ультрафиолетового,
инфракрасного излучения и радиоволн.
Оптический диапазон, доступный невооруженному глазу, был
освоен человеком с момента рождения. Насколько это позволяла
атмосфера, велись скромные наблюдения в инфракрасной об¬
ласти. Инфракрасное излучение сильно поглощается содержа¬
щимся в воздухе водяным паром, и поэтому телескопы со спект¬
ральными приемниками инфракрасного излучения стремятся
устанавливать в высокогорных и засушливых районах. Как мы
рассказывали, в середине XX в. был успешно освоен радиодиа¬
пазон. Для наблюдений в остальных участках спектра пришлось
поднять астрономические приборы в заатмосферные высоты.
Поначалу для этой цели использовали полеты самолетов и стра¬
тостатов, позже стали устанавливать аппаратуру на искусствен¬
ных спутниках Земли.
Под астрофизикой высоких энергий мы понимаем сегодня
самую молодую область экспериментальной астрофизики, кото¬
рая занимается наблюдениями коротковолновой части электро¬
магнитного спектра: ультрафиолетового, рентгеновского и
гамма-излучения. Энергия излучения в этих областях спектра
намного выше, чем во всех остальных, и такое излучение дает
представление о космических процессах, проходящих с наиболь¬
шим выделением энергии. Существо подобных процессов во мно¬
гих отношениях остается загадкой, и отсюда проистекает цен¬
ность внеатмосферных астрономических наблюдений на пило¬
тируемых космических кораблях и автоматических космических
аппаратах. Наблюдения в рентгеновском диапазоне, например,
привели к открытию нескольких десятков неизвестного ранее
типа вспыхивающих объектов. Они расположены преимущест¬
венно близ центра нашей Галактики и в некоторых богатых ша¬
ровых скоплениях. Интервалы между всплесками рентгенов¬
ского излучения составляют от нескольких часов до нескольких
дней. Эти новые объекты «рентгеновского неба» получили назва¬
ние барстеров.
Всеволновая астрономия — детище XX века, и она стала
реальностью лишь на базе освоения многих достижений физики,
электроники, кибернетики, космонавтики. Астрофизика высоких
энергий делает первые шаги. Мы воздерживаемся от упоминания
ряда ее конкретных открытий последнего десятилетия, но вновь
и вновь подчеркнем, что она изменила дух астрономии. Астро¬
номия окончательно перестала быть наукой о статичном мире.
В сферу ее интересов ворвались процессы эволюции, протекаю¬
щие в метагалактических масштабах, ворвались природные
12* 355
объекты, отличающиеся экстремальными плотностями и темпе¬
ратурами. Не будет удивительно, если дальнейшее их исследо¬
вание действительно поведет в скором времени даже к необхо¬
димости пересмотра кое-каких физических представлений. Бла¬
годаря прогрессу этой отрасли астрофизики мы с фактами в ру¬
ках можем характеризовать особенности гигантских нестацио¬
нарных и взрывных процессов, гораздо более уверенно строить
модели начальных стадий расширения Вселенной.
К НЕОЖИДАННОСТЯМ ГОТОВЫ
В XX в. астрономия развивается стремительными темпами.
Хронологическая таблица открытий все время пополняется но¬
выми сообщениями. Еще раз оглянемся на них.
На рубеже века голландец Ян Каптейн оценивает размеры
Галактики, хотя Солнце для него все еще находится в центре
Альберт Эйнштейн (1879—1955).
Великий ученый XX века был
удостоен Нобелевской премии по
физике 1921 года «за его заслуги
в области математической физики
и особо за открытие фотоэлектри¬
ческого эффекта». Но главным
.научным достижением Эйнштейна,
бесспорно, является создание тео-
■рии относительности
Галактики. Вскоре Альберт Эйнштейн разрабатывает теорию
относительности, благодаря которой астрономы получают воз¬
можность теоретически представить себе картину развития Все¬
ленной. Тогда же Нильс Бор предлагает планетарную теорию
строения атома.
Изучение строения вещества стимулирует широкое развитие
спектроскопических работ, которые в дальнейшем находят эф¬
фективное применение в астрофизике.
В 1917 г. американец Ричи случайно находит новую звезду
в чужой галактике и, просматривая старые фотопластинки, об¬
356
наруживает в других галактиках еще несколько новых. Измере¬
ние яркости этих новых дало еще один метод оценки расстояний
до других галактик. Годом позже Харлоу Шепли предложил
корректную модель строения нашей Галактики, с Солнцем, уже
находящимся на ее периферии.
В 1919 г. был организован Международный астрономический
союз, который объединил усилия астрономов разных стран и по¬
зволил вести работы коллективно, рационально распределяя
области исследования между отдельными обсерваториями.
В двадцатые годы Эдвин Хаббл с помощью крупнейщих теле¬
скопов получил фотографии туманностей, на которых видны
отдельные звезды. Так было окончательно доказано, что многие
туманности являются такими же звездными системами, как и
наша Галактика. Дальнейшие открытия цефеид в отдаленных
галактиках дали наиболее точный метод определения межгалак¬
тических расстояний. В то же время швед Бертиль Линдблад
и голландец Ян Оорт установили вращение нашей Галактики.
В 1930 г. была открыта девятая планета Солнечной системы
Плутон, а чешский инженер Карл Янский впервые зарегистриро¬
вал радиоволны внеземного происхождения.
Во время второй мировой войны в Великобритании было
открыто радиоизлучение Солнца.
В послевоенные годы в нашей Галактике были обнаружены
такие же спиральные ветви, которые столь хорошо видны на
фотографиях других галактик. Француз Вокулер открыл суще¬
ствование системы галактик—Сверхгалактики.
Советские ученые, храня традиции великих русских астроно¬
мов, занимают одно из ведущих мест в изучении тайн неба.
Всемирное признание завоевали работы по исследованию спект¬
рально-двойных звезд, выполненные Г. А. Шайном, многочис¬
ленные труды по планетной астрономии В. Г. Фесенкова, иссле¬
дования по радиоастрономии С. Э. Хайкина и И. С. Шкловского,
работы по физике Солнца А. Б. Северного и В. А. Крата. Ши¬
роко известны во всем мире имена астрофизиков Б. П. Гераси¬
мовича, В. А. Амбарцумяна, В. В. Соболева, специалистов в
звездной астрономии П. П. Паренаго и Е. К. Харадзе. Значи¬
тельный вклад в развитие звездной астрономии внесли Б. В. Ку-
каркин, Б. А. Воронцов-Вельяминов, В. П. Цесевич, П. Н. Холо¬
пов. Велики заслуги советских астрометристов Б. В. Нумерова,
Н. И. Идельсона, С. Н. Блажко, А. А. Михайлова, М. С. Зве¬
рева.
Особенное развитие в работах советских ученых получила
космология.
Д. Д. Максутов предложил оригинальную конструкцию теле¬
скопов, которая значительно упрощает их изготовление. Н. А. Ко¬
зырев возродил пристальный интерес к изучению проявлений
современной активности на поверхности Луны и планет.
357
в годы Советской власти во всю силу развернулся талант
К. Э. Циолковского. «Земля — колыбель разума, — говорил
Циолковский, — но нельзя же вечно жить в колыбели». Проро¬
ческие мысли К. Э. Циолковского нашли выражение в запуске
в СССР первого в мире искусственного спутника Земли, открыв¬
шего в 1957 г. космическую эру истории человечества. Астро¬
номы получили возможность непосредственного эксперименталь¬
ного изучения тел Солнечной системы. Признавая заслуги совет¬
ской астрономии. Международный астрономический союз
с 1945 г. неизменно избирает советских астрономов в свои руко¬
водящие органы. В 1945—1948 гг. вице-президентом Союза был
А. А. Михайлов, в 1948—1955 гг. — В. А. Амбарцумян, в 1955—
1961 гг. — Б. В. Кукаркин. В 1961 г. на Генеральной ассамблее
в американском городе Беркли Международный астрономиче¬
ский союз избрал своим президентом выдающегося советского
ученого, академика В. А. Амбарцумяна. Академик А. Б. Север¬
ный занимал пост вице-президента Международного астрономи¬
ческого союза два срока — с 1964 по 1970 гг. и с 1970 по 1976 гг.,
вице-президентом был член-корреспондент АН СССР Э. Р. Мус-
тель, с 1976 по 1982 гг. — президент Академии наук Грузинской
ССР Е. К. Харадзе, а с 1982 по 1988 гг. им был академик Ака¬
демии наук Украинской ССР Я. С. Яцкив. На съезде 1988 г.
в США в руководстве союза была введена новая должность —
президент-элект. Это как бы подготавливающийся президент, ко¬
торому предстоит стать действующим президентом через три
года на следующей Генеральной ассамблее. Первым президен-
том-электом MAC стал академик А. А. Боярчук.
Смелые проекты создания в нашей стране крупнейшего в
мире 6-метрового телескопа и радиотелескопа РАТАН-600 по¬
зволили советским астрономам еще дальше заглянуть в глу¬
бины Вселенной.
Астроном, пожалуй, более, чем любой другой ученый, должен
быть готов к неожиданным открытиям. Многие часы проводит
он у телескопа, набирая необходимый наблюдательный мате¬
риал, обрабатывает этот материал в соответствии с принятой
программой работы. Но в процессе практических наблюдений
приходится подчас сталкиваться с некоторыми непредвиден¬
ными явлениями и едва уловимыми несоответствиями, которые
не находят объяснения в рамках существующих представлений.
Если астроном не проходит мимо таких «мелочей», если он
вникает в существо обнаруженного явления, отыскивает его
подлинные причины, ему всегда может посчастливиться «неожи¬
данно» добыть совершенно новые, дотоле неизвестные сведения
о природе.
Прекрасные примеры тому дает и прошлое, и настоящее
астрономии. Очень ярким среди них служит, пожалуй, описан¬
ное нами ранее в первой главе «случайное» открытие пульсаров.
358
в силу необычности их свойств открытие пульсаров всколых¬
нуло ученых самых различных направлений, и дело дошло даже
до обсуждения справедливости основных законов физики. А сде¬
лано было это крупнейшее открытие, казалось бы, совершенно
неожиданно, «попутно», в результате рядовых радиоастрономи¬
ческих наблюдений.
Астрономия пережила века. Несколько раз на протяжении
истории человечества на ее долю выпадала чрезвычайно ответ¬
ственная миссия — определить мировоззрение общества, дать
правильное направление научной и философской мысли. И во
второй половине XX в. астрономия снова находится в таком же
положении. Небо XX в. преподнесло ученым такие сюрпризы
как расширяющаяся Вселенная, взаимодействующие галактики,
квазары — объекты, излучающие гигантские количества энер¬
гии, не идущие ни в какое сравнение с их скромными разме¬
рами.
Астрономы всерьез задумываются над путями решения
самой волнующей проблемы науки — поисков внеземных ци¬
вилизаций.
Итак, к неожиданностям готовы ...
4
КОСМИЧЕСКИЕ ОКРЕСТНОСТИ
ЗЕМЛИ
Veritas filia temporis
Истина — дочь времени
Сегодня большинство исследователей считает, что Солнце, по¬
добно другим звездам, возникло в результате конденсации ма¬
терии в центральной части огромного роя холодной пыли и газа.
Под действием сил тяготения Солнца первоначально бесфор¬
менный рой межзвездного вещества должен был мало-помалу
сгущаться и приобретать определенную форму. Солнце оказа¬
лось окруженным вращающимся облаком мелких твердых ча¬
стиц и газа. От греческого слова «прото» — первый — окружав¬
шее Солнце облако твердых частиц и газа получило название
протопланетного. Из этого холодного первичного облака образо¬
вались в дальнейшем планеты Солнечной системы.
Форма протопланетного облака отдаленно напоминала буб¬
лик, если только его положить на стол и сильно сплющить.
В близкой от Солнца внутренней части облака плотность его
была низка и преобладали тугоплавкие нелетучие частицы. Сол¬
нечное тепло приводило к испарению летучих веществ, а давле¬
ние солнечных лучей «выметало» газы в среднюю, самую плот¬
ную и толстую, часть облака. С приближением к далекой внеш¬
ней границе толщина облака снова уменьшалась.
Частицы вещества, обращаясь вокруг Солнца, непрерывно
сталкивались и сцеплялись воедино, подобно тому как липкие
снежинки во время сильного снегопада соединяются в большие
снежные хлопья. «Хлопья» частиц росли, продолжая слипаться
друг с другом и постепенно вычерпывая окружающее их рас¬
сеянное вещество. Так возникали «зародыши» планет.
СТРАНИЦЫ БИОГРАФИИ
Вблизи от Солнца формировались планеты небольшие и
плотные. А в средней части протопланетного диска росли пла¬
неты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун с огромным
содержанием летучих веществ, воды, углекислого газа, метана
и аммиака. Все это происходило около 5 млрд лет назад.
360
в развитие такого взгляда на происхождение Солнечной
системы внес вклад выдающийся советский ученый и государ¬
ственный деятель, математик и географ, неутомимый путешест-
Ранние этапы форми¬
рования планет из га¬
зопылевого протопла-
нетного облака. Эта
иллюстрация заимст¬
вована из старой кни¬
ги и в деталях может
быть уточнена. Одна¬
ко общий характер
представлений о про¬
цессе формирования
планет коренных из¬
менений не претерпел
венник, отважный исследователь Арктики, Герой Советского
Союза академик Отто Юльевич Шмидт.
В самые трудные для молодой Советской республики годы
начинающий приват-доцент кафедры математики Киевского
университета Отто Шмидт стал одним из организаторов продо¬
вольственного снабжения страны. В начале 1920 г. Совет На¬
родных Комиссаров переводит его на работу по организации
рабфаков, чуть позже О. Ю. Шмидт работает в качестве члена
коллегии Народного Комиссариата финансов. Имея богатый
опыт организаторской деятельности в общегосударственном
масштабе, с 1921 г. тридцатилетний О. Ю. Шмидт возглавляет
Государственное издательство — орган, который ведал делами
361
всех издательств РСФСР; он становится одним из основателей
и главным редактором Большой Советской Энциклопедии.
В тридцатые годы О. Ю. Шмидт является начальником Глав¬
ного управления Северного морского пути и руководит арктиче¬
скими экспедициями на ледоколах «Георгий Седов», «Сибиря¬
ков» и на пароходе «Челюскин». Геофизические работы Шмидта
в Арктике привели его в дальнейшем к астрономическим про¬
блемам происхождения и ранних стадий эволюции Земли.
Попытки объяснить происхождение Солнечной системы
имеют длинную историю.
В середине XVIII в. французский натуралист Жорж Бюффон
высказал мысль, по которой рождению планет предшествовала
гигантская космическая катастрофа: по его мнению, в жидкое
Солнце, словно пушечное ядро, врезалась комета. Солнечное
вещество «брызнуло» в сторону, и огненно-жидкие капли его,
остывая, превратились в планеты.
На уровне современных знаний гипотеза Бюффона — по¬
просту заблуждение и не выдерживает никакой критики. Солнце
вообще не жидкое, а кометы не имеют ничего общего с пушеч¬
ными ядрами. Удара при сближении кометы с Солнцем про¬
изойти не может.
Теперь на основе физических свойств веществ математически
доказано, что планеты могли возникнуть только при длитель¬
ном слипании холодных твердых частиц, а вулканическая актив¬
ность на планетах связана отнюдь не с их первоначально жид¬
ким состоянием, а с последующим разогревом верхних слоев за
счет распада радиоактивных элементов.
Но в свое время гипотеза Бюффона была прогрессивной,
поскольку она объясняла происхождение планет не как резуль¬
тат божественного творения, а как результат действия сил при¬
роды. В монархической Франции участь Бюффона отчасти напо¬
минала участь Галилея. Через два года его принудили отречься
от крамольных идей и признать божественное происхождение
Солнца, Земли и планет.
Спустя полвека, уже в годы Великой революции, другой
французский ученый — астроном, физик и математик Пьер Си¬
мон Лаплас, опираясь на предшествующие работы Д. Бернулли,
выдвинул гипотезу о совместном возникновении планет и
Солнца из медленно вращающейся туманности, состоящей из
раскаленных паров и газов. Туманность понемногу охлажда¬
лась, уплотнялась и сжималась.
Помните, как фигуристы на льду вдруг резко увеличивают
скорость вращения вокруг оси? Для этого они сильно прижи¬
мают руки к груди. По тому же закону должна увеличивать
скорость своего вращения и сжимающаяся туманность. По мере
нарастания скорости вращения туманность сплющивается у по¬
люсов, принимая форму диска. В конце концов постоянно увели-
362
йивающаяся скорость вращения приводит к неустойчивости
диска. При громадной скорости в далеком экваториальном
поясе от вращающейся туманности отслаивается «обруч». Веще¬
ство «обруча» охлаждается гораздо быстрей всей массы туман¬
ности, и ему предстоит сгуститься в планету.
Процесс, тем временем, идет своим чередом. Туманность про¬
должает охлаждаться, уменьшается в размерах, раскручивается,
сплющивается, и от нее отслаивается второе кольцо, второй
«обруч». Так туманность рассл"аивается на несколько колец, а
в центре ее остается горячая звезда.
В своей гипотезе Лаплас повторил и развил, помимо Д. Бер¬
нулли, некоторые идеи известного немецкого философа Имма¬
нуила Канта. По Канту, пространство первоначально было за¬
полнено хаотически движущимися твердыми частицами. Вслед¬
ствие непрерывных столкновений происходило упорядочение
движения частиц. Первичная туманность начинала вращаться,
и из вращающейся туманности возникали планеты. Лаплас при¬
дал идеям Канта стройную, законченную форму, подкрепил их
физическими экспериментами.
Может быть, не совсем справедливо за изложенной гипоте¬
зой укрепилось название гипотезы Канта — Лапласа. Она имела
огромное значение, для развития науки XIX в., однако вскоре
выяснилось, что и такое объяснение происхождения Солнечной
системы сталкивается с непреодолимыми трудностями.
В начале XX в. англичанин Джеймс Джинс подробно развил
высказанные ранее другими учеными идеи о возникновении пла¬
нет в результате «встречи двух солнц», т. е. в результате про¬
хождения близ Солнца другой звезды. Это была новая «ката¬
строфическая» гипотеза в духе гипотезы Бюффона.
Проходящая звезда, по мысли Джинса, исторгла из недр
Солнца струю вещества, которая затем распалась на сгустки,
давшие начало планетам. Вырванная струя должна была иметь
форму сигары, и Джинс видел важные доказательства своей
гипотезы в том, что самые близкие и самые далекие от Солнца
планеты действительно малы по размерам, а в толстой части
«сигары» действительно находятся планеты-гиганты.
Из гипотезы Джинса следовало, что планетные системы воз¬
никают совершенно случайно и крайне редко, поскольку тесные
прохождения двух звезд во Вселенной чудовищно редки.
Последующие расчеты доказали полную несостоятельность
такой гипотезы. Даже в идеальном случае, если бы массивная
звезда и проходила сколь угодно близко от Солнца, вырванной
струи вещества никоим образом не хватило бы на образование
планет. Это была бы не мощная струя газа в 6 млрд км, кото¬
рая требовалась Джинсу, а крохотный выброс — «поросячий
хвостик», как едко окрестил его один из критиков.
363
в 1983 г. искусственный спутник «ИРАС», предназначенный
для недоступных с Земли наблюдений в инфракрасной области
спектра, обнаружил протяженный источник инфракрасного излу¬
чения около одной из близких к нам звезд северного неба —
Веги. Размеры источника достигают 80 астрономических единиц,
а температура его невелика и составляет 90 К- Возникло пред¬
положение, что Вега окружена широким диском твердых частиц
размерами порядка 1 мм, который представляет собой не что
иное, как протопланетное облако. Аналогичное образование с
Сравнительные размеры планет в зависимости от их расположения в прото-
планетном облаке
избыточным инфракрасным излучением наблюдалось близ
альфы Южной Рыбы — звезды Фомальгаут.
И Вега, и Фомальгаут принадлежат к числу молодых горя¬
чих звезд, возраст которых в несколько десятков раз меньше
возраста Солнца. Почему бы им и впрямь не быть окруженными
формирующимися планетными системами? Эти непредвиденные
результаты инфракрасных наблюдений могут дать новый и не¬
ожиданный толчок в решении проблемы происхождения Солнеч¬
ной системы.
Изучением происхождения Солнечной системы занимается
раздел астрономии, носящий название планетной космогонии.
В существующих космогонических представлениях остается еще
достаточно нерешенных проблем, и ученые разных стран про¬
должают ломать копья, работая над созданием единой, прием¬
лемой с точки зрения современной физики и современной мате¬
матики космогонической теории. Но какова бы ни была эта тео¬
рия, самая существенная, принципиально важная черта ее вполне
определилась: возникновение и развитие всей планетной системы
есть закономерный процесс, неразрывно связанный с историей
нашего центрального светила — Солнца. По-видимюму, планет¬
ные системы с неизбежностью возникают около многих одиноч¬
ных протозвезд.
364
и НА СОЛНЦЕ ЕСТЬ ПЯТНА!
Солнце — центральное светило нашей планетной системы —
служит для Земли неиссякаемым источником света и тепла. Под
его влиянием из года в год происходят медленные геологические
изменения поверхности, формируется климат, рождаются штормы
в океане и смерчи в атмосфере. В результате переработки сол¬
нечной энергии на нашей планете развивается растительная
жизнь. Пища, которую мы едим, — это «консервированные» сол¬
нечные лучи. Да не только пища, но и уголь, нефть, торф, горю¬
чие газы — все это «консервы» из солнечной энергии.
Солнце излучает световую энергию во все стороны. До Земли
доходит ничтожно малая часть ее. Но и эта ничтожно малая
часть представляет собой огромную величину. Солнечная энер¬
гия, поступающая к Земле всего за несколько суток, равна энер¬
гии всех разведанных на нашей планете месторождений угля.
Группа сотрудников Крымской астрофизической обсервато¬
рии АН СССР под руководством академика А. Б. Северного
недавно сообщила об обнаружении едва уловимых пульсаций
Солнца с периодом в 160 минут и амплитудой изменения ра¬
диуса всего в несколько км. Эти наблюдения нуждаются в даль-
нейщем уточнении. Общепризнанного объяснения таких пуль¬
саций не появилось; но среди высказывавщихся по этому поводу
догадок встречаются весьма экзотические. Так, некоторые ав¬
торы усматривают причину солнечных пульсаций во влиянии
далекой голубой звездочки под названием Геминга. Она нахо¬
дится в созвездии Близнецов (Gemini) и является одним из
самых приметных на небе источников переменного гамма-излу¬
чения. От слов gemini и gamma пошло название этой слабень¬
кой звездочки Geminga. Высказывалось предположение, что
гравитационные волны, приходящие от Геминги, попадают в ре¬
зонанс с частотой собственных колебаний Солнца, и наше Солн¬
це, тем самым, играет роль природного детектор^гравитацион-
ного излучения далекой Геминги. Солнце «дрожит» словно цве¬
ток в поле под напором сильного ветра.
Астрономы занимаются пристальным изучением Солнца,
поскольку для нас, жителей Земли, находящихся под боком
этого природного «термоядерного котла», особенности ежеднев¬
ной и ежегодной деятельности Солнца имеют исключительно
важное значение.
Влияние Солнца на окружающее его межпланетное про¬
странство и на всю планетную систему, по-видимому, различно
в зависимости от степени его активности. Показателем же ак¬
тивности Солнца, как выяснилось, могут служить солнечные
пятна.
«... Взирая на солнце, прищурь глаза свои, и ты смело раз-
глядищь в нем пятна», — так учил бессмертный Козьма Прутков.
365
Щурься или не щурься, но смотреть на Солнце, не защитив
глаза, крайне вредно. На яркий солнечный диск позволительно
смотреть тол1>ко через черные очки, очень темное стекло или
засвеченную фотопленку. Тогда при благоприятном стечении
обстоятельств действительно удается порой заметить простым
глазом наиболее крупные солнечные пятна.
О существовании пятен на солнечном диске еще 23 столетия
назад сообщал Теофраст из Афин. В русской летописи за 1371 г.
читаем; «.. .того же лета бысть знамение в солнце, места черны
по солнцу аки гвозди...». Такие «знамения на небеси» внушали
суеверным людям страх, предвещая будто бы всяческие не¬
счастья. Уже первые наблюдатели, вооруженные телескопом,
обнаружили, что солнечные пятна — явление самое обычное. Они
систематически появляются и исчезают.
В ходе полного солнечного затмения астрономы имеют возможность наблю¬
дать структуру солнечной короны
Недолгое время пытались объяснить появление пятен про¬
хождением перед диском Солнца каких-то неизведанных небес¬
ных тел, расположенных между Солнцем и наблюдателем.
Позже было доказано, что пятна — более холодные участки
солнечной поверхности.
Вообразите себе накаленный добела кусок железа. Если на
него каким-либо образом попадет крупинка холодного железа,
366
то она будет казаться темным пятном. Хотя внутри Солнца тем¬
пература чрезвычайно велика, на поверхности она «всего»
6000 К. А температура солнечных пятен на 2000 К ниже окру¬
жающих их областей. И поэтому они так выделяются.
Среднее солнечное пятно по диаметру значительно превосхо¬
дит размеры земного шара.
Пятна появляются только в сравнительно узкой зоне, вблизи
солнечного экватора. Но они никогда не находятся на самом
экваторе. В большинстве сл/чаев пятна образуют группы,
причем в пределах одной группы они могут слегка переме¬
щаться. Пятно может существовать от одного дня до несколь¬
ких месяцев. В течение этого времени изменяются его размеры
и форма.
По движению пятен были установлены особенности враще¬
ния Солнца. Оно вращается вокруг своей оси не как твердое
тело. Быстрее всего вращается экваториальная зона. Точка на
экваторе по отношению к звездам совершает один оборот за
25 суток*). А точкам вблизи полюсов для одного оборота требу¬
ется до 35 суток.
В наши дни установлено, что солнечные пятна, подобно Злек-
трической катушке с током, связаны с магнитными полями.
Расположение северного и южного магнитных полюсов у пятен
подчиняется строгим закономерностям.
Пятна — наиболее характерное проявление солнечной актив¬
ности. Их возникновение сопровождается целым рядом других
явлений. Иногда с поверхности Солнца вырываются гигантские
водородные фонтаны — протуберанцы. Иногда происходит крат¬
ковременное резкое повышение яркости над пятнами. Это так
называемые солнечные вспышки, при которых дополнительно
выделяется огромное количество энергии.
Солнечная активность периодически нарастает и спадает.
Одним из первых заподозрил периодичность солнечной актив¬
ности Вильям Гершель. Однако, разумеется, никаких данных о
систематических наблюдениях за поверхностью Солнца в его
распоряжении не было. На помощь Гершелю пришла его неис¬
черпаемая йаучная выдумка. Он решил, что солнечная актив¬
ность должна влиять на урожайность зерновых культур, а тем
самым проявляться и в ценах на хлеб. В итоге для анализа сол¬
нечной активности он воспользовался данными о ценах на хлеб,
которые имелись за многие десятилетия. Но его работа не при¬
вела к желаемой цели.
Впервые цикличность солнечной активности была случайно
обнаружена в середине XIX в. любителем астрономии из Герма-
*) Для наблюдателя на Земле за счет движения Земли вокруг Солнца в
ту же сторону, что и вращение Солнца вокруг своей оси, этот период удли¬
няется до 27 суток,
367
НИИ аптекарем Швабе. Швабе мечтал найти близкую к Солнцу
планету, и с этой целью, чтобы не пропустить прохождения чер¬
ного кружка планеты перед диском Солнца, стал регистриро¬
вать появление всех солнечньиг пятен.
За 20 лет наблюдений Швабе так и не открыл, планету, но,
к своему удивлению, подметил, что число пятен на Солнце регу¬
лярно меняется. Бывали годы, когда солнечный диск ни на один
день не оставался без пятна. Лет через 5—6 число пятен сокра¬
щалось до минимума. Если в 1828 г. Швабе насчитал 225 пятен,
то за весь 1833 г. их было всего 33. В последующие за миниму¬
мом годы число пятен вновь возрастало. Так был открыт 11-лет¬
ний цикл изменений количества солнечных пятен.
«Бриллиантовое кольцо».
Полное солнечное затме¬
ние еще продолжается,
но из-за неровности края
Луны уже появился ос¬
лепительный свет от кро¬
хотной точки солнечного
диска
Теперь’ установлено, что при повторном цикле северные и
южные полюса магнитных полей в пятнах меняются местами.
Поэтому можно говорить и о 22-летнем цикле солнечной актив¬
ности. Кроме этого, в солнечной активности существуют еще и
другие периодичности. Так, от одного 11-летнего цикла к дру¬
гому максимумы числа солнечных пятен бывают по величине
различными. Астрономы высказывают обоснованные предполо¬
жения о существовании циклов в 80—90 лет, в 400, в 600, а воз¬
можно даже и в 900 лет.
Солнечная активность, как правильно догадывался Гершель,
действительно сопряжена с некоторыми явлениями на поверх¬
ности и в атмосфере Земли. Увеличение солнечной активности,
например, влияет на количество и яркость полярных сияний, —
они при этом наблюдаются в гораздо более низких широтах, чем
обычно. От активности Солнца зависят иловые отложения озер
и ряд других феноменов в биосфере Земли.
Естественно, вновь возникает поставленный Гершелем во¬
прос: нельзя ли по совокупности косвенных признаков-следствий
выяснить уровень солнечной активности не только за столетия
368
прямых наблюдений, но в масштабе одного-двух тысячелетий?
Ведь письменные свидетельства очевидцев о полярных сияниях
относятся не только к двум-трем последним столетиям, но ухо¬
дят в глубь веков. Уровень иловых отложений озер, содержание
в годичных кольцах деревьев и другие подобные следствия
изменчивости солнечной активности поддаются анализу за дли¬
тельные промежутки времени.
Ответ на поставленный вопрос оказался сенсацией. Во вто¬
рой половине XVII в., примерно с 1645 по 1715 гг., отмечен «про¬
вал», глубочайший минимум, почти полное отсутствие признаков
солнечной активности. Некоторые авторы усомнились на этом
основании даже в устойчивости 11-летнего цикла, полагая, что
он возник и сформировался совсем недавно, всего двести с лиш¬
ним лет назад.
Заходить так далеко в область неясных догадок вряд ли оп¬
равдано, поскольку причины, как его называют, «маундеров-
ского минимума» солнечной активности (одним из первых на
него указал англичанин Е. Маундер) могут быть простыми и
естественными: к примеру, этот период мог являться периодом
глубокого минимума долгопериодического (400- или 600-лет¬
него) цикла. Да и оценки уровня солнечной активности по кос¬
венным «уликам» могли оказаться значительно ниже, чем об¬
стояло в действительности. Остается, однако, фактом, что во вто¬
рой половине XX в. уровень солнечной активности испытывает
тенденцию к возрастанию. Максимум, пришедшийся на конец
1957 г., был крупнейшим за все время телескопических наблю¬
дений. Он был девятнадцатым по счету из непосредственно на¬
блюдавшихся циклов солнечной активности. Двадцатый ока¬
зался меньше, зато двадцать первый цикл, который начался
в 1976 г., превзошел все остальные.
СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫЕ СВЯЗИ
Уже первые автоматические космические аппараты, вышед¬
шие за пределы атмосферы Земли, обнаружили в межпланетном
пространстве поток исходящих от Солнца заряженных частиц —
протонов, электронов, альфа-частиц. Этот поток, обтекающий
Землю со сверхзвуковыми скоростями 400—800 км/с, получил
название «солнечного ветра». Частицы солнечного ветра, выте¬
кающие из одного и того же места Солнца, связаны друг с дру¬
гом. Из-за вращения Солнца магнитные силовые линии межпла¬
нетного поля, вдоль которых распространяется солнечный ветер,
словно упругие нити, закручиваются в кривую, известную под
названием спирали Архимеда.
Солнечный ветер, зависящий от уровня солнечной активно¬
сти, позволил объяснить детали некоторых известных процессов.
Стало гораздо яснее, например, почему солнечные вспышки
369
сопровождаются увеличением числа полярных сияний, магнит¬
ными бурями, нарушением радиосвязи. Появился ключ к пони¬
манию того, каким образом солнечная деятельность может вли¬
ять на погоду, а вместе с тем на растительность и жизнедеятель¬
ность человеческого организма.
Само собой разумеется, что за длительный срок своего раз¬
вития человеческий организм приспособился к изменениям сол¬
нечной активности. Мы недаром называем Солнце источником
Солнечный
ветер
Схематическое строение радиационного пояса Земли
ЖИЗНИ. Неверно думать, что солнечная активность представляет
для человечества угрозу. Однако вполне резонно, что изменение
солнечной активности способствует активизации естествен¬
ных процессов, с точки зрения людей как полезных, так и
вредных.
Например, замечена связь роста солнечной активности с
вспышками эпидемий некоторых болезней. Одно из наиболее
впечатляющих исследований в этой области принадлежит совет¬
скому ученому А. Л. Чижевскому. Он собрал подробные сведе¬
ния о периодичности эпидемических заболеваний и сопоставил
их с данными о солнечной активности. На основании выведенной
связи А. Л. Чижевский в 1929 г. предпринял попытку предска¬
зать некоторые эпидемии на несколько десятилетий вперед.
Результаты его прогноза поразительны. Семь из восьми пред¬
сказанных Чижевским эпидемий гриппа действительно проис¬
ходили.
Изучение воздействия солнечной активности на атмосферу
Земли поможет уяснить, каким путем воздействует Солнце на
человеческий организм. Эти знания в свою очередь помогут
улучшить условия жизни человека, помогут профилактике забо¬
леваний, правильной постановке медицинских исследований.
370
Вот почему, в частности, ученые разных стран уделяют столь
пристальное внимание проблеме так называемых солнечно-зем¬
ных связей.
Нет ничего нелепого и в предположении, что солнечно-зем¬
ные связи способны проявляться в диковинных, еще никак не
изученных явлениях. В начале 80-х годов, например, в научной
литературе вновь встал вопрос о знаменитом так называ¬
емом Тунгусском падении — проблеме, которая обсуждается с
1908 г.
В 1908 г. в районе реки Подкаменной Тунгуски упало небес¬
ное тело, взрывная волна от которого была отмечена многими
сейсмическими станциями мира. На месте происшествия на
десятки км в округе лес оказался поваленным и обожжен¬
ным. Но никаких следов Тунгусского метеорита найдено не
было.
В результате работ многочисленных экспедиций возобладало
представление, что «тунгусский метеорит» — вовсе не метеорит,
а врезавшееся в Землю ядро кометы. Однако и в этой гипотезе
исследователям так и не удалось свести концы с концами.
И тогда возникло соображение, что на реке Подкаменной Тун¬
гуске в Землю мог врезаться и не метеорит, и не ядро кометы,
а крупный межпланетный сгусток плазму или, говоря образно,
нечто вроде блуждающей межпланетной шаровой молнии. Ко¬
нечно, эта гипотеза нуждается в дальнейшем обсуждении и про¬
верках, однако сам факт появления такой гипотезы — а она из¬
ложена подробно в книге «Тунгусский феномен 1908 года — вид
солнечно-земных взаимосвязей» — говорит о той важной роли,
которую отводят солнечно-земным связям в современной гео¬
физике.
Для астрономов и геофизиков в наши дни нет сомнений, что
важные солнечно-земные связи существуют. Их влияние может
быть различно в зависимости от состояния солнечной актив¬
ности и от положения Земли относительно Солнца.
Смерчи и ураганы рождаются в атмосфере из-за неодинако¬
вого разогрева отдельных ее участков. Они чаще всего появля¬
ются в определенные сезоны. Такого рода явления прямо —
самым непосредственным образом — связаны с Солнцем. Но
ведь связь может быть и косвенной.
Вы, конечно, слышали о лавинах в горах. Как будто бы
ничто не предвещает несчастья, все спокойно. Но вот покатился
по склону маленький камешек, увлек за собой несколько дру¬
гих — еще мгновение, и вниз по склону, ломая вековые деревья,
сметая все на своем пути, устремляется лавина. Причина в пер¬
вом камешке? Нет. Коварные горы исподволь «подготовили» эту
лавину. Падение камешка послужило только сигналом.
Цепь событий в этом случае напоминает ту, которая бывает
при ружейном выстреле. Ружье заряжено, все готово к выстрелу,
371
но само по себе ружье стрелять не станет. Охотник спускает
предохранитель, нажимает спусковой крючок — все это события
незначительные, человек не прикладывает больших физических
усилий. Щелчок — и из дула со скоростью нескольких сотен
метров в секунду вырывается смертоносная пуля.
Может быть, нечто аналогичное происходит и при разруши¬
тельных землетрясениях, и при извержениях вулканов. Испод¬
воль идет «подготовка» в недрах Земли к этим страшным собы¬
тиям. И вдруг небольшое изменение солнечной активности —
как будто Солнце «нажало» на невидимый спусковой крючок —
влечет за собой излияния расплавленной лавы, сотрясение почвы,
появление чудовищных океанских волн цунами.
Так ли все это — ответить пока невозможно. Но, повторяем,
ученые в принципе не сомневаются в существовании солнечно¬
земных связей. Им предстоит установить характер этих связей,
научиться на этом основании предвидеть будущее.
Предвидеть будущее — скажете вы — но ведь эту же задачу
ставила себе средневековая астрология! Астрологи «гадали по
звездам» и по расположению небесных светил брались судить
о судьбах отдельных людей и целых народов. И это не имело
под собой оснований? Да, не имело. А теперь имеет. И вот
в чем дело. Давайте забудем на минуту об астрологии и погово¬
рим совсм на другую тему — о философии.
Ващ сынищка ходит в ясли. Он еще совсем несмышленыш.
Кажется, уму непостижимо, как трудно будет одолеть ему все
накопленные человечеством знания. Однако по опыту известно,
что малыш будет расти и развиваться, развиваться физически,
духовно и умственно.
Весь мир, вся живая и неживая природа находятся в разви¬
тии. Даже деревянный стул «рождается», переживает «пору рас¬
цвета», дряхлеет и отправляется на свалку. Мы должны всегда
изучать процессы, должны следить за событиями в их развитии.
Признание постоянного движения материи, признание развития
как всеобщей наиболее характерной черты всех явлений мате¬
риального мира составляет основу марксистско-ленинской фило¬
софии.
Никакое развитие не может происходить гладко. Его никак
нельзя уподобить поезду, безостановочно мчащемуся по нака¬
танной дороге. Совсем наоборот. Всякое развитие происходит
в борьбе, скачками, оно неизбежно сопряжено с многочислен¬
ными трудностями.
Учение об общих законах развития природы, человеческого
общества и мышления носит название диалектики. Материали¬
стическая диалектика рассматривает три основных закона раз¬
вития.
Вы учились в школе. Обучение — это .процесс. Диалектика
подчеркивает, что всем процессам и явлениям свойственна внут¬
372
ренняя противоречивость, они объединяют в себе противоборст¬
вующие тенденции, философские противоположности. В про¬
цессе обучения в школе такими философскими противополож¬
ностями выступают учителя и ученики. Конечно же, и те и дру¬
гие преследуют общие цели. Но в то время как учителя должны
уметь отдавать знания, ученики должны уметь их приобретать.
Учителя и ученики смотрят на мир разными глазами, тенден¬
ции в их поведений различны. Учителя стремятся лучше вы¬
явить достигнутый уровень знаний и предпочитают трудные
контрольные работы. Ученики же их в большинстве случаев
недолюбливают. Не секрет, что ученики часто мечтают, чтобы
уроков задали поменьше, а учителя по своим соображениям
иногда рады были бы задать побольше. Но при всем этом, бу¬
дучи философскими противоположностями, учителя и ученики
находятся в неразрывном единстве. Из школы не могут исчез¬
нуть ни ученики, ни учителя; ведь тогда не будет ни школы,
ни процесса обучения.
Наш пример иллюстрирует закон диалектики, в силу кото¬
рого всем явлениям и процессам присущи внутренние противоре¬
чия, находящиеся в тесной взаимосвязи. Этот закон носит назва¬
ние закона единства и борьбы противоположностей.
Диалектика учит, что причины безостановочного развития
всегда заключены в самих процессах: это столкновения между
противоположностями, их неустанное действие и противодейст¬
вие, наиболее точно выражаемое термином «борьба». Борьба
противоположностей друг с другом и является главной движу¬
щей силой, пружиной любого развития, источником постоянного
движения вперед.
Движение вперед подчиняется второму закону диалектики —
закону перехода количества в качество. Студент окончил первый
курс института, второй, третий. Он сдает экзамены, набирается
знаний. И вот наконец, он оканчивает институт. И тут выясня¬
ется, что общее количество приобретенных им знаний перешло
в совершенно новое качество. Молодой человек перестает быть
студентом, учащимся. Перед вами специалист, инженер, педагог,
который сам уже способен учить других людей. Между старым
и новым проведена резкая грань. Произошел скачок: постепенно
накапливающееся количество перешло в новое качество.
Закон перехода количества в качество утверждает, что рано
или поздно мелкие, вначале незаметные количественные измене¬
ния приводят к нарушению непрерывности процесса и вызывают
в нем коренные качественные сдвиги. Согласно этому закону,
сущность развития состоит не в простом количественном росте
старого, а в исчезновении старых свойств и возникновении
новых.
Третий закон диалектики — закон отрицания отрицания —
наиболее труден. Он говорит о преемственности между разными
373
фазами развития, о том, что при поступательном, восходящем
характере развития на новых ступенях на высшей основе удер¬
живаются и сохраняются некоторые черты исходных ступеней.
Продолжим наш пример. Школьник и студент ртносятся к
процессу обучения как учащиеся. Но вот студент окончил педа¬
гогический институт. И он сам превратился в учителя, пошел
преподавать в школу. Теперь тот же человек смотрит на процесс
обучения совсем по-иному. Он борется с недисциплинирован¬
ными учениками, хотя, может быть, и сам раньше не прочь был
позволить себе шалости.
Проходят годы. Молодой учитель осваивается, приобретает
опыт, и директор посылает его на курсы повышения квалифика¬
ции. Тут и происходит философское «отрицание отрицания».
Учитель снова становится учеником, на первый взгляд он при¬
ходит к тому же, с чего начал. Но как разительно не похож он
на самого себя в школьные годы! Как боится он пропустить
каждое слово своих наставников! Он радуется трудным зада¬
ниям, он тратит на самостоятельные занятия все свободное
время.
Учитель стал учеником, но учеником на гораздо более высо¬
ком уровне. Он сделал круг в своем развитии, но это не просто
круг, он поднялся на целый «этаж» по «винтовой лестнице» раз¬
вития.
Закон отрицания отрицания справедлив применительно к
любому процессу, в том числе к процессу развития науки.
Проследим за химией. В эпоху позднего Средневековья под¬
линная наука боролась с алхимией. Алхимики стремились полу¬
чить «философский камень» для магического превращения од¬
них элементов в другие — простых металлов в золото. Их дея¬
тельность не была совершенно бесплодной. Они выяснили хими¬
ческие свойства различных веществ, изобретали средства для
выполнения экспериментов —- тигли, колбы, печи. Но золото по¬
лучить они не могли.
Теории алхимиков были ошибочны и тормозили дальнейший
прогресс. Главное заключалось в ту эпоху в накоплении факти¬
ческого материала. Не надо было выдумывать теории умозри¬
тельно, их надо было выводить из результатов опытов, — вот
этим и занималась подлинная наука.
Алхимия погибла. Но прошли сотни лет. В результате раз¬
вития науки человек понял строение атома. И путем бомбарди¬
ровки атомов в ускорителях элементарных частиц химики могут
теперь превращать одни элементы в другие, простые металлы
в золото. Химики сегодня осуществили мечту алхимиков. Но это
вовсе не означает возрождения алхимии. Просто-напросто наука
химия сделала круг и поднялась на следующий «этаж» по «вин¬
товой лестнице» развития.
Точно так же обстоит дело и с астрологией. Предсказание
374
будущего — это основная задача любой науки. Математик пред¬
сказывает траекторию предстоящего полета ракеты, инженер
предсказывает поведение в будущем построенного им железно¬
дорожного моста. Ошибка астрологов Средневековья состояла
в том, что они пытались предсказывать будущее, не имея на то
достаточных оснований.
Потребовались сотни лет, чтобы открыть многие законы
астрономии. И, как мы говорили, теперь наука вплотную подо¬
шла к вопросу о влиянии Солнца на Землю.
Земля совершает оборот вокруг Солнца за год. В течение
этого срока Солнце для земного наблюдателя обходит круг по
небосводу. Как говорили астрологи. Солнце проходит знаки
Рыб, Овна, Тельца и т. д. — все знаки зодиака. Не исключено,
что с прохождением Солнцем тех или иных знаков зодиака, а
лучше сказать — с положением Земли относительно Солнца,
действительно каким-то образом связаны те или иные проявле¬
ния особенностей солнечного воздействия. Так, в результате раз¬
вития науки, астрономы могут в ближайшем будущем отчасти
уподобиться своим предшественникам астрологам. Но сходство
с астрологией окажется чисто внешним. Это будет одним из
многочисленных проявлений философского закона отрицания
отрицания.
В 1957—1958 гг. наблюдался очередной максимум солнечной
активности. Он оказался наибольшим за истекшие 200 лет.
Именно в этот период для лучшего изучения солнечно-земных
связей и выявления процессов, вызываемых на Земле повыше¬
нием солнечной активности, по призыву Международного совета
научных союзов при ЮНЕСКО ученые разных стран объеди¬
нили свои усилия в проведении Международного геофизического
года. На протяжении 20 месяцев лучшие научные кадры во всем
мире были сосредоточены на одновременном совместном изуче¬
нии разнообразных процессов на суше и в атмосфере, в Арктике
и в Антарктике, на Солнце и в недрах Земли — тех процессов,
которые расширяют наши представления об общих закономер¬
ностях «жизни» Солнечной системы.
РОДНАЯ ПЛАНЕТА
Объектом детального изучения методами многих научных
дисциплин, в названиях которых столь часто повторяется грече¬
ский корень гео — геологии, геофизики, геохимии, геодезии и
других — служит то единственное, уникальное для человечества
небесное тело, от судьбы которого неотделимо ни его прошлое,
ни его настоящее, ни его будущее. «Земля только одна!» — этот
лозунг, повторенный на всех языках мира, напоминает о необ¬
ходимости беречь Землю, рационально использовать ее природ¬
ные богатства.
375
Чтобы рассказать о научных результатах, которых добились
ученые в изучении Земли, потребовалось бы написать отдель¬
ную толстую книгу. Но в нашей книге об астрономии мы кос¬
немся только немногих особенностей самой близкой ,и, естест¬
венно, самой важной для нас планеты.
После кропотливой и упорной работы десятков поколений
ученых было неопровержимо доказано, что Земля вовсе не
«центр мироздания», а самая обыкновенная планета, т. е. холод¬
ный шар, движущийся вокруг Солнца.
Выступая за справедливость коперниковой системы мира,
М. В. Ломоносов посвятил этому вопросу несколько остроумных
стихотворных строк:
... Случились вместе два Астронома в пиру
И спорили весьма между собой в жару.
Один твердил: Земля вертясь вкруг Солнца ходит.
Другой, что Солнце все с собой планеты водит...
Научный спор разрешил повар, заметивший:
... Кто видел простака из поваров такова.
Который бы вертел очаг кругом жаркова?..
Подобно тому как для измерения межзвездных расстояний
астрономам пришлось выбрать особую единицу длины — свето¬
вой год, понадобилась своя единица и для измерения расстояний
в пределах Солнечной системы. В качестве такой астрономиче¬
ской единицы удобно было выбрать среднее расстояние от
2емли до Солнца. Оно составляет округленно 150 млн км.
В соответствии с законами Кеплера Земля обращается во¬
круг Солнца с переменной скоростью по слегка вытянутому
эллипсу. Ближе всего к Солнцу она подходит в начале января,
когда в северном полушарии царит зима, дальше всего отходит
в начале июля, когда у нас лето. Разница в удалении Земли от
Солнца между январем и июлем составляет около 5 млн км.
Поэтому зима в северном полушарии чуть-чуть теплее, чем в
южном, а лето, наоборот, чуть-чуть прохладнее; это явственнее
всего дает себя знать в Арктике и в Антарктиде.
Эллиптичность орбиты Земли и, тем самым, неравномерность
ее обращения вокруг Солнца оказывают также некоторое влия¬
ние и на продолжительность времен года. Чем ближе Земля к
Солнцу, тем быстрее она движется по орбите. По этой причине
астрономическая зима длится в северном полушарии примерно
89 суток, а лето — почти 94. В южном полушарии соответст¬
венно зима оказывается несколько длиннее лета.
Эллиптичность орбиты Земли оказывает на характер времен
года лишь косвенное и очень незначительное влияние. Причина
смены времен года, как вам должно быть уже известно, кроется
в наклоне земной оси.
376
Ось вращения Земли расположена под углом в 66,5° к пло¬
скости ее движения вокруг Солнца. Для большинства практиче¬
ских задач можно принимать, что ось вращения Земли переме¬
щается в пространстве всегда параллельно самой себе, т. е. как
бы всегда смотрит в одну бесконечно удаленную точку. На
самом же деле, ось вращения Земли — или, что то же, ось мира,
поскольку они параллельны, — описывает на небесной сфере
малый круг, совершая один полцый оборот за 26 тыс. лет.
В ближайшие сотни лет северный полюс мира будет нахо¬
диться недалеко от Полярной звезды, затем мало-помалу уда¬
лится от нее, и название последней звезды в ручке ковша Малой
Медведицы — Полярная — утратит свой смысл. Через 12 тыс. лет
полюс мира приблизится к самой яркой звезде северного неба —-
Веге из созвездия Лиры.
Описанное явление носит название прецессии оси вращения
Земли. Обнаружил явление прецессии уже Гиппарх, который
сравнил определенные им положения звезд с измеренными
задолго до него координатами звезд Аристиллом и Тимо-
харисом. Сравнение координат и указало Гиппарху на медлен¬
ное перемещение оси мира.
Кроме прецессии, существуют еще малые колебания оси вра¬
щения Земли в пространстве относительно ее среднего положе¬
ния. Они носят название нутации. Наблюдаемые астрономами
малые нутационные колебания позволяют геофизикам судить о
внутреннем строении Земли. Той же цели служат и астрономи¬
ческие наблюдения движения полюсов Земли, изучению которых _
уделял так много внимания П. К. Штернберг.
Различают три наружных оболочки Земли: литосферу, гидро¬
сферу и атмосферу. Под литосферой понимают верхний твердый
покров планеты, который служит ложем океана, а на материках
совпадает с сушей. Гидросфера — это подземные воды, воды
рек, озер, морей и, наконец. Мирового океана. Вода покрывает
71% всей поверхности нашей планеты. Средняя глубина Миро¬
вого океана — 3800 м.
Геометрическая фигура, которая совпадает со средней по¬
верхностью вод Мирового океана и сообщающихся с ним морей,
свободной от приливов, течений и прочих возмущений, носит
название геоид (в переводе «похожий на Землю»). Геоид слу¬
жит для описания общей фигуры Земли с неправильностями
из-за неравномерного распределения масс в ее теле. Геоид —
сложная фигура и неудобен для решения математических задач
геодезии и картографии. На практике чаще используют более
простую фигуру — земной эллипсоид, который представляет
собой двухосный эллипсоид вращения. Принимают, что радиус
экватора земного эллипсоида равен 6378,14 км, а полярная полу¬
ось короче радиуса экватора на 21,38 км.
Как и большинство планет. Земля окутана толстым слоем
377
различных газов — атмосферой. Атмосфера образует над поверх¬
ностью Земли как бы огромный «воздушный океан». А мы,
люди, живем на дне этого океана, и то, как воспринимаются
нами различные явления, во многом зависит or его рвойств.
Небо в космосе, видно на нем Солнце или нет, всегда бар¬
хатно-черное с яркими, немерцающими звездами. А атмосфера
рассеивает солнечные лучи и утром с появлением Солнца небо
на Земле становится голубым. Ночью же из-за воздушных тече¬
ний кажется, что звезды, особенно близкие к горизонту, пере¬
ливаются всеми цветами радуги и мерцают.
Толща атмосферы Земли, которая поглощает львиную долю
идущих из мирового пространства электромагнитных излучений,
смещает наблюдаемые на небе объекты, заставляет их дрожать
и мерцать — это главный враг всех астрономов. Но, с другой
стороны, атмосфера — лучший друг всего человечества. Атмо¬
сфера защищает все живое от губительного коротковолнового
излучения. Без атмосферы разумная жизнь на Земле вообще
вряд ли смогла бы развиться до ее нынешнего уровня.
Толща атмосферы защищает нас от кружащихся вокруг
Солнца облаков пылинок, небольших камней и даже значитель¬
ных по размерам глыб. Всевозможных частиц межпланетного
вещества настолько много, что Земля на своем пути непрерывно
сталкивается с ними. Здесь-то и приходит людям на выручку
надежная воздушная броня.
Потрите ладони одна о другую, и вы почувствуете, как от
трения они нагреваются. Сталкивающиеся с Землей частицы
с огромной скоростью врываются в атмосферу, от трения мол¬
ниеносно накаляются, вспыхивают и сгорают. А людям кажется,
что с неба в эту минуту падает не удержавшаяся звезда.
«Падающая звезда» — след от сгоревших в атмосфере ка¬
мешка или крохотной пылинки — называется в астрономии
метеором.
Один человек в силах следить только за небольшим участком
неба над головой. Астрономы же подсчитали, что во всей атмо¬
сфере за сутки сгорает в среднем около 75 млн частиц. Сверкни
они разом перед нашими глазами — их свет оказался бы в 250
раз ярче света полной Луны.
Бывают случаи, когда Земля сталкивается не с разрознен¬
ными частичками, а с целым потоком, роем. И тогда тысячи
«падающих звезд» представляют собой одно из красивейших
в природе зрелищ — «звездный дождь». «Звездные дожди» слу¬
чаются тогда, когда Земля проходит через пояс рассеявшегося
вещества комет.
Время от времени какому-нибудь сильно оплавленному
камню удается все-таки пробить воздушную броню и достичь
поверхности Земли. Такого внеземного «гостя» называют метео¬
ритом.
378
Масса метеоритов колеблется от нескольких граммов до де¬
сятков тысяч килограммов. Отыскивая на Земле эти «небесные
камни», мы получаем редчайшую возможность изучить в лабо¬
ратории состав и свойства межпланетного вещества. Поэтому
На старой гравюре показан ме-
теорщьй дождь Леонид, который
наблюдался 12 ноября 1833 г. Он
повторяется с периодом примерно
в 33 года. 17 ноября 1966 г. ме¬
теорным дождем Леонид восхи¬
щались астрономы США и зимов¬
щики 14 советских полярных стан¬
ций, где стояла в это время поляр¬
ная ночь. На основной террито¬
рии СССР этот метеорный дождь
пришелся на светлое время суток
они являются величайшей ценностью и имеют очень большое
значение для науки.
Хотя в народной памяти случаи падения на Землю «небес¬
ных камней» запечатлелись в глубочайшей древности, наука
долго относилась ко всем такого рода сообщениям с великим
недоверием. Парижская академия наук принимала даже спе¬
циальное решение не рассматривать впредь никаких сообщений
о находках якобы камней с неба. Строго доказать космическое
происхождение метеоритов удалось лишь в 1794 г. немецкому
естествоиспытателю Хладни, — кстати, в том же самом году он
был избран членом-корреспондентом Петербургской Академии
наук.
Исследования ледников на антарктическом континенте уже
в наши дни дали ученым возможность познакомиться со мно¬
гими древними метеоритами. Попадая на ледовую шапку пла¬
неты, метеориты остаются вмороженными во льды на многие
миллионы лет. Поисками метеоритов в Антарктиде занимались
специалисты разных стран, в том числе участники советских
антарктических экспедиций. Порою находки в этом метеоритном
«заповеднике» приводили к неожиданным результатам. Так,
скрупулезный химический анализ одного из найденных в 1979 г.
образцов позволил прийти к заключению, что он скорее всего
был выброшен при вулканическом извержении с поверхности
379
Марса или выбит с его поверхности при ударе крупного метео¬
рита. Он попал в земную Антарктику после миллионов лет
блужданий в межпланетном пространстве.
Массы крупнейших из найденных на поверхности Земли ме¬
теоритов составляют по нескольку десятков тонн. Первые три
места в списке великанских метеоритных глыб занимают ме¬
теориты Гоба из Намибии, Кейп Йорк из Гренландии и
метеорит из пустыни Гоби в Синьцзян-Уйгурском автономном
районе Китая. С 1965 г. последний демонстрировался в столице
автономного района городе Урумчи, а через 20 лет был достав¬
лен в Кантон. Он упал тысячу лет назад и имеет массу до
40 тонн.
Крупные метеориты оставляли на поверхности Земли боль¬
шие кратеры, за которыми в научной литературе закрепилось
название астроблем — «звездных ран». Метеоритным кратером
оказался Дьявольский Каньон — знаменитый кратер в Аризоне
поперечником 1200 и глубиной 175 м. Позднее обнаружился
метеоритный характер ряда земных геологических структур по¬
перечниками в десятки км. Крупнейшей астроблемой на терри¬
тории СССР является 100-километровая котловина в районе
реки Попигай на Таймыре. Ее возраст — десятки млн лет. Выяс¬
нилось, что город Калуга расположен в метеоритном кратере
диаметром 15 км, возраст которого сотни млн лет.
Общее число обнаруженных до настоящего времени на Земле
астроблем превышает двести и продолжает постоянно увеличи¬
ваться.
Между прочим, не приходило ли вам случайно на ум, отчего
слово «метеорология-» имеет общий корень со словами «метеор»
и «метеорит»? Оказывается, наши далекие предки вообще все
необычные небесные явления: гром и молнию, сполохи и град,
«падающие звезды» и «хвостатые звезды» — именовали метео¬
рами. С течением веков, разбираясь в происхождении отдель¬
ных явлений, метеоры разделили на внутренние — атмосферные
и внешние — космические. За каждым явлением укреплялось
собственное название, а метеором стали называть лишь «падаю¬
щую звезду». И о древних заблуждениях в наши дни напоми¬
нает лишь общность названия космических пришельцев и
вполне земной науки, изучающей особенности процессов в
толще атмосферы.
ДВИЖУТСЯ ЛИ МАТЕРИКИ ЗЕМЛИ?
Альфред Вегенер, начинающий немецкий геофизик, подме¬
тил сходство в очертаниях земных материков по обе стороны
Атлантики. Убедиться в этом не составляет труда каждому:
достаточно взглянуть на глобус. Если мысленно пододвинуть
Северную и Южную Америки к берегам Европы и Африки, то
380
они сольются воедино точно так же, как в руках археологов
складываются в одно целое черепки разбитой греческой
амфоры. А что если, вообразил Вегенер, некогда на Земле в
действительности существовал один-единственный материк?
Потом он был расколот на куски, и осколки дрейфовали, ото¬
двигаясь друг от друга до тех пор, пока не заняли современное
взаимное расположение. В этом случае Атлантический океан
представляет собой не что иное, как рану на теле Земли: след
381
гигантского разлома, по одну сторону от которого «отплывают»
Северная и Южная Америки, по другую — Евразия и Африка.
Догадка Вегенера была высказана в начале нашего века.
Большинство ученых приняло ее в штыки. Главное‘возражение
состояло в том, что науке не известны силы, которые были бы
в состоянии приводить в движение по поверхности планеты
словно льдины на озерной глади такие громадные образования,
как материки. Над сходством береговых линий, можно сказать,
посмеялись как над курьезом, и предали его забвению. Альфред
Вегенер в 1930 г. трагически погиб в экспедиции в Гр1шландию.
Несколько десятилетий спустя был сконструирован прибор
эхолот, с помощью которого удавалось быстро и надежно изме¬
рять глубины морей и океанов. Прибор, установленный на ко¬
рабле, излучает сигнал, который отражается от морского дна
и возвращается к кораблю. Скорость распространения сигнала
в воде известна, а время прохождения сигнала регистрируется.
Этих данных достаточно, чтобы узнать глубину моря в точке
измерений. Самописец, записывающий показания эхолота на
движущемся судне, рисует профиль морского дна по трассе
движения.
Что же засвидетельствовал эхолот при пересечении Атлан¬
тики? Оказалось, что вдоль всего Атлантического океана, посе¬
редине, повторяя характерные изгибы берегов по обе его сто¬
роны, тянется подводный хребет. А вдоль Срединно-Атлантиче¬
ского хребта, будто вырезанная острием бритвы, протянулась
узкая и глубокая, так называемая рифтовая, долина. Струк¬
тура Атлантики и впрямь напоминает шрам на теле Земли, что
заставило всерьез вернуться к идее Вегенера. В научной лите¬
ратуре замелькало слово Гондвана — так называют гипотети¬
ческий первоматерик Земли.
Дальше — больше. Геологи подтвердили подобие возраста
и строения геологических структур по обе стороны Атлантики.
На юге Африки лежат Капские горы. Их продолжение на запад
можно найти в горах, поразительно схожих по строению и со¬
ставу пород и расположенных в Южной Америке к югу от Буэ¬
нос-Айреса. В северном полушарии аналогичное сходство гео¬
логических структур обнаруживается между Северной Европой
и Северной Америкой. Подтверждения в пользу разделения
Гондваны стали поступать от ботаников и зоологов.
Сегодня гипотеза Вегенера о дрейфе материков обрела
новую жизнь, причем многие черты ее заметно преобразились.
Из глубин Земли к поверхности планеты, считают геофизики,
поднимается поток вещества, который образует протяженное
центральное поднятие — Срединно-Атлантический хребет — и
далее растекается от него в обе стороны. Растекающееся по обе
стороны от Срединно-Атлантического хребта глубинное веще¬
ство Земли обусловливает удаление друг от друга, с одной сто¬
382
роны хребта Северной и Южной Америк, с другой — Евразии
и Африки. Процесс этот медленный, он длится сотни миллионов
лет. Те побережья материков, которые «плывут» первыми, как
носовая часть корабля, сминаются в складки. В результате на
материках вдоль этих побережий образуются протяженные гор¬
ные хребты: Скалистые горы и Кордельеры в Америке, Драко¬
новы горы в Африке.
Проблема движения материков Земли неотделима от изуче¬
ния ее внутреннего строения. Вот как отвечает на вопросы о
строении недр нашей планеты еще одна из наук о Земле —
геохимия. После «слипания» Земли из холодных частичек, пола¬
гают геохимики, за счет распада радиоактивных элементов в
недрах Земли возникали горячие зоны — очаги проплавления.
В таких очагах происходило разделение веществ: тугоплавкая
фракция оставалась на месте, а легкоплавкая фракция — как
пена на варенье — медленно поднималась вверх. Такой процесс
неизбежно должен был сопровождаться постепенным переме¬
щением очага проплавления по направлению от центра Земли
к поверхности, причем все время происходило расслоение туго¬
плавкой и легкоплавкой фракций вещества Земли. Одновре¬
менно с этим на поверхность Земли из горных пород вытесня¬
лись газы и вода. В итоге возникли две окружающие земной
шар оболочки — водная и газовая: мировой океан и атмосфера.
В результате нескольких этапов развития недра Земли ока¬
зались разделенными на ряд слоев. В центре Земли выделилось
богатое железом ядро. Оно окружено так называемой мантией.
Именно в мантии может происходить циркуляция вещества. И
только оттуда может поступать новое вещество, которое подобно
383
гигантскому течению несет на себе плывущие материки. А самая
верхняя часть тела Земли носит название коры. Кора — очень
тонкий внешний слой планеты, который проще всего сравнить
с кожурой яблока. Кора — это и есть вытесненная‘наружу лег¬
коплавкая фракция вещества Земли.
К сожалению, мы еще совсем недостаточно знаем строение
недр собственной планеты. Луч света приносит астрономам све¬
дения о небесных телах, удаленных на расстояния в несколько
миллиардов световых лет. Образцы же горных пород Земли
получены пока лишь с глубин в несколько километров.
В 1980 г, в СССР на Кольском полуострове впервые в мире
пройдена скважина глубиной более 10 километров, — на два
километра глубже самых глубоких американских скважин.
Кольская сверхглубокая скважина опрокинула многие расчеты
ученых-теоретиков. Область перехода от коры к мантии оказа¬
лась вовсе не похожей на теоретическую модель. На всем про¬
тяжении скважины, несмотря на громадные давления и темпе¬
ратуру до 500 К, были обнаружены газы и притоки вод. Они
циркулируют по крупным зонам тектонических нарушений. В
отличие от отрицательных теоретических прогнозов на больших
глубинах оказались возможными залежи ценных руд. Там же
обнаружены следы окаменевших живых организмов. Эти дан¬
ные имеют принципиальное значение для будущего хозяйствен¬
ного освоения глубинных частей земной коры.
Сверхглубокая скважина на Кольском полуострове — дерз¬
кий вызов природе, фантастический рекорд, уникальное дости¬
жение науки и техники. Но много ли это или мало по сравне¬
нию с размерами Земли? Уподобим для сравнения тело Земли
телу человека. Это значит, что глубочайшая скважина Земли
как средство зондажа строения ее недр, будучи соответственно
отнесена к размерам тела человека, гораздо меньше глубины
укуса комара.
Волей-неволей судить о состоянии глубоких недр Земли при¬
ходится по косвенным признакам, например, по характеру рас¬
пространения сейсмических волн при Землетрясениях. Переходя
из слоя одной плотности в слой другой плотности, сейсмические
волны изменяют направление и скорость распространения. Реги¬
стрируемые чувствительными сейсмометрами землетрясения,
подобно фонарю, как бы «освещают» для нас внутренние части
Земли.
Изучение окружающей человека космической среды и в пер¬
вую очередь Земли, на которой живет человечество, — это глав¬
ная задача всей мировой науки в целом. Но природе до поры до
времени удается преграждать ученым прямой доступ к тем или
иным своим тайнам. И тогда приходится искать обходные пути.
Один из таких путей — сравнительное изучение особенностей
различных тел Солнечной системы. Только анализируя в сово¬
384
купности все известные свойства различных планет и их спут¬
ников, можно подойти к решению главных проблем планетной
космогонии. А тогда можно надеяться получить очень многие
научные выводы, которые касаются общих черт строения нашей
Л1ланеты, распределения в ее недрах полезных ископаемых и
других важных как для науки, так и для народного хозяйства
проблем.
Астрономы обращают свой взор к другим телам Солнечной
системы, чтобы помочь лучше узнать нашу Землю.
НЕБЕСНАЯ СОСЕДКА
В сербской народной сказке щеголь Месяц задумал сшить
себе платье. Портной снял с него мерку и принялся за работу.
Пришел Месяц за платьем, а платье-то и узко, и коротко.
— Видно, ошибся я, — говорит портной. Снова снял он 1яерку
и снова засел за работу —-
... Вот проходят за сутками сутки.
Не теряет портной ни минутки.
Ну, а месяц —гуляка ночной —
Стал тем временем полной луной...
В третий раз стал портной кроить да шить. Кончил, ждет
заказчика. Вдруг видит, идет по небу совсем тощий Месяц —
... Весь затрясся от гнева портной:
— Нет, довольно шутить надо мной!
Угодить вам пытался я сдуру.
Что ни день вы меняли фигуру.
То вы делались круглым, как блин,
То худым, точно этот аршин...
Луна, подобно всем планетам Солнечной системы, видна на
небе только потому, что ее освещает Солнце. Мы наблюдаем
отраженный Луной солнечный свет. За счет изменения взаим¬
ного положения Солнца, Земли и Луны на протяжении одного
оборота Луны вокруг Земли происходит медленное изменение
ее облика, или, как говорят, смена фаз.
В Москве по праздникам подсвечивают прожекторами высот¬
ные дома. И тогда они очень красиво «светятся» на фоне тем¬
ного неба. А в остальное время ночью контуров их почти не
видно. И наверху приходится зажигать красные огни, чтобы на
дома не наткнулись самолеты.
Луна «светит» точно так же, как освещенный высотный
дом, — отраженным светом. Когда Луна находится между Солн¬
цем и Землей, то ее сторона, повернутая к Земле, совсем не
освещена. Поэтому увидеть ее на небе нельзя. Такой момент
называется новолунием.
Постепенно Луна отходит в сторону от этого положения. Мы
начинаем смотреть на освещенную половину Луны как бы сбоку,
13 А. А. Гурштейн 385
и Луна кажется нам узким серпиком. День за днем серпик рас¬
тет, становится горбушкой и, наконец, на небе сияет полная
Луна. К этому времени она успела сделать-ровно пол-оборота,
и теперь уже Земля располагается между Солнцем и Луной.
Повернутая к Земле сторона Луны сейчас полностью осве¬
щена — наступает полнолуние. Потом полная Луна начинает
идти на убыль и снова наступает новолуние.
Любители астрономии разных стран выдумали для удобства
запоминания правила: как различить серп «молодой», растущей
Луны от Луны «старой», идущей на убыль. Известен такой про¬
стой совет: коли лунный серп напоминает букву С — это СТА¬
РАЯ Луна. Если же к серпу можно мысленно добавить палочку
и выйдет буква Р — это серп Луны РАСТУЩЕЙ.
В самом названии этого небесного тела сохраняется память
о древнейших страницах истории человечества. Название Луна
сродни словам люстра, люкс, иллюминация; они все восходят
к латинскому lux — свет. Но зато слово месяц гораздо древнее
и вместе с английским Moon, немецким Mond и подобными же
названиями месяца из многих других языков Европы берет на¬
чало от праиндоевропейцев IV тысячелетия до н. э. В основе
названия «месяц» лежит тот же корень, что и в слове мера
(английское measure); месяц — это измеритель, счетчик вре¬
мени первобытного человека.
Если смотреть со стороны северного полюса. Луна — анало¬
гично всем планетам и спутникам в Солнечной системе — обра¬
щается вокруг Земли в направлении против движения часовой
стрелки. На один оборот вокруг Земли она затрачивает 27,3 су¬
ток. Такой промежуток времени называется сидерическим пе¬
риодом, или же звездным месяцем. Поскольку Земля за это
время смещается относительно Солнца, цикл смены лунных фаз
длиннее: он продолжается 29,5 суток — отсюда, как мы знаем,
и появилась в календаре такая единица, как месяц.
Поперечник единственного естественного спутника нашей
планеты — Луны — в 4 раза меньше земного.
На поверхности Луны нигде нет открытых водных просто¬
ров: нет ни рек, ни ручьев, ни даже луж. Вода на Луне может
существовать только в связанном состоянии, входя в состав гор¬
ных пород.
Практически полностью лишена Луна и воздушной обо¬
лочки. Астрономы рады этому и мечтали бы устроить на ней
обсерваторию. Однако работа на лунной обсерватории будет
непростой. Поверхность Луны подвержена постоянной бомбар¬
дировке метеоритами.
Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.
Представьте нарядную новогоднюю елку, вокруг которой кру¬
жится хоровод. Каждый человек в хороводе обходит елку кру¬
гом, все время оставаясь повернутым к ней лицом. Если смот¬
386
реть сверху, то видно, что, заканчивая обход вокруг елки, каж¬
дый ровно один раз поворачивается вокруг своей оси. Так же
и Луна. Время одного оборота вокруг Земли в точности равно
для нее времени одного оборота вокруг оси. И мы, жители
Земли, вынуждены постоянно любоваться одной и той же сто¬
роной ее поверхности.
Некогда, в ранние периоды своей истории. Луна, вероятно,
вращалась быстрее. Но из-за близости массивной Земли в теле
Луны возникали значительные приливные волны. Всем изве¬
стны морские приливы, возникающие на Земле под действием
тяготения Луны. Менее известно, что приливы наблюдаются и
в твердой коре Земли. Они незначительны по высоте — огром¬
ные площади земной поверхности плавно поднимаются и опу¬
скаются на несколько десятков см.
Возникали приливы и в твердом теле Луны. Приливные
волны действовали на быстро вращающуюся Луну как огром¬
ные тормозные колодки, замедляя ее вращение. Так продолжа¬
лось до тех пор, пока Луна не осталась постоянно повернутой
к Земле только одной стороной.
Луна — ближайшее к Земле небесное тело. Она удалена от
Земли в среднем всего на 380 тыс. км. Видимые на небе угло¬
вые размеры Луны поэтому такие же, как и у гигантского
Солнца, которое несравненно больше Луны, но во столько же
раз дальше. Это обстоятельство позволяет нам время от вре¬
мени наблюдать солнечные затмения. Они случаются тогда,
когда Луна в новолунии оказывается точно на одной прямой —
не выше и не ниже — между Солнцем и Землей. Луна во время
полного затмения целиком загораживает Солнце. Среди дня на¬
ступает «ночь», а на небе зажигаются звезды.
Когда же Луна в полнолунии оказывается точно на продол¬
жении прямой, соединяющей Солнце и Землю, ее закрывает
тень Земли. В этом случае мы наблюдаем лунное затмение.
Край тени Земли на Луне всегда круглый. Именно это послу¬
жило одним из важных доказательств шарообразности Земли.
Только шар может из любых положений отбрасывать тень с
круглым краем.
Причины изменения внешнего облика Луны, закономерности
наступления затмений, влияние Луны на природные явления
оставались непостижимыми для древнего человека, и Луна ста¬
новилась объектом обожествления, религиозного поклонения,
источником суеверий. Через тысячелетия выяснилось, что воз¬
действие Луны на Землю в некоторых случаях реально. Так,
с открытием закона всемирного тяготения было доказано, что
именно Луна вызывает приливы в морях и океанах. Вместе с
тем до наших дней сохранились, например, живучие поверия
о влиянии Луны на погоду, — скорее всего, предубеждения, с
13* 387
научной точки зрения и поныне не имеющие под собой сколько-
нибудь серьезных оснований.
Отдельные зарисовки поверхности Луны выполняли еще до
изобретения телескопа. Темные пятна на поверхности Луны бы¬
вают хорошо видны невооруженным глазом, и они всегда поро¬
ждали много догадок и споров. Однако систематическое изуче¬
ние лунной поверхности началось только с появлением телеско¬
пов, три с половиной века назад.
Сохранившиеся доныне названия деталей рельефа видимой
стороны Луны обязаны своим происхождением энергичному
польскому астроному-наблюдателю Яну Гевелию и итальянцу
Риччоли. Гевелий присвоил лунным хребтам земные названия —
Альпы, Апеннины, Кавказ и другие. Система обозначения столь
характерных для Луны кольцевых гор — кратеров — именами
Лунный кратер Коперник попереч¬
ником свыше 90 км по зарисовке
с Земли. Один из интереснейших
лунных объектов, который удобно
наблюдать примерно через десять
дней после новолуния. Кратер яв¬
ляется центром мощной и слож¬
ной системы светлых лучей. Он
относится к числу сравнительно
молодых образований лунной по¬
верхности
астрономов и математиков введена профессором иезуитского
колледжа в Болонье Риччоли.
С глубокой древности наиболее темным по тону областям
лунного диска было присвоено название «морей». От них от¬
личали «материки» — светлые области лунной поверхности. На
картах появились Море Дождей, Море Спокойствия, Море Обла¬
ков, заливы и болота. Самому большому из «морей» Риччоли
дал имя Океана Бурь.
Древние ученые во главе с Платоном оказались на карте
Риччоли размещенными в северной части лунного диска. Сред¬
невековых ученых и своих современников Риччоли поместил
в южное полушарие. Не забыл он и тех, кто «сдвинул» Землю
388
с ее центрального места во Вселенной: Аристарха, Коперника,
Кеплера. Их именами названы яркие, приметные кратеры, од¬
нако, следуя собственным оценкам исторического значения от¬
дельных ученых, Риччоли символически раскидал этих «ниспро¬
вергателей основ» как крохотные островки в безбрежных про¬
сторах Океана Бурь. Самый же красивый кратер у берегов Оке¬
ана Бурь уже на «твердой почве» лунного материка, получил
имя Тихо—в честь Тихо Браге. Ибо Риччоли считал, что
именно взглядам Тихо суждено примирить учение Коперника
с догмами церкви.
Люди науки уважают традиции предшественников. До на¬
ших дней сохранились в астрономии мифологические названия
созвездий. Сохранили современные исследователи Луны и уста¬
ревшие термины «моря», «мысы», «заливы», «материки».
Лунные «моря» совершенно сухи и представляют собой об¬
ширные залитые некогда лавой низины. Свидетельством тому
служат поднимающиеся местами среди морей гребни кольцевых
валов — следы кратеров, погребенных под лавовыми потоками.
Сохранность древних форм рельефа на Луне связана с ее
замечательной особенностью. На Земле, как говорят, капля то¬
чит камень. На Луне же, где нет сегодня ни заметной тектони¬
ческой активности недр, нет ни воды, ни ветра, ни живых орга¬
низмов, разрушение и переработка поверхностного слоя све¬
дены к минимуму. Они происходят, главным образом, только в
результате бомбардировки поверхности микрометеоритами и
облучения ее солнечным ветром — идущими от Солнца потоками
элементарных частиц высоких энергий.
... Ни сумрака, ни воздуха, ни вод.
Лишь острый блеск гранитов, сланцев, шпатов.
Ни шлейфы зорь, ни веера закатов
Не озаряют черный небосвод, —
так писал о Луне в 1913 г. русский поэт Максимилиан Волошин.
С присущей ему остротой восприятия научных идей Волошин
нарисовал картину поверхности Луны, сформированной гигант¬
скими космическими катаклизмами, хранящей следы «борьбы
и исступлений, застывших мук, безумных дерзновений, двойные
знаки пламени и льда». Словно предвидя, какую огромную
роль для науки предстоит сыграть исследованиям Луны, Воло¬
шин создал на редкость яркий, запоминающийся образ безжиз¬
ненного, несущего на себе отпечаток отдаленнейших этапов
жизни нашей планетной системы лунного мира:
... И страшный шрам на кряже Лунных Альп
Оставила небесная секира.
Ты, как Земля, с которой сорван скальп —
Лик Ужаса в бесстрастности эфира!..
Нам представляется, что поэту в начале века удалось загля¬
нуть в самое существо проблемы. Луна, подобная Земле, с ко¬
389
торой «сорван скальп», отличающаяся от Земли отсутствием тол¬
стого чехла переработанных в сравнительно недавние геологи¬
ческие эпохи пород, действительно может стать ключом к изу¬
чению эволюции не только Луны и Земли, но и всей Солнечной
системы в целом.
Однако как бы хороши ни были телескопы и астрофизиче¬
ские приборы, изучение Луны на расстоянии не давало ответов
на очень многие вопросы. Десятки лет, от одного поколения уче¬
ных к другому, страницы научных журналов служили ареной
острой полемики сторонников различных направлений. Суть
всех споров сводилась в конечном счете к тому, какие силы —
внешние или внутренние — имеют решающее значение для раз¬
вития небесного тела. Обязаны ли кольцевые лунные кратеры и
моря своим происхождением ударам гигантских метеоритов или
это следы некогда очень активной вулканической деятельности?
Затянувшийся научный спор издавна стал достоянием писа-
телей-фантастов. Герберт Уэллс не сомневался, что поверхность
нашего спутника скалиста. Лунный пейзаж представляется ге-
)оям его романа «Первые люди на Луне» диким и мрачным.
Лришельцев окружают «обрывистые стены», «хаотические на¬
громождения пиков и гребней, перерезанных ущельями», «бес¬
численные круглые верщины» и «призрачные холмы».
Воображение нащего современника Артура Кларка, автора
романа «Лунная пыль», нарисовало картину пылевого покрова.
«.. .Море Жажды заполнено не водой, а пылью. Вот почему оно
кажется .людям таким необычным, так привлекает и заворажи¬
вает. Мелкая, как тальк, суше, чем прокаленные пески Сахары,
лунная пыль ведет себя в здешнем вакууме словно самая теку¬
чая жидкость. Урони тяжелый предмет, он тотчас исчезнет —
ни следа, ни всплеска...».
Вообще персонажи фантастических книг обживали Луну с
очены давних пор. Ее посещали герои Лукиана из Самосаты
(II в. н. э.), английского романиста XVI века Ф. Годвина, фран¬
цуза Сирано де Бержерака, американца Эдгара По. О полетах
на Луну писали Жюль Верн, Герберт Уэллс, Александр Беляев,
Айзек Азимов, Станислав Лем. На деле первые космические
трассы к этому небесному телу были проложены советской нау¬
кой и техникой в 1959 г.
В октябре 1959 г. «Луна-3», совершив облет Луны, впервые
сфотографировала обратную, никогда не видимую с Земли сто¬
рону Луны. Это были первые телефотографии, переданные из
космического пространства.
По предложению советских астрономов Международный аст¬
рономический союз поместил на первую карту обратной сто¬
роны Луны 18 названий вновь открытых образований. Появи¬
лись на Луне Море Москвы, кратеры Герц, Курчатов, Ломоно¬
390
сов, Максвелл, Менделеев, Пастер, Попов, Склодовская-Кюри,
Циолковский и другие.
Фотографирование обратной стороны Луны было завершено
в 1965 г. другой советской автоматической станцией — «Зонд-3».
Обратная сторона Луны оказалась, конечно, во многом по¬
добной видимой. Там в изобилии обнаружились кратеры, имею¬
щие обычные для Луны формы: кратеры с центральными гор¬
ками, кратеры, окаймленные венцами лучевых систем, большие
Фотография, принадле¬
жащая истории человече¬
ства. Это первое полу¬
ченное на Земле изобра¬
жение обратной стороны
Луны (СССР, 1959 год)
и малые кратеры, налагающиеся один на другой. Но подлинной
сенсацией явилось то, что в крупных деталях поверхности об¬
ратная сторона Луны оказалась заметно отличающейся от ви¬
димой: она очень бедна «морскими» территориями.
Материалы фотографирования обратной стороны Луны
1965 г. дали советским ученым возможность вновь, так же как
и после полета «Луны-3», внести в Международный астрономи¬
ческий союз предложения относительно наименований деталей
лунного рельефа, выявленных на невидимом полушарии. XIV
Генеральная ассамблея Международного астрономического
союза, состоявшаяся в августе 1970 г. в Великобритании, утвер¬
дила список вновь принятых названий более чем 500 объектов.
Среди деятелей мировой науки и техники в новых названиях
увековечены имена ал-Бируни, С. В. Ковалевской, Н. Е. Жуков¬
ского, П. Л. Чебышева, Э. Галуа, Н. Винера, Р. Коха, Г. Мен¬
деля, Н. И. Кибальчича, С. П. Королева, Ю. А. Гагарина.
Новые названия станут достойным памятником тем, кто
посвятил свою жизнь прогрессу человечества.
Космические полеты к Луне обусловили бурное развитие
исследований в области геологии, геохимии и геофизики этого
небесного тела. Стоит ли недоумевать по поводу столь непри¬
вычных словосочетаний: геология Луны, геохимия Луны? Ко¬
391
нечно, упомянутые научные дисциплины родились на Земле,
сохраняя в названиях непременный корень «гео». Однако имеет
ли смысл в эпоху всестороннего изучения тел Солнечной си¬
стемы приспосабливать терминологию к каждой планете в от¬
дельности и говорить о селенологии, ареологии, гёрмесологии,
афродитологии и т. д.? Предпочтительнее расширить старые зем¬
ные понятия и не удивляться кажущемуся противоречию в
Первый советский вымпел на Луне
таких терминах как геология Луны. Изучение Луны стимули¬
ровало развитие сравнительной планетологии — обобщающей
отрасли научных знаний, занимающейся проблемами происхож¬
дения и эволюции всей семьи планет. Луна стала одним из не¬
бесных тел, изучение которого помогает ученым лучше понять
особенности строения планеты Земли, на которой мы живем.
Особенно большое значение для понимания природы Луны
имела доставка на Землю образцов лунного грунта. Изучение
лунного грунта дало возможность установить точный химиче¬
ский состав лунных пород и их возраст. Выяснилось, что воз¬
раст Луны совпадает с возрастом Земли, — около 4,5 млрд лет.
392
Сегодня мы знаем, что история развития Луны — подобно
истории развития Земли — богата событиями. Так же, как у
Земли, недра Луны расслоены на оболочки: в ней выделяются
различные по свойствам ядро, мантия и кора. На глубинах в
несколько сот километров в мантии Луны залегают очаги луно-
трясений, частота которых регулярно изменяется в зависи¬
мости от положения Луны на орбите по отношению к Земле.
Постоянная бомбардировка Луны крошечными метеоритами
является причиной того, что вся ее поверхность на несколько
метров глубины словно ватным одеялом укрыта слоем мелкого
раздробленного вещества, которое в последующем спекается и
образует как бы слежавшуюся губчатую массу. Этот тонкий
слой лунной поверхности называют реголитом.
Реголит служит прекрасным термоизоляционным материа¬
лом. Вообще колебания температуры на поверхности Луны
очень велики. На экваторе они составляют от +130 °С в лун¬
ный полдень до —170 °С ночью. Очень резкие перепады темпе¬
ратуры происходят в процессе лунных затмений: за два часа
Лунная поверхность в районе Моря Дождей. Фрагмент одной из многочис¬
ленных телепанорам лунной поверхности, переданных в 1970—1971 гг.'
с борта «Лу похода-1»
температура той точки поверхности, где Солнце находится над
головой, падает ка 240 °С, а потом столь же стремительно воз¬
растает. Однако благодаря слою реголита указанные перепады
температур распространяются до глубины всего в несколько
десятков сантиметров. Ниже температура лунных пород оста¬
ется постоянной. Так же, как на Земле, вследствие притока
тепла из недр температура в теле Луны медленно возрастает
с глубиной.
393
Средняя плотность Луны составляет 3,35 г/см®, или же всего
60% от средней плотности Земли; она примерно соответствует
плотности верхней оболочки Земли — ее коры.
Среди важных физических характеристик Луны следует
отметить, что ее масса всего в 81 раз меньше массы Земли. Это
ставит Луну на совершенно особое место среди спутников всех
других планет, которые меньше своих «хозяев», по крайней
мере, в тысячи раз*). Добавим, что Луна находится вне сферы,
где сила тяготения центрального тела — Земли — превосходит
силу тяготения Солнца. Вследствие этих особенностей некото¬
рые ученые склонны рассматривать систему Земля — Луна как
уникальную «двойную планету».
ДАВНИЕ ЗНАКОМЫЕ
Тяготение Солнца удерживает около него многочисленное
семейство небесных тел. Самое важное место в нем занимают
большие планеты, которых известно девять. В порядке удаления
от Солнца это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Са¬
турн, Уран, Нептун и Плутон. Все планеты движутся вокруг
Солнца, если смотреть со стороны северного полюса мира, про¬
тив часовой стрелки.
Самая близкая к Солнцу планета делает полный оборот во¬
круг него за 88 земных суток. В древности считали, что она
бегает, «суетится» вокруг Солнца. И поэтому ее нарекли име¬
нем проныры Меркурия, посланца богов с крылышками на
ногах, который покровительствовал обманщикам, ловкачам, а
заодно и торговцам.
На земном небосводе планета Меркурий никогда не отсту¬
пает далеко от ослепительного диска Солнца, и наблюдение ее
невооруженным глазом по этой причине требует навыков. При
самых благоприятных условиях Меркурий не задерживается
над горизонтом дольше, чем в течение двух часов после захода
Солнца, и не появляется раньше, чем за два часа до его вос¬
хода. Планета бывает плохо различима из-за близости к гори¬
зонту и теряется на фоне светлого сумеречного неба. Среди ис¬
ториков астрономии имеет хождение рассказ, будто Коперник
на смертном одре жаловался, что никогда не видел Меркурий
собственными глазами.
В отличие от Меркурия, с глубокой древности постоянно
приковывали к себе внимание удивительно яркое «утреннее» и
столь же яркое «вечернее» светила, за которыми в греческом
мире укрепились названия Фосфор и Геспер. Цицерон по-ла-
тыни называет их Веспер и Люцифер.
*) Исключение составляет недавно открытый спутник Плутона, речь о
котором впереди,
394
Вавилонские жрецы в результате многочисленных наблюде¬
ний установили, что так ведет себя одно и то же небесное тело,
движущееся около Солнца и периодически скрывающееся в его
лучах. Это было одно из великих открытий древнего мира.
Телескопическая фотогра¬
фия 20 декабря 1933 г.
показывает планету Ве¬
неру (маленький белый
серпик) возле диска Лу¬
ны
Под названием утренней и вечерней звезды вавилоняне на¬
блюдали вторую по счету планету Солнечной системы. За свой
исключительный блеск она была названа впоследствии в честь
богини любви и красоты Венерой.
Планета Венера совершает один оборот вокруг Солнца за
225 земных суток. Она очень похожа на Землю и по размерам,
и по массе. Поэтому ее часто считали раньше двойником Земли.
История изучения Венеры богата большими творческими дости¬
жениями и событиями поистине драматическими.
Меркурий и Венеру астрономы называют нижними, или
иначе внутренними, планетами, поскольку их орбиты ближе к
Солнцу, чем орбита Земли: они целиком расположены внутри
орбиты Земли. Когда расстояние между Землей и Венерой со¬
кращается до минимума, три небесных тела — Солнце, Венера
и Земля — располагаются примерно вдоль одной прямой.
Иногда в такие моменты они оказываются строго на одной пря¬
мой. В это время, если смотреть через очень темное стекло,
видно, как по диску Солнца проходит черная точка. Такое явле¬
ние называется прохождением Венеры по диску Солнца. Прин¬
ципиально оно сродни солнечному затмению. Только Луна в
момент затмения загораживает Солнце целиком, а Венера видна
на нем лишь едва заметным пятнышком.
По диску Солнца проходит время от времени и другая внут¬
ренняя по отношению к Земле планета — Меркурий. Прохож¬
дения Меркурия случаются довольно часто, не реже одного
раза за 13 лет.
395
Прохождения же Венеры чрезвычайно редки. Они группи¬
руются парами с интервалом в 8 лет одно от другого. А между
парами проходит либо 121,5, либо 105,5 лет. Вот перечень трех
последних пар: 1631 и 1639 гг., 1761 и 1769 гг., 1874 л 1882 гг.
Ближайшее следующее прохождение ожидается 8 июня 2004 г.,
Прохождение Венеры по диску Солнца. Белое
поле на рисунке — яркий солнечный диск, темное
поле — фон неба. Пять зарисовок дают представ¬
ление о последовательном изменении вида Венеры
по мере того, как она «сходит» с солнечного
диска. Зарисовки сделаны австралийским астро¬
номом Расселом в Сиднее во время прохождения
Венеры 1874 г. В 3 ч 55 мин черный диск Венеры
коснулся края Солнца. Через 2 мин диск Венеры
частично «сошел» с солнечного диска, и наблю¬
датель зарисовал «явление Ломоносова» — свет¬
лый ободок, обусловленный атмосферой планеты.
Еще через 15 мин диск Венеры «сошел» с Солнца
почти наполовину. Светлый ободок оставался ви¬
димым, причем наблюдатель отметил появление
дополнительного яркого пятна. Согласно расче¬
там, пятно располагается вблизи северного по¬
люса планеты. Пятно наблюдалось и после того,
как светлый ободок вокруг диска планеты угас —
вплоть до 4 ч 23 мин 22 с. Происхождение зари¬
сованного Расселом светлого пятна осталось до
конца невыясненным. Наблюдения прохождения
Венеры по диску Солнца могут быть повторены
лишь в 2004 е.
которое, кстати, полностью будет видно в Москве. Парное ему
прохождение Венеры произойдет 5—6 июня 2012 г. и будет на¬
блюдаться в Москве лишь в заключительной стадии.
Важность точных измерений моментов прохождения Венеры
по диску Солнца состояла прежде в том, что они давали наде¬
жду уточнить абсолютную величину астрономической еди¬
ницы — основной единицы длины для обмера Солнечной си¬
стемы. Такой метод предложил использовать Эдмонд Галлей.
В наши дни этот метод полностью утратил свое значение, но
в XVIII в. он казался очень перспективным.
Согласно сохранившимся источникам, впервые прохождение
Венеры наблюдалось европейскими астрономами в 1639 г. С
прохождением Венеры 1761 г. связано событие, очень ярко ха¬
рактеризующее обычные трудности наблюдательной астро¬
номии.
396
Для наблюдения редкого явления в предшествующем году
был командирован в Индию член Парижской академии Гийом
Лежантиль. Однако разразивщаяся между Великобританией и
Францией война не дала ему возможности достигнуть места
назначения. Он сумел сделать лишь несколько грубых зарисо¬
вок с качающейся палубы фрегата. О точных измерениях не
могло быть и речи.
Чтобы не опоздать снова, Лежантиль не уехал и ждал но¬
вого прохождения в течение 8 лет. Климат в месте его походной
обсерватории в Пондищери был хоть куда — облачные дни в
году насчитывались единицами. Накануне долгожданного про¬
хождения погода стояла также ясная, однако следующий
день — 3 июня 1769 г. — оказался облачным... Очередное про¬
хождение должно’было состояться через 105 лет.
На обратном пути Лежантиль терпел кораблекрущения,
попадал к пиратам и, наконец, чудом вернулся домой после
11-летнего отсутствия лишь для того, чтобы узнать: его считали
погибшим, место в академии было занято и наследники поде¬
лили имущество...
Наблюдение прохождения Венеры 1769 г. британское адми¬
ралтейство вменило в обязанность молодому капитану Джеймсу
Куку. Ему был выделен видавщий виды корабль для перевозки
угля «Усердие». После переоборудования «Усердия» в военное
судно 26 августа 1768 г. лейтенант Кук записал в дневнике:
«.. .В два часа дня поставили паруса и вышли в море. На борту
94 человека, включая офицеров, матросов, ученых и их слуг.
На корабле хранится запас продовольствия на 18 месяцев, име¬
ется 10 пушек, 12 Фальконетов с большим боевым запасом...»
Так началось его первое кругосветное плавание.
Астрономическая площадка для наблюдения прохождения
Венеры 1769 г. была оборудована капитаном Куком на острове
Таити.
Хотя плавание Кука проходило в мирное время, через три
года в родной порт вернулись лишь 54 человека. Даже за кру¬
пицы новых знаний человечество во все времена платило самой
дорогой ценой.
Метод уточнения величины астрономической единицы по
наблюдениям прохождения Венеры не оправдал возлагавшихся
на него надежд. Точность регистрации моментов вступления
планеты на диск Солнца оказалась невысокой из-за того, что
Венера окутана толстой газовой оболочкой — атмосферой.
В атмосфере Венеры плавает непроницаемая пелена белых
облаков. Облака отражают большую часть падающего на Ве¬
неру солнечного света. Именно облачный покров определяет
удивительную яркость Венеры на нашем небосклоне. И хотя
Венера временами подходит к Земле ближе всех других планет,
397
из-за того же облачного покрова ни в один телескоп не удава¬
лось разглядеть ее поверхность.
За Венерой в порядке удаленности от Солнца следует изве¬
стная всем нам планета по имени Земля.
Марс, четвертая от Солнца планета, названа так в честь
бога войны. С Земли он виден как светило с отчетливо красно¬
ватым, «кровавым» отливом. Два спутника Марса получили име¬
на из «Илиады» Гомера: это сподвижники бога войны Фобос и
Деймос — Страх и Ужас. Марс совершает один оборот вокруг
Солнца за 687 земных суток.
У этой планеты, как и у Венеры и Земли, есть атмосфера.
Но она гораздо тоньше и сквозь нее на поверхности Марса в
хорошие телескопы видно много деталей.
Бывают случаи, когда Марс и Земля оказываются на орби¬
тах друг против друга, так что расстояние между ними в этот
момент наименьшее. Такое положение называется противостоя¬
нием.
Если бы Земля и Марс двигались вокруг Солнца по окруж¬
ностям, то в противостояниях между ними всегда было бы одно
и то же число километров. Но орбиты всех планет — более или
менее вытянутые эллипсы. Поэтому один раз то в 15, то в 17 лет
в момент противостояния Марс подходит к Земле ближе, чем во
все другие противостояния. Тогда говорят, что произошло вели¬
кое противостояние Марса.
Поскольку великие противостояния приходятся на одни и те
же участки орбит Земли и Марса, они всегда происходят в
конце лета или начале осени: в июле, августе или в сентябре
Перед Великой Отечественной войной, 23 июля 1939 г., любу
ется Марсом в великом противостоянии Сима Крупицына, геро
иня^ повести Льва Кассиля «Великое противостояние». После
дующие великие противостояния пришлись на 1956 и 1971 гг
Последнее из них произошло 28 сентября 1988 г.
Марс — первая из группы верхних, или, иначе, внешних по
отношению к Земле планет: его орбита целиком лежит за пре¬
делами орбиты Земли. Далее следуют внешние планеты Юпи¬
тер и Сатурн.
Юпитер недаром получил имя главного римского бога — это
самая большая из планет. По объему он в 1400 раз больше
Земли и, несмотря на значительное удаление, бывает виден на
земном небе лишь чуть-чуть слабее Венеры. Поперечник Юпи¬
тера превосходит поперечник Земли более чем в 10 раз, а его
масса больше массы Земли в 300 раз. На один оборот вокруг
Солнца Юпитер тратит 11,9 земных года.
У Юпитера к настоящему времени открыто 16 спутников.
Четыре самых ярких спутника Юпитера открыл уже Галилей.
И, как мы помним, Галилей же вскоре предложил использовать
наблюдения затмений спутников Юпитера в целях определения
398
долгот различных пунктов на поверхности Земли. Это предло¬
жение Галилея не нашло применения только из-за отсутствия
таблиц с предвычисленным заранее на долгое время вперед
«расписанием» моментов затмений.
Однако мысль Галилея по-прежнему считалась заманчивой,
и во второй половине XVII в. составление необходимых таблиц
т
Схема противостояний Земли и Марса с 1967 по 1999 гг. Подчеркнуты даты
великих противостояний: В 1971 г. во время великого противостояния рас¬
стояние от Земли до Марса составляло 56,1 млн км, в 1988 г. — 59,2 млн км
затмений спутников Юпитера было поручено молодому сотруд¬
нику Парижской обсерватории датчанину Оле Рёмеру.
Оле Рёмер добросовестно выполнял наблюдения, но все его
усилия составить теорию движения спутников оставались бес¬
плодными. Спутники Юпитера не подчинялись привычным за¬
конам. Они то опережали составленный для них «график» и по¬
падали в тень Юпитера раньше предсказанного срока, то за¬
метно опаздывали. Причем отклонения от составленного для
них Рёмером «графика» достигали многих минут: об ошибках
наблюдений в этом случае не могло быть и речи.
399
Рёмер подметил, что отклонения в моментах затмений спут¬
ников каким-то образом связаны с движениями Юпитера и
Земли вокруг Солнца. Объяснение, которое в конце концов
нашел Рёмер, оказалось простым и оригинальным. Свет распро¬
страняется не молниеносно, а с вполне определенной, конечной
скоростью.
Когда Земля и Юпитер находятся по разные стороны от
Солнца, расстояние между ними превышает 900 млн км.
А когда обе планеты сходятся по одну сторону от Солнца, рас¬
стояние между ними сокращается почти до 600 млн км. В пер¬
вом случае свету приходится преодолевать расстояние на
300 млн км больше, чем в другом. Отсюда и появляются то
лишние, то недостающие минуты в моментах затмений спутни¬
ков Юпитера.
Объяснение Рёмера было правильным. Он первым указал на
конечность скорости света и вычислил для этой скорости доста¬
точно надежное значение.
Пример с этим открытием лишний раз наглядно иллюстри¬
рует тот известный в истории науки факт, что работы, порожда¬
ющиеся насущной практической необходимостью — если только
их исполнители не спешат отмахнуться от всех встречающихся
на пути труднообъяснимых явлений, — часто могут вести к фун¬
даментальным научным открытиям.
Галилей дал собственные имена всем четырем открытым им
спутникам Юпитера: Ио (I), Европа (II), Ганимед (III), Кал¬
листо (IV). Что касается остальных спутников, то им реши¬
тельно не везло. К. Фламмарион еще в прошлом веке предло¬
жил для пятого спутника Юпитера название Амальтея. Братья
Стругацкие успели опубликовать в 1960 г. фантастический
роман «Путь на Амальтею», однако это получившее всемирную
известность имя оставалось официально не признанным. Так же
обстояло дело и со всеми остальными, что порождало неудоб¬
ства и путаницу в астрономической литературе. Наконец, в
1976 г. на Генеральной ассамблее в Гренобле (Франция) Меж¬
дународный астрономический союз утвердил для спутников
Юпитера следующие официальные названия: Амальтея (V),
Гималия (VI), Элара (VII), Пасифе (VIII), Синопе (IX), Лизи-
тея (X), Карме (XI), Ананке (XII) и Леда (XIII).
Все перечисленные 13 спутников Юпитера были открыты по
наблюдениям с Земли, последний из них — крохотная Леда —
в 1974 г. В 1979 г. по результатам космического фотографиро¬
вания были добавлены еще 3 близкие к планете и небольшие
луны: Метис, Адрастея и Теба.
Шестое по счету место от Солнца среди больших планет
занимает Сатурн, названный так в честь римского божества
подземного царства — пожирателя собственных детей. Сатурн,
как и другие внешние планеты, в наиболее благоприятные
400
периоды своей видимости наблюдается на земном небе целыми
ночами напролет, с вечера и до утра. Он выглядит достаточно
ярким, однако блеск его заметно тусклее блеска Венеры и Юпи¬
тера.
Характерной деталью «внешности» Сатурна является его
кольцо —то самое странное образование, которое Галилей при¬
нял поначалу за двух «прислужников» Сатурна. Первым уче¬
ным, который сумел математически исследовать возможную
структуру кольца Сатурна, был великий физик Джеймс Клерк
Максвелл—в последующем создатель теории электромагнитного
поля и автор многих выдающихся работ. После окончания
Эдинбургского университета в Шотландии он в 1850 г. предста¬
вил на объявленный конкурс статью о кольце Сатурна, где
показал, что оно не может быть ни твердым, ни гладким,
а должно состоять из мелких частиц.
Вывод юного Максвелла полностью подтвердился: кольцо
Сатурна действительно образовано миллиардами миллиардов
твердых частиц размерами от песчинок до многометровых глыб.
При рассматривании в небольшой телескоп все они, конечно,
сливаются воедино, и кажется, что около Сатурна расположено
широкое и плоское сплошное кольцо.
Толщина кольца ничтожно мала; она составляет около од¬
ного километра. Ширина же кольца превышает 60 тыс. км. Рас¬
положено кольцо строго в плоскости экватора Сатурна.
Выдающаяся русская женщина-математик С. В. Ковалев¬
ская, французский астроном Рош и другие ученые детально
исследовали вопрос о влиянии на спутники планет приливных
деформаций. Чем больше планета и чем ближе подходит к ней
какой-либо спутник, тем заметнее становится в особенностях его
поведения влияние приливных сил. Можно найти границу, пере¬
ступить которую спутник данного размера «не имеет права».
Если же под влиянием каких-либо обстоятельств он пересечет
эту границу и вступит в окружающую планету «опасную зону»,
то возросшие приливные силы разорвут спутник на мелкие
осколки.
Опасная для спутников зона вокруг планет носит название
«зоны Роша». Обычные спутники в пределах этой опасной зоны
существовать не могут. Кольцо же Сатурна лежит целиком
внутри «зоны Роша».
Вокруг Сатурна за пределами «зоны Роша» обращается
несколько крупных спутников. Возмущающее влияние их на
кольцо Сатурна вызывает точно тот же эффект, который воз¬
мущающее действие Юпитера оказывает на пояс астероидов.
Каждый из ближайших спутников Сатурна сгоняет с орбит те
частицы кольца, период обращения которых кратен периоду
обращения данного спутника. В связи с этим в кольце Сатурна
наблюдаются четкие деления. Самое заметное из них по имени
401
открывателя носит название «деление Кассини». Другие были
обнаружены гораздо позднее.
Кольцо Сатурна, разделенное делениями, как оно видно в
крупные телескопы, уже не производит впечатления единого
образования. В научной литературе часто говорили о трех, как
бы вложенных одно в другое, кольцах Сатурна. Среднее из них
самое широкое и самое яркое. Внутреннее кольцо, напротив,
едва различимо и настолько прозрачно, что сквозь него звезды
наблюдаются почти без ослабления блеска. Его называют «кре¬
повым кольцом».
Сатурн — самая далекая из планет Солнечной системы, види¬
мых невооруженным глазом. Он настолько далек, что один обо¬
рот вокруг Солнца для этой планеты длится без малого 30 зем¬
ных лет.
До изобретения телескопа о расширении границ Солнечной
системы, естественно, никто не помышлял. Такого вопроса
вообще не возникало. Солнечная система казалась вполне изу¬
ченной, границы ее — незыблемыми. Все тела Солнечной си¬
стемы были на виду, наблюдались на небе невооруженным гла¬
зом. Их можно было сосчитать по пальцам: Солнце, Луна, Мер¬
курий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти семь примечатель¬
ных небесных светил никто и никогда не открывал. Они были
известны людям с незапамятных времен. Что же касается про¬
чих членов Солнечной системы — больших планет Урана, Неп¬
туна, Плутона, спутников больших планет, роя малых планет и
комет — их открытия были сопряжены с постижением многих
тайн и преодолением неисчислимых трудностей.
АСТРОНОМЫ-СЫЩИКИ
Галилей, построив скромную зрительную трубу, сразу же
обнаружил четыре спутника Юпитера и кольцо Сатурна. А по¬
том открытия посыпались как из рога изобилия.
В середине XVII в. Христиан Гюйгенс обнаружил спутник
Сатурна. Вслед за ним директор Парижской обсерватории
Д. Кассини поочередно открыл еще четыре спутника Сатурна.
Гершель в I78I г. наткнулся на новую планету — Уран. Через
шесть лет он же сообщил о наблюдении двух спутников Урана
и вскоре добавил к перечню вновь открытых членов Солнечной
системы еще два спутника Сатурна.
Если к началу XVII в. Солнечная система казалась лежа¬
щей «как на ладони», то теперь она неудержимо «разраста¬
лась». Вооруженный телескопом наблюдатель видел гораздо
лучше и гораздо дальше своих предшественников. Ободренный
успехами коллег, каждый астроном был готов засучить рукава
402
и приняться за поиски еще неизвестных членов Солнечной
сщстемы.
Но только ли удаленные члены Солнечной системы остава¬
лись неизвестными? Ведь еще Кеплер обратил внимание на
изрядную брешь совсем неподалеку от Земли, между орбитами
Марса и Юпитера. Присмотритесь к сводке расстояний от
Солнца до ближайших к нему планет в астрономических еди¬
ницах:
до Меркурия
до Венеры
до Земли
до Марса
до Юпитера
до Сатурна
-0,4,
-0,7.
-1,0,
-1,5,
-5,2,
-9,6.
Скачок в расстояниях между Марсом и Юпитером действи¬
тельно кажется чересчур резким.
Предположение, что на месте этого пробела может оты¬
скаться еще одна планета, стало выглядеть особенно правдо¬
подобным после появления в научной литературе странного
арифметического правила. Немецкий математик Даниель Ти-
циус установил это правило в 1766 г. в примечании к книге,
которую он переводил.
Напищем ряд чисел. Первым из них пусть будет 0,4; вторым:
0,4+0,3; третьим: 0,4+0,3X2; четвертым: 0,4+0,3X4 и т. д.,
с удвоением для каждого последующего члена этого ряда мно¬
жителя при 0,3. Полученный ряд чисел очень близко совпадает
с рядом средних расстояний от Солнца до планет, если эти рас¬
стояния выражены в астрономических единицах (см. табл.).
ТАБЛИЦА
Число ряда Тициуса
Среднее рассто¬
яние от Солнца
до планеты
Название
планеты
0,4 = 0,4
0,4
Меркурий
0,4+ 0,3 = 0,7
0,7
Венера
0,4+0,Зх2 = 1,0
1,0
Земля
0,4+0,ЗХ4 = 1,6
1,5
Марс
0,4+0,3X8 = 2,8
—
0,4 + 0,3x16= 5,2
5.2
Юпитер
0,4+0,3x32=10,0
9,8
Сатурн
0,4+0,3x64=19,6
—
—
На первых порах странная находка Тициуса оставалась не¬
замеченной. Но она пришлась по вкусу другому немецкому уче¬
ному, астроному Иоганну Элерту Боде, который счел ряд Тици¬
уса заслуживающим самого пристального внимания. Боде под¬
робно изложил правило Тициуса в своей книге 1772 г. и впослед¬
403
ствии так много говорил и писал по этому поводу, что за пра¬
вилом повсеместно укрепилось название правила Тициуса—
Боде. Иногда его даже называют законом.
Правило Тициуса — Боде не является в подлинном смысле
слова законом. Скорее всего, оно каким-то образом связано
с проявлением еще не изученных закономерностей формирова¬
ния планет Солнечной системы из протопланетного облака. Но
справедливо ли подобное утверждение или не справедливо, —
доныне никто доказать не может. Это так называемая эмпири¬
ческая закономерность, установленная из наблюдений и на про¬
тяжении вот уже двух столетий не имеющая под собой твердой
теоретической основы.
Доверие к правилу Тициуса — Боде существенно возросло
после открытия Гершелем в 1781 г. новой планеты, для которой
Боде предложил название Уран. Среднее удаление Урана от
Солнца составляет 19,2 астрономической единицы. Уран прак¬
тически точно попал на восьмое место в ряду Тициуса. Но если
правило Тициуса — Боде верно, то свободным остается еще и
пятое место, место планеты между Марсом и Юпитером. Ини¬
циативу поисков этой планеты спешили взять на себя немецкие
астрономы.
Германия в ту эпоху была расчленена на десятки карлико¬
вых государств: королевств, великих герцогств, герцогств, кня¬
жеств и вольных городов. До наполеоновских войн все эти мно¬
гочисленные германские государства не были объединены даже
формально. Каждый из местных властелинов проводил собст¬
венную политику и, между прочим, снисходил до покровитель¬
ства «своей» музе. При дворе герцога Саксен-Веймарского
покровительствовали поэзии. Там жили Гёте и Шиллер. При
других дворах предпочитали музыкантов либо живописцев.
Астрономия нашла приют в Готе, столице герцога Саксен-
Кобург-Готского. Придворный астроном герцога Ксаверий фон
Цах и предпринимал усилия для организации поисков предпо¬
лагаемой планеты, занимающей пятое место в ряду Тициуса.
Цах снесся с другими астрономами и, заручившись под¬
держкой пяти из них, на рубеже XIX в. объявил о создании
«отряда небесной полиции» с целью «выследить и поймать бег¬
лого подданного Солнца». Астрономы поделили небо между
собой и готовились к долголетнему утомительному «выслежи¬
ванию», как вдруг беглая планета неожиданно нашлась сама
собой.
Это случилось в Палермо, на острове Сицилия. Джузеппе
Пиацци, профессор Палермского университета, 1 января 1801 г.,
как обычно, работал над составлением очередного каталога
звездных положений. Ему попалась быстро перемещающаяся
«звезда», путь которой Пиацци трудол^обиво прослеживал из
ночи в ночь полтора месяца. Конечно, это могла быть и комета.
404
Однако по многим косвенным признакам Пиацци был почти
убежден, что открыл недостающую планету. Он назвал ее Це¬
рерой в честь древнеримской богини плодородия, покровитель¬
ницы Сицилии.
Дальнейшие события приняли неожиданный оборот. От пе¬
реутомления Пиацци слег в постель, а вновь открытое светило
тем временем скрылось в солнечных лучах.
В Италии бушевала война. Связь Сицилии с материком
была плохой. Да и сообщать о своем открытии Пиацци сначала
не торопился. Он хотел сам продолжить наблюдения и вычис¬
лить орбиту нового небесного тела. Но отыскать его на небе
повторно Пиацци так и не смог. Пришлось, пока еще не все
было потеряно, взывать о помощи.
Счастливому открытию Пиацци сопутствовало еще одно сча¬
стливое обстоятельство. Точным наукам и астрономии в Герма¬
нии оказывалось покровительство не только при дворе герцога
Саксен-Кобург-Готского, но и в королевстве Ганновер. Здесь,
в небольшом городке Геттингене, существовал известный всей
Европе старинный университет. И в описываемое нами время
в Геттингенском университете креп математический гений
Карла Фридриха Гаусса.
Гаусс был еще очень молод. К тому моменту, когда Пиацци
призвал коллег оказать ему посильное содействие в повторном
отыскании Цереры, Гауссу едва исполнилось 24 года. Но
именно ему задача Пиацци оказалась по плечу. Несмотря на
свою молодость, Гаусс успел в основных чертах разработать
оригинальный метод вычисления планетной орбиты всего по
трем наблюдениям, без каких бы то ни было предположений
о хар_актере орбиты. Наблюдения Пиацци давали Гауссу вели¬
колепный повод проверить свои идеи на практике. Он поспешил
выполнить необходимые вычисления и предсказал место нового
светила на небосводе на несколько месяцев вперед.
Плохая погода помешала европейским астрономам тотчас
проверить прогноз юного математика. Подходящая возмож¬
ность представилась лишь в последнюю ночь 1801 г. И уже на
следующую же ночь, в годовщину открытия Пиацци, Ксаверий
фон Цах вновь обнаружил на небе утраченную было планету
Цереру. А чуть позже ее увидел в Бремене Ольберс. Ольберс
много лет посвятил наблюдению комет и изучению* их орбит.
Научные труды Г. Ольберса впоследствии снискали ему заслу¬
женное признание и изучались в университетах. На с. 55 нашей
книги мы воспроизвели схему, иллюстрирующую «парадокс
Ольберса». Особенно широкую известность приобрели его
исследования по кометной астрономии. В 1854 г. в Казанском
университете была защищена диссертация на тему «Способ
Ольберса и его применение к определению орбиты кометы
405
Клинкерфюса 1853 года». Автором диссертации был 23-летний
Илья Николаевич Ульянов — отец В. И. Ленина.
- Итак, совместными усилиями астрономов-наблюдателей и
теоретиков удалось открыть новое небесное тело, названное
Церерой. Расстояние Цереры от Солнца составляло 2,8 астро¬
номической единицы — ровно столько, сколько требовалось по
правилу Тициуса — Боде. Что же касается метода вычисления
орбит, предложенного Гауссом для поисков Цереры, то он ока¬
зался в высшей степени плодотворным и отчасти не потерял
значения вплоть до наших дней.
ПЛАНЕТЫ-КРОХИ
Растерянность астрономов не знала предела, когда в
марте — апреле 1802 г. Ольберс, наблюдая Цереру, обнаружил
неподалеку от нее еще одну слабую планету. Ее назвали Пал-
ладой. Название Паллада, что в переводе значит «потрясаю¬
щая»*), служит постоянным эпитетом и как бы вторым именем
греческой богини разума, ремесел и войны Афины. Расстояние
Паллады от Солнца тоже оказалось равным 2,8 астрономиче¬
ской единицы.' Что и говорить; не было ни гроша, да вдруг ал¬
тын. В 1804 г. к двум новым планетам добавилась третья —
Юнона. Вскоре Ольберс примерно на том же удалении от
Солнца открыл четвертую планету — Весту.
Пиацци предлагал именовать многочисленных обретенных
членов Солнечной системы не планетами, а планетоподобными
телами — планетоидами. Однако за ними укрепилось предло¬
женное Вильямом Гершелем общее имя acrepoudw — «звездо¬
подобные». В наши дни их часто называют малыми планетами.
Размеры астероидов действительно очень невелики. Самой
большой оказалась Церера — поперечник ее по современным
оценкам составляет около 1000 км. Поперечник стоящей на вто¬
ром месте по размерам Паллады составляет около 600 км.
Ольберсу первому пришла в голову мысль о том, что малые
планеты, возможно, представляют собой осколки одной боль¬
шой планеты, помещавшейся некогда, как и предписывается
правилом Тициуса — Боде, между орбитами Марса и Юпитера.
Следовательно, число астероидов вовсе не должно органичи-
ваться четырьмя, и дальнейшие поиски признавались делом
вполне уместным. Для облегчения работы Берлинская Академия
наук организовала составление специальной звездной карты.
Систематическое сопоставление вида звездного неба в телескоп
с этой картой и должно было выявлять перемещающиеся звездо¬
образные объекты.
*) Воительница, потрясающая копьем.
406
Составление Берлинской звездной карты отняло много лет,
но открытия астероидов после ее появления действительно уча¬
стились. В 1845 г. «родилась» Астрея, затем в один год объяви¬
лись Геба, Ирис и Флора, за ними Метида, Виктория, Эвномия,
Мельпомена и т. д. — конца этим открытиям не предвиделось.
Если в 1852 г. было известно лишь 20 астероидов, то к
1870 г. число их достигло 109. С применением же для цели
поисков астероидов фотографии их стали обнаруживать сот¬
нями. Если первая четверка астероидов имела поперечники
хотя бы в сотни километров, то теперь астрономам стали по¬
падаться глыбы размерами в несколько десятков километров.
Наименьшие же из обнаруженных астероидов имеют в попереч¬
нике всего-навсего 1—2 км.
Из-за плохой погоды, чересчур быстрого перемещения и по
другим причинам лишь небольшую часть из множества вновь
открываемых астероидов удается наблюдать несколько раз.
Для них вычисляются орбиты, такие астероиды получают номер
и регистрируются в каталогах. Несмотря на многие трудности,
число «учтенных» астероидов непрерывно растет. Вот данные
об общем количестве зарегистрированных астероидов за три
50-летних периода:
Период наблюдений
Число вновь зареги¬
стрированных асте¬
роидов
Общее число астерои¬
дов, зарегистрирован¬
ных к концу периода
1801 — 1850
13
13
1851—1900
450
463
1901—1950
1165
1628
На 1 ноября 1985 г. общее количество зарегистрированных
астероидов достигло 3330.
До Великой Отечественной войны большой вклад в откры¬
тие новых астероидов внесли советские астрономы, работавшие
в Симеизской обсерватории в Крыму. Они поддерживали тес¬
ный контакт с международным Центром по малым планетам,
который находился в Германии. В послевоенное время этот
Центр был перенесен в США и ныне работает при Смитсониан-
ской астрофизической обсерватории. В СССР по поручению
Международного астрономического союза вычислениями орбит
астероидов занимается Институт теоретической астрономии
АН СССР в Ленинграде.
Общее число малых планет в Солнечной системе не раз пы¬
тались более или менее достоверно оценить разные астрономы.
У них различались исходные предположения, не сходились и
ответы. Одно только роднило эти ответы: число малых планет
всегда оказывалось чудовищно большим. По современным пред¬
407
ставлениям, вокруг Солнца обращается около одного млн асте¬
роидов, включая астероиды размером до 1 км. Подавляющее
большинство этих «карманных планеток» не может наблю¬
даться с Земли ни при каких условиях. Но если бы из года в -
год использовать для их поисков крупнейшие в мире телескопы,
число зарегистрированных астероидов удалось бы, вероятно,
довести тысяч до пятидесяти. Конечно же, те три с лишним
тысячи объектов, которые занесены ныне в специальные ката¬
логи, — это ничтожная доля процента, капля в океане крупных
фрагментов, глыб и камней, обращающихся вокруг Солнца
между орбитами Марса и Юпитера.
Но и этого количества обнаруженных астероидов оказалось
достаточно, чтобы установить некоторые важные закономер¬
ности.
Астероиды обращаются вокруг Солнца, двигаясь в ту же
сторону, что и большие планеты, — против часовой стрелки,
если смотреть со стороны северного полюса мира. Львиная до¬
ля их удалена от Солнца на расстояния от 2,3 до 3,3 астроно¬
мической единицы. Таким образом, планеты-карлики образуют
между орбитами Марса и Юпитера широкое кольцо, или, как
его иначе называют, «пояс астероидов». Среднее расстояние
пояса астероидов от Солнца — 2,8 астрономической единицы —
действительно соответствует той величине, которая предвычис-
лялась до его открытия по правилу Тициуса — Боде.
Плотность астероидов внутри пояса неравномерна. Вначале
астрономы не видели причин для беспокойства в том, что им
практически не встречаются малые планеты с расстояниями от-
Солнца, например, в 2,50 или 2,84 астрономической единицы.
Но в конце концов существование нескольких «провалов» в
поясе астероидов стало очевидным. Объяснить их удалось воз¬
действием гиганта Юпитера.
Согласно третьему закону Кеплера, расстояние планеты от
Солнца и период ее обращения вокруг Солнца неразрывно свя¬
заны. Если период обращения малой планеты оказывался крат¬
ным периоду обращения Юпитера, то взаимное расположение
Солнца, Юпитера и малой планеты систематически повторя¬
лось. Из-за огромной массы и близости Юпитера его так назы¬
ваемое возмущающее влияние на движение малой планеты было
очень значительным и, систематически повторяясь одинаковым
образом, приводило к тому, что малая планета сходила со своей
первоначальной орбиты. Период ее обращения вокруг Солнца
изменялся. Так исчезали малые планеты с периодами обраще¬
ния в 1/2, 1/3, 2/5, 3/7 от периода обращения Юпитера. В
связи с этим и появились в поясе астероидов пустые места,
щели, которые называют «люками Кирквуда».
Возмущающее действие Юпитера привело не только к воз¬
никновению пустот в поясе астероидов, но и к возникновению
408
там сгустков, семейств малых планет, движущихся по очень
близким орбитам.
С воздействием тяготения Юпитера связано существование
знаменитой «троянской» группы астероидов. Эти астероиды
движутся строго по орбите Юпитера, часть впереди, а часть
В 1906 г. были открыты две
группы астероидов, движущихся
по орбите Юпитера с тем же, что
у Юпитера, периодом обращения
вокруг Солнца. Они получили
имена героев описанной Гомером
в. «Илиаде» Троянской войны. На
60° впереди планеты движется
группа «греков», на 60° позади —
группа «защитников Трои». Каж¬
дая из групп астероидов-троянцев
расположена в вершине равносто¬
роннего треугольника, в двух дру¬
гих вершинах которого находятся
Юпитер и Солнце
позади него. Период обращения «троянцев» вокруг Солнца в
точности совпадает с периодом обращения Юпитера.
Задолго до открытия «троянцев» один из создателей небес¬
ной механики Лагранж, занимаясь задачей взаимного притяже¬
ния трех тел, нашел любопытный частный случай. Он матема¬
тически показал, что если вокруг тела А (например, Солнца)
обращается значительно менее массивное тело В (например.
Юпитер) и если по той же самой орбите тела В обращается
вокруг А еще гораздо менее массивное тело С (например, асте¬
роид), то движение тела С по орбите тела В может длиться
неопределенно долго при том важном условии, что тела Л, В
и С находятся в вершинах равностороннего треугольника. Та¬
кое движение оказывается устойчивым. Это значит, что если
какая-либо внешняя сила попытается вывести малое тело С из
занятой им «точки равновесия», то тотчас возникающее возму¬
щающее притяжение более массивного тела В непременно ста¬
нет толкать его обратно в исходное положение.
409
Лагранж указал на этот случай как на чисто теоретическую
возможность, даже не предполагая встретить его в пределах
Солнечной системы. Каково же было удовлетворение астроно¬
мов, когда они в начале XX в. неожиданно натолкнулись на
подтверждение такого теоретического решения в природе.
Теперь известно уже более 20 крупных астероидов, которые
движутся по орбите Юпитера в соответствии с решением Лаг¬
ранжа. Большинству из них даны имена героев описанной Го¬
мером в «Илиаде» Троянской войны. Поэтому и вся группа наз¬
вана «троянцами».
Со времен Ольберса в литературе получила распростране¬
ние точка зрения, что гигант Юпитер не только расчистил
«люки Кирквуда», организовал семейства астероидов и увлек
за собой группу «троянцев», но что именно он-то и является
главным виновником самого факта возникновения пояса асте¬
роидов. Считалось, что кольцо астероидов может рассматри¬
ваться как след гибели пятой планеты Солнечой системы, рас¬
крошенной и рассеянной по орбите мощным возмущающим при¬
тяжением гиганта Юпитера. Этой гипотетической планете дали
даже собственное имя — Фаэтон.
По греческой мифологии. Фаэтон был одним из сыновей
бога Солнца, но он был смертным. Фаэтон мечтал доказать
приятелям свое родство с Гелиосом, и ему пришла в голову
безумная мысль проехать по небу на огненной колеснице отца.
Управлять же этой колесницей был в силах только сам Гелиос.
В роковую минуту вырвал Фаэтон у отца клятву исполнить
любое свое желание. И он попросил у Гелиоса его огненную
колесницу. В ужасе проклял Гелиос свою уступчивость, но был
вынужден исполнить клятву. Как стрела понесся Фаэтон по
небу. Не сдержав коней, он упал и разбился насмерть.
Два —- три десятилетия назад гипотеза о прискорбной
участи планеты Фаэтон казалась более или менее убедитель¬
ной. Однако сегодня астрономы начали питать к ней глубокий
скептицизм.
Исследования последних лет выявили, что многие астеро¬
иды — удивительно темные тела, в связи с чем размеры их
прежде сильно преуменьшались. Это имело следствием ошибоч¬
ные оценки распределения астероидов по массам и их общего
количества. Новые измерения свидетельствуют, что крупные
астероиды по своим физическим характеристикам распадаются
на две резко отличных одна от другой группы. «Светлые», или
«углистые», астероиды в среднем имеют меньшие размеры, обо¬
гащены углеродом и роятся ближе к Солнцу, т. е. «предпочи¬
тают» внутреннюю кромку астероидного пояса. Более крупные
астероиды, как правило, принадлежат к другой категории. Они
темные, приближаются по составу к земным силикатным поро¬
дам и сосредоточены у внешней границы кольца астероидов.
410
Эти данные как будто противоречат представлению о едином
происхождении астероидов из раскрошенной планеты. Да и сум¬
марная масса астероидов — по новейшим оценкам она дости¬
гает всего лишь 1/20 000 массы Земли — явно недостаточна,
чтобы они могли некогда составлять «настоящую» полноценную
планету.
Фаэтон —был он или не был — условное имя гипотетиче¬
ской планеты. Вы не встретите его в каталогах малых планет.
Там помещаются данные не о гипотетических, а о реально от¬
крытых астероидах, которым для отличия их друг от друга при¬
сваиваются порядковые номера и собственные имена. По ранее
существовавшей традиции имена эти были в подавляющем
большинстве случаев женские, причем в женские имена переде¬
лываются и мужские фамилии, и названия городов. В послед¬
ние десятилетия эта традиция не соблюдалась.
В честь Владимира Ильича Ленина астероид № 852 назван
Владиленой. В память об известных ученых астероиды называ¬
лись Ольберсией, Пиаццией, Ломоносовой, Струвеаной, Бреди¬
хиной, Штернбергией. В честь городов получили свои названия
астероиды Москва, Симеиза и многие другие.
Мужские имена первоначально закреплялись для отличия
в особых случаях лишь за теми астероидами, которые обладают
какими-либо уникальными свойствами.
В 1898 г. был открыт астероид Эрос (№ 433); он долгое
время был единственным из известных астероидов, которые за¬
ходят далеко внутрь орбиты Марса. Потом были обнаружены
другие астероиды, движушиеся по сильно вытянутым орбитам.
Некоторые из них заходят не только внутрь орбиты Марса, но
даже внутрь орбит Венеры и Меркурия. Новых редкостных чле¬
нов пояса астероидов назвали Ганимед, Амур, Аполлон, Адонис,
Гермес.
Но самую широкую и шумную известность приобрел откры¬
тый в 1949 г. астероид Икар.
Икар обращается вокруг Солнца за 409 дней. Он имеет
наименьшее из известных среднее расстояние от Солнца и, при¬
ближаясь к нему, заходит далеко внутрь орбиты Меркурия.
Удаляясь от Солнца, Икар проходит очень близко от Земли.
Икар стал знаменит в связи со слухами о его возможном
столкновении с Землей. Столкновение ожидалось летом 1968 г.
Падкие на сенсации журналисты раздули выдуманную историю
о том, что будто бы «США, Великобритания и СССР совместно
обсуждают возможности использования какой-либо ядерной
ракеты для того, чтобы предотвратить столкновение этого асте¬
роида с Землей».
Дебаты о том, что Икар упадет на наши головы, не имели
под собой почвы. Шанс на столкновение Икара с Землей не
составлял и одной Миллиардной. Как и было предвычислено,
411
Икар благополучно миновал Землю на расстоянии свыше 7 млн
км. Для примера вспомним, что астероид Гермес, не вызвав,
однако, паники, подходил в 1937 г. к Земле на расстояние всего
в 580 ООО км, т. е. был от нас лишь в полтора раза дальше
Луны.
Случай с Икаром очень интересен в психологическом плане.
Если даже в наши дни, при всесторонне развитых средствах
информации, когда люди читают газеты, слушают радио и смо¬
трят телевидение, возможно распространение нелепых, проти¬
воречащих научным данным, но будоражащих весь мир слухов,
нетрудно представить себе то чудовищное, подогретое суевер¬
ным страхом волнение умов, которое могло возникнуть в связи
с необычными астрономическими событиями раньше, в былые
столетия.
Отсутствие ясного представления об управляющих небес¬
ными явлениями процессах, небольшое число грамотных для
своего времени специалистов, отсутствие достоверных сооб¬
щений, суеверия — все это в былые времена зачастую приво¬
дило к апокалиптическому ожиданию конца света, всяческих
ужасов и бедствий.
Но может ли на самом деле астероид столкнуться с Землей?
Да, может, подобно тому как может столкнуться с Землей ме¬
теорит.
В 1947 г. на территории СССР в западных отрогах Сихотэ-
Алинского хребта упал огромный метеорит. На месте его паде¬
ния экспедициями Академии наук СССР были собраны десятки
тонн метеоритного вещества. При влете в земную атмосферу
общий вес Сихотэ-Алинского метеорита, по подсчетам, превы¬
шал тысячу тонн. Поперечник его составлял несколько метров.
Упавшего в Сихотэ-Алине «космического пришельца» вполне
справедливо считают мелким астероидом. Но такие явления
исключительно редки и не влекут за собой катастрофических
последствий для Земли в целом.
Дальнейшее изучение астероидов в высшей степени важно.
Астероиды — это наиболее крупная фракция межпланетной
материи, размеры твердых частиц которой колеблются от сотен
километров до нескольких микрометров. Каково все-таки про¬
исхождение этой межпланетной материи? Остатки ли это про-
топланетного вещества? Или же в наследство от первичного
облака нам остались только мельчайшие частицы межпланет¬
ной материи, а астероиды — это действительно обломки рас¬
крошенной Юпитером планеты, устроившим неподалеку от себя
гигантскую «каменоломню Солнечной системы»?
На все подобного рода вопросы еще предстоит найти убеди-
1 ельные ответы.
412
ОТКРЫТИЕ НА КОНЧИКЕ ПЕРА
Время от времени ученые сталкиваются лицом к лицу с яв¬
лениями странными, из ряда вон выходящими, необъяснимыми.
Именно изучение таких явлений обогащает науку новыми от¬
крытиями. Для объяснения необычных явлений выдвигаются
новые гипотезы.
Всякая гипотеза хороша только тогда, когда из нее можно
сделать выводы, теоретически предсказать чуть-чуть больше
того, что уже известно из наблюдений. Гипотеза проверяется
новыми фактами. И как удачно сказал академик А- А. Бело-
польский; «Если гипотеза подтверждается — это приятно, если
не подтверждается — это интересно». Если выводы из новой
гипотезы не соответствуют новым наблюдениям, значит, она
ошибочна и ей не суждено стать новым словом в науке. Но
тогда открывается путь для новых поисков, в результате кото¬
рых могут быть открыты совершенно новые процессы и явления.
Рождаются другие гипотезы, и так повторяется до тех пор,
пока не возникнет, наконец, такая гипотеза, которая объяснит
все имеющиеся в наличии наблюдательные данные. Это уже
не гипотеза, а новая теория.
Тем же путем входил в жизнь закон всемирного тяготения.
Ньютон высказал этот закон, сопоставив и сведя воедино
разрозненные наблюдения и гипотезы своих предшественников.
Он решился предать этот закон гласности, только проверив его
на примере движения Луны. Новый закон нашел прекрасное
подтверждение в споре о фигуре Земли.
И все-таки противники закона всемирного тяготения пол¬
ностью не перевелись. Их возражения были разнообразными.
Подвергался сомнению сам принцип взаимодействия на рас¬
стоянии без всякой передающей среды. Как это так — частицы
материи ни с того ни с сего притягиваются друг к другу в пу¬
стоте? И их притяжение не зависит от первичной структуры
тел? Разве могут притягиваться одинаковым образом тела, по
своему строению рыхлые, неплотные, как, скажем, пробка и
тела очень плотные, наподобие свинца и ртути? Использован¬
ные Ньютоном понятия сила и масса казались абстрактными,
оторванными от реальной природы, надуманными. Критики
закона всемирного тяготения часто указывали и на возмож¬
ность ограниченности его применения. Он может быть справед¬
лив для Земли, Марса, Юпитера, даже Сатурна. Но как знать,
сохраняет ли этот закон силу и для еще больших расстояний?
Закон всемирного тяготения нуждался в надежной проверке.
Нужны были свежие наблюдения, дополнительный фактический
материал.
В 1781 г. неустанные наблюдения Вильяма Гершеля увен¬
чались открытием нового члена Солнечной системы — «звезды
413
Георга». Поначалу распространилось мнение самого Гершеля,
что им обнаружена очередная комета; их к тому времени было
известно довольно много. Но вскоре Ж. Сарон и А. И. Лек-
сель — ученик Леонарда Эйлера, член Петербургской Академии
наук, российский астроном и математик, известный исследова¬
тель комет — обнародовали результаты своих предварительных
вычислений: новый небесный объект движется вокруг Солнца
примерно по круговой орбите, радиус которой вдвое больше
радиуса орбиты Сатурна. За восемьдесят с лишним лет «незна¬
комец» совершит полный оборот вокруг Солнца.
Гершель открыл не комету, а новую планету Солнечной
системы — Уран. Этой планете и предстояло стать пробным
камнем истинности закона всемирного тяготения.
Астрономы продолжали накапливать наблюдения и десяти¬
летие за десятилетием выполняли точные предвычисления тео¬
ретической орбиты Урана. Однако наблюдения ясно говорили
о том, что Уран «своевольничает»: настоящий Уран перемеща¬
ется по небу чуть-чуть не так, как Уран теоретический — тот,
который двигался бы в строгом соответствии с законом всемир¬
ного тяготения.
• Уклонения от «законного» движения Урана были невелики,
но из-за чего они появились? Или закон всемирного тяготения
действительно не так уж строг и не годится для точного пред¬
сказания движений далеких планет? Или же существуют силы,
которые слегка изменяют орбиту Урана, заставляют планету
то немного отставать, то забегать вперед?
В 1825—1926 гг. Уран опередил свои расчетные положения
примерно на 10". Потом он стал как бы отставать, и его фак¬
тическое положение на небе сблизилось с теоретическим. Но не
успели астрономы вздохнуть с облегчением и обрести душевный
покой, как отставание Урана приняло катастрофический харак¬
тер. В 1832 г. расхождение между данными теории и резуль¬
татами наблюдений составляло почти 30" и продолжало неук¬
лонно возрастать на 6—7" в год. К 1840 г. оно достигло 1,5' —
величины вообще-то очень маленькой, но ощутимой, поскольку
ошибки наблюдений во всяком случае не превышали 1", да и
теория, казалось бы, тоже обеспечивала такую точность.
Установленный факт настоятельно требовал объяснения.
Для этой цели обсуждалось, по крайней мере, пять различных
гипотез. Первая из них состояла в том, что Уран в своем дви¬
жении испытывает тормозящее сопротивление среды, заполняю¬
щей межпланетное пространство. Но почему тогда такое же
сопротивление не испытывают все остальные планеты Солнеч¬
ной системы?
Другая гипотеза предполагала, что Уран обладает не изве¬
стным еще науке массивным спутником, который и вызывает
наблюдаемые отклонения. Но два спутника Урана были от¬
414
крыты еще в 1787 г. Расчеты показывали, что они не оказывают
никакого ощутимого влияния на движение Урана. Чем же объ¬
яснить тогда, что гораздо более крупный спутник свыше полу¬
века таинственно ускользает от бдительности наблюдателей?
Третья гипотеза была столь же неправдоподобной, как и две
предыдущие. Она предполагала, что незадолго перед откры¬
тием Урана произошло его столкновение с кометой, в резуль¬
тате чего орбита этой планеты претерпела скачкообразное из¬
менение. Однако вследствие чего в подобном случае отклонения
в движении Урана носили характер колебаний; ведь он дви¬
гался то быстрее, то медленнее, чем предписывала теория.
Волей-неволей оставалось сосредоточиться на двух наиболее
принципиальных гипотезах: либо закон всемирного тяготения
несправедлив на больших расстояниях от Солнца, либо причи¬
ной странного поведения Урана является внешнее влияние от
еще одной неизвестной планеты.
Мысль о существовании трансурановой планеты многим аст¬
рономам казалась очень заманчивой, — образно говоря, она
носилась в воздухе. О трансурановой планете много говорилось
и писалось. Однако мысль эта по-прежнему была не более чем
догадкой, одной из нескольких допустимых гипотез. Покуда
никто не решался взять на себя титанический вычислительный
труд: отыскать гипотетическую планету с помощью только
бумаги и чернил по крохотным уклонениям в движении Урана.
А что если трансурановой планеты вовсе и не существует?
Но час настал. И за работу принялись сразу двое — люди
разных национальностей, граждане разных стран, никогда не
видевшие друг друга в глаза. Один не догадывался о сущест¬
вовании другого.
Первым был Джон Кауч Адамс, англичанин, 22 лет от роду,
студент колледжа Св. Джона в Кембридже, любитель астроно¬
мии, вторым — Урбен Жан Жозеф Леверье, француз, опытный
вычислитель с большим стажем, штатный математик Париж¬
ской обсерватории.
Адамс с детства увлекался головоломными вычислениями.
В 16 лет, еще в школе, он поразил родных, самостоятельно
предсказав момент начала солнечного затмения. Узнав о воз¬
можности путем вычислений найти новую планету, Адамс чрез¬
вычайно увлекся этой идеей. Полный энтузиазма, он по окон¬
чании колледжа в 1843 г. целиком ушел в эту работу, отдавая
ей все свободное время. Проверяя и перепроверяя вычисления,
Адамс тратил на них год за годом.
Между тем математик Парижской обсерватории Леверье
занимался обычными делами. Он изучал движение Меркурия,
Венеры, вычислял орбиты вновь открытых комет. В 1845 г. его
неожиданно вызвал к себе директор обсерватории Франсуа
Араго. Директор прекрасно понимал исключительное значение
415
открытия еще одной планеты Солнечной системы и считал, что
упустить такой редкий случай было бы непростительной оплош¬
ностью. Араго указал Леверье на важность этой проблемы и
просил его, приостановив все остальные работы, безотлага¬
тельно сосредоточиться на вычислении орбиты гипотетической
трансурановой планеты.
Леверье сел за работу в начале лета 1845 г. Адамс к этому
времени уже успел решить поставленную им самим задачу.
В сентябре он подготовил доклад с предсказанием положения
неизвестной планеты на небе 1 октября 1845 г. Он сделал все
от него зависящее. Дальнейшее было игрой случая.
Дважды ездил Адамс в Лондон для встречи с королевским
астрономом. И оба раза возвращался с пустымн руками: сэр
Джордж Бидделл Эйри — тот самый королевский астроном,
который сомневался в осуществимости кабельной связи через
Атлантику,— в эти дни был в отлучке. Адамс оставил ему
записку с изложением доклада и указанием места, где следует
искать планету. Но записка была сухой и краткой, а Гринвич¬
ская обсерватория и без того завалена текущей работой. Коро¬
левский астроном не принял записку Адамса всерьез и оставил
ее без последствий.
События продолжали идти своим чередом. Летом 1846 г. с
окончательными результатами расчетов движений гипотетиче¬
ской планеты выступил в Парижской обсерватории Урбен Ле¬
верье. Научное содержание его работы по существу совпадало
с работой Адамса. И тот и другой приняли одинаковые расстоя¬
ния неизвестной планеты до Солнца — они вычислили его в
соответствии с правилом Тициуса — Боде. Оба использовали
схожие предположения о массе гипотетической планеты.
Как впоследствии выяснилось, вычисления Адамса были на
редкость точными. И предсказание Леверье практически совпа¬
дало с тем, которое Адамс сделал раньше него на 8 месяцев.
Но судьба работ Адамса и Леверье оставалась несхожей.
Узнав о работе Парижской обсерватории, королевский
астроном в Гринвиче поспешно отдал запоздалое распоряжение
включиться в поиски новой планеты. Астрономы уподобились
охотникам, напавшим, наконец, на верный след. Но что это
были за медлительные охотники! Не торопились ни англичане,
ни французы.
Конечно, сотрудники Парижской обсерватории заинтересо¬
вались докладом Леверье, но просили отложить начало наблю¬
дений до тех пор, пока они детально не изучат выводов своего
коллеги. Разве можно тратить драгоценное наблюдательное
время на поиски впустую?
И тогда Леверье, сгоравший от нетерепения, взял инициа¬
тиву в свои руки. 18 сентября он отправил письмо Иоганну
Галле, наблюдателю Берлинской обсерватории. «.. .Направьте
416
телескоп в созвездие Водолея, — призывал его Леверье, — в
точку эклиптики с долготой 326°, и в пределах одного градуса
от этого места Вы найдете новую планету. Она девятой звезд¬
ной величины и имеет заметно различимый диск...»
Фортуна не переставала улыбаться Леверье. Незадолго
перед описываемыми событиями Галле как раз получил не¬
сколько новых звездных карт. Одна из них относилась к созвез¬
дию Водолея и включала область, о которой писал Леверье.
Отчего же не попробовать, решил Галле, если нужные мате¬
риалы все равно у тебя под рукой! И 23 сентября он направил
свой телескоп в созвездие Водолея. В ту же ночь, 23 сентября,
он нашел на небе объект, отсутствующий на звездной карте.
То была восьмая планета Солнечной системы, которую впослед¬
ствии за ее зелено-голубую окраску назвали в честь римского
бога морей Нептуном.
Леверье стал героем дня. Как сказал Араго, он открыл пла¬
нету «на кончике пера».
Открытие Нептуна было в развитии астрономии грандиоз¬
ным шагом вперед. Это был триумф всех точных наук XIX в.
Это был великий триумф Исаака Ньютона и сформулирован¬
ного им закона всемирного тяготения.
Через три десятилетия «бочка меда» Леверье была испор¬
чена «ложкой дегтя». Используя уклонения в движении Мер¬
курия точь-в-точь по той же схеме, какую подсказал ему некогда
Араго, герой открытия Нептуна объявил о существовании
инфрамеркуриальной планеты. По данным Леверье, новая пла¬
нета, которую заранее окрестили Вулканом, должна была мель¬
кнуть на диске Солнца 22 марта 1877 г. На этот раз многие
астрономы, не сомневаясь в авторитете Леверье, без раздумий
прильнули к окулярам. Увы, предсказание не оправдалось. Пла¬
неты между Меркурием и Солнцем в природе не нашлось. Как
тонущий за соломинку, Леверье ухватился за одно-единственное
ошибочное наблюдение и даже выхлопотал для «свидетеля»
его правоты орден Почетного легиона. Но это, конечно, ничего
не изменило. Планеты между Меркурием и Солнцем не было
и нет.
Уклонения в движении Меркурия по своему характеру резко
отличались от тех, по которым был открыт Нептун. Особен¬
ности орбиты Меркурия получили объяснение лишь полвека
спустя в рамках общей теории относительности.
ПЛАНЕТА ИКС
Нептун удален от Солнца в среднем на 4,5 млрд км. Это
составляет 30 астрономических единиц и согласуется с прави¬
лом Тициуса — Боде совсем неважно. На один оборот вокруг
Солнца Нептун затрачивает 165 лет.
14 А. А. Гурштейн 417
Как мы уже рассказывали, первые зарисовки положения
Нептуна среди звезд выполнил в 1612—1613 гг. Галилео Гали¬
лей, однако он принял планету за обычную слабенькую звезду,
и открытие новой планеты задержалось на два с лишним сто¬
летия.
С открытием Нептуна — далекой трансурановой планеты —
границы Солнечной системы раздвинулись для человечества
почти вдвое. Сам собой на повестку дня встал следующий во¬
прос: а нельзя ли еще больше раздвинуть эти границы? Разве
открытие Нептуна кладет конец надежде обнаружить еще более
далекие — транснептуновые планеты? Откуда может возникнуть
уверенность, будто Нептун и есть крайняя, последняя планета
Солнечной системы?
Итак, за поиски? Нет, об этом не могло быть и речи.
По правилу Тициуса—Боде новая планета могла распола¬
гаться еще почти вдвое дальше от Солнца, чем Нептун. Даже
в крупный телескоп она будет выглядеть слабенькой звездоч¬
кой, каких на небе многие десятки миллионов! На один оборот
вокруг Солнца транснептуновая планета должна тратить лет
250—300. Это значит, что ее движение по небу среди звезд будет
очень медленным. Выделить такой объект по его ничтожному
смещению среди десятков миллионов обыкновенных слабых
звезд? Не приходит ли вам в голову, что поиски иголки даже в
самом большом стоге сена по сравнению с подобной задачей
покажутся сущим пустяком? Искать транснептуновую планету
без ясного плана по всему небу? Нет, это занятие совершенно
беспредметное.
Предстояло каким-нибудь образом максимально сузить круг
поисков.
Первой обсуждалась возможность пойти проторенной доро¬
гой. Если бы, наблюдая Нептун, удалось установить неправиль¬
ности в его движении, то можно было бы говорить и о вычисле¬
нии положения транснептуновой планеты. Но такой путь требо¬
вал предварительно нескольких десятков лет систематических
наблюдений движения Нептуна.
Представьте себе, что Нептун и гипотетическая транснепту¬
новая планета разошлись в противоположные точки своих ор¬
бит, находятся по разные стороны от Солнца. В таком взаимном
положении возмущающее притяжение транснептуновой пла¬
неты на Нептун будет исчезающе малым. Оно начнет постепенно
возрастать по мере сближения обеих планет. Но при периодах
обращения вокруг Солнца в сотни лет сближение планет будет
происходить в течение многих десятков лет. Чтобы почувство¬
вать неправильности в движении Нептуна, его надо система¬
тически наблюдать на значительном отрезке орбиты, по край¬
ней мере в течение 30—40 лет.
418
другой возможный вариант сужения поисков транснептуно-
вой планеты заключался в исследовании движения подходящих
комет. Если бы комета проходила невдалеке от гипотетической
транснептуновой планеты, то ее орбита под влиянием тяготения
неизвестной планеты могла бы несколько измениться. Однако
подходящие для этой цели кометы не попадались, да и этот ме¬
тод тоже требовал большого времени.
Третья возможность оказалась довольно неожиданной. Вы¬
яснилось, что учет влияния НепГуна не исчерпывает всех непра¬
вильностей в движении Урана. Уран уклонился и от своего
нового теоретического маршрута. Отклонения, правда, оказа¬
лись теперь уже совсем едва заметными — в 60 раз меньше
прежних. Но это был, образно говоря, кончик, и, ухватившись
за него, отчего было не попробовать «выудить» еще одну пла¬
нету!
Предсказаниями положения на небе возможного нового
члена Солнечной системы занялись сразу несколько астрономов
во Франции, Великобритании, США. Под названием Брахмы
указал положение неизвестнрй планеты из довольно необычных
соображений индийский астроном Кетакар. Но самыми горя¬
чими поборниками поисков новой планеты выступали амери¬
канцы Уильям Генри Пикеринг и Персиваль Ловелл.
Мы уже имели не один случай заметить, какую огромную
роль в развитии астрономической науки сыграли астрономы-
любители. Астрономическими исследованиями занимались сред¬
невековые монахи, рыцари и аптекари, пивовары и музыканты.
История астрономии богата примерами, когда вовсе не на долю
специалистов-профессионалов, а именно на долю любителей вы¬
падала честь выдающихся открытий, тонких наблюдений и обоб¬
щающих выводов.
Персиваль Ловелл тоже не был профессиональным астроно¬
мом. Судьба готовила ему ничем не примечательную карьеру
преуспевающего бизнесмена. Он родился 13 марта 1855 г. в
семье очень богатых родителей. Его отец был влиятельным бан¬
киром, его дядя — министром Соединенных Штатов. В этих ус¬
ловиях юный Ловелл мог скорее всего стать либо чванливым
прожигателем жизни, либо посвятить свои дни управлению от¬
цовским имуществом.
С блеском окончив аристократический Гарвардский универ¬
ситет, Ловелл действительно испытал силы в управлении хлоп¬
чатобумажными фабриками, банками и электрическими компа¬
ниями. Такое занятие пришлось ему, однако, не по вкусу: в нем
жил ученый, в его душе теснились восторженные воспоминания
о наблюдениях с небольшим телескопом, которые он мальчиш¬
кой вел с крыши отцовского дома.
Ловелл уезжает за границу и долгие годы путешествует по
свету, живет в Японии и в Корее, изучает чужой язык и чужие
14* 419
нравы, выполняет различные дипломатические поручения. К 38
годам в нем созревает, наконец, твердая уверенность, что астро¬
номия является его главным и истинным призванием. Ловелл
чувствует, что он призван продолжить те многообеща^ющие на¬
блюдения планет, которые успешно начал итальянец Скиапа¬
релли.
Скиапарелли исследовал каналы Марса. Ловелл верит на¬
блюдениям Скиапарелли, верит в возможность жизни на Марсе.
Человек широко образованный, математик, бизнесмен и путеше¬
ственник, Ловелл ставит дело на широкую ногу. Он ищет место
для новой обсерватории, рассчитанной специально для наблю¬
дений планет. Ловелл ищет повсюду: и в Альпах, и в горах
Алжира, и в Мексике, и в Калифорнии. В конце концов он оста¬
навливает свой выбор на вершине высотой в 2100 м над уров¬
нем моря в штате Аризона, неподалеку от города Флагстаффа.
Ловелл зовет эту вершину «Марс Хилл» — «Холм Марса».
Здесь, в сосновом лесу, он устанавливает телескопы и начинает
систематические наблюдения марсианской поверхности.
Скиапарелли увидел на Марсе 113 каналов. Ловелл довел
их число до 700. Отсюда, с «марсианского холма», он начал ве¬
ликий спор о существовании на Марсе разумной жизни.
Превосходные наблюдения Марса принесли Ловеллу и его
Флагстаффской обсерватории широкую известность. Флагстафф
становится центром планетных исследований. Ловелл неуклонно
расширяет круг своих интересов. Он включается в поиски транс-
нептуновой планеты, в поиски «планеты Икс».
В 1905 г. Ловелл публикует прогноз предполагаемого поло¬
жения планеты Икс на небе. Он повторяет путь Адамса и Ле¬
верье: по малым остаточным уклонениям в движении Урана
предвычисляет положение и вид девятой планеты Солнечной
системы. Однако поиски новой планеты никак не ведут к цели.
Десятки раз обнаруживает Ловелл на фотографиях переме¬
щающиеся объекты, но каждый раз эти объекты оказываются
очередными астероидами.
Трудность стоявшей перед Ловеллом задачи намного превос¬
ходит трудность открытия Нептуна. Ведь по расчетам планета
Икс должна была выглядеть в 100 раз слабее Нептуна. Похо¬
жих на нее звезд, даже в сравнительно небольшой области по¬
исков, насчитываются многие миллионы. Представьте себе ог¬
ромный театральный зал, на полу которого рассыпаны в хаоти¬
ческом беспорядке миллионы крохотных бусинок. А вы, забрав¬
шись на галерею, ставите себе целью найти одну из этих буси¬
нок, очень медленно перемещающуюся среди остальных. Да,
в такой ситуации очень трудно уповать на везение, на счастли¬
вую случайность.
Десять лет Персиваль Ловелл со своими помощниками не¬
утомимо ищет в небесах новую планету. Время от времени он
420
откладывает наблюдения и вновь принимается за вычисления,
стараясь привлечь уже не только данные о движении Урана,
но и накапливающиеся данные о движении Нептуна. Планета
Икс должна быть обнаружена в созвездии Близнецов — Ловелл
не сомневается в этом. Энергия ученого по-прежнему неиссяка¬
ема, но здоровье его уже расшатано бессонными ночами и по¬
стоянным нервным перенапряжением.
В 1916 г. Ловелл внезапно умирает от разрыва сердца. Его
хоронят, по завещанию, среди сосен на вершине Марс Хилла,
у телескопов, где он наблюдал каналы Марса и охотился за
планетой Икс.
Три года спустя Уильям Пикеринг, один из ведущих астро¬
номов Соединенных Штатов, подтверждает расчеты Ловелла.
«...Я полагаю, — заявляет он, — что планета Икс медленно
пересекает созвездие Близнецов, где и будет обнаружена». На
созвездие Близнецов нацеливается огромный фотографический
инструмент горной обсерватории Маунт Вилсон. Однако наблю¬
дения вновь не приносят результата. Пройдет более 10 лет,
прежде чем выяснится, что изображение сфотографированной
во время этих поисков планеты Икс попало на крохотный де¬
фект фотопластинки. Пятнышко в фотоэмульсии совпало с едва
видимым диском планеты. Открытие планеты Икс не состоялось.
В 1929 г. вновь включается в поиски оборудованная новым
инструментом планетная обсерватория Ловелла близ Флаг-
стаффа. На деньги брата Персиваля Ловелла здесь устанавли¬
вается первоклассный фотографический телескоп. Одновременно
судьба посылает на обсерваторию еще одного усидчивого люби¬
теля астрономии. Его звали Клайд Томбо. В 1929 г. ему испол¬
нилось 23 года. Он был сыном бедного фермера, старшим из
пятерых детей. Скудные средства родителей не позволяли
Клайду даже мечтать о высшем образовании. Едва он кончил
школу, как должен был всецело заняться помощью отцу на
ферме.
Клайд увлекся астрономией с 12 лет. Он запоем читал астро¬
номические книжки. Денег на телескоп у него, разумеется, не
было. Поэтому он стал осваивать постройку телескопа собст¬
венными руками. Это занятие поглощало все его свободное
время. Он искал подручные материалы. Он рыл погреб и при¬
спосабливал его под мастерскую для шлифовки стекол. Он де¬
лал трубу для телескопа из досок, а потом пускал в ход части
старого молочного сепаратора и соломоразбрасывателя.
В конце концов Клайд Томбо научился строить неплохие
телескопы. Темными безлунными ночами, не ведая усталости,
он делал зарисовки Юпитера и Марса. Он набрался смелости
узнать мнение о своих зарисовках настоящих астрономов, спе¬
циалистов по планетам. Он отослал их во Флагстафф.
421
^Ответ был кратким и деловым. Юного Томбо приглашали
на работу в обсерваторию.
Отец и мать пошли навстречу заветной мечте старшего сына.
Родители наскребли ему денег на билет до Флагстаффа. Денег
на обратную дорогу у Клайда при себе не было.
В 1929 г. Клайд Томбо приступил к работе астронома-наблю-
дателя на новом фотографическом телескопе Ловелловской об¬
серватории, предназначенном специально для поисков транснеп¬
туновой планеты. Трудно описать, сколь кропотливой, однооб¬
разной и тяжелой была эта работа.
Клайду Томбо поручили фотографировать звездное небо и
исследовать полученные фотопластинки. Последнее и было са¬
мой монотонной, трудоемкой и утомительной частью дела.
Всю зону поисков Клайд разделил на маленькие участки.
Каждый участок неба он фотографировал трижды, с переры¬
вами в две-три ночи. На одной фотопластинке получалось у него
в среднем по 160 тысяч точек — изображений звезд. И ему пред¬
стояло найти то единственное слабое изображение, которое за
две-три ночи едва заметно сместилось относительно остальных
«неподвижных» звезд.
Для поисков неуловимой планеты Икс Клайду служил при¬
бор под названием бланк-компаратор. В прибор помегцались
две последовательно полученные пластинки одного и того же
участка неба. С помощью перекидывающегося зеркальца наблю¬
датель мог видеть в микроскоп блинк-компаратора попеременно
одну из двух заложенных пластинок — поочередно то левую, то
правую. Он должен был добиться такого расположения пла¬
стинок в приборе, чтобы изображения одних и тех же звезд
слились воедино. Тогда при перекидывании зеркальца все изоб¬
ражения оставались на месте. Если же какое-нибудь изображе¬
ние на одной из пластинок оказывалось смещенным, то при пе¬
рекидывании зеркальца блинк-компаратора оно начинало «пры¬
гать».
Чтобы отыскать планету Икс, Клайду Томбо необходимо
было одно за другим просматривать с помощью блинк-компа¬
ратора все изображения на каждой паре пластинок. Иногда он
сталкивался с дефектами фотоэмульсии. Тогда ему приходилось
пускать в ход третью, контрольную фотопластинку того же уча¬
стка неба.
Просматривая фотопластинки, Клайд многократно открывал
движущиеся изображения, но все это были очень быстро сме¬
щающиеся объекты, и вычисления показывали, что он натолк¬
нулся на очередной астероид.
Томбо работал по семь дней в неделю, без выходных. Днем
каждый день, без исключений, он сидел за блинк-компаратором.
Свободными могли случайно оказаться некоторые ночи, когда
из-за плохой погоды он лишался возможности фотографировать
422
небо. С течением времени работа становилась все более трудо¬
емкой, поскольку в поисках планеты Икс Томбо приближался
к полосе Млечного Пути. И здесь число слабых звезд стало
заметно повышаться, доходя до 400 тысяч на каждой из пла¬
стинок.
В «Сказках об Италии» Максима Горького есть скупая и
очень точная характеристика Христофора Колумба. Горький
говорит, что Колумб — мечтатель, «который много пострадал
за то, что верил, и победил потому, что верил». В таком же
положении мечтателя, который верил, оказался Клайд Томбо.
Его работа длилась уже целый год. Он просмотрел с по¬
мощью блинк-компаратора миллионы звездных изображений.
Сотни тысяч раз он наталкивался на «дрожания» изображений,
которые вызывались преимущественно фотографическими де¬
фектами. Но ведь каждая из этих ложных «планет» требовала
дополнительной проверки на третьей пластинке. Многие смея¬
лись над работой Клайда, считая всю эту затею с поисками пла¬
неты Икс пустой тратой времени. Шансы на успех казались
равными нулю.
И однако Клайд обнаружил планету Икс. Сообщение об
этом открытии было сделано 13 марта 1930 г., в 75-летнюю
годовщину со дня рождения Персиваля Ловелла.
Сотрудники ^ Ловелловской обсерватории долго ломали
голову, как им назвать вновь открытую девятую планету Сол¬
нечной системы. И они пришли в восторг от идеи, которую
случайно подала в разговоре одиннадцатилетняя девочка. Но¬
вую планету назвали именем греческого бога подземного цар¬
ства Плутона. Таким образом, во-первых, не нарушалась тради¬
ция в наименовании планет, во-вторых, название очень подхо¬
дило для последней из известных планет и, в-третьих, первые
буквы названия были инциалами организатора поисков планеты
Икс основателя обсерватории Персиваля Ловелла.
Уильям Пикеринг'Противится тому, что вся слава предсказа¬
ния новой планеты приходится на долю Персиваля Ловелла. И
он успокаивается только тогда, когда ему в голову приходит
замечательная мысль: две первые буквы ПЛ в названии нового
члена Солнечной системы и его астрономический знак надо рас¬
шифровывать не как Персиваль Ловелл, а как Пикеринг—Ло¬
велл.
Прошли годы, и новые исследования по небесной механике
внесли в историю открытия Плутона еще один любопытный
штрих. И расчеты Персиваля Ловелла, и все последующие про¬
гнозы положения на небе планеты Икс оказались ошибочными.
Из неправильностей в движении Урана вывести орбиту планеты
Икс было вообще невозможно — Плутон оказался на теорети¬
чески предсказанном месте в созвездии Близнецов совершенно
423
случайно. Но важно, что такой счастливый случай выпадает
лишь на долю тех, кто неустанно работает.
На долю Клайда Томбо действительно выпал счастливый
случай. Выпал только потому, что он без устали, не щадя сил
и времени, искал новую планету. А если бы он не искал ее,
сидел бы сложа руки, то такого счастливого случая в его жизни
и не произошло бы.
Как выяснилось, наиболее точный прогноз положения транс¬
нептуновой планеты опубликовал в 1911 г. астроном из Индии
Кетакар. Прогноз выглядел недостаточно доказательным, и на
него, к сожалению, не обратили серьезного внимания. До своей
смерти в августе 1930 г. Кетакар несколько лет тяжело болел
и уже не имел возможности узнать об открытии Плутона.
Орбита Плутона оказалась очень странной и вовсе не под¬
чиняющейся правилу Тициуса — Боде. Она вытянута настолько
сильно, что временами Плутон движется даже внутри орбиты
Нептуна. Такое явление как раз наблюдается в период с 1979
по 1999 гг. Эти странные обстоятельства наводили даже кое-кого
из астрономов на мысль, что Плутон — не настоящая планета,
а получивший некогда самостоятельность один из спутников
Нептуна.
Особенности движения Плутона со всей остротой подчерк¬
нули важность решения центральной проблемы небесной меха¬
ники— проблемы устойчивости Солнечной системы. Какова
дальнейшая судьба Солнечной системы? Действительно ли пла¬
неты Солнечной системы испытывают на себе лишь небольшие
взаимные возмущения, оставаясь на своих местах в течение
сотен миллионов и миллиардов лет, или же положения их под¬
вержены неуклонным систематическим изменениям, так что по
прошествии некоторого времени картина Солнечной системы
может неузнаваемо измениться? Проблема устойчивости Сол¬
нечной системы в общем ее виде остается пока для небесной
механики неразрешимой.
ГТосле открытия Плутона Томбо получил стипендию и окон¬
чил университет. Всю последующую жизнь он посвятил систе¬
матическому обследованию звездного неба. С начала тридцатых
до сороковых годов он провел у блинк-компаратора 7000 часов
и просмотрел десятки миллионов изображений. Чего только он
не находил на фотопластинках: сотни новых астероидов, около
двух тысяч переменных звезд, он наталкивался на десятки ты¬
сяч галактик. Не было только среди его открытий ни одной но¬
вой планеты.
В 1956 г. маститый профессор астрономии из университета
штата Нью-Мексико Клайд Томбо тряхнул стариной и осуще¬
ствил еще один важный проект поисков гипотетического слабого
небесного светила. Это было время — еще до запуска первого
в мире искусственного спутника Земли — когда в связи с дости¬
424
жениями ракетной техники в научных кругах разных стран
оживленно обсуждалась степень реальности в ближайшем буду¬
щем длительных космических полетов, в том числе полетов на
Луну. А что если в окололунном пространстве незаметно для
самых опытных глаз, вблизи от яркого диска Луны, прячется
один или даже несколько ее спутников? Не станут ли эти спут¬
ники, если они, паче чаяния, существуют, серьезным препятст¬
вием для полетов на Луну?
Профессор Томбо и его помощники, после тщательной под¬
готовки, провели на трех телескопах Ловелловской обсервато¬
рии многократное фотографирование окололунного простран¬
ства во время полного лунного затмения в ночь с 17 на 18
ноября 1956 г. Затем последовали так хорошо знакомые Томбо
десятки часов кропотливых поисков за окуляром блинк-компа¬
ратора. Ответ — как и при поисках* трансплутоновой планеты —
оказался отрицательным. По оценкам Томбо, примененная гм
методика гарантировала обнаружение в окрестностях Луны
любого, даже очень темного тела с поперечником более 30 мет¬
ров. Таких спутников у Луны не оказалось. Но ведь и отрица¬
тельный ответ для развития науки — ответ, тоже имеющий
огромное значение.
• Отсутствие у Луны своих естественных спутников, на кото¬
рое указал профессор Томбо, полностью подтвердилось в даль¬
нейшем при выполнении многочисленных космических экспери¬
ментов. Но, возвращаясь к теме нашего раздела, что же можно
сказать сегодня о новых планетах Солнечной системы? Может
ли существовать десятая — трансплутоновая — планета? Да,
может. Но искать ее следует среди объектов слабее 16—17-й
звездной величины — такой ответ дали работы Клайда Томбо.
Для поисков трансплутоновой планеты требуются гораздо
более крупные телескопы, чем тот, который был в распоряже¬
нии Томбо. А чем крупнее телескоп, тем меньший участок неба
попадает в его поле зрения и тем более трудной становится
задача систематического обзора неба. Если использовать для
такой работы, например, 2,5-метровый телескоп, то на фотогра¬
фирование одного только пояса зодиака понадобится 100 лет
непрерывной работы в каждую безлунную ночь. Пока такая
задача представляется для астрономов непосильной.
Теоретические предсказания трансплутоновой планеты, как
правило, основываются на анализе древних и современных на¬
блюдений кометы Галлея. Орбита этой кометы сильно вытя¬
нута, и в отдалении от Солнца — в афелии — комета Галлея
может испытывать на себе возмущающее действие трансплуто¬
новой планеты. Годятся для поисков новой планеты и другие
кометы с большим периодом обращения вокруг Солнца. Иссле¬
дования в этом направлении до последнего времени выполня¬
лись неоднократно.
425
Один из прогнозов положения трансплутоновой планеты,
названной им по имени великого индуистского бога-охранителя
Вишну, принадлежит уже упоминавшемуся астроному из Индии
Шри Венкатеша Кетакару. Еще в 1911 г. он считал, что планета
находится на расстояии около 60 астрономических единиц от
Солнца, обращается с периодом 458 лет и на 1 января 1911 г.
имеет среднюю долготу 289°25'42".
Справедлив ли этот прогноз настолько же, насколько ока¬
зался точным прогноз Кетакара в отношении Плутона, покажет
будущее. Наука не стоит на месте. Безусловно, будут найдены
новые методы поисков удаленных тел Солнечной системы, и
трансплутоновые планеты — если только они вообще сущест¬
вуют — будут обнаружены. Обнадеживающие косвенные свиде¬
тельства поступили в научную литературу уже сегодня: их дал
анализ возмущений в движении по Солнечной системе запущен¬
ной в 1972 г. автоматической станции «Пионер-10». По предва¬
рительным оценкам после 15 лет полета «Пионера» масса деся¬
той планеты может оказаться в 5 раз больше земной, а орбита
иметь значительный эксцентриситет. Косвенные данные, ко¬
нечно, никак не заменяют прямого подтверждения, но, воз¬
можно, что открытие десятой планеты теперь уже не за горами.
ПРИЗРАЧНЫЕ ВЕЛИКАНЫ
Помимо больших планет, их спутнииов и малых планет —
астероидов, в семью Солнца входят еще и «хвостатые чудо¬
вища» — кометы.
«Комета» — слово греческое, в переводе на русский язык
значит «волосатая». Люди обратили внимание на кометы уже
в незапамятные времена. Да и как было не заметить зрелища
столь редкостного и ужасающего, пострашнее любого солнеч¬
ного затмения: восходит в ночи неведомое туманное светило,
вечер от вечера оно неудержимо разгорается, разбухает и в
конце концов может блистать настолько ярко, что затмевает
даже царицу ночи Луну. А из недр незваной гостьи вырывается
наружу и охватывает небосвод бледный косматый хвост!
По сравнению с остальными упорядоченно расположенными
членами Солнечной системы, даже по сравнению с астероидами,
многие кометы кажутся, можно сказать, «беспризорными».
Орбиты комет выделяются среди орбит других известных
небесных тел. В большинстве случаев они представляют собой
очень сильно вытянутые эллипсы. Ближайшие к Солнцу точки
кометных орбит чаще всего лежат внутри орбиты Меркурия.
А на обратном пути, удаляясь от Солнца, кометы обычно выхо¬
дят далеко за орбиту Сатурна.
Эллипс, хотя бы и сильно вытянутый, — это замкнутая кри¬
вая. Кометы, движущиеся по эллипсам, уходят от Солнца, но
426
рано или поздно вновь возвращаются. Однако существуют и
такие кометы, которые движутся по незамкнутым кривым: пара¬
болам или гиперболам. Никто до сих пор с уверенностью не
знает, откуда они приходят. Неожиданно появившись, проно¬
сятся они мимо Солнца и вновь скрываются с глаз земных на¬
блюдателей, навечно покидая пределы Солнечной системы.
В течение тысячелетий вообще все кометы — а древние вави¬
лоняне, индусы, египтяне, китайцы, армяне, греческие хронисты
и русские летописцы до изобретения телескопа оставили нам
память о появлениях примерно 400 комет—относили именно
к разряду такого рода пришельцев: неизвестно было, откуда
они приходят, неизвестно — куда исчезают. Только Эдмонд Гал¬
лей, известный нам близкий друг Ньютона, в конце XVII в.
впервые высказал догадку о периодическом возвращении к
Солнцу одной и той же кометы.
Сам Галлей наблюдал эту комету в 1682 г. Переворошив
тома старинных хроник и рукописей, Галлей собрал воедино
сведения о наблюдениях всех ярких комет за предшествующие
350 лет. При сравнении особенностей появления комет в преж¬
ние годы у него окрепла уверенность, что виденную им самим
комету до него наблюдали уже дважды. Она возвращается
к Солнцу примерно через каждые 76 лет.
Галлей предсказал, что очередное появление этой кометы
может произойти около 1758 г. Закон всемирного тяготения
к этому времени уже получил в Европе повсеместное признание,
и французские астрономы почувствовали в себе силы предвы-
числить момент ее возвращения к Солнцу с «астрономической
точностью». За дело взялись Клеро и Лаланд, которые вывели
необходимые алгебраические формулы. А огромную вычисли¬
тельную работу выполнила вручную (рождения быстродейст¬
вующих электронно-вычислительных машин оставалось ждать
еще двести лет) обаятельная госпожа Лепот — жена известного
парижского механика и часовщика. Она изучала естественные
науки, много занималась философией, математикой и была
достойной дочерью века, который получил название «века про¬
свещения».
С именем госпожи Лепот связана красивая легенда, которую
неосмотрительно подхватил Камиль Фламмарион, после чего
она стала переходить из книги в книгу, обрастая подробностями.
Будто бы один из французских путешественников-натуралистов
вывез в ту пору из стран Востока скромный цветок, который в
честь прославленной вычислительницы он назвал лепотией. Не¬
которое время спустя, когда цветок прижился в европейском
климате, его переименовали в гортензию. Однако, памятуя
о том, что цветок был первоначально назван в честь мадам
Лепот, легенда утверждала, что Гортензия — одно из имен не¬
утомимой труженицы. Именно такую версию повторял и автор
427
настоящей книги в ее первом издании. Однако красивая ле¬
генда, к сожалению, не соответствует фактам. Памятником гос¬
поже Лепот остался не цветок гортензия, а ее безошибочный
математический прогноз. Предвиденная Галлеем * яркая ко¬
мета— впоследствии ее справедливо назвали кометой Галлея —
действительно засияла на земном небосводе в тот самый срок,
который уточнила для нее мадам Лепот. Комета появилась как
Семидесятиметровый холи^овый гобелен из Байё рассказывает о завоевании
Англии норманнами. На нем самое раннее в Европе изображение кометы Гал¬
лея, запечатленное теми, кто видел ее воочию. Король Гарольд сидит на
троне в предчувствии беды, а люди следят за кометой Галлея, появившейся
незадолго до битвы при Гастингсе, весной 1066 г. Надпись поясняет: Юни
дивятся звезде»
хороший поезд без нарушения «графика», в точности по состав¬
ленному для нее «расписанию». То было очередной значитель¬
ной победой закона всемирного тяготения.
К какому времени относят историки астрономии первые до¬
стоверные наблюдения кометы Галлея? Китайские астрономы
настаивают, что победоносный царь By отметил ее появление
в 1057 г. до н. э. Они считают, что описания комет 613, 466, 240
и 164 гг. до н. э. также относятся именно к комете Галлея, но
все эти отождествления до сих пор остаются спорными. Специа¬
листы сходятся лишь на том, что бесспорно о комете Галлея
идет речь в сообщении из книги времен ханьской династии
«Очертания вселенского зеркала»; эти наблюдения выполнены
в августе — сентябре 87 г. до н. э. Если принять такую дату за
исходную, то, следовательно, исторические документы свиде¬
тельствуют о наблюдениях кометы Галлея при 27 ее приближе¬
ниях к Солнцу. В последний раз ее прохождение близ Солнца
произошло 9 февраля 1986 г. Через 2 месяца, 11 апреля, комета
428
более всего приблизилась к Земле — их разделяло в этот момент
60 млн км. Все эти величины были предвычислены за 5 лет до
появления кометы.
Астрономы в шутку называют кометы «видимой пустотой».
Хотя земным наблюдателям они и кажутся иногда чудовищно
громадными, массивными телами, на самом деле массы их исче¬
зающе малы.
Уходя далеко от Солнца, кометы попадают в зоны низких
температур, где даже газы сжижаются и затвердевают. Тело
кометы —это смерзшиеся обломки камней, пыль, грязь, лед,
молекулы газов. Когда комета, двигаясь по своей сильно вытя¬
нутой орбите, начинает приближаться к Солнцу, составляющие
ее вещества частично испаряются. Голова кометы за счет этого
расширяется и может превзойти по размерам даже Солнце.
А за головой кометы вырастает длиннейший хвост, направлен¬
ный всегда в сторону от Солнца. Таким образом, когда комета,
обогнув Солнце, отправляется в обратный путь, она как бы пя¬
тится хвостом вперед.
Длина кометных хвостов в иных случаях в несколько раз
превышает расстояние от Земли до Солнца. Но хвосты комет
настолько разрежены, «пусты», что через них можно наблюдать
все звезды. Когда комета оказывается между Землей и Солн¬
цем, то на диске Солнца не заметно ни малейшего потемнения.
Исследователи комет с благодарностью вспоминают большой
вклад, который внес в XIX в. в изучение кометных форм
Ф. А. Бредихин, один из директоров Пулковской обсерватории.
Высшая награда Академии наук СССР за выдающиеся работы
по астрономии носит название медали имени Ф. А. Бредихина.
В 1981 г. близ города Заволжска Ивановской области в быв¬
шем имении астронома открыт общественный музей Ф. А. Бре¬
дихина. Это первый в РСФСР музей, посвященный жизни и
деятельности ученого-астронома. В 1983 г. в музее прошли пер¬
вые Бредихинские чтения, на которых большое внимание было
уделено современному состоянию кометных исследований.
Ф. А. Бредихин дал подробную классификацию кометных
хвостов и указал на причины, по которым они возникают. Идеи
Бредихина нашли подтверждение в тончайших по технике ис¬
полнения опытах П. Н. Лебедева, замечательного руского фи¬
зика, который впервые экспериментально обнаружил давление
света.
Оказалось, что свет обладает свойством чисто механически
давить на всякую поверхность, точно так же как давит на лю¬
бой предмет порыв ветра. Именно давление света могло при¬
вести в свое время к выметанию легких частиц из близких к
Солнцу областей протопланетного облака. Именно давление
света наряду с некоторыми другими факторами и формирует
429
Комета Беннета, сфотографированная в ночь со 2 на 3 апреля 1970 г. в Аба-
ст у майской астрофизической обсерватории АН Г рузинской ССР
430
«невесомые» кометные хвосты, заставляя их всегда распола¬
гаться в противоположном от Солнца направлении.
Яркая комета —одно из красивейших небесных явлений. Ни
летописцы, ни астрологи, ни писатели никогда не упускали слу¬
чая дать описание этого на редкость своеобразного зрелища. Оно
заставляет вспомнить о разнообразии и величественности окру¬
жающего нас мира, наводит на размышления.
В «Войне и мире» Льва Толстого Пьер Безухов едет по тем¬
ной полуночной Москве и расс\1атривает комету накануйе Оте¬
чественной войны 1812 г.
«.. .При въезде на Арбатскую площадь огромное простран¬
ство звездного неба открылось глазам Пьера. Почти в середине
этого неба над Пречистенским бульваром, окруженная, обсы¬
панная со всех сторон звездами... стояла огромная яркая ко¬
мета. .. Пьер радостно, мокрыми от слез глазами, смотрел на
эту светлую звезду, которая как будто, с невыразимою быстро¬
той пролетев неизмеримые пространства по параболической
линии, вдруг, как вонзившаяся стрела в землю, влепилась тут
в одно избранное ею место на черном небе и остановилась, энер¬
гично подняв кверху хвост, светясь и играя своим белым светом
между бесчисленными другими мерцающими звездами.. .»
Это была знаменитая комета 1811 г., «которая предвещала,
как говорили, всякие ужасы и конец света».
Вид огромных кометных хвостов действительно издавна
внушал людям суеверный трепет. В кометах видели «вестников
божьего гнева», грозные небесные знамения, которые предре¬
кают отдельным людям и целым народам нашествия врагов,
моровые поветрия, кровавые междоусобицы, неурожаи, пожары,
наводнения и всяческие другие несчастья.
Одна из ярких комет появилась на небосклоне Древнего
Рима в 44 г. до н. э. спустя несколько дней после убийства
Юлия Цезаря. Римляне полагали, что sidus Julium — светило
Юлия — возвещает о вознесении усопшего императора на небо.
«... Среди других божественных знаков, — повествует Плу¬
тарх, — была такл<е великая комета; она сверкала очень ярко
в течение семи ночей после убийства Цезаря, потом исчезла...».
«.. .Во всяком случае, — вторит Плутарху древнеримский исто¬
рик Светоний, — когда во время игр.. .в честь его обожествле¬
ния. . .хвостатая звезда сияла в небе семь ночей подряд, появ¬
ляясь около одиннадцатого часа, то все поверили, что это душа
Цезаря, вознесенного на небо. Вот почему изображается он со
звездою над головой». Об этой комете сочли необходимым упо¬
мянуть Сенека, Плиний Старший и многие другие римские
авторы. Ее изображение помещено на нескольких монетах эпохи
Октавиана Августа, преемника Цезаря.
Воображение людей рисовало в связи с кометами удручаю¬
щие сцены. «.. .Сотни людей видели ее, — повествует француз¬
431
ский очевидец кометы 1527 г., — и всем она казалась кровавого
цвета и длинной. На вершине ее различали согнутую руку, дер-
жашую тяжелый меч и как бы стремящуюся им поразить.. .По
обеим сторонам от лучей кометы видели множество,секир, кин¬
жалов и окровавленных шпаг, среди которых множество отруб¬
ленных голов со взъерошенными волосами и бородами...»
Комета 1527 г. по представлениям
современников
С очередным возвращением кометы Галлея в 1910 г. русское
духовенство в городе Самаре (теперь Куйбышев) раздавало
особое заклинание: « .. .Ты черт, сатана.. .Не притворяйся звез¬
дой небесной. Не обмануть тебе православных, не спрятать
хвостища богомерзкого, ибо нет хвоста у звезд господних.. .Сви¬
репая, змеища лютая, хвостища поганая.. .Обмокни хвост в
реку огненную, да почернеет он, да опалится он, да изжа¬
рится. ..»
Уже в XIX в. вера в «дурное влияние» комет начала ослабе¬
вать. Но даже ученых еще несколько пугала мысль о послед¬
ствиях возможного соприкосновения Земли с хвостом кометы.
Из-за чрезвычайной разреженности вещества в хвосте кометы
такое соприкосновение, однако, опасности не представляет.
В 1910 г., когда самарское духовенство проклинало бого¬
мерзкий хвостище, в ночь с 18 на 19 мая Земля прошла через
хвост кометы Галлея. Если бы астрономы не предупредили об
этом, то, наверное, никто бы ничего и не заметил.
Теперь астрономы в подавляющем большинстве случаев уве¬
ренно предсказывают появление старых, уже наблюдавшихся
ранее комет. Они теряют их только тогда, когда кометы распа¬
даются на части и становятся невидимыми. Так бывало уже
много раз: кометы рассыпались на части даже на глазах зем¬
ных наблюдателей.
Теоретические расчеты показали, что на периферии Солнеч¬
ной системы —на огромных удалениях в 150 тысяч астрономи-
432
L^ y. Lpfa/.L».^4 . i ^
^^ЛлИа^ £MAO tcH^fr ЙСГ» А^Д4
^ItMf^ni КГЬДоГк1^Ю с#/^#кь f
Страница старинной русской книги с изображением небесного знамения
в Смоленске: ^ ... а стояла оно я камета в полскую сторону»
15 А. А. Гурштейн
433
ческих единиц — должен существовать неистощимый запас ос¬
колков допланетного вещества, т. е. кометных ядер со средними
размерами в несколько километров. Это предполагаемое «по¬
метное облако» Солнечной системы носит названце облака
Эпика — Оорта по имени теоретически исследовавших его
астрономов. Британский журналист окрестил его сокращенным
названием; ЭОО.
В 1980 г. опубликована идея лауреата Нобелевской премии
физика Л. Альвареса, Ф. Азаро и Э. Мишель, что массовое вы¬
мирание динозавров в конце мелового периода (65 миллионов
лет назад) связано с ударом в Землю кометы или астероида.
Основание для такого предположения: повышенная концентра¬
ция металла иридия в тончайшем геологическом слое, отделяю¬
щем меловой период от следующего за ним третичного. Иридий
редок на Земле, но в гораздо больших концентрациях встреча¬
ется в составе комет и астероидов. Авторы полагали, что при
столкновении Земли с кометой или астероидом в воздух было
поднято такое количество пыли, которое надолго погрузило
поверхность Земли в сумерки и резко изменило на планете кли¬
матические условия. Это-то, по их мысли, и привело к массо¬
вому вымиранию динозавров и некоторых других видов живот¬
ных.
Идея Л. Альвареса и его соавторов получила косвенное под¬
тверждение в палеонтологическом анализе всех прочих массо¬
вых вымираний живых организмов на Земле, что случалось не
раз. Обнаружено, что массовые вымирания повторялись с пе¬
риодичностью в 26—28 млн лет. По геологическим данным с
близкой периодичностью наступали на Земле пики активности
в образовании кратеров, причем для последних ста млн лет
отмечается полная синхронность этих двух процессов; массовое
вымирание живых организмов и «ливни комет», порождающие
кратеры, происходили за 38, 65 и 91 млн лет до нащих дней.
Невольно напрашивается вопрос: не существует ли постоян¬
ной причины, которая каждые 26—28 млн лет воздействует на
облако Эпика — Оорта и порождает «ливни комет». И вот вам
пример, как «выпекаются» гипотезы. Нужна причина? Пожа¬
луйста! Прохождение звезды. Допускаем, что у Солнца есть
темный спутник — звезда, движущаяся вокруг Солнца по очень
вытянутой орбите с периодом 26—28 млн лет. Приближаясь к
Солнцу, этот спутник выбивает из ЭОО множество комет, кото¬
рые устремляются к центру Солнечной системы; некоторые из
них попадают в Землю. Все, о чем мы сказали сейчас, пока что
умозрительные догадки. Но теоретически вычислена масса неви¬
димого спутника Солнца: от 1/3 до 1/12 солнечных масс. Ему
придумано название Немезида — в честь древнегреческой бо¬
гини возмездия. И даже начались его поиски на небе.
Далеко не все астрономы согласны с существованием Неме¬
434
зиды и приводят серьезные возражения против изложенных
выше взглядов. Вместе с тем, наличие ЭОО на сегодня как
будто общепризнано, и есть смысл продолжать анализ возмож¬
ных причин регулярных всплесков «кометных ливней».
Кометы — хрупкие, недолговечные светила. «Смерть» их
заключается в очень медленном, постепенном рассеивании ве¬
щества по всей орбите. Плотность такого роя вещества стано¬
вится настолько ничтожной, что он уже не светится в солнеч¬
ных лучах.
Кометы — еще в большей степени, чем астероиды, — могут
помочь раскрыть тайну происхождения Солнечной системы.
Почему возникли и блуждают среди планет эти призрачные
великаны? Что это — остатки протопланетного вещества? Или
встреченные и притянутые Солнцем межзвездные образования?
Ядро кометы Галлея как оно сфотографировано с советского космического
аппарата «Вега-2» 9 марта 1986 г. Обработка изображения с помощью ЭВМ
выполнена в Институте космических исследований АН СССР
Некоторым из них, движущимся по незамкнутым кривым, уда¬
ется преодолеть солнечное тяготение и уйти обратно в межзве¬
здное пространство, другие переходят на эллиптические орбиты
и оказываются в числе постоянных членов Солнечной си¬
стемы — так ли это?
Больше всего новых сведений о составе и строении комет
астрономы получили во время возвращения к Солнцу знамени¬
,5* 435
той кометы Галлея в 1985—1986 гг., когда к ней устремилась
целая флотилия космических аппаратов. Поочередно 6 и 9
марта 1986 г. вплотную к комете приближались советские кос¬
мические аппараты «Вега-1» и «Вега-2», в то же самое время
рядом с ней прошли два японских аппарата «Сакигаке» («Пио¬
нер») и «Суйсей» («Комета») и космический аппарат «Джотто»,
сконструированный коллективными усилиями ряда европейских
стран. Эти полеты были наглядным примером плодотворного
международного сотрудничества.
Благодаря данным наземного слежения за кометой и осо¬
бенно измерениям с двух советских станций «Вега» аппарат
«Джотто» 14 марта 1986 г. удалось провести через голову ко¬
меты всего в шестистах километрах от ее центральной части —
ядра. Он словно вонзился в комету, и фотографии запечатлели
ядро, которое напоминает картофелину — однородное тело не¬
правильной формы с кратерами и холмами длиной около 14 и
поперечником в 7 км. Как картофелина защищена плотной ко¬
журой, так и ядро кометы окружено темной пылевой коркой,
из-под которой вырываются временами в окружающее прост¬
ранство мощные струи газа, питающие величественный «шлейф»
кометного хвоста.
Однако мы уже прикоснулись к другой важной теме—ре¬
зультатам исследования околоземного пространства с помощью
средств современной ракетно-космической техники.
КОСМИЧЕСКАЯ- ЭРА
«От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него
к практике — таков диалектический путь познания истины, по¬
знания объективной реальности» *) — в этом высказывании
В. И. Ленина предельно лаконично сформулирован тот метод,
с помощью которого материалистическая наука расширяет пред¬
ставления человека об окружающем мире.
Галактика, Солнце, планеты. Земля, океаны, материки, горы,
леса, животные существуют вне зависимости от желания или
нежелания отдельных людей, вне зависимости от степени наших
знаний об их особенностях. Они находились бы на своих местах,
даже если бы какие-нибудь Петя, Ваня или Маша вовсе ничего
не слышали об их существовании. А это значит, что они суще¬
ствуют помимо сознания людей — существуют объективно.
Звезды и планеты, свет и поле тяготения Земли, вся При¬
рода и созданные человеком предметы, взаимодействуя и сосу¬
ществуя, дают знать о себе во множестве процессов и явлений.
Наблюдая такие процессы и явления, ученый вправе делать
умозаключения о породивших их причинах, обобщать единич-
♦) Ленин В. й./УПолн. собр. соч. — Т. 29. — С. 152—153.
436
ные разрозненные факты в научную теорию. Так от живого со¬
зерцания он переходит к установлению законов Природы, к аб¬
страктному мышлению.
Абстрактное мышление не может существовать вне живых
людей. Оно есть результат умственной деятельности того или
иного ученого, оно неотъемлемо от сознания человека, стало
быть, оно субъективно и может быть ошибочным. Более того,
верные идеи могут быть не восприняты обществом; известны
случаи, когда общество тяготело именно к ошибочным взглядам.
Истинность научной теории может быть доказана только
подтверждением всех ее положений и всех вытекающих из нее
следствий в ходе дальнейших поисков, в результате поставлен¬
ных в соответствии с этой теорией специальных экспериментов.
Только такое испытание теории на практике и позволяет судить
о ее правильности.
Проверяя полученные из теории следствия с помощью нового
эксперимента, ученый обращается с вопросом к Природе: «Я по¬
дозреваю, что эта теория верна. Верна ли она?» Если следствие
ясно опровергается, то теория не может быть верна. Если же
следствие подтверждается, то уверенность в правильности тео¬
рии возрастает, но теория не становится от этого абсолютно
доказанной. Могут быть выведены следствия и поставлены но¬
вые эксперименты, которые в дальнейшем эту теорию опро¬
вергнут.
Наблюдения и эксперимент — самое действенное оружие из
арсенала естествоиспытателя. Разница между наблюдениями и
экспериментом, как основой и критерием всякой теории, разу¬
меется, довольно условна. Во многих отношениях наблюдения
граничат с экспериментом и составляют вместе с ним две сто¬
роны одной медали.
Физик-экспериментатор, день изо дня повторяющий облуче¬
ние вещества на ядерном ускорителе в варьирующихся усло¬
виях, должен уделить внимание сбору всесторонних наблюда¬
тельных данных. Хотя в целом, нет сомнения, современная
физика служит лучшим примером науки, в которой решающее
слово принадлежит эксперименту.
Астроном-наблюдатель, стремящийся как можно детальнее
исследовать спектр звезды, вподне подобен экспериментатору.
Он экспериментирует с лучом света, частицей далеких звездных
миров. Что касается астрономии в целом, то она оставалась и
остается наукой, главным образом, наблюдательной.
Огромная роль всеобъемлющих систематических наблюде¬
ний составляет наиболее своеобразную черту астрономии.
Как правило, астроном не имеет возможности воспроизвести
в лаборатории специфические условия, характерные для недр
планет, звезд и межзвездной среды. Астроном не питает пока
никаких иллюзий относительно создания по его «заказу» новых
437
звезд, ему не приходится надеяться на прослеживание длящейся
мй'ллиарды лет естественной эволюции небесных объектов.
Астроном — тщательный наблюдатель, накапливающий фак¬
тический материал, по крупицам расширяющий представления
об окружающей Вселенной, отыскивающий еще не известные
пути в глубины «холодного озера звезд». Он же летописец и
комментатор небесных событий, каждую минуту готовый отклик¬
нуться на редкие, непредвиденные явления, которые могут стать
отправной точкой новых исканий. Изо дня в день, из года в год,
из века в век выполняются астрономические наблюдения. Они
требуют мастерства, безграничной преданности науке, самоот¬
верженности.
Астрономические теории в большинстве случаев не могут
быть быстро проверены с помощью эксперимента. И астрономам
приходится ждать иногда годами, иногда столетиями новых под¬
ходящих случаев, новых природных явлений, новых наблюда¬
тельных фактов, которые в силах пролить дополнительный свет
на их теоретические положения. Как сказал известный русский
астроном В. К. Цераский, астрономия «живет прошлым, но ра¬
ботает для будущего».
Такое положение стало меняться только с наступлением кос¬
мической эры. Год от года космонавтика развивалась, и в связи
с ее успехами отдельные области астрономии стали превра¬
щаться из наук наблюдательных в науки, имеющие возмож¬
ность проверить свои выводы прямым экспериментом. Самые
же разительные перемены захлестнули планетологию. Автома¬
тические космические станции посетили Луну, Венеру, Марс.
Они передали на Землю детальные изображения Меркурия,
Юпитера и его спутников, Сатурна, Урана. Космические роботы
не только присмотрелись к поверхностям других небесных тел.
Они измерили напряженность магнитных полей, выяснили нали¬
чие или отсутствие воды, уточнили состав и строение инопла¬
нетных атмосфер. Как заправские геологи они собрали и пере¬
дали на Землю подробные сведения об образцах инопланетных
горных пород. Дело дошло до того, что астрономы вовсе утра¬
тили решающий голос в дальнейшем изучении планет. Как об¬
разно выразился И. С. Шкловский, планеты в настоящее время
больше «проходят по департаменту геологии».
Наши представления о Солнечной системе расширились в
последние годы неимоверно. «.. .Солнечная система состоит из
9 больших планет, их в общей сложности 32 спутников, кольца
Сатурна и обилия малых планет — астероидов...» Такая фраза
была черным по белому напечатана в 1973 г. в первом издании
этой книги. И автор надеялся, что эти основные характеристики
Солнечной системы за короткий срок не устареют. Прошло пол¬
тора десятилетия, однако процитированные выше безобидные
строки могут теперь лишь ввести читателя в заблуждение. От¬
438
крыто много новых спутников Юпитера, Сатурна и Урана!
Кольцо Сатурна потеряло значение феномена единственного и
неповторимого в своем роде: открыты кольца еще у двух дале¬
ких планет — Юпитера и Урана, подтверждаются данные о су¬
ществовании колец и у Нептуна. В облаках Венеры обнаружены
следы серной кислоты. На Марсе открыты русла древних рек
и самый крупный вулкан Солнечной системы высотой в 24 кило¬
метра. А на одном из спутников Юпитера обнаружены дейст¬
вующие вулканы. Сфотографировано ядро кометы Галлея.
Под натиском космических роботов мир планет раскрыл зем¬
ным исследователям совершенно непредвиденные факты.
И мы по праву горды тем, что огромный вклад в развитие
исследований Луны и планет космическими средствами, в ста¬
новление космонавтики внесла наша страна, внесло несколько
поколений замечательных русских и советских ученых.
ГЛАВНЫЙ ТЕОРЕТИК
Группа приземистых зданий на Миусской площади в Москве.
Институт прикладной математики Академии наук СССР имени
М. В. Келдыша. Институт носит имя своего основателя и пер¬
вого директора, пятого по счету Президента советской Акаде¬
мии наук, который возглавил ее в год космического старта
Юрия Гагарина. Четырнадцать лет оставался академик
М. В. Келдыш руководителем штаба советской науки. По его
инициативе было создано Сибирское отделение Академии наук
и несколько крупных научных центров в Подмосковье, создан
Институт космических исследований АН СССР, резко расши¬
рены рамки академических исследований по многим важней¬
шим научным направлениям современности.
Несколько раз в жизни доводилось мне открывать тяжелые
двери кабинета, в котором работал Главный Теоретик космо¬
навтики, руководитель советской космической программы, пред¬
седатель Совета, координирующего космические исследования.
Всегда подтянутый, немногословный, совершенно седой человек.
Очень строгий. Беспощадный в своих оценках. Вместе с тем,
в высшей степени справедливый, в высшей степени объектив¬
ный. Он умел выслушивать собеседников, умел на лету схваты¬
вать высказанные мысли. Требовательный к окружающим, он
всегда был еще более требователен к самому себе.
Будничная суета, амбиции участников работ, личные при¬
страстия — все это, казалось, не смело перешагнуть порога его
кабинета. Здесь царил трезвый, взвешенный, государственный
подход к бурно развивающейся, романтической, но одновре¬
менно с тем дорогостоящей и далеко еще небезопасной области
научного поиска — космонавтике. В своем рабочем кабинете на
Миуссах М. В. Келдыш был не Президентом Академии, не лау¬
439
реатом многих премий, не трижды Героем Социалистического
Труда: он был Колумбом, которому предстояло повести за со¬
бой экипаж в неведомые бездны Космоса. Он трезво сознавал
великий почет и великую ответственность этой миссии.
Мстислав Всеволодович Келдыш родился в 1911 г. в Риге
в семье видного инженера, деятельного участника известных
Главный Теоретик совет¬
ской космонавтики в го¬
ды ее становления, Пре¬
зидент АН СССР, триж¬
ды Герой Социалистиче¬
ского Труда М. В. Кел¬
дыш (1911—1978)
строек первых советских пятилеток: канала имени Москвы, мос¬
ковского метрополитена. Учился в Москве в Кривоарбатском
переулке, — в школе, которую окончили «дети Арбата», герои
повести Анатолия Рыбакова. В 20 лет с блеском окончил меха¬
нико-математический факультет Московского университета и
начал научный путь в знаменитом ЦАГИ — Центральном аэро-
гидродинамическом институте, носящем имя «отца русской авиа¬
ции» Н. Е. Жуковского. С блеском решил несколько трудней¬
ших математических задач, связанных с созданием новой авиа¬
ционной техники.
В возрасте 31 года — лауреат Сталинской премии и еще
через год-член-корреспондент АН СССР. В 1946 г.— тридца¬
типятилетний академик и второй раз лауреат Сталинской пре¬
мии. Тогда же — руководитель научно-исследовательского ин¬
ститута, наследника того самого РНИИ, где были созданы
«Катюши». Здесь он продолжил разработку актуальных проб¬
лем ракетостроения и реактивных полетов.
Область личных научных интересов М. В. Келдыша этих лет
сосредоточена в основном на использовании только-только по¬
явившихся вычислительных машин. Он руководит расчетами
при проектировании новых образцов самолетов и ракет. В сте¬
440
нах возглавляемого им научно-исследовательского института со¬
здана общая теория воздушных прямоточных двигателей, рас¬
считаны и экспериментально испытаны сверхзвуковые воздухо¬
заборники, проведены теоретические и экспериментальные ис¬
следования процессов горения в камерах сгорания. Вычисли¬
тельные машины находят применение для расчетов в интересах
атомной техники.
Одновременно с работами но авиации и ракетостроению
М. В. Келдыш руководит Отделением прикладной математики
Математического института АН СССР имени В. А. Стеклова.
Там выполняется обширный цикл исследований по механике
космического полета. Это был смелый взгляд в будущее, кото¬
рый нашел практическое применение с октября 1957 г., когда
с запуском первого в мире ИСЗ появилась насущная необходи¬
мость в управлении космическими аппаратами. Вклад М. В. Кел¬
дыша в создание первого спутника отмечен Ленинской премией.
Академик А. П. Виногра¬
дов (1895—1975), вице-
президент АН СССР,
дважды Герой Социали¬
стического Т руда — один
из руководителей совет¬
ской программы исследо¬
вания Луны и планет с
помощью автоматических
космических аппаратов
с начала космической эры М. В. Келдыш стоит во главе
советской научной программы исследования Вселенной. В твор¬
ческом союзе с С. П. Королевым и другими творцами ракетно-
космической техники, широко привлекая ученых Академии наук,
он определяет основные направления научного поиска в той
области, где наука и техника неразрывно переплетаются друг
с другом, где постановка научной проблемы неотделима от воз¬
можностей ее технического воплощения. По инициативе
С. П. Королева и М. В. Келдыша была организована служба
441
радиационного контроля космического пространства, создан
специализированный Институт медико-биологических проблем,
развернут Центр подготовки космонавтов.
Звание «Главного Теоретика космонавтики» ‘ присвоили
М. В. Келдышу журналисты. Но это почетное звание достоверно
отражало реальное положение дел: слово Президента АН СССР
в вопросах космонавтики всегда было выверенным и решаю-
щим, его соображения выполнялись неукоснительно. Он был
настойчив и последователен, умел без шараханий довести до
конца решение проблем любой степени сложности.
М. В. Келдыш всегда отмечал, что выход человечества в кос¬
мическое пространство дает ему возможность взглянуть на
Землю как бы со стороны. Развитие космонавтики отвечает не
только интересам науки: оно повышает ответственность челове¬
чества за судьбы своей планеты.
Медаль имени ЛГ. В. Кел¬
дыша — одна из почет¬
ных наград Федерации
космонавтики СССР
Именно под руководством М. В. Келдыша при участии ака¬
демика А. П. Виноградова совместно с конструкторским бюро
Г. Н. Бабакина была разработана долгосрочная советская про¬
грамма исследования Луны и планет с помощью космических
автоматов.
442
ОПАЛЕННЫЙ МЕРКУРИЙ
Не отыщется в Солнечной системе даже пары планет, подоб¬
ных единоутробным двойняшкам-близнецам. Все они разные: у
каждой — свой неповторимый облик. Однако по совокупности
нескольких важных признаков астрономы делят их на две обо¬
собленные группы.
Вблизи от Солнца обращается четверка «миниатюрных» пла¬
нет: небольшой массы и небольшого объема. Они плотные —по
сравнению с водой их плотность лежит в пределах от 3,9 до 5,5.
Процентное содержание водорода и гелия — главных слагаемых
Солнца — для этих планет очень невелико. Мы называем их
планетами земной группы.
Число спутников у планет земной группы более чем скромно
(ни одного у Меркурия, ни одного у Венеры, один у Земли и
два у Марса).
Юпитер открывает шеренгу «дородных» планет: гораздо
более массивных, чем Земля, и гораздо более рыхлых небесных
тел с плотностями, которые не превосходят плотность воды
более чем в 1,7 раза. Их химический состав напоминает солнеч¬
ный: преимущественно водород и гелий. Среди характерных
черт планет из компании Юпитера — обилие спутников, а по
крайней мере три из них, как теперь известно, увенчаны коль¬
цами. Этих мастодонтов мы зовем планетами-гигантами.
Меркурий принадлежит к числу «миниатюрных» планет зем¬
ной группы. Его масса составляет 5,5% от массы Земли; плот¬
ность практически совпадает с земной.
Долгое время считали, что планете приходится «расплачи¬
ваться» за близость к Солнцу, йредполагалось, что огромная
сила притяжения Солнца держит Меркурий все время повер¬
нутым к нему одной стороной, заставляет его «держать равне¬
ние» на .Солнце, подобно тому как Луна «держит равнение» на
Землю. Из предпосылки о синхронном вращении планеты выте¬
кали следствия. Первое: температура на солнечной стороне
Меркурия превышает +400 °С; в таком пекле плавятся олово,
свинец и цинк. Второе: на неосвещенной стороне Меркурия ца¬
рят мрак и лютая стужа. Даже вечная мерзлота на Земле не
дает никакого представления о том, что должно твориться на
Меркурии в этих леденящих условиях — температура там мо¬
жет отличаться от абсолютного нуля едва ли больще, чем
на 10°.
Второе из следствий, однако, опровергалось наблюдатель¬
ными данными: в 1962 г. было обнаружено радиоизлучение ноч¬
ного полушария Меркурия с полным потоком, который отвечал
средней температуре поверхности куда выше абсолютного нуля!
Пришлось выдумывать новое объяснение — и единственно воз¬
можный вариант заключался в существовании ощутимой атмо¬
443
сферы. Так из синхронного вращения родилось третье следст¬
вие: Меркурий окутан газовой оболочкой, которая путем быст¬
рой циркуляции перекачивает тепло с освещенной стороны
на темную. Но никаких подтверждений меркурианской ат¬
мосферы не появлялось, а опровержения возникли одно за
другим.
В один прекрасный день шаткое здание из неподтвержден¬
ных догадок рухнуло как карточный домик. Атмосфера — пере¬
носчик тепла — оказалась мифом; она чересчур разрежена.
Зато было доказано, что вращение Меркурия вокруг оси не
синхронно с обращением вокруг Солнца. Планета совершает
один оборот вокруг оси не за 88, а за 58,65 суток!
Ну что ж, наблюдаемый период вращения Меркурия
отвечает здравому астрономическому смыслу. Период обраще¬
ния в 88 суток относится к периоду осевого вращения в 58,65
суток как 3:2; за 2 оборота вокруг Солнца планета оборачива¬
ется вокруг собственной оси точно 3 раза. Следовательно, осе¬
вое вращение Меркурия, хотя и не синхронно с обращением
вокруг Солнца, но находится с ним в резонансе. Это объясняет
прежние противоречия. Но вследствие каких причин жило среди
астрономов ужасное заблуждение? Как и почему корифеи-на¬
блюдатели, которые рисовали совпадающие друг с другом по
главным деталям карты Меркурия, при определении периода
его осевого вращения впали в роковую ошибку?
Каждый раз, когда я вспоминаю ответ на этот вопрос, мне
становится не по себе. Ошибка проистекала по той очень стран¬
ной причине, что период осевого вращения Меркурия из-за не¬
ведомого стечения обстоятельств связан с периодом обращения
Земли вокруг Солнца. Представьте, что обе планеты находятся
на кратчайшем расстоянии друг против друга (такое положение
называется нижним соединением Меркурия). Согласно законам
Кеплера, Меркурий движется по орбите быстрее Земли и обго¬
няет ее, потом начинает догонять. Когда через 116 суток он на¬
стигнет Землю, и они снова сойдутся на кратчайшем расстоя¬
нии в нижнем соединении, Меркурий (сделав к этому моменту
2 оборота вокруг оси) повернется к Солнцу точно той же сторо¬
ной, что и во время предыдущей встречи с Землей.
На этом странные совпадения не заканчиваются. Вообразим,
что в какой-то момент времени три соседние планеты — Мерку¬
рий, Венера и Земля — находятся на общей прямой по одну
сторону от Солнца. Через 20 месяцев Земля и Венера снова
сойдутся на такой прямой. Но и Меркурий, успев сделать за
этот период точно 4 оборота вокруг Солнца по отношению к Ве¬
нере и точно 3 оборота по отношению к Земле, тоже появится
на этой общей прямой. Что это — чистая случайность? Или
здесь проявляется новая, пока еще совершенно необъяснимая
резонансная закономерность в движениях планет?
444
Изучение Меркурия космическими средствами снискало ему
славу планеты-парадокса: по внешнему виду поверхности эту
планету легко можно перепутать с Луной, что же касается ее
внутреннего строения, то она в гораздо большей степени напо¬
минает Землю.
Подобно Земле, Меркурий обладает металлическим ядром
и силикатной оболочкой — мантией. Что особенно удивительно,
Меркурий, подобно Земле, обладает регулярным магнитным
полем. Он ведет себя так, будто в тело планеты вставлен на¬
магниченный стержень. Угол воображаемого магнитного
стержня с осью вращения Меркурия составляет 12°. Напомним,
что для Земли средний угол наклона магнитной оси к оси вра¬
щения 11°.
Раньше среди геофизиков было распространено убеждение,
что магнитное поле возникает только у планет с быстрым осе¬
вым вращением. Меркурий опрокинул это представление. Пла¬
нета вращается вокруг оси очень медленно, однако напряжен¬
ность ее магнитного поля составляет 1/100 от напряженности
поля Земли — и это при ее малой массе! Магнитное поле
Меркурия заметно превосходит магнитные поля Венеры и
Марса.
В геологическом отношении поверхность Меркурия — копия
поверхности Луны. Конечно, небольшие отличия в распределе¬
нии кратеров на Меркурии и Луне отмечаются, но они вовсе
несущественны.
Современные карты области Меркурия, сфотографированной
одним из космических аппаратов, очень подробны. Междуна¬
родный астрономический союз поместил на них много новых
названий. В качестве имен для долин послужили названия
крупнейших наземных радиоастрономических обсерваторий:
Голд стоун, Крым, Аресибо. Тектонические сбросы обозначены
в честь кораблей великих путешественников: Фрам, Восток,
Санта-Мария, Усердие. Для равнин использованы названия
планеты Меркурий в различных языках древнего мира: Тир,
Будда, Один. Самое крупное образование морского типа полу¬
чило название Бассейна Зноя.
Краткий рассказ о Меркурии остается завершить гипотезой,
которую пока что мало кто из астрономов принимает всерьез.
Расчеты специалистов по небесной механике не исключают воз¬
можности, что Меркурий при образовании Солнечной системы
возник как спутник Венеры. Слишком большая по отношению
к Венере масса спутника привела к тому, что сила тяготения
Солнца оторвала его от Венеры и перекинула на орбиту само¬
стоятельной планеты. Расчеты не исключают подобной возмож¬
ности, но имели ли столь экзотические события место в дейст¬
вительности?
445
ГИМАЛАИ НА ВЕНЕРЕ
Жан Буридан, ректор Парижского университета, в XIV в.
видел в отсутствии фаз Венеры важное доказательство того,
что она излучает собственный свет: «.. .Ибо Птолемей, приме¬
няя геометрию, установил, что Меркурий и Венера находятся
между Землей и Солнцем, как и Луна, из чего следует, что если
бы [Меркурий и Венера] не обладали собственным светом, то
принимали бы рост и убывание по мере приближения или уда¬
ления от Солнца подобно Луне...» Правильно поставив вопрос,
Буридан вывел ложное заключение, поскольку простым глазом
фазы Венеры наблюдаются крайне редко — людьми с исключи¬
тельно острым зрением.
Открыть фазы Венеры как твердо установленный факт было
суждено Галилею. На заре телескопической астрономии вели¬
кий Галилей обычным образом огласил анаграмму
Наес immatura а те jam frustra leguntur, о, у
Не оконченное и скрытое прочтено мною
Расшифровка содержала известие о том, что мать любви
(Венера) наблюдается в различных фазах подобно Луне (Цин¬
тии) :
Cynthiae figuras aemulatur mater amorum
Мать любви подражает фигурам Цинтии
За этим открытием, окончательно утвердившим правоту
гелиоцентрической системы Коперника, в изучении Венеры по¬
следовали полтора века застоя. Фоном служили многочислен¬
ные заявки на псевдооткрытия вроде свидетельства Франческо
Фонтаны из Неаполя, который в 1643 г. увидел на Венере горы
высотою в несколько десятков км*). Спор о Гималаях на Ве¬
нере впоследствии не затухал, и самым курьезным является то,
что современные планетологи действительно обнаружили на
Венере высокие горные кряжи.
*) Граница дня и ночи — терминатор — из Венере изломана. Фонтана дей¬
ствовал применительно к Венере так же, как гениальный Галилей примени¬
тельно к Луне: он наивно полагал, что изломанность терминатора зависит
от теней, отбрасываемых рельефом. Отсюда нелепый результат, поскольку не¬
правильность терминатора Венеры зависит лишь от облачности.
446
к прохождению Венеры по диску Солнца 1761 г. относится
выдающееся открытие, сделанное М. В. Ломоносовым, которое
было совершенно точно истолковано его автором как открытие
атмосферы Венеры. Отчет М. В. Ломоносова об этом открытии
отличается ясностью и образностью. «.. .Ожидая вступления
Венерина на Солнце.. .увидел наконец, что солнечный край
М. В. Ломоносов — великий
русский ученый-энциклопе¬
дист XVIII в., неутомимый
борец за широкое распрост¬
ранение просвеи^ения и на¬
учных знаний среди народа.
Сам выходец из гущи на¬
рода, М. В. Ломоносов внес
неоценимый вклад в самые
различные области науки и
культуры
чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стуше¬
ван, а прежде был весьма чист и везде равен.. .При выступле¬
нии Венеры из Солнца, когда передний ее край стал прибли¬
жаться к солнечному краю.. .появился на краю Солнца пупырь,
который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступ¬
лению приходила.. .Сие не что иное показывает, как преломле¬
ние лучей солнечных в Венериной атмосфере...»
В последующем было установлено, что поверхность Венеры
в оптическом диапазоне никогда не наблюдается, она укрыта от
землян непроницаемой завесой облаков.
Предположения о природе поверхности этой планеты вплоть
до второй половины нашего века оставались по этой причине
более или менее фантастическими. Одна из прежних гипотез
рисовала гигантский безбрежный океан, покрывающий всю без
исключения поверхность планеты. Согласно другим гипотезам,
лик планеты должен был представлять собой выжженную, аб¬
солютно безводную пустыню, а знаменитые облака — мине¬
ральную пыль в бурно циркулирующей атмосфере. Сторонники
еще одной точки зрения исходили из того, что условия на Ве-
447
нере близки к тем, которые были на Земле в каменноугольный
период, — там жаркий климат с обилием влаги.
Но в прежние времена ни одна из гипотез о природе поверх¬
ности этой планеты так и не получила ранга научной теории.
Астрономам попросту не хватало наблюдательных фактов. Не
удавалось даже достоверно определить период вращения Ве¬
неры вокруг оси.
Серьезный прогресс в изучении соседней с Землей планеты
наступил лишь с применением радиолокации и началом поле¬
тов к Венере автоматических космических аппаратов. Правда
о Венере оказалась удивительнее любой фантазии.
Атмосфера Венеры нисколько не похожа на земную, в кото¬
рой преобладают азот и кислород. В венерианской атмосфере
из каждых 100 кубиков объема 97 кубиков приходятся на долю
углекислого газа СО2. Присутствует там и угарный газ СО.
Азот, аргон, кислород, пары воды обнаружены лишь в виде не¬
значительных примесей.
Толщина газовой оболочки Венеры по сравнению с земной
чудовищно велика. Давление воздушного океана у поверхности
планеты составляет без малого 100 атм. Легкое дуновение ве¬
терка при таком давлении имеет разрушительную силу урагана.
Чтобы оказаться при обычном наземном давлении в 1 атм, тре¬
буется взлететь над поверхностью Венеры на 50 км.
Облачное покрывало Венеры расположено на высотах от 50
до 70 км. В видимом свете облака кажутся однородными и
имеют слегка желтоватую окраску. На самом деле они распа¬
даются на три заметно отличающихся один от другого слоя.
Верхний ярус — даже не облака, а легкая дымка из жидких
капелек размерами около 1 мкм, стелющаяся на высотах более
60 км. Дымка прозрачна для всех длин волн, кроме ультрафио¬
лета, и в ультрафиолетовом диапазоне из-за расеивания она ка¬
жется ослепительно белой. Дымка верхнего яруса не сплошная;
через ее громадные прорывы проглядывает более темный сред¬
ний ярус венерианской облачности — это и есть бросающиеся
в глаза в ультрафиолете «детали» облаков.
Облачность среднего яруса еще менее плотна, чем облач¬
ность верхнего. В ней плавают более крупные по размеру, чем
в верхней дымке, твердые частицы размерами в среднем по¬
рядка 10 мкм. Средний ярус облаков занимает высоты между
50 и 60 км.
Нижний ярус облаков не толстый, но более плотный. Он
более всего похож на обычную земную облачность.
В облаках Венеры обнаружено присутствие концентрирован¬
ного водного раствора серной кислоты. С ней вместе могут на¬
ходиться соляная и плавиковая кислоты. Обсуждается возмож¬
ность, что взвешенные в облаках частицы — это кристаллики
серы, которые и придают облачности желтоватый отсвет. Так
448
Посадка на поверхность Венеры спускаемого аппарата советской автомати¬
ческой станции серии ^Венера». Передача информации на Землю происходит
через продолжаюи^ий движение орбитальный аппарат станции, который ра¬
ботает как ретранслятор
449
это или не так, облачность на Венере представляет собой в выс¬
шей степени агрессивную среду. И как в этой связи вновь не
подивиться той гибкости ума и изобретательности, которой
должны обладать проектировщики ракетно-космической тех¬
ники. Ведь советские космические аппараты входили в атмо¬
сферу Венеры и успешно проходили сквозь нее задолго до обна¬
ружения ее всеразъедающего, химически активного состава.
Атмосфера Венеры пропускает к поверхности только часть
приходящего от Солнца излучения, но зато уходящее от поверх¬
ности тепловое излучение практически не выпускает вовсе.'Она,
тем самым, ведет себя сродни стеклу парника: гораздо лучше
сохраняет тепло, нежели защищает от перегрева. Возникающая
ситуация и получила в астрофизике название «парникового
эффекта», вследствие которого температура на поверхности
Венеры достигает -[-500 °С.
Первоначально думали, что ко всем прочим экзотическим
чертам поверхности Венеры добавляется еще и вечный мрак.
Однако эксперименты на советских посадочных станциях пока¬
зали, что это не так, хотя освещенность поверхности Венеры
в самый светлый период венерианских суток весьма и весьма
умеренна. Ее можно сравнить с освещенностью на Земле в
очень ненастный пасмурный день. При таком освещении можно
читать газету. Следует добавить, что ландшафт Венеры беспре¬
станно озаряется сполохами молний; грозы на Венере часты и
интенсивны.
Ну что ж, нарисованная современной наукой картина по¬
верхности Венеры не пугает «грешное» человечество. Сера, ис¬
пепеляющая жара, гром и молнии — подобные атрибуты из¬
древле представали в ярких описаниях мук ада, однако не
остановили победное шествие науки в ее борьбе с догмами ре¬
лигии. Венера действительно оказалась неожиданной — «адо¬
вой» планетой, и задача будущего: понять корни столь диском¬
фортных, с точки зрения человека, физических условий.
В октябре 1975 г. советские автоматические станции «Ве-
нера-9» и «Венера-10» впервые в истории передали на Землю
панорамные изображения венерианского ландшафта. На склоне
холма и при посадке на ровное место люди Земли увидели раз¬
битые трещинами плиты, россыпи камней, обломки пород, исто¬
ченные венерианскими ветрами и иссушенные непрекращаю-
щейся жарой. Позднее при помощи радиолокатора бокового
обзора, установленного на борту искусственного спутника Ве¬
неры, советским ученым удалось исследовать поверхность пла¬
неты в гораздо более крупном масштабе. И вновь открылась
знакомая картина: сухие «моря», изрезанные плоскогорья, гор¬
ные кряжи, крупные кратеры.
Обширные венерианские плоскогорья, следуя привычной тра¬
диции, именуют «континентами»; в номенклатуре деталей вене-
450
рианского рельефа им присваивают наименование «Земля».
Близ северной Земли Иштар обнаружена рифтовая долина про¬
тяженностью в 2 с лишним тысячи км. Ее ширина 280, а глубина
5 км. «Континент» Венеры в ее южном полушарии носит имя
Земли Афродиты.
На венерианской Земле Иштар расположены горы Мак¬
свелла с вершиной, достигающей 12 км. На одном из склонов
Четыре панорамы поверхности планеты Венеры, полученные в 1982 г. со спу¬
скаемых аппаратов советских автоматических станций «Венера-13» и «Ве¬
нера-14». Видны отдельные конструктивные элементы аппаратов и устрой¬
ства для калибровок
ЭТИХ гор находится исполинский вулканический кратер попе¬
речником почти в 100 км. Внутри него, кстати, обнаружен еще
один кратер поперечником около 50 км, лежащий почти на км
глубже основного. Вообще, как считают специалисты по ино¬
планетной геологии, вулканизм играл в формировании поверх¬
ности Венеры существенную роль. Вулканизм современный или
древний?
Высоко в атмосфере Венеры свирепствуют постоянные ветры,
которые гонят облака с фантастической скоростью 60 м/с. Весь
451
верхний слой венерианской атмосферы совершает полный обо¬
рот вокруг планеты за четверо земных суток. Это загадочное
по сию пору вращение атмосферы долго сбивало с толку астро¬
номов, полагавших, что вращение с такой скоростью относится
к твердому телу планеты. Однако это не так. Тщательные ра¬
диолокационные измерения показали, что при наблюдении
с северного полюса Венера вращается по часовой стрелке, т. е.
в сторону, противоположную направлению вращения всех дру¬
гих планет, и совершает один оборот за 243 земных суток. Все
это было бы еще не столь поразительно, если бы не оказалось,
что период осевого вращения Венеры тоже синхронизован по
Земле!
Особенности осевого вращения Венеры иллюстрирует серия
схем на рисунке. На схеме А изображен момент, когда Венера
находится на прямой, соединяющей Солнце и Землю. Такое
положение Венеры по отношению к Земле и Солнцу называется
452
ее нижним соединением. Радиусы орбит и размеры планет пока¬
заны на схеме совершенно условно: Земля изображена точкой,
а Венера диском. Заштрихованная часть диска Венеры — та ее
сторона, которая обращена к Земле. Условимся, что мы смот¬
рим на Солнечную систему со стороны северного полюса мира.
Земля и Венера в этом случае обходят Солнце, двигаясь в на¬
правлении против часовой стрелки. Осевое вращение Венеры
происходит в обратном направлении: так, как это отмечено на
схеме стрелкой.
Схема Б показывает взаимное положение планет через поло¬
вину земного года. Земля совершила пол-оборота вокруг
Солнца. Венера, согласно законам Кеплера, из-за близости к
Солнцу ушла по отношению к Земле далеко вперед. За это
время Венера успела сделать почти 3/4 оборота вокруг оси;
сторона поверхности, полгода назад обращенная к Земле (за¬
штрихованная сторона), смотрит в сторону Солнца.
Прощел земной год (схема В). Земля вернулась в исходное
положение на орбите. Венера близка к тому, чтобы закончить
второй круг в своем движении вокруг Солнца. К этому времени
она совершила уже полтора оборота вокруг оси.
Через полтора года (схема Г) Венера догоняет Землю. Она
сделала уже больше двух оборотов вокруг оси, и заштрихован¬
ная сторона ее поверхности неумолимо разворачивается в сто¬
рону Земли.
Наконец, спустя 584 дня с момента, изображенного на схеме
А, планеты снова сблизились на минимальное расстояние. Ве¬
нера снова пересекает прямую, соединяющую Солнце и Землю
(схема Д): она вновь находится в нижнем соединении. И в этот
момент заштрихованная сторона ее поверхности, так же как и
на схеме А, оказывается обращенной точно в сторону Земли.
Исследователям предстоит отыскать скрытые причины этого
поразительного феномена.
У Венеры нет спутников и практически нет регулярного маг¬
нитного поля.
В далеком XVIII в., вы помните, астрономы тщетно наблю¬
дали Венеру в надежде уточнить абсолютную величину астро¬
номической единицы. Интересно, что в наши дни Венера все-
таки стала тем объектом, по наблюдениям которого действи¬
тельно была уточнена величина астрономической единицы в ки¬
лометрах, на этот раз с фантастической для астрономии точ¬
ностью — до десятков километров. Это было сделано уже, конеч¬
но, не старым методом Галлея, а путем радиолокации Венеры.
За серию работ по радиолокационному исследованию Ве¬
неры, Меркурия и Марса группа ученых, работавших под руко¬
водством директора Института радиотехники и электроники
АН СССР академика В. А. Котельникова, в 1964 г. была удо¬
стоена Ленинской премии.
453
РЕКВИЕМ ПО КАНАЛАМ
Вопрос о природе поверхности Марса и даже о возможности
существования на нем разумной жизни относится к числу во¬
просов, в науке довольно новых. Во всяком случае, греческие и
римские философы, которые предвосхищали идеи об атомном
строении материи, бесконечности пространства и времени, мно¬
жественности «зародышей жизни» во Вселенной и многие-мно¬
гие другие, никак не выделяли Марс из числа других планет.
Для них он оставался «пламенно-кровавым» предвестником
войны, астрологическим олицетворением разрушений и на¬
силий.
К началу XVII в. положение оставалось таким же. Тихо
Браге, этот «последний из могикан» — последний из выдаю¬
щихся астрономов-наблюдателей, не располагавших телескопом,
затративший много лет жизни на измерения расположения
Марса на небесной сфере, абсолютно не интересовался приро¬
дой его поверхности. Никогда ни словом не обмолвился на этот
счет и Иоганн Кеплер — гениальный интерпретатор наблюде¬
ний Браге, открывший законы движения Марса и обобщивший
их на все планеты.
На склоне лет Кеплер написал научно-фантастический ро¬
ман, однако фантазия его не ушла дальше описания жителей
Луны. Впрочем, дальше Луны фантасты не решались отсылать
своих героев еще в течение столетий.
Первые домыслы по поводу природы Марса принадлежат
перу святого отца, иезуита Атанасиуса Кирхера, человека изве¬
стного во многих областях науки. Будучи в целом эрудирован¬
ным естествоиспытателем, Кирхер часто, однако, оказывался
в плену суеверных, мистических представлений. В 1636 г. италь¬
янец Франческо Фонтана выполнил телескопическую зарисовку
Марса, где посреди диска планеты изображено большое черное
пятно. Пятно, вне сомнения, появилось вследствие несовершен¬
ства оптики. Кирхер же трактовал его как гигантскую долину,
усеянную бесчисленными действующими вулканами, непре¬
станно извергающими расплавленную серу. А почва Марса, по
его мнению, состоит преимущественно из мышьяка, — взгляды,
типичные для средневековой астрологии.
В течение последующих 20 лет Марс по-прежнему не при¬
влекал к себе особого внимания, астрономы тем временем шаг
за шагом расширяли круг фактических данных. Были обнару¬
жены вращение Марса вокруг оси и сезонные изменения его
поверхности, открыто наличие белых полярных шапок.
Широкая известность пришла к Марсу после великого про¬
тивостояния 1877 г., когда американец Асаф Холл открыл два
спутника Марса, а итальянец Джованни, Вирджинио Скиапа¬
релли — образования, которые он вслед за другими авторами
454
описывал словом canali. Строго говоря, это слово в переводе
с итальянского значит «проливы» и вовсе не предопределяет их
искусственное происхождение. Именно проливами представля¬
лись поначалу эти образования Скиапарелли, который особенно
не ратовал за предположение, что они могут быть инженерными
сооружениями.
Однако Скиапарелли явно не рассчитал последствий своей
лингвистической вольности: основное значение слова canali ока¬
залось оттесненным побочным. Термин «канал» был во сто крат
привлекательнее неопределенных «проливов», и о марсианских
каналах заговорила читающая публика всех частей света.
В благоприятных условиях великого противостояния 1892 г.
Скиапарелли повторил циклы наблюдений и склонился к мысли,
что каналы — все-таки искусственные ирригационные сооруже¬
ния. Масло в огонь подлил американский астроном У. Пике¬
ринг, который в местах «слияния» каналов усмотрел потемне¬
ния. Их он назвал «оазисами».
Каналы как искусственные сооружения нашли энергичного
защитника в лице американца Персиваля Ловелла — того са¬
мого, который столь настойчиво искал транснептуновую пла¬
нету. Из наблюдений Ловелла следовало, что в том полущарии
Марса, где наступает лето, при таянии полярной шапки каналы
от полюса к экватору постепенно темнеют. Вне сомнения, утвер¬
ждал П. Ловелл, что марсиане пользуются талой водой и по
каналам обводняют «оазисы», где размещены марсианские
города.
Точка зрения на природу Марса в конце прошлого века на¬
глядно иллюстрируется девизом: «Марс — вторая Земля».
Этому способствовал ряд обстоятельств. Во-первых, Марс по¬
хож на Землю по размерам и массе: его поперечник уступает
земному лишь в 2 раза, плотность меньше плотности Земли на
30%. Во-вторых, очень схожи у Марса и Земли периоды осевого
вращения: сутки на Марсе длятся 24 часа 37 минут. Наконец,
наклон оси вращения Марса к плоскости орбиты составляет
65,2° (66,5° у Земли), и смена времен года на Марсе вполне
соответствует смене времен года на Земле.
В начале XX в. возникает даже уверенность, что марсиан¬
ская цивилизация несравненно выше земйбй. Духом времени
навеян знаменитый роман Уэллса «Война миров». Однако с на¬
учной точки зрения подобная концепция не выдерживает серь¬
езной критики и уступает место новой, более осторожной:
факт обитаемости Марса представляется вполне правдопо¬
добным.
Наконец, в двадцатые годы окончательно побеждают сто¬
ронники корректного обращения с научными фактами. В это
время устанавливается мнение, что на Марсе скорее всего су¬
ществует растительная жизнь, а никакой разумной жизни нет.
455
Факт наличия каналов на планете не подвергался никаким сом¬
нениям, выяснить оставалось как будто лишь их природу.
В XX в. герои фантастических романов стали посещать Марс
и поодиночке, и большими экспедициями. Однако содержащиеся
в этих романах описания Марса не имели под собой почти ни¬
каких оснований. Марс, загадочный и недоступный, по-преж¬
нему хранил свои тайны.
«Загадочно мерцая в окулярах,
Плывет сквозь тьму космических глубин
Оранжевый сосед земного шара.
Фантазий и утопий властелин» —
эти строки написаны в 1951 г. тонким поэтом-лириком Александ¬
ром Коваленковым. Оставалось шесть лет до начала космиче¬
ской эры.
Завеса над тайнами Марса начала приоткрываться лишь с
полетами автоматических космических аппаратов — советских
и американских.
Среди марсианских ландшафтов преобладают красноватые
каменистые пустыни, очень напоминающие такие равнины
Земли, как пустыня Атакама. Над ними плавают легкие про¬
зрачные облака.
Уже первые съемки планеты развеяли теорию сплошных,
отчетливо наблюдаемых «каналов». Не оказалось их и на полу¬
ченных впоследствии гораздо более подробных снимках. Вместо
искусственных «каналов» на фотографиях (кстати, совсем в
иных районах) предстали русла высохших марсианских рек. По
геологическому счету времени они достаточно свежи, и поэтому
тотчас вызвали ожесточенную полемику.
Из курса физики известно; меньше давление — ниже точка
кипения воды. Современная атмосфера Марса очень разрежена:
давление ее у поверхности планеты в среднем составляет 0,6%
от давления атмосферы у поверхности Земли. Вода под таким
давлением закипает при температуре +2 °С и, следовательно,
в жидком виде на Марсе существовать не может. Откуда же
русла рек?
Объяснения возможно искать в одном из двух вариантов.
Первый — экзотический. Дескать, марсианские промоины обра¬
зованы не водными потоками, а сверхподвижными, «текучими»
ледниками. Или: при образовании нового крупного кратера
вскрывается подпочвенный лед, который от тепловыделения
взрыва мгновенно топится и образует кратковременный грязе¬
вой вал, некоторое подобие земных селей.
Плохо верится в такие объяснения. Не лучше ли испробо¬
вать другой путь — предположить существование у Марса в не¬
далеком прошлом гораздо более мощной атмосферы. Но что это
значит? А то, что планеты могут за мгновенный в геологиче¬
ском отношении срок потерять атмосферу. И, следовательно,
456
атмосфера не есть весьма консервативный признак планеты,
связанный лишь с ее массой, а признак изменчивый, который
может исчезать и, должно быть, приобретаться. Такой далеко
идущий вывод принять на вооружение без строгих аргументов
науке тоже не просто. Вот и остаются для внеземных геологов
русла марсианских рек постоянным камнем преткновения.
Снимки планеты с нескольких космических аппаратов обна¬
ружили разнообразие структур марсианской поверхности: про
тяженные, изломанной формы долины, кратеры, вулканы, поля
дюн и многое другое.
Гора Олимп на Марсе —
самый крупный из изве¬
стных ныне вулканов
Солнечной системы. По¬
перечник основания вул¬
кана достигает 600 км,
высота около 24 км. На
фотографии отчетливо
виден центральный кра¬
тер на вершине вулкана
и несколько боковых кра¬
теров
Один из потухших марсианских вулканов настолько велик,
что как самостоятельная деталь поверхности обозначался на
картах еще в эпоху телескопических зарисовок. Этой детали за
белизну (по-видимому, наблюдались окружающие гору облака)
дали имя Никс Олимпика — Снега Олимпа. Поперечник подно¬
жия марсианского Олимпа около 600 км. Высота его, по
существующим оценкам, достигает 24 км. Напомним, что круп¬
нейший вулкан Земли — Мауна Лоа на Гавайских островах в
Тихом океане—имеет поперечник подножия немногим более
200 км и возвышается над ложем океана всего на 9 км.
Немного южнее экватора Марса на 4 тыс. км протянулся
тектонический разлом: каньон шириною местами до 200 км и
глубиною в 5—7 км, получивший название Долины Маринера.
457
крутые склоны каньона в ряде мест изрыты оврагами и несут
следы оползания текучего материала.
Некоторые детали поверхности планеты бесспорно связаны
с ветрами, которые раз в несколько лет поднимают на поверх¬
ности Марса громадные пылевые бури, одновременнЪ захваты¬
вающие едва ли ни всю его поверхность. Одна из таких бурь во
время великого противостояния 1971 г. сильно мешала фотогра¬
фировать поверхность с борта американского космического аппа¬
рата «Маринер-9» и советских космических аппаратов «Марс-2»
и «Марс-3». Памятниками марсианских ветров служат поля
кочующих марсианских барханов. Впрочем, в обычное время
между бурями ветер гладит поверхность, как ласковый бриз.
Крохотные пылевые частицы, плавающие в атмосфере
Марса, по-разному рассеивают свет в различных участках
спектра и придают марсианскому небу розоватый оттенок —
такой же, как мы наблюдаем на Земле при заходе Солнца в
ветреную погоду.
Результаты космических экспериментов не исключают воз¬
можность, что под толстыми наносами пыли в нескольких ме¬
стах планеты могут залегать замерзшие моря. Различные
формы рельефа Марса также связаны, по-видимому, с явле¬
ниями типа земной «вечной мерзлоты». Однако в сезонных по¬
лярных шапках Марса «настоящего», водяного льда очень
немного. Они состоят преимущественно из твердой углекис¬
лоты — того самого сухого льда, которым так широко пользу¬
ются у нас продавцы мороженого.
Запущенные летом 1975 г., два аме¬
риканских космических аппарата
^Викинг», каждый из которых со¬
стоял из орбитального и посадочного
отсеков, достигли окрестностей Марса
соответственно в июне и августе
1976 г. На посадочных отсеках, один
из которых изображен на иллюстра¬
ции, кроме регулярных съемок окру¬
жающей местности, удалось успешно
выполнить ряд научных эксперимен¬
тов. Орбитальные отсеки использо¬
вались для картографирования почти
всей поверхности Марса
Марс скудно обогревается Солнцем, и температура на его
поверхности днем даже в разгар лета едва переваливает за
О °С. В зимнее время от лютой стужи на камнях марсианских
пустынь выступает «иней»— оседает замерзшая углекислота.
458
Напряженность магнитного поля Марса составляет ничтож¬
ную долю напряженности магнитного поля Земли и в 6 раз сла¬
бее напряженности поля Меркурия.
Спутники Марса оказались неправильной формы, оббитыми
со всех концов космическими «камнями». Фобос, случись отбук¬
сировать его на Землю, можно было бы свободно уместить на
большинстве из тихоокеанских атоллов: его размеры в трех
взаимноперпендикулярных направлениях составляют 27Х21Х
Х19 км. Деймос еще меньше: 15X12X11 км.
Отрицательные результаты принесли пока все усилия найти
на Марсе следы органических соединений. С самого начала
космических исследований было ясно, что уповать на быструю
удачу в этом деле не приходится. Наивно было предполагать,
что телекамеры посадочных аппаратов покажут землянам та¬
мошнюю пальму, слона или динозавра. Однако среди ученых
теплилась надежда отыскать, по крайней мере, марсианские
бактерии. Но этого не произошло. На сегодняшний день ника¬
ких следов марсианских микроорганизмов тоже не обнаружено.
Как знать, может быть жизнь на Марсе затаилась в руслах
высохших рек?
КОЛОСС ЮПИТЕР
Юпитер формировался в толстой и самой плотной части про¬
топланетного облака. Именно сюда, в эту часть первичного
облака, «выметались» давлением солнечных лучей все легкие
летучие вещества, в особенности водород и гелий. Благодаря
густой «питательной среде» Юпитер вырос в гиганта.
Химический состав Юпитера резко отличается от химиче¬
ского состава Меркурия, Венеры, Земли и Марса — планет зем¬
ной группы. Колосс Юпитер в этом отношении гораздо больше
напоминает звезду, чем планету: он содержит в основном водо¬
род с примесью гелия.
В центре Юпитера предполагается существование жидкого
ядра из силикатов и металлов: железа, никеля. Давление в ядре
должно достигать нескольких десятков миллионов атмосфер,
температура 25 тыс. кельвинов. Ядро заключено в «скорлупу»
из отвердевших водорода и гелия, причем водород в нижней
части «скорлупы» должен перейти в особое, металлическое со¬
стояние. Выше располагается аналогичная по составу водо¬
родно-гелиевая атмосфера, причем из-за высоких давлений ниж¬
няя часть атмосферы имеет большую плотность и вязкость. По
своим механическим свойствам она скорее похожа на океан,
чем на газовую оболочку. Таким образом, если углубляться
постепенно в недра Юпитера, то сначала из обычной разрежен¬
ной атмосферы попадешь в облачный слой — нечто вроде ту¬
мана с мелкими твердыми частичками, потом вступишь в слой
459
значительного уплотнения, как бы слякоти, которая будет ста¬
новиться все гуще и плотнее, покуда не окажется по существу
твердой. Четко выраженной границы между твердым телом пла¬
неты и газовой оболочкой на Юпитере не существует.
С Земли наблюдается, конечно, не твердая поверхность пла¬
неты, а верхний слой облачности. Средний радиус Юпитера до
видимого слоя облаков составляет 70 тыс. км.
Кроме водорода и гелия, как показывают спектральные из¬
мерения, в верхних слоях атмосферы Юпитера в большом коли¬
честве присутствуют также водородные соединеьия — газы
метан СН4 и аммиак NH3. Метан — тот самый природный газ,
который широко используется в городах в кухонных газовых
плитах. Не исключено, что в атмосфере Юпитера имеется в не¬
котором количестве и кислород.
Уже в небольшой телескоп Юпитер выглядит как золотистый
диск, пересеченный темными и светлыми волокнистыми поло¬
сами. Эти полосы тянутся параллельно друг другу и парал¬
лельно экватору планеты. Диск кажется слегка вытянутым в
направлении полос, и это первое впечатление совершенно спра¬
ведливо. Юпитер делает полный оборот вокруг оси всего за
9 часов 50 минут и из-за большой скорости вращения заметно
сжат у полюсов.
Полосы Юпитера — это следы общих атмосферных явлений,
своего рода «пассатов», которые непрерывно дуют параллельно
экватору. День ото дня структура полос и связанные с ними
неправильной формой пятна облаков меняют свои очертания,
хотя общий характер распределения основных деталей всегда
остается одним и тем же.
Самое удивительное образование в атмосфере Юпитера —
Большое красное пятно. Особое внимание на него обратили
в 1878 г., когда оно растянулось на 50 тыс. км и бросалось в
глаза как огромная кирпично-красная область атмосферы. Впо¬
следствии, анализируя старые наблюдения, астрономы нашли
красное пятно и на прежних зарисовках вплоть до XVII в.
Красное пятно сильно меняется в размерах — то оно бывает
очень резким и большим, то почти исчезает. Оно заметно ме¬
няет свое положение относительно поверхности планеты; то ли
оно дрейфует, подобно айсбергу в океане, то ли немного смеща¬
ется в разные стороны, как буй, укрепленный на якоре с длин¬
ной цепью.
В прежние времена бытовало утверждение, что Большое
красное пятно обусловлено вулканической активностью, — что
это-де, попросту говоря, наблюдаемый нами след огромного ог¬
недышащего вулкана. Однако наличие вулкана никак не вяжется
с представлениями о «рыхлом», водородно-гелиевом Юпитере.
Позднее предпочитали думать, что пятно — это совершенно не¬
обычное твердое тело, обладающее свойствами плавучести.
460
Новейшие трактовки не связывают пятно со строением по¬
верхности. Его рассматривают как устойчивый атмосферный
вихрь, однако красный цвет пятна не получает при этом ника¬
кого удовлетворительного объяснения.
Сведения о Юпитере и его спутниках существенно пополни¬
лись благодаря пролету возле планеты нескольких автоматиче¬
ских космических аппаратов. В облачном покрове Юпитера
В атмосфере Юпитера
бушуют вихри. Темное
образование в центре
кадра — знаменитое
Большое красное пятно
Юпитера, хорошо извест¬
ное по зарисовкам с
Земли
были сфотографированы многочисленные вихри, полярные сия¬
ния и всполохи молний. Общее число известных спутников под¬
скочило с 13 до 16. Мало того, получила непосредственное под¬
тверждение прежняя мысль о существовании вокруг Юпитера
разреженного каменно-пылевого кольца наподобие знаменитого
кольца Сатурна.
Существование кольца Юпитера было теоретически предска¬
зано в шестидесятые годы киевским астрономом С. К. Всехсвят-
ским, который позднее обратил внимание на наблюдаемую
иногда на диске Юпитера, вдоль его экватора, темную и тонкую
полоску — предположительно тень от кольца. Поскольку сфото¬
графировать это кольцо в телескоп никому не удавалось, суще¬
ствование его считалось спорным. Космические фотографии в
1979 г. рассеяли сомнения и подтвердили правильность про¬
гноза советского ученого.
Основное, или так называемое «внешнее» кольцо Юпитера
отстоит от планеты на один радиус и простирается в ширину
на 6 тыс. км. Толщина кольца, состоящего из глыб, небольших
камней и метеоритной пыли, оценивается в 1 км. Один из спут¬
ников обращается по внешней кромке этого кольца. Однако еще
ближе к планете, почти достигая ее облачного слоя, располага¬
ется система значительно менее плотных «внутренних» колец
Юпитера.
Очень запутанную картину являет собой мощное магнитное
поле Юпитера. Оно выглядит так, будто в тело планеты встав¬
лен не один, а несколько симметричных намагниченных стерж¬
461
ней. У него отмечается сразу несколько магнитных полюсов, и
взаимодействие Юпитера с потоком заряженных частиц солнеч¬
ного ветра иное, чем для планет земной группы. Одним из след¬
ствий этого, по-видимому, является собственное излучение
Юпитера в радиодиапазоне.
Описанные открытия, однако, меркнут перед невиданным
ранее миром спутников Юпитера. Яркий спутник по имени Ев¬
ропа скован ледяным панцирем и почти полностью лишен наи¬
более характерной черты поверхностей планетных тел — крате¬
ров. В противоположность ледяной Европе будто ржьвый шар
спутника Ио (по размерам очень напоминающего Луну) проде¬
монстрировал сразу 8 огнедышащих вулканов. Поверхность Ио
затоплена лавой и исковеркана следами чудовищных по масш¬
табам и силе эрозионных катаклизмов. Через 4 месяца после
первого фотографирования действующих на Ио вулканов,
съемка была повторена еще одним космическим аппаратом, и
Одно из удивительнейших откры¬
тий последних лет — действ у юи^ие
вулканы на спутнике Юпитера Ио.
Эта космическая фотография, пе¬
реданная на Землю, с первого же
момента не оставляла никаких
сомнений в ее содержании: извер¬
жение вулкана проектируется на
темный фон неба
7 из 8 вулканов продолжали свою разрушительную деятель¬
ность. До той поры современные действующие вулканы счита¬
лись особенностью одной только Земли.
Масса спутника Ио всего на 20% больше массы Луны, а диа¬
метр составляет 3620 км (у Луны 3476 км). И Луна, и Ио недо¬
статочно велики, чтобы их разогрев вследствие распада радио¬
активных элементов в коре вызвал активные вулканические из¬
вержения. Причины вулканизма на Ио усматривают в совмест¬
ном приливном воздействии Юпитера и его крупных спутни¬
ков— Европы и Ганимеда.
Одна из наиболее примечательных деталей на поверхности
Ио получила название Локи. Если предложенная интерпрета¬
ция фотоснимков верна, то Локи представляет собой 250-кило¬
метровое озеро расплавленной серы, в котором плавает углова¬
462
той формы «айсберг» из твердой серы поперечником порядка
100 км.
Орбита спутника Ио расположена в центре сложного радиа¬
ционного пояса Юпитера. В результате система Ио — Юпитер
работает как часть исполинской природной динамомашины:
между Ио и Юпитером течет ток в 5 млн ампер — мощность
этой энергосистемы в 20 раз превосходит суммарную мощность
всех электростанций Земли. Нельзя исключить, что вулканиче¬
ские извержения на Ио связаны -в том числе и с продолжитель¬
ным действием на поверхность этого спутника прожигающих
электрических разрядов.
Юпитер и его спутники в миниатюре напоминают самостоя¬
тельную планетную систему. Не дадут ли дальнейшие исследо¬
вания системы Юпитера ключ к пониманию особенностей про¬
цессов формирования и эволюции всей Солнечной системы?
ЧУДЕСА САТУРНА
Размеры планет, следующих за Юпитером, начинают идти
на убыль. Сатурн, хотя и велик, но по размерам на 1/5 усту¬
пает Юпитеру. На один оборот вокруг оси Сатурн затрачивает
примерно на полчаса больше, чем Юпитер.
Естественно, что наибольшее внимание астрономов посто¬
янно привлекало к себе кольцо Сатурна. Казалось, его струк¬
тура была изучена по наземным телескойическим наблюдениям
достаточно подробно. Когда же после трех лет пути вблизи
Сатурна ураганом промчались первые космические посланцы
Земли, картина оказалась несравненно сложнее.
Космический аппарат, запущенный с Земли, движется в ок¬
рестностях Сатурна со скоростью более 20 км/с. Он успевает
бросить только мимолетный взгляд на эту планету. Но даже
такого мимолетного взгляда оказалось достаточным для удиви¬
тельных и неожиданных открытий. Астрономам удалось выде¬
лить вокруг Сатурна не несколько как прежде, а много тысяч
вложенных одно в другое колец. Такую сложную концентриче¬
скую структуру можно сравнить разве что с кругами от брошен¬
ного камня на не очень спокойной поверхности воды. Можно
привести и другое сравнение: внешний вид кольца Сатурна
напоминает испещренную бороздами грампластинку.
Совершенно нежданным-негаданным было то, что сущест¬
вуют яркие и узкие кольца, которые не только вложены друг
в друга, но, словно вопреки здравому смыслу, переплетаются в
жгут наподобие прядей в женских косах. При фотографировании
сверху кольца оказались испещрены радиальными темными раз¬
режениями, которые на снимках напоминают спицы неведомого
колеса. По-видимому, специалистам по небесной механике по¬
надобится не один год, чтобы свести концы с концами в «хозяй¬
463
стве» Сатурна: согласовать теорию с наблюдениями и объяс¬
нить эти открытия.
Сатурн обращается вокруг Солнца так, что плоскость колец
всегда остается параллельной самой себе. Вследствие этого, на¬
блюдая Сатурн с Земли, мы видим его кольца попеременно под
разными углами. В какой-то момент времени они повернуты к
Космическая фотография
колец Сатурна показы¬
вает, что они состоят из
многих тысяч отдельных
тонких «колечек»
Земле так, что видны наилучшим образом. В этот период лучше
всего было изучать природу колец и делящих их темных деле¬
ний.
По мере движения Сатурна по орбите наблюдаемый разво¬
рот колец уменьшается, и в конце концов мы видим кольца Са¬
турна строго с ребра. Так как они очень тонки, то наблюдать
их. в это время вообще невозможно. Кольца в такие периоды
как бы вовсе исчезают. Это, между прочим, и объясняет зага¬
дочное происшествие с Галилеем, когда он вдруг потерял из
виду обоих «прислужников» Сатурна.
Периоды мнимого исчезновения колец наступают примерно
каждые 15 лет. Такие периоды очень благоприятны для поисков
близких к планете спутников. С помощью космических фотогра¬
фий число открытых спутников Сатурна доведено уже до 17.
Впрочем, похоже, что четкой грани между наименьщими спут¬
никами и наибольшими глыбами в кольцах Сату’рна не суще¬
ствует, а поэтому точное число спутников назвать вообще не¬
возможно.
Самый крупный из спутников Сатурна — Титан — имеет по¬
перечник твердого тела в 5150 км и среди всех спутников пла¬
нет во всей Солнечной системе уступает по массе несколько про¬
центов только рекордсмену — спутнику Юпитера Ганимеду.
Поперечник Титана лишь в 2,5 раза меньше поперечника Земли.
Внутреннее строение Титана, по-видимому, отчасти напоминает
строение тела Земли: недра Титана расслоены на ядро, мантию
и кору. Атмосфера Титана красно-оранжевого цвета была от¬
крыта давно еще из наземных наблюдений. В результате косми¬
464
ческих экспериментов стало известно, что она плотнее и толще
земной и на 90% состоит из азота. Около 10% может состав¬
лять аргон. В качестве цримесей в ней присутствуют метан, ам¬
миак, этан, пропан, этилен, ацетилен, водород и даже в неболь¬
ших количествах кислород.
Температура у поверхности Титана ниже 100 К. Не удиви¬
тельно, если там идут проливные дожди из жидкого азота, и в
азотных заводях плавают айсберги из замерзших метана и ам¬
миака. Некоторое время назад воображение ученых рисовало
поверхность Титана как «болота» из жидкого азота, над кото¬
рыми клубится густой азотный туман. Расчеты последних лет
привели к иным представлениям. Океаны на Титане, если они
существуют, состоят по большей части из этана и метана с рас¬
творенным в них азотом. Состав твердого тела Титана — льды
с примесью силикатных пород.
В атмосфере самого Сатурна наблюдаются полосы, вихри,
ореолы и другие образования, похожие на образования в атмо¬
сфере Юпитера. Они не отличаются ни длительностью сущест¬
вования, ни регулярностью появления. В целом строение Са¬
турна должно во многом напоминать строение Юпитера. Наи¬
большую долю среди химических элементов, слагающих Сатурн,
занимает водород. Важной отличительной особенностью Са¬
турна является чрезвычайно низкая средняя плотность. Она
меньше плотности воды — всего 0,7 г/см®.
Юпитер и Сатурн — самые крупные планеты из группы водо¬
родно-гелиевых планет-гигантов. Но основные особенности
строения их, по-видимому, распространяются и на другие пла¬
неты этой группы, в частности на планету Уран. Детальное ис¬
следование физических условий на Уране и еще более далеких
планетах затруднено их огромным удалением от Земли. И пре¬
имущественное внимание при изучении этих планет как прежде,
так и теперь, уделяется особенностям их орбитального движе¬
ния вокруг Солнца.
ОКРАИНЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Уран — первая из планет, обнаруженных благодаря теле¬
скопу, хотя при благоприятном стечении обстоятельств его
можно порой наблюдать на небе невооруженным глазом как
очень слабую голубовато-зеленоватую точку. Расстояние Урана
от Солнца превосходит 19 астрономических единиц, его «год»
длится 84 земных года. Масса Урана почти в 7 раз уступает
массе его соседа Сатурна.
Достопримечательностью планеты служит причудливость осе¬
вого вращения. Ось Урана отклонена от плоскости его орбиты
всего на 8°, т. е. практически лежит в этой плоскости, и Уран,
тем самым, вращается, «лежа на боку»; один оборот он совер¬
16 А. А. Гурштейв 465
шает за 17 часов. Сменяющие друг друга «полярный день» и
«полярная ночь» по этой причине характерны не только для
высокоширотных областей планеты, как на Земле и на Марсе,
а охватывают всю поверхность Урана за исключением узкой
полосы ±8° по обе стороны от экватора.
Названия пяти спутников Урана, открытых по телескопиче¬
ским наблюдениям с Земли с 1787 по 1948 гг., воскрешают в па¬
мяти имена литературных героев. В порядке удаления от пла¬
неты это Миранда, Ариель, Умбриель, Титания и Оберон. Вы¬
бранные В. Гершелем названия Оберон и Титания заимство¬
ваны из пьесы Шекспира «Сон в летнюю ночь», Дж. Койпер
в 1948 г. взял имя Миранда из шекспировской «Бури», а У. Лас-
сель в 1851 г. воспользовался именами из той же «Бури» (Ари¬
эль) и поэмы А. Попа «Похищенный локон» (Умбриэль).
Как то уже случалось для Юпитера и Сатурна, в начале
1986 г. после пролета мимо Урана космического аппарата коли¬
чество обнаруженных около него спутников резко увеличи¬
лось,— по крайней мере до 15.
К числу любопытных исторических казусов можно ныне от¬
нести эпопею поисков колец Урана. Первооткрыватель планеты
В. Герщель по аналогии с Сатурном ожидал кольца, и несколько
раз в его дневниках появляется запись об их наблюдении. При¬
дирчивый к своей работе астроном, однако, не торопился обна¬
родовать новость, и при последующих перепроверках наличие
колец у Урана не подтверждалось. Проблема активно обсужда¬
лась до середины XIX в., когда она, казалось, была закрыта раз
и навсегда. Но, как говорит поэт, «ничто не вечно под Луною».
10 марта 1977 г. ожидалось покрытие диском Урана слабень¬
кой звездочки 9-й звездной величины. Регистрация точных мо¬
ментов «закрытия» и «открытия» звезды диском планеты дает
очень редкую возможность уточнить размеры планеты, и по¬
этому астрономы подобными явлениями никогда не пренебре¬
гают. В тот раз оно наблюдалось только из южного полушария
Земли. За ходом покрытия следили из обсерватории австралий¬
ского города Перта и с борта самолета-лаборатории. Характер
наблюдений был не из сложных, результаты не сулили никаких
неожиданностей: как будничные наблюдения это дело предоста¬
вили группе инженеров и астрономов-новичков. Наблюдатели на
Земле и в воздухе, как водится, заблаговременно заняли рабо¬
чие места. Звезда неторопливо шла на сближение с диском
Урана, и вдруг свет ее на несколько секунд померк. Это про¬
изошло за 40 минут до ожидаемого начала покрытия.
Замешательство молодых астрономов не знало предела. Они
испугались, что аппаратура функционирует со сбоями, и их на¬
блюдения пойдут насмарку. Звездочка продолжала «подмарги¬
вать», но все усилия устранить «неисправность» были тщет¬
ными. Впрочем, собственно покрытие наблюдалось в течение
466
25 минут безо всяких происшествий. Зато после него все спады
блеска звезды последовательно повторились в обратном по¬
рядке. Сходные результаты были получены на наземном теле¬
скопе и с самолета. Это могло означать только одно: Уран окру¬
жен системой тонких колец, которые экранировали свет звезды
до и после экранирования его самим диском планеты.
След звезды, как он виден
из Австралии
о
След звезды,
Север^ ewdf’w
с самолёта
Обстоятельства открытия колец планеты Уран
Расшифровка данных покрытия звезды кольцами Урана по¬
зволила оценить их структуру. Девять узких колец как бы вло¬
жены одно в другое в плоскости экватора планеты. Типичная
ширина колец составляет 10 км. Они — темные, и поэтому оста¬
вались в неизвестности 196 лет после открытия самого Урана.
Однако, узнав о существовании колец, астрономы тотчас ус¬
пешно сфотографировали их в инфракрасном свете. Дальнейшие
подробности структуры колец Урана изучались по фотографиям,
которые после восьми с половиной лет полета передал на Землю
космический аппарат «Вояджер-2». Кольца оказались разно¬
цветными. Предполагают, что они имеют различный химический
состав. Отметим парадоксальное обстоятельство: в дневнике
В. Гершеля 1789 г. неподтвержденные им в дальнейшем кольца
Урана нарисованы именно так, как по современным данным
они и должны были бы располагаться в то время. Случайность
ли это? Неужели кольца действительно наблюдались и за два
столетия обветшали настолько, что перестали быть доступными
наземной астрономической технике? Это крайне неправдо¬
подобно.
Нептун тоже несколько раз затмевал слабые звезды, и тоже
преподнес астрономам сюрприз. У него подозревается кольцо
особого, незамкнутого типа.
Французский астроном сравнил кольца планет-гигантов с за¬
пахом духов: они содержат мало вещества, но вызывают силь¬
467
ные эмоции. Какие же выводы предстоит сделать из того, что
все четыре планеты-гиганта окружены кольцами? Прежде всего,
очевидно, этот факт нельзя объяснить чисто случайными причи¬
нами. По-видимому, возникновение колец является одной из
важных закономерностей формирования планет в центральной
^Парадом планет» журналисты окрестили редкое астрономическое явление,
когда все они выстраиваются почти что в линию по одну сторону от Солнца.
Такое явление имело место в 1981—1982 гг. На самом деле планеты, конечно,
не выстраиваются строго вдоль одной линии, а занимают небольшой сектор,
как это показано на схеме
части протопланетного облака. Но сказать нечто более опреде¬
ленное пока не представляется возможным. Слово—за будущим.
На сегодняшний день Нептун известен нам как последняя
из планет, по всем основным признакам принадлежащая к
группе планет-гигантов. Масса Нептуна в 17 раз больше массы
Земли, средняя плотность не достигает 1/3 плотности Земли.
На один оборот вокруг оси он затрачивает 16 часов. До фотогра¬
фирования с «Вояджера-2» у него были известны два спутника: их
«водные» имена под стать богу морей Нептуну — Тритон и Не¬
реида. Первый из спутников почему-то обращается в направле¬
нии, противоположном направлению вращения самого Нептуна.
468
Как очень далекая планета (ее среднее удаление от Солнца
составляет 30 астрономических единиц), Нептун движется по
орбите неспеша, совершая обход вокруг Солнца за 165 лет. Со
времени его открытия в 1846 г. он не закончил еще и одного
полного оборота.
Совсем уж немного известно нам о планете Плутон. На один
полный оборот вокруг Солнца планета затрачивает 250 лет.
Среднее удаление Плутона от.Солнца составляет 40 астро¬
номических единиц — это громадная величина, но гораздо мень¬
ше той, которая следует для полноценной планеты по эмпириче¬
скому правилу Тициуса — Боде. Из особенностей орбиты Плу¬
тона само собой напрашивается предположение: не был ли Плу¬
тон некогда спутником Нептуна? Эта мысль не опровергается и
физическими характеристиками Плутона, который гораздо
больше напоминает планету земной группы, нежели члена сооб¬
щества планет-гигантов. Бытует представление, что Плутон, ско-
Необычная орбита нового члена Солнечной системы — Хирона
рее всего, носит черты «гибрида», взяв кое-что от обеих харак¬
терных планетных групп.
Сюрпризом оказалось открытие в 1978 г. спутника Плутона.
По оценкам спутник очень близок к планете — отстоит от нее
всего на 19 тыс. км, имеет размеры в два раза меньше размеров
469
планеты и обращается будто связанный с телом Плутона жест¬
ким стержнем: период обращения спутника вокруг Плутона
совпадает с периодом вращения Плутона вокруг оси. Спутник
поэтому никогда не восходит и не заходит относительно горизон¬
та ни в одной точке поверхности Плутона. Он отовсюду наблю¬
дается как вечно висящий на небе в одном и том же месте. Этот
спутник получил удачное имя Харона — мифического перевоз¬
чика душ усопших в загробный мир через реку Стикс.
Та область Солнечной системы, где пребывают окраинные
планеты, громадна. Кольцо между орбитами Урана и Плутона,
к примеру сказать, в 3,2 раза превосходит по площади всю ос¬
тальную часть Солнечной системы с семью планетами. Из об¬
щих соображений очевидно, что процессы в такой значительной
зоне как в прошлом, так и в настоящем имеют первостепенное
значение для судеб всей планетной системы. Но наши сведения
о периферии мира планет по-прежнему еще слишком скудны.
На исходе 1977 г. в Солнечной системе было замечено еще
одно небольшое планетное тело, которое всколыхнуло умы
астрономов. Сильно вытянутая орбита этого странника заклю¬
чена между орбитами Сатурна и Урана. Быстро договорились
о названии новичка: ему дали имя премудрого кентавра Хирона.
Но что он такое? Для новой планеты Хирон не дорос — слиш¬
ком мала масса. Астероид? Но ведь пояс астероидов, как изве¬
стно, заключен между Марсом и Юпитером. Закинула ли его
судьба так далеко от пояса астероидов случэйно? Или же он
предвещает открытие второго кольца астероидов между Сатур¬
ном и Ураном?
Этот вопрос, как и десятки других, пока остается без ответа.
НЕВОЗМОЖНОЕ СЕГОДНЯ ВОЗМОЖНО ЗАВТРА
Дружелюбна ли Природа человеку? Или она питает к нему
вражду? Очевидно, ни то, ни другое. «У природы нет плохой
погоды», — поется в песне; природа нейтральна. Неодухотво-
реннная Природа безразлична к существованию человека,
однако нельзя забывать, что силы Природы бесконечно разно¬
образны и бесконечно превосходят нас по своему могуществу.
И поэтому создается впечатление, будто Природа не желает
выставлять секретов напоказ. Будто бы она предпочитает
играть в прятки и не прочь пустить неосмотрительных ловчих
по ложному следу. Словно искусный военачальник, она держит
круговую оборону на дальних подступах к неизведанному.
А наука —в неустанном поиске. Наука ведет широкое наступ¬
ление по всей линии фронта на «ничейной земле» между еще
неизведанным и уже освоенным. Где произойдет следующий
прорыв в тайны мироздания, на каком участке исследований
наука овладеет новыми рубежами знаний?
470
в пятидесятые годы нашего столетия астрономам казалось
рукой подать до постижения проблемы происхождения планет.
Однако на деле существенный прогресс был достигнут в иной
области астрономии — в развитии представлений о происхож¬
дении галактик и в изучении эволюции звезд. О некоторых резуль¬
татах в этих направлениях мы рассказали в первой главе.
А как же планетная астрономия? Благодаря наступлению
космической эры она переживает сегодня второе рождение. Оби¬
лие свежих фактических данных обещает крупные теоретиче¬
ские обобщения, и мы не питаем сомнений, что открытие важ¬
ных закономерностей в мире планет ныне действительно не за
горами.
Успехи планетной астрономии обязаны совершенствованию
методов наземных телескопических наблюдений, но решающее
слово здесь бесспорно принадлежит исследованиям с помощью
средств ракетно-космической техники.
Металлурги редко применяют чистые металлы. Они предпо¬
читают сплавы. Именно сплавы дают возможность варьировать
свойства материалов; именно сплавы обладают повышенной
прочностью и твердостью.
Сравнение со сплавами невольно приходит в голову, когда
речь идет об удивительно плодотворном сочетании многих наук
в том грандиозном комплексе, который зовется в наши дни кос¬
мической наукой.
Космическая наука не имеет специфического предмета иссле¬
дования. Ведь ее объекты — звезды, планеты, межпланетная
среда, поведение живых организмов в космосе — являются тра¬
диционными объектами изучения астрономии, геофизики, био¬
логии.
Космическая наука не имеет специфического метода исследо¬
вания. Она пользуется методами математическими, физиче¬
скими, химическими, астрономическими. Но ни то, ни другое
нельзя ставить в укор космической науке. Ее отличительная
черта состоит в использовании ракетно-космической техники.
Это позволяет проводить наблюдения и эксперименты в усло¬
виях, резко отличных от земных. Ракетная техника дает воз¬
можность избежать влияния атмосферы Земли, приблизить
приборы к объектам исследования.
Сплав обладает свойствами, которые не присущи ни одному
из его компонентов, взятых в отдельности. То же справедливо и
для космической науки: именно в комплексе она позволяет по¬
лучить те потрясающие научные результаты, которые доныне
не могли быть получены иными средствами.
На протяжении ряда лет в новогодних номерах газеты
«Правда» за подписью К. Сергеева появлялись обзорные статьи,
в которых подводились важнейшие итоги очередного «космиче¬
ского года», обсуждались далекие и близкие перспективы кос¬
471
мических исследований. Сегодня имя автора этих статей изве¬
стно всему миру — им был академик С. П. Королев.
Последняя из статей С. П. Королева была опубликована
накануне его кончины—1 января 1966 г. Она стала, как бы
своеобразным завещанием крупнейшего советского ученого.
Цитируя слова К. Э. Циолковского о том, что «невозможное
сегодня становится возможным завтра», С. П. Королев в этой
статье выражал уверенность в стремительном и, главное, все¬
стороннем развитии космонавтики. Он предсказывал, что даль¬
нейшее совершенствование средств автоматизации, телеинфор¬
мации и управления процессами позволит очень эффективно
использовать автоматические космические станции, которые
внесут неоценимый вклад в изучение планет Солнечной системы.
Он по достоинству оценивал значение исследований, выполня¬
емых непосредственно человеком, и предвидел дальнейшее со¬
вершенствование техники пилотируемых космических полетов.
С. П. Королев оказался прав в своих прогнозах: именно
так — широким фронтом — и развивалась космонавтика в
СССР.
В 1969 г. Москва чествовала семерых героев беспримерного
группового полета сразу трех космических кораблей «Союз»—
полета, который открыл перспективы для создания крупных
долгодействующих орбитальных комплексов типа станций
«Салют».
В СССР только за три с половиной года, с сентября 1973
по февраль 1977 гг., космодром Байконур провожал в звездные
дали 12 пилотируемых космических кораблей серии «Союз».
Вахту в Космосе несли 23 советских космонавта.
Новый важный этап в осуществлении долгосрочной совет¬
ской космической программы наступил в сентябре 1977 г.
Вышла на орбиту станция «Салют-6». Эта громадная лабора¬
тория больше трех с половиной лет служила гостеприимным
«домом» для многих тружеников Космоса.
В 1977—1978 гг. Ю. В. Романенко и Г. М. Гречко побили
рекорд длительности пилотируемых космических полетов. Они
проработали на борту станции «Салют-6» 96 суток! Их успех
был только началом. К этому времени советские специалисты
по космической медицине уже накопили богатый опыт подго¬
товки «звездных долгожителей».
В канун 61-й годовщины Великого Октября космонавты
В. В. Коваленок и А. С. Иванченков установили на «Салюте-6»
новый выдающийся рекорд продолжительности пилотируемого
полета. Они прожили в Космосе 140 суток! Длительная научно-
исследовательская работа советских космонавтов стала нормой
космических будней.
Долговременная орбитальная станция «Салют-6» продол¬
жала надежно работать. В 1979 г. В. А. Ляхов и В. В. Рюмин
472
совершили на ее борту полет продолжительностью в 175 суток.
А в 1980 г. Л. И. Попов и В. В: Рюмин провели на «Салюте-6»
уже более полугода — они прожили в условиях космической
невесомости 185 суток.
Медико-биологические проблемы работы человека в длитель¬
ных космических полетах решены в СССР настолько успешно,
что теперь космонавты после возвращения на Землю практи¬
чески не нуждаются в адаптации 'к жизни в обычных условиях
земного тяготения. Они легко выполняют повторные космиче¬
ские полеты. Ярким примером тому стал «послужной список»
космонавта В. В. Рюмина: за три года он совершил три косми¬
ческих полета, прожив на орбите целый год. К 1987 г.
B. А. Джанибеков совершил пять полетов в космос.
Доставка оборудования для своевременной замены приборов
и агрегатов и дооснащения станции «Салют-6» осуществлялась
с помощью нескольких автоматических грузовых кораблей «Про¬
гресс». Были проведены испытания усовершенствованных пило¬
тируемых кораблей «Союз Т».
В апреле 1982 г. на околоземную орбиту была выведена усо¬
вершенствованная долговременная станция второго поколения
«Салют-7». 14 мая 1982 г. со станцией «Салют-7» состыковался
космический корабль «Союз Т-5» с экипажем в составе А. Н. Бе¬
резового и В. В. Лебедева. Эти космонавты работали в Космосе
211 суток, почти на месяц перекрыв предыдущий рекорд Л. И. По¬
пова и В. В. Рюмина. В составе двух экипажей посещения на
станции «Салют-7» работала вторая в мире женщина-космонавт
C. Е. Савицкая, летчик-испытатель, мастер спорта СССР, миро¬
вая рекордсменка.
Рекорд длительности пребывания на орбите в 211 суток про¬
держался всего два года. В 1984 г. он был перекрыт Л. Д. Ки-
зимом, В. А. Соловьевым и О. Ю. Атьковым, которые находи¬
лись в орбитальном полете на станции «Салют-7» в течение
237 суток.
Весной 1986 г. стала на космическую вахту крупногабарит¬
ная орбитальная станция «Мир». Ее конструкция допускает
одновременное причаливание к ней не двух, а гораздо большего
числа космических кораблей. Первыми начали обживать новый
«дом на орбите» космонавты-рекордсмены по длительности пре¬
бывания в Космосе Л. Д. Кизим и В. А. Соловьев. А 6 мая
1986 г. они впервые в практике пилотируемых полетов выпол¬
нили перелет с одной орбитальной станции на другую. Космо¬
навты покинули станцию «Мир» и на корабле «Союз Т-15» при¬
были на хорошо знакомую им станцию «Салют-7».
В 1987 г. потолок рекорда длительности пребывания на ор¬
бите был поднят до 326 суток! Столько времени бессменно про¬
жил на станции «Мир» космонавт Ю. В. Романенко. Но и этому
473
рекорду была суждена недолгая жизнь. В. Г. Титов (однофами¬
лец космонавта-2 Г. С. Титова) и М. X. Манаров проработали
на «Мире» 366 суток — таким образом был преодолен символи¬
ческий рубеж длительности непрерывного пребывания в неве¬
сомости в целый год.
Трудовая вахта советских космических кораблей и космиче¬
ских аппаратов вносит неоценимый вклад в решение многих
народнохозяйственных проблем. Из космического пространства
выполняется цикл разнообразных исследований природных ре¬
сурсов нашей Родины. С помощью спутников осуществляется
телефонная связь на дальние расстояния, ведется трансляция
Годы
Диаграмма роста продолжительности полетов экспедиций на советских орби¬
тальных космических станциях «Салют» и «Мир»
телевизионных передач. Спутники коренным образом изменили
лицо современной метеорологии.
На околоземных орбитах с успехом решают поставленные
задачи автоматические станции «Астрон», «Горизонт», «Луч»,
«Молния», «Радуга», «Экран» и многие другие. Возможности
дальнейшего применения космических средств в интересах на¬
родного хозяйства страны неисчерпаемы.
Одновременно советские ученые продолжали демонстриро¬
вать всему миру, какие богатые перспективы таятся в умелом
использовании межпланетных космических автоматов.
На исходе 1970 г. одна за другой посетили Луну советские
автоматические станции «Луна-16» и «Луна-17». Первая из них
вернулась на Землю, доставив в земные лаборатории образец
474
лунного грунта из Моря Изобилия. Автоматическая станция
«Луна-17» доставила в Море Дождей самоходный аппарат «Лу¬
ноход-1»—прообраз лунных транспортных средств будущего.
Неутомимый луноход на протяжении 11 месяцев самостоятельно
перемещался, «осматривал» окружающую его местность, «тро-
Рельеф участка поверхности Венеры в районе гор Максвелла. Эти и подоб¬
ные им данные по многочисленным регионам Венеры получались с помощью
локаторов бокового обзора на советских космических аппаратах «Венера-15»
и «Венера-16»
гал» грунт И выполнял большую программу разнообразных на¬
учных исследований.
В разделе о кометах мы уже рассказывали о полетах
«Веги-1» и «Веги-2». Имя этих космических аппаратов было
получено как сокращение от полного названия программы
«Венера — комета Г аллея». Высадив на поверхность Венеры
посадочные блоки, они совершали гравитационный маневр и
475
уходили к комете Галлея. Впечатляющие результаты исследо¬
ваний! самой знаменитой из комет обошли весь мир. 7 и 12 июля
1988 г. взяла старт программа «Фобос».
Сегодня для автоматических космических аппаратов в Сол¬
нечной системе нет недоступных уголков. Словно руки человека-
великана, они дотянулись до других планет. Словно его глаза,
они посмотрели на чужую почву и чужое небо. Космические
роботы исследовали Луну, Венеру, Марс, облетели Меркурий,
пролетали мимо Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. Они при¬
нялись за изучение загадочных странников — комет. Новые кос¬
мические эксперименты сулят сравнительной планетологии за¬
манчивое будущее.
ЧТО ДАЛЬШЕ?
Нет никаких сомнений в том, что человек не остановится на
достигнутом и в ближайшем будущем продолжит свое шествие
в космическое пространство. Суть проблемы состоит в следую¬
щем: кто, когда, куда, зачем, сколько эхр будет стоить и какова
логическая последовательность планируемых шагов?
Разумеется, приоритеты следующего шага, который должен
последовать за этапом долговременных околоземных космиче¬
ских станций, обдумываются уже давно. Рассматривая космиче¬
ские исследования с участием человека, на начало грядущего
третьего тысячелетия мы имеем только две реальные возмож¬
ности: полеты на Луну или Марс, причем аргументация в поль¬
зу выбора Марса чрезвычайно сильна. Это представляло бы
собой наиболее впечатляющий научно-технический вызов.
Среди других планет Марс отличается завидным количест¬
вом нераскрытых тайн. Поверхность Марса является наиболее
благоприятной средой, где посланцы человечества, используя
на месте необходимые для целей развития сырьевые ресурсы,
могут развернуть свою деятельность в грандиозном масштабе.
Благодаря энергичной рекламе, созданной преимущественно
Планетным обществом США с привлечением видных деятелей
других стран, кампания в пользу международной пилотируемой
экспедиции на Марс обрела силу и получила серьезную поли¬
тическую поддержку. Внимание к этому проекту было привле¬
чено с советской стороны в ходе встречи на высшем уровне
Генерального секретаря ЦК КПСС М. С. Горбачева с Прези¬
дентом США Р. Рейганом в Москве летом 1988 г.
В полной мере отдавая должное значимости исследований
Марса с участием человека в качестве перспективной долго¬
срочной цели, мы считаем своим долгом подчеркнуть огромные
трудности в реализации подобной программы. Марс очень уда¬
лен от Земли, а уровень достигнутой на сегодня космической
476
технологии все еще недостаточно высок. Пилотируемая экспе¬
диция на Марс будет сопряжена с весьма серьезным риском
для жизни космонавтов и чрезвычайно высокой стоимостью, при¬
том, что все средства придется вкладывать безо всякой пер¬
спективы на их экономическую отдачу. Непредсказуемые «под¬
водные камни», отсутствие очевидных экономических стиму¬
лов — все это в совокупности даже в случае успеха экспедиции
может возродить синдром, который возник в США после про¬
граммы «Аполлон»: «Ну и что же дальше? ..».
Вспомним, что решение Президента США Джона Кеннеди о
полете американца на Луну было смелой политической инициа¬
тивой, однако обратная сторона медали заключалась в том, что
оно не предлагало человечеству оптимального пути в Космос
ни в инженерном, ни в экономическом плане. За этот просчет
пришлось заплатить слишком высокую цену, чтобы повторять
его вновь, поспешив с экспедицией на Марс.
Развертывание обитаемой лунной базы составляет альтер¬
нативу, которая предпочтительнее экспедиции на Марс по не¬
скольким соображениям. В первую очередь следует постоянно
помнить, что Луна в 100 раз ближе' Марса даже при его наи¬
большем приближении к Земле. Это обстоятельство непосред¬
ственно связано с длительностью полетов. Луну можно достичь
всего за несколько дней, между тем как экспедиция на Марс
и обратно требует нескольких лет. Длительность полета, в
свою очередь, резко усложняет системы жизнеобеспечения и по¬
вышает требования к надежности всех остальных систем. Даже
в организации радиосвязи между Землей и Луной или между
Землей и Марсом существует заметная разница. Если пере¬
говоры с Луной осуществляются лишь с трехсекундной задерж¬
кой, то интервал между вопросом с Земли и ответом с Марса
будет колебаться примерно от пяти минут до более чем полу¬
часа. Какие-либо медицинские или другие срочные вопросы, ко¬
торые легко решаются на Луне при участии земных специали¬
стов, в ходе экспедиции на Марс могут оказаться фатальными,
поскольку космонавты вынуждены будут полагаться на самих
себя в течение трех лет.
Что касается чисто экономических факторов, то при освое¬
нии Луны в обозримом будущем может быть достигнут совер¬
шенно новый уровень коммерческого и промышленного исполь¬
зования космического пространства. Так, в частности. Луна
может стать наиболее дешевым источником получения больших
объемов кислорода для заправки космических кораблей даже
на околоземных орбитах. Если на Луне будут развернуты над¬
лежащие производственные мощности, то, по-видимому, окажет¬
ся намного дешевле отправлять в другие районы космического
пространства металлы, керамику, стекло 41менно с Луны, а не
с Земли. Более крупное в экономическом масштабе освоение
477
Космоса в следующем тысячелетии окажется в серьезной сте¬
пени зависящим от лунных ресурсов.
В свете этих соображений именно создание обитаемой лун¬
ной базы может стать прологом регулярной международной
космической деятельности XXI века.
Луна всегда помогала астрономам проверять свои научные
концепции. В древние времена фазы Луны служили измерителем
времени и контролем точности календарей. Луна послужила
Ньютону «пробным камнем» для проверки закона всемирного
тяготения. Она была одним из первых объектов исследований
для молодой астрофизики. Она сыграла ту же роль в начале
космической эры. Место Луны в ряду альтернативных приори¬
тетов и в прошлом, и в настоящем, и в будущем зависит от
того, отдаем ли мы предпочтение рекогносцировочным исследо¬
ваниям или ставим на повестку дня проблему практического
освоения завоеванных у природы рубежей. На примере Арктики,
Антарктики, Мирового океана мы знаем, что за рекогносциров¬
кой неминуемо должен последовать этап освоения. Крупномас¬
штабное картографирование поверхности, включая картографи¬
рование физических свойств, геологическое районирование, гео¬
физическую съемку, — этот рекогносцировочный этап для Луны
был в основном пройден более полутора десятилетий назад.
Переход к освоению не состоялся, поскольку слишком богатые
возможности «снять сливки» в других направлениях сохранялись
на основе уже достигнутой технологии. Освоение же Луны тре¬
бовало совершить новый технологический скачок. В порядке со¬
перничества это уже не имело смысла, а эпоха сотрудничества
тогда еще не наступила.
Первые полеты к Луне советских автоматов носили триум¬
фальный характер. Их выдающееся научное значение не вызы¬
вало споров. Не вызывали споров и полеты по программам
«Рейнджер», «Сервейор», «Лунар орбитер». Острые разногла¬
сия начались при оценке научных итогов программы «Аполлон»:
оправдала ли она 25 миллиардов долларов, которые были из¬
расходованы на ее осуществление?
Главные итоги программы «Аполлон», как их формулировал
Президент США в послании к Конгрессу, заключались не в на¬
учных результатах. Она стимулировала скачок в прогрессе
космической техники, решала политические и престижные за¬
дачи. Если резюмировать кратко, программа «Аполлон» — дитя
соперничества, а не сотрудничества. В ходе программы «Апол¬
лон» было продемонстрировано, что человек может работать
на поверхности Луны, однако требуется еще громадный допол¬
нительный опыт, чтобы научиться создавать и,эксплуатировать
эффективные системы для жизнедеятельности человека в гос¬
подствующих на Луне специфических условиях пониженной
силы тяжести и полного отсутствия атмосферы. Совершенно
478
очевидно, что Луна может служить полигоном для приобретения
подобного опыта, который понадобится участникам пилотиру¬
емой экспедиции на Марс, чтобы прожить на его поверхности
достаточно длительное время перед возвращением на Землю.
Говоря соверщенно серьезно, такой опыт в надлежащем объеме
можно приобрести только и только на Луне.
Конечно, прагматические аспекты приобретения технологи¬
ческого опыта ни в коей мере не исчерпывают значения нового
возможного щага на пути освоения Луны. Во второй половине
XX века человечество, обретя зримые черты общепланетной
цивилизации, столкнулось с рядом проблем общепланетного ха¬
рактера. Как мы уже отмечали, наряду с острыми социаль¬
ными коллизиями приходится констатировать истощение ми¬
неральных ресурсов, острую нехватку в ряде регионов планеты
запасов питьевой воды, нежелательные изменения климатиче¬
ских условий, необратимые нарущения экологической обстанов¬
ки и многое другое. Способность человечества своевременно
предвидеть надвигающиеся угрозы и мобилизовать требуемые
энергетические ресурсы для поддержания необходимого равно¬
весия с внешней средой — это, пожалуй, основной критерий его
научной зрелости. Поэтому проблема наиболее полного изуче¬
ния окружающей человека внешней космической среды — как с
целью повышения сопротивляемости ее изменениям в различных
масштабах, так и с целью поисков наиболее рационального
использования природных ресурсов, — представляет собой одну
из центральных проблем современной науки. Важное место в ее
решении должно принадлежать исследованиям Луны.
Изучение Луны, не подвергавшейся эрозионному воздейст¬
вию атмосферы, гидросферы и биосферы, по общему признанию,
служит ключом к пониманию происхождения и эволюции Сол¬
нечной системы. Если в условиях Земли геологи имеют воз¬
можность проследить лишь последние 600 миллионов лет ее
развития, только в исключительных случаях сталкиваясь с от¬
дельными образцами пород большего возраста, то уже первые
образцы лунных пород представили ученым информацию о со¬
бытиях в Солнечной системе, происходивших 3—4 миллиарда
лет назад. Некоторые наиболее сложные в геологическом отно¬
шении участки лунных материков могут оказаться, по всей ве¬
роятности, ровесниками «дня творения». Согласно господству¬
ющим ныне представлениям, они могут отражать тот космого¬
нический период, когда происходило формирование Земли.
Изучение Луны помимо данных о ранних этапах эволюции
нашей планетной системы, в частности об исходном распреде¬
лении химических элементов в недрах планетных тел, дает не¬
оценимую информацию и о тех современных процессах, кото¬
рые могут вызывать на Земле, например, образование гигант¬
ских рифтовых впадин в срединно-океанических хребтах и
479
дрейф континентов. Таким образом, дальнейшее изучение Лу¬
ны представляет собой фундаментальную научную задачу, ко¬
торая носит наиболее актуальный характер, поскольку она
открывает пути к пониманию общих процессов формирования
и развития тел Солнечной системы как ближайшего кЬсмиче-
ского окружения Земли и одновременно ведет к пониманию
многих основных современных процессов в недрах и на поверх¬
ности Земли в глобальном масштабе.
Изучение Луны, в первую очередь, поможет дать разверну¬
тый ответ на вопрос о сравнительной роли эндогенных и экзо¬
генных факторов на разных этапах формирования и эволюции
небесного тела. Решение более конкретных научных задач в ус¬
ловиях лунной базы должно достигаться теми же средствами,
которые применяются на Земле науками о Земле. Это обычные
средства полевой геологии, геофизики, геохимии. В целом район,
прилежащий к лунной базе, должен пониматься как эталонный
геофизический полигон. Данные, полученные «полевиками», бу¬
дут распространяться на всю поверхность Луны путем экстра¬
полирования их на основе площадных съемок оптических, физи¬
ческих и прочих характеристик местности с лунной орбиты.
Большую роль в изучении Луны станет играть целенаправ¬
ленный отбор образцов пород, который следует дополнить глу¬
бинным бурением. Именно это предприятие является наиболее
сложным и энергоемким. На первом этапе представляется до¬
статочным оснастить лунную базу мобильной буровой установ¬
кой с глубиной действия 1—2 км.
Геофизический полигон на Луне — база с длительным пре¬
быванием человека, который в состоянии реагировать на уни¬
кальные, не предусмотренные жесткой программой явления,—
единственный путь к поискам принципиально новых планетоло¬
гических обобщений. Важно и то, что лунная база, решая проб¬
лемы планетологии, даст возможность накопления данных в
области изучения межпланетной среды, космологии, астрофи¬
зики, астрометрии. Она представляет несомненный интерес так¬
же и с точки зрения развития медико-биологических исследова¬
ний.
Для того чтобы служить трамплином в подготовке экспеди¬
ции на Марс, программа лунной базы с первых же ее шагов
должна включать в себя широкий круг технологических иссле¬
дований по строительству, утилизации местных минеральных
ресурсов, обеспечению эффективного энергоснабжения, исполь¬
зованию регенерационных циклов в системах жизнеобеспечения
и т. п.
Выбор территории для лунной базы потребует учета не¬
скольких противоречивых факторов. В первую очередь должна
оставаться доступной для наблюдений поверхность Земли. То
же Требование имеет силу и для упрощения связи с Землей.
480
Следовательно, база должна располагаться на видимой стороне
Луны. Вместе с тем интересы селенологии диктуют необходи¬
мость обеспечить геологические траверсы на обратную сторону
Луны, и поэтому базу, вероятнее всего, следует располагать в
краевой зоне видимого полушария. Геологи лунной базы в этом
случае могут эффективно вести сравнительное изучение видимой
и невидимой стороны Луны.
Космодромы мира: 1 —Капустин Яр (СССР), 2 — Плесецк (СССР), 3 —
Байконур (СССР), 4 — Восточный испытательный полигон (США), 5 —
Западный испытательный полигон (США), 6 — Уоллопс (США), 7—Куру
(Франция), 8 — Хаммагир (Франция), 9 — Чанчэнцзе (КНР), 10 — Сичан
(КНР), 11 — Утионура (Япония), 12 — Танегасима (Япония), 13 — Шрихарико-
та (Индия), 14 — Сан-Марко (Италия), 15 — Вумера (Австралия); на схеме
еще не отмечены два полигона КНР, о которых говорится на с. 324—325
В интересах изучения србственно Луны база должна распо¬
лагаться вблизи от сложного в геологическом отношении рай¬
она, характерного для Луны в целом, между тем как по сооб¬
ражениям строительства базу проще разворачивать на спокой¬
ной по рельефу территории. Наиболее перспективным представ¬
ляется расположение базы в прибрежной части какого-либо
лунного моря, т. е. в зоне контакта моря с материком. При этом
по мере возможности должно быть доступным наиболее разно¬
образное по лунным условиям минеральное сырье.
Разумеется, должны быть приняты во внимание интересы
астрономии. Наиболее благоприятным в этом отношении явля¬
481
ется расположение базы близ экватора, что делает доступным
наблюдения объектов на всей небесной сфере; чем дальше от¬
ступление от экватора, тем больше размеры закрытых для
наблюдений околополярных зон. На экваторе проще утилизи¬
ровать приходящую к поверхности солнечную энергию, что по¬
лезно для упрощения систем жизнеобеспечения.
РАБОТАТЬ СООБЩА
Глубокой аналогией проблемы исследования и освоения Лу¬
ны служит проблема исследования и освоения бескрайних ско¬
ванных льдами просторов Антарктиды. После ее окрытия вы¬
дающимися русскими мореплавателями Ф. Ф. Беллинсгаузеном
и М. П. Лазаревым во время кругосветной экспедиции 1819—
1821 гг. Антарктический материк долгое время оставался ареной
лишь единичных героических экспедиций с целью достижения
Южного полюса Земли. В дальнейшем период деятельности от¬
дельных путешественников-первопроходцев сменился этапом
планомерного и целеустремленного исследования различных
участков Антарктического материка учеными разных стран. Бы¬
ло выяснено большое значение антарктических условий для фор¬
мирования многих глобальных процессов в атмосфере и гидро¬
сфере Земли, понята необходимость изучения Антарктиды для
выработки надежных научных представлений о характере эво¬
люции поверхности Земли. Следующим этапом в изучении Ан¬
тарктиды стало заключение соответствующих международных
правовых соглашений о ее статусе и широкое сотрудничество
ученых разных стран.
В изучении Луны, как и в изучении Антарктиды, недоста¬
точно ограничиться данными, собранными в нескольких раз¬
розненных точках ее поверхности. Чтобы лучше уяснить это
важное обстоятельство, попытаемся представить себе, смогли
бы составить ясное представление о Земле воображаемые вне¬
земные исследователи на основании лишь нескольких коротких
визитов на поверхность нашей планеты. Разве можно было бы
судить об условиях сибирской тайги, побывав лишь в африкан¬
ской саванне, или экстраполировать условия Антарктики на
сельву долины Амазонки? Конечно, условия на поверхности Лу¬
ны гораздо более однородны, нежели на Земле, но это не
только не облегчает, а, напротив, значительно осложняет задачу
исследователя.
Ранжировка актуальных научных проблем, оптимальный
выбор методов и средств их решения — все это требует серьез¬
ных скоординированных международных усилий. Международ¬
ное сотрудничество в наиболее полном виде предполагало бы
формирование всемирной организации по лунной базе, несущей
482
полноту ответственности за ее развертывание и эксплуатацию.
Такой организации понадобился бы собственный бюджет, ко¬
торый складывался бы из взносов стран-участниц, а также по¬
надобилось бы право взаимодействия с национальными косми¬
ческими агентствами всех стран — даже не только тех, которые
вступят в эту организацию. Хотя такой подход обеспечивает
наибольшую эффективность в распределении средств и в сниже¬
нии взаимной враждебности, он не является ни скорейшим, ни
наиболее дешевым путем развития лунных исследований. А
если иметь в виду все еще царящую в мире всеобщую подозри¬
тельность, то такой подход в обозримом будущем и вовсе вряд
ли осуществим.
На более низком уровне международного сотрудничества
мы имеем в качестве удачного примера упоминавшуюся выше
координацию работ между национальными станциями СССР,
США и многих других стран в Антарктике. Исследовательские
цели разных стран на этом континенте являются близкими.
Между учеными налажен обмен информацией и оборудованием,
взаимные визиты нарушают монотонность будней малых групп
исследователей, а в случае непредвиденных обстоятельств зи¬
мовщики с разных станций приходят на выручку друг другу.
Такой путь сотрудничества как вариант вполне приемлем и для
Луны.
В отдаленной перспективе, когда космические полеты станут
менее трудоемкими и лунные исследования наберут силу, дей¬
ствительно возможно появление ряда общих баз и поселений
нескольких стран, но есть, однако, серьезный вопрос: правиль¬
ным ли с точки зрения стоимости, преодоления технологических
трудностей, затрат времени и соображений безопасности было
бы такое начало уже сегодня?
Будем же реалистами. В настоящее время космические про¬
граммы с длительным участием людей концентрируются на
долговременных орбитальных станциях; к их числу относится
советская станция «Мир» и задуманная на Западе междуна¬
родная станция «Фридом». Запуски, связанные с осуществле¬
нием этих программ, выполняются на жидкостных ракетах. Про¬
грессивные технологии, включающие, например, самолеты типа
«Хотол» или ракеты с электрореактивными двигателями, ока¬
жутся доступными лишь в отдаленном будущем. В этой связи
мы имеем основания предполагать, что начальные полеты к лун¬
ной базе целесообразно осуществлять при помощи жидкостных
ракет, включая и созданные сегодня. Такие полеты к Луне в
следующем десятилетии могут выполняться так же, как и созда¬
ние долговременных орбитальных станций, и проще всего пла¬
нировать их осуществление национальными космическими агент¬
ствами как экспедиционные полеты. Пожалуй, впредь до полной
победы нового политического мышления и достижения более
483
высокого уровня космического сотрудничества с этого и можно
было бы начинать.
Три десятилетия назад все эти планы резонно сочли бы в не¬
которой мере прожектерством. Но теперь, имея за плечами бога¬
тый опыт, мы твердо знаем — это будни космического века. И
осуществлять новые планы предстоит идущим в жизнь молодым
поколениям ученых.
Производственные отношения людей диалектически связаны
с производительными силами. А важным критерием развития
производительных сил общества является его энерговооружен¬
ность, по которой можно судить, чего же добилось человечество
и вся земная наука в целом.
Когда Фара^дея, который ставил первые примитивные опыты
по электричеству, спросили, зачем нужно электричество, он рас¬
терялся и предположил, что оно вероятно, понадобится, чтобы
мастерить хорошие детские игрушки. Со временем же элек¬
тричество стало главным энергетическим ресурсом в руках
людей, и всем памятен крылатый ленинский лозунг: «Комму¬
низм— это есть Советская власть плюс электрификация всей
страны».
Нечто подобное имеет место и в космических исследованиях.
Мы не всегда еще можем сегодня четко ответить, что именно
даст в будущем тот или иной космический эксперимент. Однако
в общем виде этот ответ ясен — космические исследования по¬
могают человеку значительно расширить свою власть над окру¬
жающей природой.
Космические исследования, помогающие овладевать тайнами
Вселенной, должны служить на благо всех людей на Земле.
Советский Союз решительно и последовательно выступает про¬
тив использования космического пространства в милитарист¬
ских целях, выступает сторонником объединения усилий ученых
всех стран, сторонником мирного сотрудничества в космосе. Эта
точка зрения Советского Союза нашла воплощение в тексте
подписанного в 1967 г. первого международного Договора о
принципах деятельности государств по исследованию и исполь¬
зованию космического пространства, включая Луну и другие
небесные тела.
«Государства — участники настоящего договора,
воодушевленные великими перспективами, открывающимися
перед человечеством в результате проникновения человека в
космос,
признавая общую заинтересованность всего человечества в
прогрессе исследования и использования космического прост¬
ранства в мирных целях,
.. .будучи убежденными, что договор о принципах деятель¬
ности государств по исследованию и использованию космиче¬
484
ского пространства, включая Луну и другие небесные тела,
будет способствовать осуществлению целей и принципов Устава
Организации Объединенных Наций,
согласились о нижеследующем:
.. .Исследование и использование космического пространства,
включая Луну и другие небесные тела, осуществляются на
благо и в интересах всех стран, независимо от степени их эко¬
номического или научного развития, и являются достоянием
всего человечества...
... Космическое пространство, включая Луну и другие небес¬
ные тела, не подлежит национальному присвоению ни путем
провозглашения на них суверенитета, ни путем использования
или оккупации, ни любыми другими средствами...
...Государства—участники договора рассматривают космо¬
навтов как посланцев человечества в космос и оказывают им
всемерную помощь...»
Договор «О принципах деятельности государств по исследованию и исполь¬
зованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела»
был подписан в январе 1967 г. в столицах стран-депозитариев Москве,
Вашингтоне и Лондоне. В Белом доме 19 января 1967 г. договор за Совет¬
ский Союз подписал посол СССР в США А. Ф. Добрынин (на фото сидит
в первом ряду слева). Присутствует при подписании Президент США Линдон
Джонсон (сидит в первом ряду справа). Подписывает договор государствен¬
ный секретарь США Дин Раск. В дальнейшем договор был открыт для при¬
соединения к нему других государств
Советские ученые имеют богатый опыт сотрудничества в об¬
ласти космических исследований с учены\1и братских социали¬
стических стран. 14 октября 1969 г. после двухлетней подго¬
485
товки с космодрома Капустин Яр под Волгоградом стартовал
искусственный спутник Земли «Интеркосмос-1» — первенец про¬
граммы «Интеркосмос». За последующие полтора десятилетия
вышли на околоземные орбиты 22 спутника серии «Интеркос¬
мос», среди которых возвращаемый на Землю космический
аппарат «Интеркосмос-6» (ВНР, МНР, ПНР, СРР, СССР и
ЧССР; 1972 г.), спутник для изучения спорадического радиоиз¬
лучения Солнца «Интеркосмос — Коперник-500» (ПНР и СССР;
1973 г.), спутник для исследования ионосферы и магнитосферы
Земли «Интеркосмос — Болгария 1300» (НРБ и СССР; 1981 г.)
и другие.
Сотрудничество социалистических стран в космических ис¬
следованиях предусматривает не только выполнение совмест¬
ных научных экспериментов на автоматических аппаратах, но
также и полеты на советских космических кораблях космонав-
тов-исследователей из стран — участниц программы «Интеркос¬
мос». С 1978 по 1981 гг. орбитальные полеты на советских кос¬
мических кораблях совершили 9 граждан социалистиче¬
ских стран. Вот имена участников этих международных эки¬
пажей.
1. Гражданин Чехословацкой Социалистической Республики
Владимир Ремек («Союз-28», март 1978 г.).
2. Гражданин Польской Народной Республики Мирослав
Гермашевский («Союз-30», июнь — июль 1978 г.).
3. Гражданин Германской Демократической Республики
Зигмунд Иен («Союз-31», август — сентябрь 1978 г.).
4. Гражданин Народной Республики Болгарии Георгий Ива¬
нов Иванов («Союз-33», апрель 1979 г.).
5. Гражданин Венгерской Народной Республики Берталан
Фаркаш («Союз-36», май—июнь 1980 г.).
6. Гражданин Социалистической Республики Вьетнам Фам
Туан («Союз-37», июль 1980 г.).
7. Гражданин Республики Куба Арнальдо Тамайо Мендес
(«Союз-38», сентябрь 1980 г.).
8. Гражданин Монгольской Народной Республики Жугдэр-
дэмидийн Гуррагча («Союз-39», март 1981 г.).
9. Гражданин Социалистической Республики Румынии Ду-
митру Прунариу («Союз-40», май 1981 г.).
Важное значение для дела разрядки международной напря¬
женности имел в 1975 г. совместный полет советского космиче¬
ского корабля «Союз-19» (экипаж в составе А. А. Леонова и
В. Н. Кубасова) и американского космического корабля «Апол¬
лон» (Т. Стаффорд, Д. Слейтон и В. Бранд). После встречи и
стыковки на орбите советские и американские космонавты в те¬
чение двух суток посещали друг друга и выполняли ряд заранее
намеченных научных и инженерных работ. Ценность этого по-
486
лета заключалась, в частности, в испытании на практике усо¬
вершенствованных, совместимых друг с другом систем управле¬
ния маневрами и стыковкой космических кораблей, а также
систем, обеспечивающих переход космонавтов из одного ко¬
рабля в другой. При наличии таких систем в будущем космиче¬
ские корабли каждой из стран всегда смогут прийти на выручку
находящемуся в опасности кораблю другой страны.
В июне 1982 г. в составе экипажа советского корабля «Со¬
юз Т-6» впервые принял участие в космическом полете граж¬
данин Французской Республики Жан-Лу Кретьен, а в апреле
1984 г. на «Союзе Т-1 !»• гражданин Республики Индии Ракеш
Шарма. В составе экипажа посещения корабля «Союз ТМ-2»
в июле 1987 г. работал на орбитальной станции «Мир» граж¬
данин Сирийской Арабской Республики Мухаммед Ахмед
Фарис.
С 1988 г. полеты иностранных космонавтов на советских кос¬
мических кораблях заметно участились. В составе экипажа кос¬
мического корабля «Союз ТМ-5» в июне 1988 г. работал на
станции «Мир» второй болгарский космонавт Александр Па-
найотов Александров — бывший дублер Г. Иванова. Следом за
ним, в экипаже «Союза ТМ-6» прибыл на станцию «Мир» граж¬
данин Демократической Республики Афганистан Абдул Ахад
Маманд. В ноябре—декабре 1988 г. вторично принял участие
в международном космическом полете на «Союзе ТМ-7» фран¬
цузский космонавт Жан-Лу Кретьен.
Как при выполнении пилотируемых полетов, так и в осуще¬
ствлении экспериментов без участия человека Советский Союз
приглашает к сотрудничеству в космических исследованиях спе¬
циалистов многих стран мира.
С помощью советских ракет-носителей выводились на ор¬
биты искусственные спутники Земли, спроектированные в Ин¬
дии, благодаря чему эта великая страна Азии уже давно всту¬
пила в число космических держав. Лаборатории многих стран
мира получили для исследования образцы лунного вещества,
автоматически доставленного на Землю советскими станциями
серии «Луна». В создании научной аппаратуры станций «Вега»
для изучения кометы Галлея совместно с советскими учеными
бок о бок трудились специалисты из Австрии, Болгарии, Венгрии,
ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. Еще больше ко¬
личество участников программы «Фобос»: Австрия, НРБ, ВНР,
ГДР, Ирландия, ПНР, СССР, США, Финляндия, Франция, ФРГ,
ЧССР, Швейцария, Швеция, Европейское космическое агентст¬
во. Советский Союз призывает к сотрудничеству в Космосе все
миролюбивые народы мира.
Значение полетов в межпланетном пространстве не ограни¬
чивается «зримыми» результатами научного и инженерного экс¬
487
периментирования. Успехи космических исследований — показа¬
тель технического прогресса. Космические исследования стали
одним из важнейших разделов современной науки, неотъемле¬
мой частью бытия человеческого общества. И это бытие во мно¬
гом определяет сознание современного человечества— оно под¬
черкивает великую ответственность нащего времени перед гря¬
дущими поколениями, оно свидетельствует о неуклонном движе¬
нии человечества по пути прогресса, вселяет уверенность в тор¬
жество разума и труда.
Есть, впрочем, во всякой проблеме «оборотная сторона ме¬
дали». Выход человечества в Космос и реальная угроза уничто¬
жения космическим оружием всего живого на Земле вновь со
всей остротой подчеркнули необходимость, чтобы развитие на¬
уки и техники отвечало общечеловеческим ценностям. Эдгар
Митчелл, американский астронавт, полтора дня прощагавщий по
Луне в составе экипажа «Аполлона-14» много лет спустя сделал
неожиданное признание: «Мы отправились на Луйу повелителя¬
ми техники, технократами, а вернулись домой гуманистами».
Научно-технический прогресс, в том числе, конечно, прогресс ’
космонавтики должен отвечать нравственным, гуманистическим
идеалам, служить во благо, а не во зло человечеству. Этика на¬
уки— одна из наболевщих тем современности. Ибо неконтроли¬
руемое, безнравственное использование достижений науки и тех¬
ники кратчайщим путем ведет к гибели человеческой цивилиза¬
ции.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ в ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Дописана последняя глава книги.
Цель книги — рассказать о путях развития многообразной
науки астрономии, об основных ее методах и основных достиг¬
нутых ею результатах, о судьбах астрономов и о взаимосвязи
астрономии с другими науками. И эта цель кажется автору в
основном выполненной. Но как огорчительно, что столько инте¬
реснейших фактов и подробностей поневоле приходится остав¬
лять за пределами этого повествования.
И мысли автора вновь и вновь обращаются к написанному.
Не к тому, о чем он успел рассказать на страницах книги, а к
тем . гораздо более многочисленным научным результатам и со¬
бытиям из истории астрономии, которые остались за бортом.
В книге почти не нашли отражения открытия последних лет,
сделанные радиоастрономами, и удивительные теоретические
результаты, полученные в области космологии. Автор не успел
рассказать ни о работе пулковских астрономов в южном полу¬
шарии, ни об увлекательных «погонях» за солнечными затме¬
ниями, ни о методах расчетов траекторий полетов к Луне, ни
о многом-многом другом. Однако «нельзя объять необъятное».
Заканчивая книгу, хочется рассказать читателям лишь еще
об одном эпизоде из истории астрономии.
В первой половине XIX в. пост директора Парижской обсер¬
ватории занимал Доменик Франсуа Араго. Ученый редкой раз¬
носторонности, астроном, геодезист, физик, математик, метео¬
ролог, географ, блестящий популяризатор науки и политический
деятель, Франсуа Араго оказал огромное влияние на развитие
французской науки. По его советам ставили опыты и проводили
наблюдения известные физики Физо и Фуко. Он занимался ис¬
следованием интерференции света вместе с Огюстеном Френе¬
лем.
Араго дал путевку в жизнь многим молодым ученым и мно¬
гим научным идеям. Именно Араго посоветовал молодому вы¬
числителю обсерватории Леверье испытать свои силы в поисках
орбиты неизвестной планеты, возмущающей движение Урана.
И Араго был от души рад тому громадному успеху, который
выпал на долю его сотрудника и ученика.
489
Прошло время, и пост директора Парижской обсерватории
занял прославившийся Урбен Жан Жозеф Леверье. И в его
директорство появлялись в обсерватории молодые, бесконечно
преданные астрономии сотрудники. Но Леверье не был для
большинства из них доброжелательным и ласковым наставни¬
ком.
Статьи и книги французского аст¬
ронома Никола Камиля Фламма-
риона (1842—1925) в течение де¬
сятилетий приковывали к себе вни¬
мание во всех уголках мира. Бла¬
годаря редкому таланту Фламма-
рион вошел в число наиболее бле-
стя1цих популяризаторов науки
XX века
Однажды на глаза Леверье попалась популярная книга по
астрономии, выпущенная начинающим астрономом, молодым
сотрудником обсерватории Камилем Фламмарионом. Директор
вызвал Фламмариона к себе и поставил ему жесткое условие:
либо Фламмарион, как сотрудник обсерватории, прекратит сочи¬
нительство книг, «в которых дается полная воля фантастике»,
либо он может уходить на все четыре стороны. Так жестоко
и несправедливо поступил человек, напрочь позабывший, как
сам он получил всемирную известность благодаря искренней и
бескорыстной помощи со стороны старшего коллеги.
У Камиля Фламмариона перевесила тяга к литературному
творчеству, и ему пришлось навсегда покинуть Парижскую об¬
серваторию. Но он сделал нечто несравненно более ценное, чем
многие из современных ему ученых: он писал увлекательные
книги по астрономии. Он познакомил с астрономией и зажег
любовью к этой науке сердца десятков тысяч людей.
Книги Фламмариона создали эпоху. Многие из его читателей
стали профессиональными астрономами, другие же пронесли
лучшие воспоминания и интерес к этой науке через всю жизнь.
А что же Леверье? Неблагодарный ученик Араго умер знаме¬
нитым, но не оставил после себя последователей и продолжате¬
лей. Никто никогда не скажет о нем, как о человеке, принесшем
людям частицу тепла своего сердца.
Автор вспоминает о том, как, учась в школе, увлекался чте¬
нием книг по астрономии, о тех путях, которые привели его к
профессиональным занятиям этой наукой. И автору хочется,
490
чтобы эта книга понравилась любителям астронбмии, может
быть, сослужила кому-то добрую службу в выборе дальнейшего
жизненного пути. И пусть не все молодые читатели станут
астрономами, но ему хочется, чтобы они лучше знали и пони¬
мали эту древнюю и очень своеобразную науку.
Автору хотелось рассказать в этой книге не только об астро¬
номах и астрономии. Ему хотелось показать астрономию как
неотъемлемую часть всей науки, показать ее неразрывную связь
с физикой, математикой, с науками о Земле.. Автор убежден,
что в таком аспекте знание астрономии необходимо каждому
образованному человеку.
Ставя последнюю точку, автору хотелось бы вновь с благо¬
дарностью вспомнить многих своих учителей, старших коллег-
астрономов. По их книгам он учился и продолжает учиться, бла¬
годаря беседам и общению со старшими коллегами он рос и
формировался как астроном. Об этом он постоянно вспоминает
с глубокой признательностью.
У Вселенной нет границ, и нет пределов процессу познания
Природы. В раскрытии извечных тайн неба находили огромное
удовлетворение сотни поколений ученых. И без конца его будут
находить в этой работе идущие нам на смену молодые поко¬
ления.
список РЕКОМЕНДУЕМОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
Книги по астрономии и космонавтике для любителей астроюмии выпу¬
скают в нашей стране многие издательства. Одни из них понятны школьни¬
кам среднего возраста, другие требуют предварительной подготовки и го¬
дятся только для любителей с определенным стажем. Некоторые изданы
давно и, вероятно, не всегда доступны. Мы постарались включить в список
по возможности книги последних лет издания и различных издательств.
В нем нет учебников, но можно встретить большое разнообразие тем и
уровня изложения.
1. Агекян Т. А. Звезды, галактики. Метагалактика. — Изд. 3-е, перераб. и
доп. — М.: Наука, 1982, 415 с.
2. Амбарцумян В. А. Загадки Вселенной. — М.: Педагогика, 1987, 112 с.—
(Ученые — школьнику).
3. Астрономический календарь. Постоянная часть.— Изд. 7-е, перераб./
Редкол.: В. К. Абалакин (отв. ред.) и др.— М.: Наука, 1981, 704 с.—
В дополнение к нему то же издательство публикует: Астрономический
календарь. Ежегодник. Переменная часть.
4. Астрономия. Методология. Мировоззрение. — М.: Наука, 1979, 400 с.
5. Белый Ю. А. Тихо Браге.— М.: Наука, 1982, 232 с. (Научно-биографи¬
ческая литература).
6. Белый Ю. А. Йоганн Мюллер (Региомонтан). — М.: Наука, 1985, 128 с.
(Научно-биографическая литература).
7. Бикерман Э. Хронология древнего мира/Пер. с англ. под ред. М. А. Дан-
дамаева. — М.: Наука, 1975, 336 с.
8. Борисов М. Кратеры Бабакина. — М.: Знание, 1982, 160 с.
9. Бочкарев Н. Г. Магнитные поля в космосе.— М.: Наука, 1985, 206 с.
10. Бронштэн В. А. Метеоры, метеориты, метеороиды. — М.: Наука, 1987,
176 с. (Серия «Планета Земля и Вселенная»).
11. Бронштэн В. А. Клавдий Птолемей/Под ред. и с послесловием
А. А. Гурштейна. — М.: Наука, 1988, 240 с. (Научно-биографическая ли¬
тература).
12. Вайноерг С. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение
Вселенной/Пер. с англ. под ред., с пред. и доп. акад. Я. Б. Зельдо¬
вича.— М.: Энергоиздат, 1981, 208 с.
13. Вильковиский Э. Я. Квазары и активность ядер галактик. — М.: Наука,
1985, 176 с. (Пробл. науки и техн. прогресса).
14. Витинский Ю. И. Солнечная активность. — Изд. 2-е, перераб. и доп.—
М.: Наука, 1983, 192 с.
15. Волков А. М. В поисках правды.-2-е изд.— М.: Детская литература,
1987, 159 с.
Воронцов-Вельяминов Б. А. Очерки о Вселенной. — Изд. 8-е.— М.:
Наука, 1980, 672 с.
17. Вуд Дж. Солнце, Луна и древние камни/Пер. с англ. под ред. и с пре-
дисл. А. А. Гурштейна; с послесловием В. В. Казютинского. — М.: Мир,
1981, 269 с.
18. Галлай М. Л. С человеком на борту: Докум. повесть.— М.: Сов. писа¬
тель, 1985, 304 с.
19. Гинзбург В. Л. О физике и астрофизике. — М.: Наука, 1985, 400 с.
(Наука. Мировоззрение. Жизнь).
492
20. Глушко В. П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР.—
2-е изд., доп. — М.: Машиностроение, 1981, 205 с.
21. Голдсмит Д., Оуэн Т. Поиски жизни во Вселенной/Пер. с англ. под ред.
и с предисл. М. Я. Марова. — М.: Мир, 1983, 488 с.
22. Голдстейн М., Голдстейн И. Ф. Как мы познаем? —М.: Знание, 1984,
256 с.
23. Голованов Я. /С. Этюды об ученых.— М.: Мол. гвардия, 1970, 288 с.
24. Голованов Я. К. Дорога на космодром.— М.: Детская литература, 1982.
25. Гребеников Е. Л., Рябов Ю. А. Поиски и открытия планет. — Изд. 2-е,
перераб. и доп. — М.: Наука, 1984, 224 с.
26. Губарев В. С. Век космоса: Страницы летописи. — М.: Сов. писатель,
1985, 672 с.
27. Дагаев М. М. Книга для чтения по астрономии. — М.: Просвещение,
1980, 159 с.
28. Даффет-Смит П. Практическая астрономия с калькулятором/Пер. с англ.
под ред. Г. А. Лейкина. — М.: Мир, 1982, 176 с.
29. Девис П. Случайная Вселенная/Пер. с англ. под ред, А. Г. Дорошке-
вича. — М.: Мир, 1985, 160 с.
30. Детская энциклопедия: Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры.-3-е
изд.— М.: Педагогика, 1972, 480 с.
31. Ефремов Ю. Н. В глубины Вселенной. — Изд. 3-е, перераб. и доп.— М.:
Наука, 1984, 224 с.
32. Звезды и звездные системы/Под ред. Д. Я. Мартынова.— М.: Наука,
1981, 416 с.
33. Зигель Ф. Ю. Астрономы наблюдают. — 2-е изд., испр. и доп.— М.:
Наука, 1985, 192 с.
34. Зигель Ф. Ю. Сокровища звездного неба: Путеводитель по созвездиям
и Луне —5-е изд., испр. и доп.— М.: Наука, 1986.
35. Иванов А. Первые ступени.-2-е изд.— М.: Мол. гвардия, 1975, 160 с.
(Эврика).
36. Иванов А. Старт завтра в 9... — М.: Советская Россия, 1980, 256 с.
37. Идельсон Н. И. Этюды по истории небесной механики.— М.: Наука,
1975, 496 с.
38. Историко-астрономические исследования: Сб. статей. — М.: Наука.—
Издается ежегодно.
39. Карпенко Ю. А. Названия звездного неба.—М.: Наука, 1981, 184 с.
40. Карцев В. П. Ньютон.— М.: Мол. гвардия, 1988, 415 с. (Жизнь замеча¬
тельных людей).
41. Келдыш М. В., Маров М. Я. Космические исследования. — М.: Наука,
1981, 192 с.
42. Климишин И. А. Календарь и хронология. — 2-е изд., перераб. и доп.—
М.: Наука, 1985, 320 с.
43. Климишин И. А. Астрономия наших дней. — 3-е изд., перераб. и доп.—
М.: Наука, 1986, 560 с.
44. Климишин И. А. Открытие Вселенной. — М.: Наука, 1987, 320 с.
45. Козенко А. В. Джеймс Хопвуд Джинс.— М.: Наука, 1985, 144 с.
46. Колдер И. Комета надвигается 1/Пер. с англ. под ред. и с предисл.
A. А. Гурштейна. — М.: Мир, 1984, 176 с.
47. Колчинский И. Г., Корсунь А. Л., Родригес М. Г. Астрономы: Биографи¬
ческий справочник. — Изд. 2-е, доп. и перераб. — Киев: Наукова думка,
1986, 512 с.
48. Комаров В. Н. Астрономия и мировоззрение: Кн. для учителя.— М.:
Просвещение, 1987, 160 с.
49. Комаров В. Н., Пановкин Б. Н. Занимательная астрофизика/Под ред.
B. М. Чаругина. — М.: Наука, 1984, 192 с. (Пробл. науки и техн. про¬
гресса).
50. Кононович Э. В. Солнце — дневная звезда.— М.: Просвещение, 1982,
112 с.
493
51. Космонавтика. Маленькая энциклопедия. — 2-е изд./Гл. ред. В. П. Глуш¬
ко.—М.; Сов. энциклопедия, 1970, 591 с.
52. Космос: Сборник/Сост. Ю. И. Коптев и С. А. Никитин. — Л.: Дет. лите¬
ратура, 1987, 223 с.
53. Ксанфомалити Л. В, Планеты, открытые заново.— М.: Наука, 1978, 152 с.
54. Ксанфомалити Л. В. Планета Венера.— М.: Наука, 1985, *376 с.
55. Ксанфомалити Л. В. Спутники внешних планет и Плутон. — М.: Знание,
1987, 64 с. (Космонавтика, астрономия, вып. 6).
56. Куликовский П. Г, Справочник любителя астрономии.4-е изд., пере-
раб. и доп.—М.: Наука, 1971, 632 с.
57. Куликовский П. Г, М. В. Ломоносов — астроном и астрофизик. — 3-е
изд., перераб. и доп.— М.: Наука, 1986, 96 с.
58. Лаплас П.-С. Изложение системы мира. — Л.: Наука, 1982, 376 с. (Клас¬
сики науки).
59. Левантовский В. И. Механика космического полета в элементарном изло¬
жении. — 3-е изд., доп. и перераб.— М.: Наука, 1980, 512 с.
60. Левитан Е. П. Мировоззренческие аспекты изучения астрономии. — М.:
Высшая школа, 1983, 111 с.
61. Левитт И. За пределами известного мира: От белых карликов до ква¬
заров.—М.: Мир, 1978, 174 с.
62. Лейзер Д. Создавая картину Вселенной: Пер. с англ./Под ред. и с пре-
дисл. Л. П. Грищука. •—М.: Мир, 1988, 324 с.
63. Луцкий В. К. История астрономических общественных организаций
в СССР: 1888— 1941. —М.: Наука, 1982, 261 с.
64. Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд., перераб. и доп. —
М.: Наука, 1986, 320 с.
65. Марочник Л. С. Экспедиция к комете Галлея.— М.: Знание, 1987, 64 с.
(Космонавтика, астрономия, вып. 9).
66. Михаль С. Часы. От гномона до атомных часов/Сокр. пер. с чеш. — М.:
Знание, 1983, 256 с.
67. Моше Д. Астрономия: Книга для учащихся: Пер. с англ./Под ред.
А. А. Гурштейна. — М.: Просвещение, 1985, 255 с.
68. Мухин Л. М. Планеты и жизнь.— М.: Мол. гвардия, 1980, 192 с.
69. Мухин Л. М. В нашей Галактике. — М.: Мол. гвардия, 1983, 192 с.
(Эврика).
70. Мухин Л. М. Мир астрономии.— М.: Мол. гвардия, 1987, 207 с.
71. Навашин М. С. Телескоп астронома-любителя/Под ред. В. П. Цесе-
вича. — Изд. 4-е.— М.: Наука, 1979, 440 с.
72. Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука,
1983, 192 с.
73. Новиков И. Д. Черные дыры и Вселенная. — М.: Мол. гвардия, 1985,
190 с. (Эврика).
74. Нумерова А. Б. Борис Васильевич Нумеров/Отв. ред. В. К. Абалакин’.—
Л.: Наука, 1984, 144 с. (Научно-биографическая литература).
75. Очерки истории естественнонаучных знаний в древности. — М.: Наука,
1982, 277 с. (Библ. всемирн. истории естествозн.).
76. Паннекук А. История астрономии. — М.: Наука^ 1966, 592 с.
77. Планетоходы/Под ред. А. Л. Кемурджиана. — М.: Машиностроение,
1982, 319 с.
78. Пономарев Д. Н. Астрономические обсерватории Советского Союза.— М.:
Наука, 1987, 208 с. (Пробл. науки и техн. прогресса).
79. Прошлое и будущее Вселенной/Под ред. А. М. Черепащука. — М.:
Наука, 1986, 176 с. (Серия «Планета Земля и Вселенная»).
80. Псковский Ю. П. Новые и сверхновые звезды.— Изд. 2-е, перераб. и
доп. — М.: Наука, 1985, 208 с. (Пробл. науки и техн. прогресса).
81. Романский И. Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Рим¬
ской империи. — М.: Наука, 1988, 448 с. (Библ. всемирн. истории есте¬
ствозн.).
494
82. Роузвер Н. Т. Перигелий Меркурия: От Леверье до Эйнштейна/Пер.
с англ. под ред. В. К. Абалакина. — М.: Мир, 1985, 246 с.
83. Рыбка £., Рыбка Я. Коперник: Человек и мысль.— М.: Мир, 1973, 326 с.
84. Рябчиков Е. Я. Звездный путь.— М.: Машиностроение, 1976, 350 с.
85. Силк Дж. Большой взрыв/Пер. с англ. под ред. и с предисл. И. Д. Но¬
викова.—М.: Мир, 1982, 391 с.
86. Силкин Б. И. В мире множества лун/Под ред. Е. Л. Рускол. — М.:
Наука, 1982, 208 с.
87. Сикорук Л. Л. Телескопы для любителей астрономии. — М.: Наука,
1982, 240 с. (Библ. любителя астрономии).
88. Сикорук Л. Л.у Шпольский М. Р. Любительская астрофотография. — М.:
Наука, 1986, 208 с. (Библ. любителя астрономии).
89. Симоненко А. Н. Астероиды, или тернистые пути исследований. — М.:
Наука, 1985, 208 с. (Пробл. науки и техн. прогресса).
90. Сухорукова А. Э. Пароль — БТА. — Л.: Детская литература, 1988, 184 с.
91. Томито К. Беседы о кометах: Пер. с япон./Под ред. В. С. Стрельницкого
с предисл. К. И. Чурюмова. — М.: Знание, 1982, 320 с.
92. Турсунов А. Беседы о Вселенной. — М.: Политиздат, 1984, 111 с. (Бе¬
седы о мире и человеке).
93. Уайт А. Планета Плутон/Пер. с англ. под ред. В. И. Мороза.— М.: Мир,
1983, 126 с.
94. Уипл Ф. Семья Солнца: Планеты и спутники Солнечной системы/Пер.
с англ. под ред. и с предисл. М. Я. Марова.—М.: Мир, 1984, 316 с.
95. Уитни Ч. Открытие нашей Галактики. — М.: Мир, 1975, 237 с.
96. Физика космоса: Маленькая энциклопедия/Редкол.: Р. А. Сюняев (гл.
ред.) и др.-2-е изд., перераб. и доп.— М.: Сов. энцикл., 1986, 783 с.
97. Фолта Я; Новы Л. История естествознания в датах: Хронол. обзор: Пер.
со словац./Предисл. и общ. ред. А. Н. Шамина. — М.: Прогресс, 198/,
495 с.
98. Хауз Д. Гринвичское время и открытие долготы.— М.: Мир, 1982, 240 с.
99. Херрман Д. Открыватели неба.— М.: Мир, 1981, 230 с.
100. Хокинс Дж. Кроме Стоунхенджа/Пер. с англ. под ред. и с предисл.
А. А. Гурштейна. — М.: Мир, 1977, 270 с.
101. Хокинс Дж., Уайт Дж. Разгадка тайны Стоунхенджа/Пер. с англ. под
ред. А. А. Гурштейна. — 2-е изд., стер.— М.: Мир, 1984, 256 с.
102. Цесевич В. П. Что и как наблюдать на небе. — Изд. 6-е, перераб. — М.:
Наука, 1984, 304 с.
103. Чолаков В. Нобелевские премии: Ученые и открытия: Пер. с болг./Под
ред. и с предисл. А. Н. Шамина. — М.: Мир, 1986, 368 с.
104. Шкловский И. С. Звезды: Их рождение, жизнь и смерть.-3-е изд.,
перераб.— М.: Наука, 1984, 384 с.
105. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум/Под ред. Н. С. Кардашева
и В. И. Мороза. — 6-е изд., доп.—М.: Наука, 1987, 320 с. (Пробл. науки
и техн. прогресса).
106. Шкловский И. С. Проблемы современной астрофизики/Под ред.
Н. С. Кардашева и Л. С. Марочника. — 2-е изд., доп. — М.: Наука, 1988,
256 с. (Пробл. науки и техн. прогресса).
107. Школьный астрономический календарь. — М.: Просвещение. — Ежегод¬
ник.
108. Штекли А. Э. Галилей. — М.: Мол. гвардия, 1972, 383 с. (Жизнь замеча¬
тельных людей).
109. Шур Я. Я. Когда? —2-е изд., доп.— М.: Дет. лит., 1968, 288 с.
ПО. Щеглов В. П. Звездный атлас Яна Гевелия. — 3-е изд. — Ташкент: Фан,
1978.
111. Щеглов П. В. Отраженные в небе мифы Земли. — М.: Наука, 1986, 112 с.
112. Энциклопедический словарь юного астронома/Сост. Н. П. Ерпылев.—
2-е изд., перераб. и доп. — М.: Педагогика, 1986, 336 с.
Научно-популярное издание
ГУРШТЕЙН Александр Аронович
ИЗВЕЧНЫЕ ТАЙНЫ НЕБА
Заведующий редакцией Г. С. Куликов
Редактор М. Ю. Шевченко
Художники В. Я. Батищев, С. Ф. Л у хин
Художественный редактор Т. Н. Кольченко
Технический редактор С. Я. Шкляр
Корректор М. Л. Медведская
ИБ № 32718
Сдано в набор 16.11.88. Подписано к печати 18.01.91.
Формат 60X90/16. Бумага книжно-журнальная. Гарнитура
литературная. Печать офсетная. Уел. печ. л. 31.
Уел. кр.-отт. 62,5. Уч.-изд. л. 32,08. Тираж 100 000 экз.
Заказ № 1044. Цена 3 р. 90 к.
Издательско-производственное и книготорговое объединение
«Наука»
Главная редакция физико-математической литературы
117071, Москва, В-71, Ленинский проспект, 15
Набрано в типографии им. Котлякова издательства «Финансы
и статистика» Государственного комитета СССР по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли.
195273, Ленинград, ул. Руставели, 13
Отпечатано во второй типографии издательства «Наука»
121099, Москва, Г-99,. Шубинский пер., 6. Зак. 1814