/
Автор: Томилин А.Н.
Теги: астрономия астрофизика исследование космического пространства геодезия мифология мифы тайны истории богослужение тайны вселенной
ISBN: 5-270-01629-Х
Год: 1998
Текст
ПОД СЕНЫО
ДРУЖНЫХ МУЗ
Из греческой мифологии известно, что у верховного бога
Зевса и богини памяти Мнемосины было девять дочерей,
родившихся у подножия Олимпа, — девять прекрасных дев
с чистыми сердцами и дивными голосами.
Их называли МУ&ДММ,
богинями-покровительницами искусств и наук.
Музы обитали на вершине священной горы Парнас
или на склонах священной горы Геликон.
Черпая воду из Кастальского ключа или из источника
Гиппокрена, музы одаривали ею избранных, и те, изведав
этой живительной влаги, становились поэтами и певцами,
танцорами и актерами, музыкантами и учеными.
Каждая муза была покровительницей одного или
нескольких видов искусства или науки:
^Каллиопа ~ эпнЬюкоб поэЗнн н Знаний,
<Клио ~ камфин, Машша — яфаиЗнн,
УЛалкя ~ Омедни, ЯГфпскхфа — мануа,
Bjfaato ~ люййной тэЗкн к мкмк/сн.
&6кфпа ~ лнфнЬскнк тэЗнк н муЗыкн,
ТГолкгкмнкя ~ {фабшфв1мя к <кнноб,
Афония ~ аалрономни.
Музы-сестры были родственно связаны друг с другом,
водили дружные хороводы, танцевали и пели
под звуки золотой кифары, на которой играл
бог солнца и искусств Аполлон.
Люди становились добрее, а боги милостивей.
Так поэтично рассказывалось в античных преданиях
о божественном происхождении искусства,
о дружбе муз.
Безвозвратно ушло время, породившее античную
мифологию, и все же она остается в художественном
сознании человечества, а искусство античности, которое
питалось этой мифологией, продолжает доставлять нам
художественное наслаждение, помогает нашему
нравственному и эстетическому воспитанию.
И не только искусство античности, но и остальная
художественная культура, созданная за, прошедшие века
человеческим гением, впитывается, перерабатывается
культурой современного общества. Поэтому
«великолепная девятка» муз, рожденная в античности,
интересна и необходима нам, живущим в конце XX века.
В издательстве «Современник» выходит серия
свнмо Э/пр/сных муЗ»,
адресованная юному читателю, в которую вошли книги,
посвященные различным видам искусства и науки: балету
опере, театру, музыке, поэзий, киноискусству,
истории, астрономии...
Стремление к прекрасному, не всегда даже осознанное,
живет в каждом из нас. А вот умению видеть, слышать
и вникать в смысл и красоту произведений искусства
следует учиться.
Мы надеемся, что книги нашей новой серии послужат
развитию этого драгоценного умения.
«©л 3tyafcatymi муЗы! <Da З^аЛаввуш флЗун!» ~
некогда восклицал Пушкин. Будем и мы употреблять слово
«ддй»
в пушкинском духе —
широком, вдохновляющем и органичном —
для рассказа о том прекрасном,
что создано человечеством...
• •
АНАТОЛИЙ ТОМИЛИН
МОСКВА
«СОВРЕМЕННИК»
1998
ББК 22.6.Я9
УДК 52(0.062)
Т56
Серия основана в 1997г.
Ответственный редактор серии О. И. Голева
Художественное оформление серии И. Б. Егорова
Томилин А. Н.
Т56 Царица неба. — М.: Современник, 1998. — 303 с.: ил. —
(Под сенью дружных муз).
ISBN 5-270-01629-Х
Царица неба, Урания, — самая серьезная и вдумчивая из девяти сестер,
олимпийских муз. Ей принадлежит наука астрономия, запечатлевшая зна¬
ния тысячелетий в мифах и научных трактатах о Вселенной, Солнце и Луне,
о других планетах и звездах, астероидах и кометах, видимых глазом и улов¬
ленных в придуманные человеком приборы дальновидения, а также о со¬
всем невидимых, но вычисленных на кончике пера; о вольнодумцах и бун¬
тарях, отстоявших ценой жизни свое истинное знание, и о переменчивости
научных представлений.
Написанная живо и занимательно, книга содержит большой познава¬
тельный материал и может быть рекомендована как пособие в школах, ли¬
цеях и гимназиях и для всех, кто интересуется царством Урании.
ББК 22.6.Я9
ISBN 5-270-01629-Х
С А. Н. Томилин, 1974 (с добавлениями и изменениями), 1998
© Н. Б. Егоров, художественное оформление, 1998
Лице свое сбывает дет,
№оля лобфыла M^alna но1ъ;
$3оила на tofa iefma mem,
Лу1и от нас склонились пробъ.
Отбфыласъ йеЗдна, ЗвеЗд полна;
ВвеЗдам 1нсла нет, беЗдне дна.
М J8. Ломоносов ^Belefmee {мЗмышлвнш
о UjmUcwSb njfu cMfiat Damiano
Gefcfmoto сняшвя
введете
О^наете ли вы, уважаемый читатель, что три тысячи лет назад
босоногий египетский мальчишка или обросший дремучей бо¬
родой неграмотный халдейский пастух знали звездное небо ку¬
да лучше, чем знают его сегодня отягощенные грузом премуд¬
рости важные десятиклассники или не столь важные, но тоже
очень умные студенты. И уж конечно древнегреческие или древ¬
неиндийские ребятишки могли бы за пояс заткнуть, по части
знания звезд, сегодняшних инженеров и даже кандидатов наук,
а может быть, страшно подумать, и докторов наук... Знание
звездного неба в те далекие времена было насущной необходи¬
мостью. Без умения ориентироваться в кажущемся хаосе свер¬
кающих огоньков вся жизнь древнего общества потеряла бы не¬
обходимый порядок.
Звездное небо управляло временем! В те далекие времена
не было у людей других часов, кроме дневного солнца и ночных
светил. Не существовало и календаря. А как узнать, когда при¬
шла пора сеять или убирать урожай? В зонах мягкого климата
весну от осени отличить нелегко...
Была и другая задача у звезд и планет. В древности люди
всерьез полагали, что движение небесных светил предсказывает
изменения в жизни человека. Что это язык, на котором боги
предостерегают людей и даже предсказывают им будущее... И
расшифровать небесные «письмена» можно, только вниматель¬
но наблюдая за всеми переменами, которые там наверху проис¬
ходят.
Небо было высшим миром. А значит, там должно было все
быть совершенным, прекрасным и справедливым. А кто, как
де боги, могут покровительствовать тому прекрасному, что со¬
здают на Земле поэты, философы и художники? И люди созда¬
ли себе муз — покровительниц поэзии, искусств и наук, по¬
кровительниц и справедливых судей.
7
Созвездие Большой Медведицы,
изображенное несколько
тысяч лет назад на амулете
Изображение созвездий
на камне
Среди девяти дочерей вер¬
ховного бога Зевса и богини па¬
мяти Мнемосины вы даже не
сразу обратите внимание на
скромную девушку с небесным
глобусом и указкой в руках. Эго
Урания — муза астрономии —
самая серьезная, самая знаю¬
щая и умная из девяти сестер.
Впрочем, это вовсе не мешает
ей веселиться и танцевать на праздниках Диониса или внушать
вдохновение паломникам-философам у прохладных струй Кас¬
тальского ключа, посвященного Аполлону.
Удивлению достойно, как только помещается в ее изящной
головке такое множество знаний. Как удается ей разобраться и
запомнить, где какая звезда находится. Ведь звезд на небе Зем¬
ли так много, и все они кажутся совсем одинаковыми... Но
последуйте совету Урании, посмотрите на небо внимательно, и
вы увидите, что есть звезды яркие и не очень... розовые и жел¬
тые, белые и голубые... Уже древние звездочеты доподлинно
знали, что звезд на небе не бесчисленное множество, а вполне
определенное количество. По сей день считается, что человек
с нормальным зрением может разглядеть над головой примерно
две — две с половиной тысячи звезд разной величины. Это не
так уж и много. Да и расположе¬
ние их можно запомнил», если вве¬
сти какой-то порядок. Только вот
какой?.. И туг людям на помощь
пришла сама Природа.
Вы, наверное, замечали, что
звезды распределены на небе не¬
равномерно. Самые яркие объеди¬
няются в труппы, образуют при¬
чудливые узоры на темном фоне.
Эти узоры никогда не меняются.
Год за годом поворачивается ноч¬
ное небо вокруг невидимой непод¬
вижной точки — Полюса Мира,
создавая впечатление, что звезды
надежно приколочены к темному
куполу... В древности это ни у ко¬
го не вызывало сомнения, и вот
8
Большая Медведица
Способ нахождения Полярной звезды
люди стали запоминать
положение ярких точек
не поодиночке, а по
узору — группами, со-
звездиями. Сегодня
трудно сказать, кому
первому пришла в го¬
лову мысль связать со¬
звездия с легендами и
мифами. А между тем
мысль эта была просто
великолепной. Точно
так же, как наши ре¬
бятишки любят былины и сказки об Илье Муромце да Добрыне
Никитиче, Алеше Поповиче и Василисе Прекрасной, древне¬
греческие мальчишки и девчонки любили мифы о Персее и
Геракле, о крылатом коне Пегасе и о семействе царя Цефея:
хвастливой царской супруге Кассиопее и красавице дочке Анд¬
ромеде... Древние наблюдатели назвали самые выделяющиеся
созвездия именами любимых героев. Долгими вечерами, сидя
на порогах своих жилищ, старики посматривали на небо от со¬
звездия к созвездию, словно переворачивая листы книги, и рас¬
сказывали ребятишкам и взрослым легенду за легендой.
...Давно-давно нимфа Каллисто за свою удивительную кра¬
соту была принята в свиту богини-охотницы Артемиды. Весело
странствовала юная нимфа, участвовала в охотах и пирах, во¬
дила хороводы, даже поднималась на Олимп, сопровождая ве¬
ликую Артемиду. Там-то и увидел ее Зевс. Верховный бог и
громовержец без памяти влюбился в
спутницу своей дочери и, похитив ее,
сбежал на уединенный остров. Скоро
у Каллисто родился сын Аркад, кото¬
рый вырос и стал царем страны, на¬
званной по его имени Аркадией. Ре¬
внивая и мстительная супруга Зевса —
богиня Гера — заколдовала Каллисто,
превратив ее в огромную медведицу.
Однажды, возвращаясь с охоты, Аркад
встретил возле своего дома страшного
зверя и затравил его собаками. Так бы
и погибла красавица нимфа от руки сы¬
на, если бы в трагедию не вмешался
Китайская медаль
с Большой Медведицей
9
Созвездие Большой Медведицы
из звездного атласа Яна Гевелия «Уранография» 1690 г.
Зевс. Он дал Каллисто бессмертие, превратив ее в созвездие
Большой Медведицы, а Аркада и его собак — в созвездие Гон¬
чих Псов. Даже любимую маленькую собачку нимфы не забыл
Зевс и превратил в созвездие Малой Медведицы...
Примерно так звучит один из вариантов древнегреческого
мифа. Так звезды переставали быть чужими и далекими. Ведь
настоящих книг в те далекие времена не было. А когда они и
появились, то читать их могли лишь немногие грамотеи, да и
стоили первые книги целые состояния. Звездное же небо было
книгой, раскрытой для всех. Рисунки созвездий почти не ме¬
нялись. Во всяком случае, они оставались постоянными на про¬
тяжении столетий. Так что, запомнив однажды, человек мог
всегда отыскать их на небе.
Интересно, что рисунки главных созвездий одинаковы у мно¬
гих народов. Например, семь ярких звезд в Большой Медведице,
соединенные тоненькими черточками, образуют кастрюльку с
длинной ручкой — ковшик. Так и назвали его наши далекие пре¬
дки, населявшие земли Древней Руси. Так называют его и сейчас
астрономы и штурманы. Некоторые называют Ковш — Боль¬
шой Медведицей. Это неправильно. На современных картах со-
ю
Созвездие Стрельца. Атлас Яна Гевелия
звездие Большой Медведицы состоит из 125 звезд, различимых
невооруженным глазом. Отыскать их все — очень трудно.
Рисунок древнего Ковша одинаков во всем мире, но имен¬
но это созвездие — рекордсмен по многочисленности своих на¬
званий у разных народов. Самым древним из них является, по¬
жалуй, китайское — «Пе-Теу», что означало «хлебная мера».
За ним по старшинству идет египетское. Жители страны фара¬
онов видели в семи звездах очертания гиппопотама. Римляне
называли их «семью волами». Галлы — «кабаном». Арабы —
«семибратьем».
Каждый народ по-своему объяснял названия разных звезд.
На Руси странствующие гусляры-сказители часто рассказывали
легенду о семи братьях-разбойниках.
...Славно и весело гуляли братья-разбойники по дорогам,
освобождая проезжих от излишнего груза. Но однажды про¬
слышали они о том, что далеко на востоке в некотором царстве
живут семь сестер-красавиц. Недолго думали братья. «Женим¬
ся все сразу», — решили они и — в дорогу. Долго ли, коротко
ли ехали, да примчали во далекое царство. Тут бы им по по¬
рядку да по обычаю заслать сватов с подарками, поклониться
родителям девушек. Но недаром столько лет разбойничали мо-
п
лодцы. Решили си¬
лой добыть себе не¬
вест. Устроили заса¬
ду. Дождались, ког¬
да вышли сестры на
прогулку. Но девуш¬
ки были проворны и
убежали. Только
меньшая сестренка
попала в руки раз¬
бойников. Этот про¬
ступок переполнил
чашу их грехов. Не
успели братья до¬
браться до безопас¬
ного места, как пре¬
вратились в яркие
звезды. А меньшой
брат, похитивший
девушку, вечно дол¬
жен был носить ее за
спиной. Окончив
сказку, старики под¬
нимали руки кверху и
показывали пальцем
на крохотную звез¬
дочку, притулившу¬
юся возле одной из
звезд в ручке Ковша.
Нашлось на небе
место и для осталь¬
гак выглядел храорыи Персей
(созвездие Персея) с головой Медузы Горгоны
в атласе Яна Гевелия
ных девушек. Каждую ночь восходят шесть ясных звезд — шесть
сестер — из-за горизонта, чтобы поискать пропавшую сестрич¬
ку. Астрономы называют их Плеядами.
К началу нашей эры большинство ярких звезд, хорошо вид¬
ных с берегов Эллады, объединились в «мифологические» со¬
звездия. И все время, пока люди не предпринимали далеких
путешествий, это положение оставалось неизменным. Но шли
годы, столетия. Наступило время великих морских путешест¬
вий, время беспокойств, время открытия новых земель, за¬
воевания новых стран. В небе Южного полушария морепла¬
ватели увидели новые звезды. И на картах неба Земли появи¬
12
лись новые созвездия
с новыми именами.
Теперь это уже не
имена мифологиче¬
ских героев, теперь
это: Компас и Бус¬
соль, Секстант и Ко¬
рабль. Ветер странст¬
вий гудит в новых на¬
званиях, зовет позна¬
комиться с чудесами
неведомых стран. На
небе появляются:
Райская Птица, Ле¬
тучая Рыба, Хамеле¬
он...
Но прошла и эта
эпоха. Наступил век
технического про¬
гресса. К середине
восемнадцатого сто¬
летия к списку со¬
звездий добавились:
Химическая Печь,
Пневматическая Ма¬
шина, Часы. Все это
было тогда достиже¬
нием, последним
словом науки. При¬
шел девятнадцатый
век. И бурное разви¬
тие техники заявило о
А это легкомысленная царица Кассиопея
(созвездие Кассиопеи) из атласа Яна Гевелия
себе созвездиями: Аэростат, Электриче¬
ская Машина, Телескоп Гершеля. Небесные карты походили
на роскошные картины щедрого на искусство времени. Конту¬
ры фигур, по идее, должны были соответствовать границам со¬
звездий. Задача не простая, потому что природа, не заботясь о
вкусах людей, разбросала звезды по своему усмотрению. А ху¬
дожники, бывало, больше беспокоились о красоте и изяществе
рисунка, чем об астрономической точности. «Подумаешь, —
рассуждали они, — ну не попадет десяток звезд в контуры Кас¬
сиопеи...» В конечном итоге аллегорическая фигура только весь¬
ма приблизительно обозначала район созвездия. Да и отыскать
13
звезду в пределах фигуры и сопоставить ее с точкой, блистаю¬
щей на небе, было довольно затруднительно. Хорошо еще, ес¬
ли сама она достаточно яркая и имеет собственное имя. Но
таких звезд было немного. К нашему времени на небе Земли
сохранили собственные имена далеко не все звезды: 85 имен
дали арабы, 20 названий греческих и 10 древнеримских и всего
три звезды названы в Новое время.
В 1603 году вышел звездный атлас астронома Байера под
названием «Уранометрия». Великолепные гравюры и предель¬
ная точность положений звезд снискали новому атласу заслу¬
женную славу. Кроме того, Байер обозначил звезды каждого
созвездия в порядке убывания их блеска, буквами греческого
алфавита. Разбираться в картах стало удобнее. Но вот опять
беда: для некоторых созвездий греческого алфавита не хватило,
слишком много в них оказалось звезд. Пришлось добавить ла¬
тинские буквы. А потом и цифры.
К середине прошлого столетия почти все более или менее
яркие звезды были распределены по созвездиям. Но кое-кто из
астрономов, стремясь к «открытиям», стал подчищать старые
карты, делать из одного старого созвездия два новых. С трудом
достигнутый порядок стал угрожающе катиться в сторону бес¬
порядка. И тогда в 1922 году участники Международного аст¬
рономического съезда решили произвести ревизию небесного
хозяйства. Они просмотрели список созвездий, накопивший к
этому времени уже сто сорок названий. Убрали появившиеся
недавно. И, отменив живописные фигуры, поделили небо на
88 участков, между которыми и провели четкие границы. Каж¬
дый участок получил название в честь главенствовавшего там
древнего созвездия. Конечно, участки — это не так романтич¬
но, но что делать: XX век — век точности. И древней романти¬
ке мифов пришлось потесниться, дать место новой романтике
цифр.
Теперь, познакомившись с тем, как учились люди ориенти¬
роваться в звездном небе, можно вернуться, пожалуй, и к воп¬
росу: а зачем нужно было нашим предкам так внимательно на¬
блюдать за небесными светилами?..
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
сЛе^о
невооруженным
глазом
Злава первая
В которой рассказывается, зачем людям понадобилось наблю¬
дать звездное небо, а также о том, что знали мальчишки и
девчонки, древние жрецы, маги и прорицатели за много-много
лет до нашей эры лучше, чем мы знаем сегодня
В СТРАНЕ
ПРЕКРАСНОЙ СОТИС
^^1на из самых древних стран, история которой нам более или
менее известна, — Египет. Посмотрите на карту Африки. В
узком извилистом ущелье — долине и дельте реки Нила, в са¬
мом сердце пустыни с незапамятных времен поселились люди.
Место было удачным. От разбойничьих набегов мирных земле¬
пашцев защищали раскаленные пески. А на свободных от бо¬
лот и топей участках земли можно было снимать по нескольку
урожаев в год...
Дожди в Египте — редкость. Но зато каждый год эквато¬
риальные ливни захватывают истоки Белого Нила, а тающие
снега в горах Эфиопии поднимают уровень Голубого Нила.
Огромные массы воды устремляются по течению на север, к
морю и, ворвавшись в долину, затопляют ее от края и до
края. Вода поднимается на высоту двухэтажного дома. При
этом прибывает она так быстро и так бурно, что все, не ук¬
рытое на высоких местах, захватывается водяным валом и гиб¬
нет: люди, скот, имущество. Наводнение — беда. Но вместе
с тем, мутные воды выносят на поля массу плодородного ила,
удобряют землю. Постояв некоторое время и напоив почву
живительной влагой, воды входят обратно в русло. Наводне¬
ние — счастье. На полях закипает работа. Начинается но¬
вый трудовой год.
Древние египтяне ничего не знали об экваториальных дождях.
Не слыхали они и о снегах в горах Эфиопии. И потому разливы
Нила были для них неожиданны. Старики и жрецы предсказыва¬
ли наступление наводнений по самым разным приметам. Кто по
поведению животных, кто по палету птиц, по дорожкам, которые
оставляли за собой в пыли священные жуки-скарабеи.
16
Так было в те давние времена, когда люди еще не умели как
следует считать время. Каждый делал это по-своему, в зависи¬
мости от рода своих занятий. Скажем так: сутки — день + ночь —
были общими для пастухов, земледельцев и охотников. Но даль¬
ше начинался разнобой. Охотники и пастухи, кочующие вслед
за своими стадами, отмечали время по луне. Они давно заме¬
чали, что ночное светило периодически меняет свой вид: пере¬
ходит от узенького серпа новолуния к первой четверти, потом
к полному кругу полнолуния, к последней четверти и снова к
тоненькому серпику, повернутому в другую сторону. Охотни¬
ки выслеживали зверя ночью, им это было знать важно. У па¬
стухов же было просто много свободного времени, они часто
делали зарубки на посохах, отмечая число дней от одного пол¬
нолуния до другого — лунный месяц.
Но земледельцам месяц не годился. Чтобы определить вре¬
мя посева и подготовить зерно, чтобы убрать урожай до того,
как злаки начнут осыпаться и дикие птицы полетят на поля,
нужен был другой календарь — годовой. Но как отметить дли¬
ну года? Сколько должно быть в нем дней и ночей?..
Жрецы в храмах Египта молили богов, просили послать хо¬
рошую воду на поля. Богослужения начинались в предутрен¬
ние часы, чтобы встретить поднимающегося из-за горизонта бога
17
солнца Ра дымом жертвоприношений и гимнами. Внимательно
наблюдали жрецы за звездным небом перед восходом солнца.
Они заметили, что дневное светило не всегда поднимается в
небе на одинаковую высоту. И от этого зависит долгота дня и
ночи. Заметили, что период длинных ночей и коротких дней
всегда сменяется периодом ночей коротких, а дней длинных.
Период длинных ночей знаменовал собой время, когда окружа¬
ющая природа погружалась в сон, — то была зима. Период ко¬
ротких ночей был летом. Лето начиналось и кончалось тогда,
когда день сравнивался с ночью. Долгие годы жрецы очень вни¬
мательно отмечали высоту, на которую поднималось солнце в
полдень весеннего и осеннего равноденствия. Они даже храмы
строили так, чтобы можно было легко замечать высоту дневно¬
го светила по каким-нибудь отметкам. Например, когда жрец-
наблюдатель и хранитель времени видел, что в полдень солнеч¬
ный диск проходит над самой верхушкой пирамиды, он объяв¬
лял наступление дня равноденствия. Это был праздник.
К середине лета солнце, до того взбиравшееся к полудню все
выше и выше, будто достигает предела. Кажется, что оно несколько
дней не меняет высоту своего подъема. После чего полуденная точка
начинает постепенно опускаться. Это время и называлось с древней¬
ших пор периодом летнего солнцестояния. Для египтян оно было
чрезвычайно важным. Молчаливые и суровые жрецы, окруженные
непроницаемой тайной, заранее начинали подготовку к встрече вы¬
сокого солнца. Целые ночи жгли они в жертвенниках душистые тра¬
вы и пучки листьев. И вот однажды угром перед восходом солнца из-
за горизонта появлялась яркая звезда Сотис — самая яркая из всех.
Долго пряталась она за горизонтом и лишь перед наступлением солн¬
цестояния впервые поднималась на небе. Вслед за этим обычно на¬
чинался разлив Нила...
Жрецы не могли допустить, что три таких важных явления
природы, как восход самой яркой звезды, разлив Нила и солн¬
цестояние, совпадают случайно. Еще и сейчас на стене древ¬
него храма в Дендере, посвященного богине Хатор, можно ви¬
деть надпись, сделанную иероглифами:
Она гласит: «СОТИС ВЕЛИКАЯ БЛИСТАЕТ НА НЕБЕ, И
НИЛ ВЫХОДИТ ИЗ БЕРЕГОВ СВОИХ».
18
Ах, какие празд¬
ники устраивали в
честь лучезарной
звезды древние жите¬
ли долины Нила!..
Этих праздников жда¬
ли, считая дни. От
первого предутренне¬
го восхода Сотис и до
такого же следующе- Нут — богиня неба и Геб — бог земли
го тянулся египет¬
ский трудовой год. Жрецы сосчитали, что состоит он пример¬
но из трехсот шестидесяти дней. За это время полуденная точ¬
ка солнца успевала побывать в двенадцати полуночных созвез¬
диях. В каждом — примерно одинаковый срок. Жрецы разде¬
лили 360 на 12 и получили длительность этого пребывания.
Срок, примерно совпадавший с пастушеским месяцем. Так по¬
лучился годовой календарь из двенадцати месяцев, по тридцать
дней каждый. Такой календарь приносил массу хлопот жрецам —
хранителям времени. Начало года все время «ехало» вперед.
(Мы-то с вами знаем, что в году не 360, а 365 дней, а жрецы не
знали.) Попробовали считать год по лунным месяцам. Полу¬
чилось еще хуже. Двенадцать лунных месяцев содержали попе¬
ременно то 354, то 355 дней. Чтобы объяснить эту разницу,
жрецы придумали миф.
Давно-давно, когда был
только хаос или первоначаль¬
ная вода, а земля и небо,
слившись вместе, лежали в
этой воде, бог Тум поднял бо¬
гиню неба Нут над землей
так, чтобы солнце могло на¬
чать свой ежедневный круго¬
ворот. Тогда все было в по¬
рядке. И год солнца и год лу¬
ны — каждый равнялся трем¬
стам шестидесяти дням. Но
потом бог земли — Геб — взял
себе в жены богиню неба —
Нуг. И бог солнца — Ра —
страшно разгневался. Он
проклял богиню Нут и зая-
Древний индийский зодиак
19
Китайский зодиак
с древнего талисмана
вил, что не даст ей ни одного
дня, ни одной ночи для рожде¬
ния ребенка. Пошла опечален¬
ная богиня к мудрому Туму по¬
советоваться, и тот успокоил ее.
В гостях у богини луны Тум вы¬
играл в кости по одной семьде¬
сят второй части от каждого дня
лунного года. Получилось пять
полных дней. И подарил их бо¬
гине Нут. Богиня родила пяте¬
рых детей, которые тоже стали
богами и отдали свои дни сер¬
дитому Ра, чтобы его умилости¬
вить. С тех пор и стал солнеч¬
ный год равен 365 дням, а лун¬
ный сократился до 355 дней.
Дополнительные дни жрецы не стали включать в месяцы.
Их прибавляли к концу года и объявляли праздничными. А так
Зодиакальный круг из библиотеки
Ашшурбанипала. VI в. до н. э.
как от праздников ни¬
кто никогда не отказы¬
вался, то реформа воз¬
мущения не вызвала.
Шли годы, шли ве¬
ка, и уже не только жре¬
цы, но и простые люди
стали замечать, что раз¬
ливы Нила стали обго¬
нять предутреннее появ¬
ление звезды Сотис.
Каждые четыре года не¬
аккуратная богиня за¬
паздывала на один
день. За сто двадцать
лет таких опозданий на¬
копилось уже на целый
месяц, а счет все рос и
рос... Жрецы утешали.
Они рассчитали, что ес¬
ли за четыре года Сотис
опаздывает на один
день, то через 1460 лет
20
это опоздание станет рав¬
ным году, то есть 365
дням, и все снова войдет
в норму. Период в 1460
лет жрецы называли «пе¬
риодом Сотис», а в шко¬
лах рассказывали учени¬
кам легенду о священной
птице Феникс, которая
каждые 1460 лет, соста¬
рившись, устраивает
большой костер из сухих
пальмовых листьев и сжи¬
гает себя на закате солн¬
ца, чтобы в лучах утрен¬
ней зари возродиться
снова молодой и полной
сил... Древний арабский зодиак
Правда, кое-кто дога¬
дывался, что год в действительности состоит не из 365 суток, а
из 365 суток с четвертью. Стоит прибавить к каждому четверто¬
му году один дополнительный день, как всякая путаница пре¬
кратится. Но в такой реформе не были заинтересованы жрецы —
хранители времени, считая это своей привилегией. Они сте¬
ной стояли на пути реформы календаря. Дело дошло до того,
что даже фараоны, вступая на престол, должны были давать
клятву не менять длину года. А когда один из фараонов не под¬
чинился требованию и стал настаивать на реформе, которая
значительно облегчила бы управление государством, жрецы объ¬
единились в заговор — и строптивого фараона закололи, объя¬
вив народу, что боги позвали своего брата к себе.
История календаря, полная борьбы и трудных поисков, не
закончилась и до наших дней. Исчисление времени, доставше¬
еся нам в наследство, тоже не очень-то удобно. Тут и разная
продолжительность месяцев, которая чередуется без всякой за¬
кономерности, и тот факт, что дни недели из года в год не
совпадают с датами постоянных праздников. Тут и разные по
длительности кварталы и полугодия, наконец, даже число ра¬
бочих дней в разные месяцы различно и колеблется от 23 до 27.
Неудивительно, что на протяжении вот уже полутора столетий
то в одной, то в другой стране поднимается вопрос о серьезной
реформе календаря. Ученые предлагают создать «всемирный» и
21
Штриховой лунный
календарь на зубе
мамонта
«вечный» календарь, который не бу¬
дет иметь ни одного из указанных не¬
достатков.
В 80-х годах XIX столетия Фран¬
цузское астрономическое общество
даже объявило конкурс на лучший
проект всемирного календаря.
Предложений об упорядочении
мирового календаря существует мно¬
жество. Среди них есть очень остро¬
умные проекты. Есть и предложения
о создании вообще «вечного» кален¬
даря без всяких там високосных годов
и прочих несуразностей. Но достиг¬
нуть соглашения между всеми страна¬
ми никак не удается. А ведь вводить
такой календарь имеет смысл только
сразу по всей земле...
НА БОРГУ ФИНИКИЙСКОЙ
ТРИРЕМЫ
С незапамятных времен на островах, островках и в бухтах
изрезанного восточного берега Средиземного моря селились лю¬
ди, строили города с гаванями, создавали удивительную «стра¬
ну красного солнечного божества Финика». Так называли гре¬
ки узкую прибрежную полосу, прижатую к морю песками Си¬
рийской пустыни и Ливанскими горами. Капризные горные
потоки, низвергающиеся с вершин «белого» Ливана, то вздува¬
лись, вынося в море мутные потоки воды, насыщенной крас¬
ным илом, то, наоборот, пересыхали вовсе, дробя и без того
изрезанную береговую линию и затрудняя передвижение по
«стране Финика». Единственным надежным средством сооб¬
щения являлось море. И финикийцы славились как искусные
мореплаватели.
В те далекие годы мало кто решался уезжать далеко от род¬
ных мест. Карт у мореплавателей не было, а отыскивать дорогу
по звездам умели немногие. Лишь финикийские купцы и кора¬
бельщики умели строить многовесельные большие суда и не толь¬
ко пересекали на них море, но даже рисковали выходить в Ат¬
лантический океан.
22
На юг, в сказочный Офир, за золотом и благовониями
плыли финикийские корабли. На север, в Армению и Малую
Азию, — за рабами, за дамасскими кинжалами. На запад, к
Блаженным островам, — за вином. Охраняя свою монополию на
морскую торговлю, финикияне грабили и опустошали соседние
страны, разрушали чужие гавани. А сколько страшных расска¬
зов слышали люди от финикийских купцов! Никогда и никому
не рассказывали кормщики правды о своих путешествиях, не
раскрывали тайны морских дорог, известных им одним...
Ранним утром начиналась жизнь в могущественном фини¬
кийском городе Тире. На рассвете рабы, подгоняемые длин¬
ными бичами надсмотрщиков, опускали цепи, закрывавшие во¬
рота гавани. Начинали разворачиваться ночевавшие в гавани
суда. Вот ударили по воде нижние весла богатой триремы. Гордо
поднятый нос корабля с тараном и вырезанной фигурой Ваала —
покровителя города — повернулся в сторону открытого моря.
Таламиты — так называли гребцов нижней палубы — затянули
песню, двигая в такт короткими веслами. Трирема медленно
пошла к выходу из гавани. Миновав последнюю цепь, корм¬
чий хрипло скомандовал, и в воду пошли весла зигитов — греб¬
цов второго ряда, сидящих на второй палубе. И только в от¬
крытом море в движение пришли самые длинные весла — мо¬
гучих атлетов, сидящих на верхней палубе и придававших три¬
реме ее главную скорость. «И-и-и, ах! И-и-и, ах!» — кричал
кормчий, регулируя взмах весел. Потом его голос заменили
удары барабана. Почти без всплеска опускались весла в про¬
зрачную зеленоватую воду, унося судно все дальше и дальше от
берега...
Искусство кораблевождения. В те годы оно было действи¬
тельно искусством. Науки еще не существовало. На борту фи¬
никийских кораблей не было ни компаса, ни часов. Не было
никаких угломерных инструментов, с помощью которых можно
было бы по звездам определить местонахождение корабля. Лишь
собственные зоркие глаза да память были помощниками море¬
ходов. Финикийские мореплаватели давно заметили вращение
звездного неба вокруг неподвижной точки — полюса. Замети¬
ли и то, что в Северном полушарии полюс обозначался яркой
Полярной звездой. Выше над горизонтом сияла Полярная
звезда — кормчий знал: корабль забрался сильно к северу. Ни¬
же Полярная над горизонтом — значит, ушли на юг. Непод¬
вижная северная звезда — маяк финикийских мореплавателей.
Греки даже называли ее просто Финикийской.
23
Древняя Пекинская
обсерватория
Как же находили корм¬
щики путь в открытом мо¬
ре? А вот как. ...Выйдя из
порта, корабль сразу пово¬
рачивал и шел точно на се¬
вер или на юг до той широ¬
ты, на которой располагал¬
ся порт назначения. До¬
стигнув ее, судно соверша¬
ло поворот на девяносто
градусов и шло вдоль парал¬
лели, тщательно контроли¬
руя свое положение по вы¬
соте Полярной звезды. Вот и вся хитрость. Примерно так пла¬
вали почти до середины восемнадцатого столетия, пока не изо¬
брели точные часы — хронометр, позволяющие определять дол¬
готу местонахождения.
Но вернемся к нашей триреме. Так назывался корабль, снаб¬
женный тремя рядами весел, — очень распространенный в древ¬
ности тип судов, предназначенный для длительных морских пе¬
реходов.
Давно скрылись скалистые берега, и только спящая гладь
лазурного моря окружала мореплавателей. Но вот впередсмот¬
рящий заметил черную точку на горизонте справа. И тотчас
гребцы левого борта напрягли могучие мускулы. Выгнулись ду¬
бовые весла. Грозный таран нацелился в сторону, куда указы¬
вала рука матроса. Вперед, вперед... И вот уже можно разгля¬
деть греческую беспалубную унирему с одним рядом весел и
небольшой платформой на носу для воинов, вооруженных лу¬
ками. О, как засуетились люди на судне! Не жалея бичей, го¬
нят надсмотрщики гребцов. Но разве уйдет жалкая посудина
от красавицы триремы. Греки знают это. Знают и морской
закон, по которому финикияне топят чужие корабли в своих
водах вместе со всем экипажем, защищая единоличное право
морской торговли. Вот для чего мирному купеческому кораб¬
лю грозный таран...
Солнце еще не успело окунуться в лазоревые волны, а фи¬
никийский корабль уже снова на курсе. К цели, известной лишь
хозяину грузов да кормчему. Поют гребцы, вспоминая корот¬
кий, но славный бой. Никто не должен знать, где пролегают
финикийские морские дороги в богатые страны, лежащие за
Геркулесовыми Столбами.
24
Наступает ночь. Яркие
южные звезды высыпают на
черном небе. Гребцы и во¬
ины, получив вечернюю
порцию воды и пищи, рас¬
тянулись в проходе и засну¬
ли. Позади обычный день.
Кто знает, что принесет за¬
втра? Может быть, проходя
узким лабиринтом фарвате¬
ра между островами, они
встретятся с поджидающи-
Древняя обсерватория в Дели,
сохранившаяся до наших дней
ми там кораблями других
купцов. С кораблями, ко¬
торые не удастся потопить
самим и от которых не удастся уйти. И тогда кормчий, разо¬
гнав трирему, выбросит ее на скалы. Потому что лучше ги¬
бель, чем позволить чужим судам следовать за собой и тем са¬
мым показать им дорогу... Кормчий смотрит на яркую Фини¬
кийскую звезду, проверяя ее положение по зарубкам на мачте.
Пожалуй, завтра придется поворотить в сторону полуденного
солнца. Немного на восход, а потом снова прежним курсом...
Звезды и солнце — самые верные маяки.
Сегодня мы можем только удивляться, как удавалось ориен¬
тироваться древним мореходам. Но мы — люди XX столетия
новой эры — вообще иногда склонны считать, что наши пре¬
дки были более наивны, чем это подтверждается фактами.
Первые достоверные астрономические записи, сделанные на¬
блюдателями Египта, Вавилонии и Китая, появились пример¬
но за три тысячи лет до начала нашей эры. И не одно поколе¬
ние ученых ломает головы над загадками удивительных резуль¬
татов этих древних наблюдений, сделанных без каких-либо при¬
боров и сохранившихся до наших дней на грубо отесанных
камнях-памятниках да обожженных солнцем глиняных таб¬
личках. Например, зачем понадобилось древним шумерам —
предшественникам вавилонян — вычислять период обраще¬
ния Луны с точностью до половины секунды? И как это им
удалось, если учесть, что ни угломерных инструментов, ни
телескопов, даже простых часов для измерения времени с точ¬
ностью хотя бы до минуты у них не было. А вот и второй
пример: за два тысячелетия до начала нашей эры в Китае
умели высчитывать и предсказывать наступление солнечных
25
затмений. Народы просвещенной Европы научились это де¬
лать сравнительно недавно.
А вот еще: индейцы древнего племени майя, населявшие
полуостров Юкатан в Центральной Америке, обладали разви¬
той цивилизацией. Они строили города, имели письменность,
внимательно наблюдали за звездами, но были безжалостно унич¬
тожены испанскими конкистадорами, «открывавшими» Новый
Свет.
Древние майя достигли удивительных успехов в астрономии.
Их жрецы вели наблюдения из больших круглых башен, очень
напоминающих сегодняшние астрономические сооружения. В
немногочисленных сохранившихся рукописях майя этнографы
нашли специальные иероглифы для обозначения планет, со¬
звездий, Полярной звезды. Сохранился и список предсказан¬
ных наперед солнечных затмений. До сих пор остается неразре¬
шимой загадкой, как удалось жрецам достигнуть той невероят¬
ной точности в определении, например, продолжительности
солнечного года или лунных месяцев. Год майя состоял из
365,242 суток. Мы с помощью самых лучших из имеющихся у
нас инструментов сумели повысить точность измерений всего
на 0,0002 суток, то есть примерно на 18 секунд. Так что вряд ли
стоит особенно кичиться успехами своего «цивилизованного»
столетия. У предков тоже есть чему поучиться.
Необходимость следить за календарем и уметь находить до¬
рогу по звездам требовала от людей постоянного внимания к
небу, тщательного накопления астрономических сведений.
Но была и еще одна, не столь почтенная, причина для изу¬
чения звезд...
В ШКОЛЕ ХАЛДЕЙСКОГО МАГА
Сохранились рассказы о том, что примерно лет за триста до
начала нашей эры вавилонский жрец Берос основал в грече¬
ском городе Косе первую школу, в которой объяснял тайны
«халдейской науки» — астрологии. Так называли раньше гада¬
ние и предсказание судьбы по звездам.
У греков сначала собственных астрологов не было, и они
пользовались услугами чужеземцев, которых называли халдея¬
ми. Это название вовсе не означает, что один лишь Вавилон
снабжал Древнюю Грецию звездочетами и прорицателями. Эл¬
линская астрология была одинаково обязана своим происхож¬
26
дением как берегам Евфрата, так и Нила. Но между соперни¬
ками была некоторая разница. Египтяне главное внимание уде¬
ляли неподвижным звездам. Каждый день, даже каждый час,
считали они, находится под покровительством какого-нибудь
созвездия. А следовательно, и человек, родившийся в опреде¬
ленное время, автоматически получал себе звездного покрови¬
теля со всеми его возможностями. А возможности были раз¬
ные. Одни созвездия должны были наделять своих подопечных
добрым, великодушным и смелым характером, другие давали
непостоянство и робость...
Халдеи неподвижными звездами интересовались мало. Их
внимание привлекали пять небесных светил, самых ярких и за¬
метных на небе, которые непрерывно перемещались из одного
созвездия в другое. Каждый_вечер в одно и то же время такое
светило можно было видеть на новом месте. При этом движе¬
ния светил казались совершенно хаотичными. Например, ка¬
кое-нибудь из них могло в течение нескольких вечеров медлен¬
но пробираться на восток среди неподвижных звезд, и вдруг —
стоп! Будто вспомнив что-то или разглядев на Земле непоря¬
док, капризный огонек останавливался и, словно желая навер¬
стать упущенное время, стремглав бросался к востоку... Ника¬
кими причинами невозможно было объяснить эти прыжки и
повороты. Никаким способом нельзя было предугадать, где, в
каком созвездии произойдет остановка и куда дальше двинется
своенравная звезда. «Уж не колдовство ли это, — думали на¬
блюдатели, — или это огненные письмена, предсказывающие
судьбы народам и царям, и надо только научиться читать их?..»
Постепенно среди наблюдателей появились люди, которые
брались именно в таком смысле толковать движения блуждающих
светил, объясняя желающим судьбу. Понемногу блуждающие звез¬
ды стали в сознании людей заведовать некоторыми аспектами зем¬
ной жизни. Сначала «управляли» временами года. Насылали до¬
жди и засуху, ветры и бури, предсказывали урожай. Потом стали
нести ответственность за голод и болезни, войны и успехи в тор¬
говле. Наконец, особо предприимчивые люди стали обращаться
к звездам, чтобы испросить себе успеха в карьере, в судебной тяж¬
бе, удачи в женитьбе, помощи в рождении ребенка. Скоро небо
стало ведать всем: прошлым, настоящим и будущим...
Ну а поскольку люди никогда не были равнодушны к собст¬
венной судьбе, то они стали еще тщательнее изучать небо. Так
суеверия и заблуждения астрологии стали питать истинную на¬
уку астрономию, способствуя ее дальнейшему развитию.
27
Созвездия, видимые в средних широтах южной
половины неба зимой
В Вавилонии, или Халдее, блуждающие звезды называли
«переводчиками», потому что они якобы переводили волю бо¬
гов на язык, доступный жрецам и предсказателям. В Греции
за ними оставили название «блуждающих», что на языке Древ¬
ней Эллады звучало как «планетос». Отсюда и пошло название
для блуждающих звезд — планеты. Всего в небесном хозяйстве
астрологов насчитывалось семь планет: Солнце, Луна, Мерку-
Созвездия, видимые в средних широтах южной
половины неба летом
28
Созвездия, видимые в средних широтах южной
половины неба весной
рий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. Священное число семь
особенно почиталось в Вавилоне.
Древние наблюдатели давно заметили, что звездное небо по¬
ворачивается вокруг своей оси немножко быстрее, чем Солнце
облетает Землю. Разница небольшая, по нашим часам за сутки —
немного меньше четырех минут. Но из-за нее казалось, что
Созвездия, видимые в средних широтах южной
половины неба осенью
29
Так представляли древние
вавилоняне движение солнца
по небу и подземному морю
Солнце непрерывно скользит на
фоне звезд, переходя в течение го¬
да из одного созвездия в другое.
За 365 дней таких минут набегало
ровно на двадцать четыре часа. То
есть за год разница составляла це¬
лый оборот. Круг движения Сол¬
нца замыкался. Жрецов очень ин¬
тересовало: по каким созвездиям
плавает лодка бога Ра? Но когда
лучезарное солнце на небе, скром¬
ных звезд не видно. И вот за тол¬
стыми стенами храмов на бронзо¬
вые, искусно выкованные полуша¬
рия небесного глобуса жрецы на¬
носят точки, обозначающие мес¬
та звезд на небе. Каждую полночь
рука жреца отмечает на глобусе ме¬
сто полуденного солнца. Целый год продолжается кропотливая
работа. Но зато картина превосходит все ожидания. Годовая
солнечная дорога оказывается наклоненной к небесному эква¬
тору. И жрецы понимают: потому-то и меняется высота под ъ¬
ема дневного светила зимой и летом. Потому и меняются вре¬
мена года на Земле.
Со временем путь Солнца среди звезд назвали эклиптикой.
А широкую полосу, которую занимают созвездия в окрестно¬
стях эклиптики, — поясом зодиака. Дело в том, что семь из
0 солнце уран Д лев
ЛУНА ф НЕПТУН ДЕВА
мак В плутон uv, веси
У МЕРКУРИЙ КОМЕТЫ скорпион
ЮПИТЕР зуч ОВЕН jff СТИЛЕЦ
$ ю«м g твпц козерог.
САТУРН БЛИЗНЕЦЫ ВОДОЛЕЙ
$ ЗЕМЛЯ Q рдк ЗБ РЫБА
Символы небесных тел
и знаков зодиака
двенадцати созвездии, по ко¬
торым пролегает эклиптика,
носят имена животных. Жи¬
вотные же По-гречески — зо-
он. Так и получился зоди¬
ак — звериный круг.
Итак, мы с вами позна¬
комились с тремя причина¬
ми, побуждавшими наших
предков наблюдать звезды.
Первая — необходимость
измерять время и вести ле¬
тосчисление.
Вторая — необходимость
ориентироваться на незнако-
30
мои местности, в морях и пустынях отыскивать правильную до¬
рогу.
Третья — забота о своей судьбе, которая привела к рожде¬
нию астрологии.
Однако даже в то апокрифическое время, о котором идет
речь, существовала еще одна причина, о которой пока не было
сказано ни слова, но которой посвящена вся наша книга. Эта
причина заключается в любознательности, в стремлении чело¬
века разобраться в причинах наблюдаемых явлений и в конеч¬
ном счете поставить их себе на службу.
Любознательность и практическая необходимость породили
Уранию, астрономию — мудрую мать точных наук. Ей и будут
посвящены все остальные главы этой книги.
Из которой читатель узнает о том, каким представляли себе
мир древние греки
ФАЛЕС
МИЛЕТСКИЙ
^СХ>ежде чем ответить на любой астрономический вопрос из
тех, о которых мы говорили раньше, нужно было решить глав¬
ный: как устроен мир? Надо было сначала выяснить, что такое
Земля и какая она? Что представляет собой небо, звезды, Луна
и Солнце, планеты?.. Только тогда можно будет представить
себе некоторую картину мира, или, как сказали бы мы сегод¬
ня, модель мира, и перейти к изучению законов, управляющих
небесными явлениями.
Одним из первых ученых называют древнегреческого фило¬
софа Фалеса. Он родился в Ионии — малоазиатской греческой
колонии в городе-полисе Милете примерно в VII веке до на¬
шей эры. Фалес, сын милетского купца, отличался редкой лю¬
бознательностью и любил учиться. В молодые годы он много
путешествовал.
В Египте Фалес поднес ценные подарки жрецам, и те по¬
делились с ним своими знаниями математики. Ученик оказал¬
ся способным. Изучив основы геометрии, он решил туг же
применить свои знания на практике и измерил высоту пирами¬
ды. Для этой цели он вкопал в песок небольшой столб — гно¬
мон, дождался, когда тень от него сравнялась с длиной столба,
и, измерив тень от пирамиды, заявил, что она как раз соответ¬
ствует высоте строения. Жрецы были удивлены. А Фалес, от¬
крыв закон подобия треугольников, уже перешел к равнобед¬
ренному треугольнику и выяснил, что углы при его основании
равны.
На обратном пути домой молодой купец без конца рисовал
на палубе корабля геометрические фигуры. Предания расска¬
зывают, что он нашел много интересных свойств окружности.
32
Гномон — один
из древнейших
астрономических
приборов
Во-первых, оказалось, что диаметр всег¬
да делит окружность пополам, а во-вто¬
рых, вписанный угол, опирающийся на
диаметр, всегда прямой.
О многом передумал Фалес за время
долгого пути в родной Милет.
Рассуждая о строении мира, Фалес ре¬
шил, что основой всего является вода. Из
воды же образовалась Земля и все осталь¬
ное.
Вода окружала Землю со всех сторон.
А вот что представляла собой сама Зем¬
ля?.. Тут мыслителя и путешественника
одолевали сомнения. С одной стороны,
опыт здравого смысла и наука мудрых
египетских жрецов говорили за то, что
Земля — плоское тело, окруженное во¬
дой. Но с другой... Фалес вглядывался в горизонт. Каждый
раз, когда галера подходила к берегам, из моря показывались
сначала вершины гор, потом средняя часть возвышенностей и
лишь затем низменные берега. «Халдеи и финикийцы утверж¬
дали, что Земля горбата. А может быть, Земля — шар?.. Шар в
центре сферы неподвижных звезд?..» Такая модель мира полу¬
чалась законченной и гармоничной. Впрочем, не исключено,
что мысли о шарообразности Земли Фалесу в голову и не при¬
ходили. Может быть, это легенда.
Интересные подробности о знаниях милетского мудреца рас¬
сказал живший значительно позже знаменитый древнегрече¬
ский историк Геродот. Однажды, писал историк, обострились
отношения между жителями соседних провинций: мидянами и
лидийцами. Вспыхнула война. Горожане Милета бурно обсуж¬
дали вопрос, на чьей стороне выгодно выступить в предстоя¬
щей битве, когда в зал совета вошел философ Фалес. Он ска¬
зал, что, пользуясь халдейскими таблицами, вычислил срок за¬
тмения Солнца, и он падает именно на этот — 585 — год (ко¬
нечно, до нашей эры). А поскольку затмение предвещало неу¬
дачу по астрологическим правилам, то он предлагает милетцам
остаться дома.
Горожане не особенно поверили мудрецу. Тем более что
сидеть дома во время битвы соседей никому не хотелось. Но
авторитет Фалеса и звезд был велик, и милетцы в ссору не ввя¬
зались. Что же произошло дальше? Не успели бронзовые мечи
2 Царица неба
33
мидян ударить по не менее бронзовым щитам лидийцев, небо
потемнело. Охваченные ужасом воины бросали оружие. Чер¬
ное пятно пожирало светлый лик Гелиоса — Солнца. А пре¬
дупрежденные и поверившие Фалесу милетцы сидели по до¬
мам. Дождавшись грозного явления, они выехали на колесни¬
цах на поле боя, нагрузили полные возы брошенным снаряже¬
нием, прихватили по пути не успевших убежать соседей и тут
же превратили их в рабов.
Невероятно выросла после этого слава Фалеса как астроно¬
ма. Но он был еще и очень остроумный человек. Когда его
спросили со1раждане, какую бы награду он хотел получить за
свои открытия, Фалес ответил, усмехнувшись: «Мне будет до¬
статочно, если, рассказывая другим о моих открытиях, вы бу¬
дете говорить, что они принадлежат мне...»
Почему же случаются солнечные затмения?
Фалес учил, что Луна — темное тело и свет ее — лишь отра¬
женный от Солнца. Луна же и является причиной затмений.
Еще в Египте, беседуя со жрецами, Фалес узнал мнение, что
затмения бывают видны в одном и том же месте всегда через
один и тот же срок. Промежуток этот жрецы называли саро¬
сом, по-египетски — «повторение». Длительность сароса еги¬
петские жрецы держали, конечно, в тайне. Но Фалесу удалось
либо обмануть, либо усыпить их бдительность. А может быть, он
просто купил эту тайну подарками? Записанный на глиняных ва¬
вилонских табличках и на папирусе сарос равнялся примерно
6585 дням. Прознал греческий купец и о втором обязательном
условии, необходимом для затмения Солнца, — об обязательном
новолунии. Правда, какую роль здесь играло новолуние, ни жре¬
цы, ни Фалес не знали и приписывали это воле богов...
КАК ДРЕВНИЕ ФИЛОСОФЫ СТРОИЛИ
ВСЕЛЕННУЮ
По мнению Фалеса Милетского, Вселенная представляла со¬
бой все-таки плоский диск Земли, окруженный океаном. Вся
эта конструкция заключалась в небесную сферу, которая вра¬
щалась вокруг неподвижных точек — полюсов, неся на себе не¬
подвижные звезды. Вопрос о природе Солнца, Луны и планет
был еще не совсем ясен. Кое-кто вполне серьезно предпола¬
гал, что Солнце и Луна — это воспламеняющиеся облака, ко¬
торые пересекают небо с восхода на закат, после чего сгорают и
34
«падают в яму». А на смену им назавтра зажигаются новое Солн¬
це и новая Луна. Существовало и такое мнение, что, дескать,
Луна — это сосуд, наполненный огнем. В полнолуние сосуд по¬
вернут к Земле горлышком, люди видят его внутреннюю, осве¬
щенную часть. Но стоит сосуду — Луне — повернуться в сторону,
как его освещенная часть становится ущербной — возникают фа¬
зы Луны и лунные затмения. Впрочем, некоторые мудрецы допу¬
скали и существование непрозрачных тел, свободно блуждающих
в космосе, которые заслоняют собой то дневное, то ночное све¬
тило. Мнений было много.
Ученик и последователь Фалеса Анаксимандр считал, что
Земля находится в центре мира и имеет форму цилиндра. Анак¬
симандру в его гипотезе не нужна была вода для поддержива¬
ния земного цилиндра. Земля, по его мнению, сама по себе
держалась в середине огромной небесной сферы.
Самым первым философом, школа которого больше других
занималась вопросами формы и положения Земли, был Пифа¬
гор. Пифагорейцы первыми, и это доподлинно известно из ста¬
ринных рукописей, высказались за то, что Земля — шар. Прав¬
да, исходили они в своем мнении в основном из умозритель¬
ных соображений. «Шар — сфера. Сфера — идеальная геомет¬
рическая фигура. Боги, сотворившие мир, тоже существа иде¬
альные. Значит, Земля не может не быть шаром».
Легенды приписывают Пифагору мысль о том, что не одни
только звезды прикреплены к небесной сфере, раз в сутки об¬
ращающейся вокруг земного шара. Каждому из семи подвиж¬
ных светил также соответствовали свои сферы. Пифагор даже
рассчитал их радиусы. По его мнению, они соотносились меж¬
ду собой, как длины струн, которые дают правильные музы¬
кальные интервалы. Более того, вращаясь, сферы производи¬
ли божественные звуки, доступные лишь слуху немногих из¬
бранных. Услышать «музыку сфер» могли только истинные фи¬
лософы, конечно, ученики его школы.
Сто лет спустя после Пифагора один из последователей его
теорий по имени Филолай основал свою школу. Он стал учить,
что небо и земля ничем принципиально не отличаются друг от
друга. Это было опасное утверждение. Ибо если небо и земля —
одно и то же, то почему боги должны отличаться от людей?..
Над головой философа стали собираться грозовые тучи. А он,
увлеченный своими идеями, проповедовал ученикам, рисуя им
свою собственную картину мироздания. В середине Вселен¬
ной — «центральный огонь». Не Солнце, нет! Просто некий
35
«Центральный огонь»,
по теории Филолая,
находится в центре мира
«центральный огонь», вок¬
руг которого крутятся под
божественным воздействием
«десять божественных сфер» —
десять прозрачных скорлу¬
пок, поддерживающих не¬
бесные тела. Шли они в та¬
ком порядке: ближе всего к
«центральному огню» вра¬
щались сферы Земли и Про-
тивоземли. Дальше шли
сферы: Луны, Солнца,
Юпитера, Марса, Венеры,
Меркурия и сфера непо¬
движных звезд. Всего 10! Де¬
сять — «божественное чис¬
ло»!
Солнце, по мнению Фи-
лолая, было холодным зер¬
калом, которое только отра¬
жает лучи «центрального огня» на Землю. Сам «центральный
огонь» никто не видит, потому что земной шар состоит из двух
половинок: обитаемой и необитаемой. И, обращаясь вокруг за¬
гадочного светила, Земля всегда повернута к нему необитае¬
мым полушарием. Это позволило Филолаю очень просто объ¬
яснить заодно смену дня и ночи.
Ну а зачем Противоземля? Она понадобилась, во-первых,
чтобы довести число небесных сфер до идеального числа — де¬
сяти — и тем почтить память учителя Пифагора, а во-вторых,
чтобы объяснить затмения Солнца...
Надо признаться, что система Филолая особым авторите¬
том не пользовалась. Но именно он первый столкнул нашу
планету с насиженного места в центре Вселенной и заставил
двигаться. Собственные ученики Филолая, едва покинув шко¬
лу философа, тут же спешили отказаться от взглядов учителя,
настолько эти взгляды были дерзкими и непривычными.
В Древней Греции существовало одновременно довольно
много философских школ, каждая из которых развивала и от¬
стаивала свою гипотезу. Мы не станем рассказывать обо всех.
Давайте познакомимся с судьбой и взглядами одного филосо¬
фа, сыгравшего исключительную роль во всей истории науки.
Речь пойдет об Аристотеле.
36
АРИСТОТЕЛЬ
Аристотель родился в македонском городе Стагира в семье
придворного лекаря. Семнадцатилетним юношей попадает он
в Афины, где становится учеником Академии, основанной фи¬
лософом Платоном.
Сначала система Платона увлекала Аристотеля, но посте¬
пенно он пришел к выводу, что взгляды учителя уводят от ис¬
тины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросив знамени¬
тую фразу: «Платон мне друг, но истина дороже». Император
Филипп Македонский приглашает Аристотеля стать воспитате¬
лем наследника престола. Философ соглашается и три года не¬
отлучно находится возле будущего основателя великой импе¬
рии Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик
возглавил войско отца и, разбив фиванцев в своей первой бит¬
ве при Херонее, отправился в походы.
Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из райо¬
нов, под названием Ликей, открывает школу. Он много пи¬
шет. Его сочинения настолько разнообразны, что трудно пред¬
ставить себе Аристотеля одиноким мыслителем. Скорее всего,
в эти годы он выступал как глава большой школы, где учени¬
ки работали под его руководст¬
вом, подобно тому как сегодня
аспиранты разрабатывают темы,
которые предлагают им руково¬
дители.
Много внимания уделял гре¬
ческий философ вопросам стро¬
ения мира. Аристотель был убеж¬
ден, что в центре Вселенной, без¬
условно, находится Земля.
Аристотель пытался все объ¬
яснить причинами, которые близ¬
ки здравому смыслу наблюдате¬
ля. Так, наблюдая Луну, он за¬
метил, что в различных фазах она
в точности соответствует тому ви¬
ду, который принимал бы шар,
с одной стороны освещаемый
Солнцем. Столь же строго и ло¬
гично было его доказательство
шарообразности Земли. Обсудив
Аристотель
(384-322 до н. э.)
37
tO/iCN< HUM»*
fttAW
НаАИи?’*1А»11
AAfMUA<rmr»<*
rwUYMt _ .
MM** til
aMMAvVI
Обломки колонны с календарем,
найденные в 1902 г. при раскопках
древнего города Милет
Здак, .
«D&MT'«ДО* 'аг«ма|й^г
•itr^irxwl .Л» •••« <«Mk
wnwtvt****- ** a*
«слиронуэдим
все возможные причи¬
ны затмения Луны,
Аристотель приходит к
выводу, что тень на ее
поверхности может
принадлежать только
Земле. А поскольку
эта тень кругла, то и
тело, отбрасывающее
ее, должно иметь та¬
кую же форму. Пре¬
красный вывод! На¬
глядный и очень убе¬
дительный. Но Ари¬
стотель им не ограни¬
чивается. «Почему, —
спрашивает он, — когда мы перемешаемся к северу или к югу,
созвездия меняют свои положения относительно горизонта?» И
тут же отвечает: «Потому, что Земля обладает кривизной».
Действительно, будь Земля плоской, где бы ни находился на¬
блюдатель, у него над головой сияли бы одни и те же созвез¬
дия. Совсем другое дело — на круглой Земле. Здесь у каждо¬
го наблюдателя свой горизонт, свое небо... Однако, призна¬
вая шарообразность Земли, Аристотель категорически выска¬
зывался против возможности ее обращения вокруг Солнца.
«Будь так, — рассуждал он, — нам казалось бы, что звезды не
находятся неподвижно на небесной сфере, а описывают круж¬
ки...» Это было серьезное возражение, пожалуй, самое серь¬
езное, которое удалось устранить лишь много-много веков спу¬
стя, в XIX столетии. И мы еще с ним встретимся на страни¬
цах книги.
Об Аристотеле написано очень много. Авторитет этого фи¬
лософа был невероятно высок. И это вполне заслуженно.
Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки
и заблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрал все,
чего добился здравый разум за период античной цивилиза¬
ции. Его сочинения — настоящая энциклопедия современ¬
ной ему науки.
По свидетельству современников, великий философ отли¬
чался неважным характером. Портрет, дошедший до нас, пред¬
ставляет нам малорослого, сухощавого человека с вечной язви¬
тельной усмешкой на губах.
38
Говорил он картаво.
В отношениях с людьми был холоден и надменен.
Но вступать с ним в спор решались Немногие. Остроумная,
злая и насмешливая речь Аристотеля разила наповал. Он раз¬
бивал возводимые против него доводы ловко, логично и жесто¬
ко, что, конечно, не прибавляло ему сторонников среди по¬
бежденных.
После смерти Александра Македонского обиженные почувст¬
вовали наконец реальную возможность расквитаться с филосо¬
фом и обвинили его в безбожии. Судьба Аристотеля была предре¬
шена. Не дожидаясь приговора, Аристотель бежит из Афин. «Что¬
бы избавить афинян от нового преступления против филосо¬
фии», — говорит он, намекая на сходную судьбу Сократа, полу¬
чившего по приговору чашу с ядовитым соком цикуты.
После отъезда из Афин в Малую Азию Аристотель скоро
умирает, отравившись во время трапезы. Так говорит легенда.
Согласно преданию, Аристотель завещал свои рукописи од¬
ному из учеников по имени Феофраст.
После смерти философа за его трудами начинается настоя¬
щая охота. В те годы книги были сами по себе драгоценно¬
стью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Они пе¬
реходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в
подвалы, чтобы сохранить от жадности пергамских* царей. Сы¬
рость портила их страницы. Уже при римском владычестве со¬
чинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают в Рим.
Здесь их продают любителям — богачам. Кое-кто старается вос¬
становить пострадавшие места рукописей, снабдить их своими
добавлениями, от чего текст, конечно, не становится лучше.
Почему же так ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах
других греческих философов встречались мысли более ориги¬
нальные. На этот вопрос интересно отвечает английский фи¬
лософ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: «Их [древне¬
греческих мыслителей. — A. Z] никто не мог понять, кроме
очень хорошо подготовленных и искушенных читателей. А тру¬
ды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (или
казалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме
здравого смысла... Для проверки его наблюдений не было не¬
обходимости в опытах или приборах, не нужны были трудные
математические вычисления или мистическая интуиция для по¬
нимания какого бы то ни было внутреннего смысла... Аристо¬
тель объяснял, что мир такой, каким все его знают, именно
такой, каким они его знают».
39
Пройдет время, и авторитет Аристотеля станет безоговороч¬
ным. Если на диспуте один философ, подтверждая свои дово¬
ды, сошлется на его труды, это будет значить, что доводы, без¬
условно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в со¬
чинениях того же Аристотеля другую цитату, с помощью кото¬
рой можно опровергнуть первую... Лишь Аристотель против Ари¬
стотеля. Другие доводы против цитат были бессильны. Такой
метод спора называется догматическим, и в нем, конечно, нет
ни грамма пользы или истины... Но должно было пройти мно¬
го веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу с
мертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила на¬
уки, возродила искусство и дала название эпохе — Возрожде¬
ние. Мы еще побываем с вами в этом чудесном времени и
познакомимся с замечательными людьми, имена которых вы
много раз слыхали в школе на уроках истории и физики...
АЛЕКСАНДРИЙСКАЯ ШКОЛА
После Аристотеля центр греческой научной мысли переме¬
щается на Африканский континент, в новый город, осно¬
ванный в 332 году до нашей эры повелением Александра Ма¬
кедонского.
То, что Александр Македонский завоевал мир, знают все,
хотя его огромное государство тут же развалилось, как гигант
на глиняных ногах. А вот то, что Александр Македонский за¬
ложил Александрию, — это обстоятельство наверняка помнит
не каждый. Именно в этом городе угасающая древнегреческая
цивилизация вспыхнула последний раз ярким светом, подарив
миру такие научные открытия, которых ему хватило на все вре¬
мя мрачного средневекового варварства.
Новая столица империи, по повелению Александра, была
заложена в устье одного из рукавов Нила, на оживленном пере¬
крестке торговых путей. Александрия стала самым крупным го¬
родом мира. Из-за нехватки места в черте города строители
научились возводить многоэтажные дома, формой напоминаю¬
щие современные небоскребы. Две гавани были всегда полны
кораблями. А маяк на острове Фарос считается одним из чудес
света. Но главным и истинным чудом Александрии были Му-
сейон и библиотека.
Мусейон был фактически первым в мире университетом.
Пансионерами его являлись ученые, поэты, изредка филосо¬
40
фы. Все они жили в помещениях Му-
сейона на содержании государства,
спокойно занимались своей работой,
читали лекции, писали книги, кото¬
рые аккуратно складывались в храни¬
лищах библиотеки.
Богатства Александрийской биб¬
лиотеки даже сегодня поражают во¬
ображение. Еще до начала нашей
эры она насчитывала, по официаль¬
ным отчетам, около четырехсот ты¬
сяч томов... В те времена книги бы¬
ли только рукописные и представля¬
ли собой, как правило, более или ме¬
нее толстые свитки папируса или пер¬
гамента. Богатство это было огром¬
нейшее.
Среди знаменитых древнегрече¬
ских астрономов александрийской
Александрийская школа.
Горизонт SENW, зенит Z,
надир Z', меридиан
PZSP'Z'N, небесные полюса
Р и Р и небесный экватор
QEQ'W на небесной сфере
согласно Евклиду
школы следует прежде всего назвать имена Аристарха Само¬
сского, Аристилла и Тимохариса. Все они были примерно со¬
временниками и жили в первой половине третьего века до на¬
шей эры.
Аристарх Самосский преподавал в Мусейоне, наблюдал не¬
бо и писал свои работы примерно с 310 по 230 год до нашей
эры. К сожалению, до нашего времени в подлиннике дошло
лишь одно его сочинение «О величине и расстоянии Солнца и
Луны». Но смелые взгляды этого астронома так много и так
тщательно критиковались многочисленными противниками, что
мы знаем о них довольно подробно, хотя и с чужих слов.
Еще Аристотель, изучая вопрос о расстояниях до различных
небесных тел, писал, что ближе всего к Земле находится Луна,
потом Солнце, а за ним планеты. При этом Аристотель ссы¬
лался на собственные наблюдения. Во-первых, во время за¬
тмений Солнца Луна закрывает собой солнечный диск, следо¬
вательно, она находится ближе к Земле. Во-вторых, он наблю¬
дал покрытие Луной Марса... Приводил он в своих сочинениях
и мнение «математиков» о том, что звезды находятся по мень¬
шей мере в девять раз дальше от Земли, чем Солнце. Вопросы
о расстояниях и о размерах небесных тел были очень серьезны.
Не решив их, нельзя было окончательно построить систему ми¬
ра, вывести законы, которые позволяли бы предвычислять (то
41
есть вычислять заранее)
положение светил на небе,
периоды затмений...
Определение расстояния от Земли
до Луны и Солнца методом
Аристарха
И вот Аристарх пишет
трактат, в котором дает ос¬
троумный метод определе¬
ния сравнительных рассто¬
яний Солнца и Луны.
Прежде всего Аристарх
правильно решил, что Лу¬
на в первой или во второй четверти (полулуние) будет видна
наблюдателю тогда, когда угол между линиями, соединяющи¬
ми центры Земли и Луны, а также Луны и Солнца, будет пря¬
мой. Посмотрите на чертеж.
Угол ЛСЗ у Аристарха получился равным трем градусам. А
следовательно, расстояние Земля — Солнце в 18—20 раз боль¬
ше расстояния Земля — Луна. На самом деле расстояние до
Солнца раз в 400 больше расстояния до Луны. Аристарх ошиб¬
ся потому, что определить момент полулуния чрезвычайно труд¬
но даже современными инструментами.
Продолжая наблюдения, астроном обратил внимание на то,
что во время солнечного затмения Луна полностью закрывает
Солнце. «Но если размеры обоих светил кажутся одинаковы¬
ми, то не значит ли это, что их истинные диаметры должны
относиться в соответствии с их расстояниями, то есть быть про¬
порциональными расстояниям?» — подумал Аристарх.
Это была хорошая, правильная и смелая мысль. Потому
что до того все считали, во-первых, что Луна больше Солнца, а
во-вторых, что истинный поперечник Солнца не больше двух
локтей. Аристарх нашел способ вычислить диаметр Луны, ко¬
торый получился у него равным примерно одной трети земно¬
го. Очень неплохой результат!
Теперь, если согласиться с тем, что Солнце находится даль¬
ше от Земли, чем Луна, диаметр дневного светила неудержимо
растет и становится не только больше лунного, но и больше
земного.
Конечно, сейчас любой школьник знает, что поперечник
Солнца равен ста девяти экваториальным диаметрам Земли.
Но это сегодня. Если представить себе всю современную тех¬
нику и рядом поставить фигуру босоногого философа, воору¬
женного лишь силой мысли, ошибка его становится пренебре¬
жимо малой.
42
Как только Аристарх утвердился в своем мнении, противо¬
речащем части принятых взглядов, он почувствовал недоверие
и ко всему остальному. Как может такое большое тело, как
Солнце, обращаться вокруг ничтожной Земли?.. И Аристарх
Самосский предлагает свою систему мира, согласно которой
Солнце неподвижно и находится в центре звездной сферы, а
Земля не только облетает светило, но еще и вращается вокруг
своей оси. Так же облетают Солнце и другие планеты.
Великолепная гипотеза! Почему же в древности у Аристарха
почти не было последователей? Почему почти у всех его систе¬
ма мира вызывала яростные возражения? Ну хорошо, одна из
причин могла заключаться в предрассудках: люди хотели счи¬
тать Землю центром мира. Этого требовало их самолюбие. Ведь
человек был «солью Земли». Но что еще?..
Главное, пожалуй, заключалось в том, что новая система
Аристарха Самосского давала большие ошибки при вычисле¬
ниях. Вы спросите: «Почему, ведь она правильнее?» Конечно,
но только с позиций более позднего времени. Аристарх был
уверен, что все планеты облетают Солнце по круговым орби¬
там. На самом же деле мы знаем, орбиты должны быть эллип¬
тическими. Словом, система Аристарха была, конечно, в прин¬
ципе правильнее, чем старая геоцентрическая система, но она
появилась преждевременно. Картина мира с Землей в центре
Вселенной была более разработанной, но гипотезам не хватало
точности, конкретности выражения.
После укрепления мысли Аристотеля о Земле, как о шаре,
астрономам понадобилось во что бы то ни стало определить раз¬
меры этого шара, чтобы через его радиус выражать расстояния
до планет, до сферы неподвижных звезд и так далее. Впервые
за такую задачу взялся древнегреческий географ и астроном Эра¬
тосфен из Кирены.
Жил Эратосфен в Александрии, был директором знамени¬
той Александрийской библиотеки и считался очень образован¬
ным человеком.
В древнем городе Сиене, в самый длинный день в году, в
день летнего солнцестояния, в полдень,. Солнце проходит через
зенит. Эратосфен знал об этом, потому что в старых книгах
очевидцы писали, что в дни летнего солнцестояния лучи полу¬
денного Солнца освещают поверхность воды в самых глубоких
сиенских колодцах. Эратосфен бывал в Сиене и помнил, сколь¬
ко времени нужно каравану, чтобы пройти расстояние от Алек¬
сандрии до Сиены: путь между двумя городами равнялся при-
43
Метод Аристарха — Гиппарха, позволяющий
определить расстояние между Землей (К),
Солнцем (D) и Луной (М),
из книги Николая Коперника
мерно пяти тыся¬
чам стадий. Знал
он и то, что Алек¬
сандрия и Сиена
лежат примерно на
одном меридиане.
И вот в день лет¬
него солнцестоя¬
ния, ровно в пол¬
день, Эратосфен
измерил длину те¬
ни от гномона в Александрии и нашел, что лучи Солнца здесь
падают на Землю под углом в 7,5°. Значит, разность широт Алек¬
сандрии и Сиены составляла 7,5°, или одну пятидесятую долю
полной окружности. Теперь нетрудно было определить длину
окружности земного меридиана, а следовательно, и радиус, и
диаметр, и объем, в общем — все, что требовалось для характе¬
ристики шара.
Мы не знаем точно, чему равнялась стадия Эратосфена. Была
стадия греческая — 157,5 метра и стадия египетская — 185 мет¬
ров. Но даже если взять самые крайние ее значения и учесть,
что Сиена, то есть теперешний Асуан, лежит не на одном ме¬
ридиане с Александрией, а на целых три градуса восточнее, то
и тогда размеры Земли, полученные Эратосфеном, чрезвычай¬
но близки к современным значениям. Его ошибка не превы¬
шает и пяти процентов.
По современным данным, форма Земли близка к эллипсои¬
ду вращения.
Радиус экватора — 6 378 245 м.
Полярный радиус — 6 356 863 м.
Объем Земли — 1 083 000 000 000 000 000 000 м3.
Площадь поверхности — 510 000 000 000 000 м2.
РАССКАЗ О ГИППАРХЕ - ВЕЛИЧАЙШЕМ
АСТРОНОМЕ - И ПТОЛЕМЕЕ -
ЕГО ПОЧИТАТЕЛЕ
Гиппарх родился в Никее в Вифинии, а может быть и на
острове Родос, где он построил обсерваторию и вел наблюде¬
ния. Время его жизни относится примерно к 162— 126 годам
до нашей эры. Мы говорим «примерно», потому что о его жиз-
44
Гиппарх — величайший астроном
древности
И Гиппарх решает составить
ни сохранились в истории са¬
мые скудные и часто противо¬
речивые сведения. Одни исто¬
рики считают его александрий¬
цем, другие уверяют, что, пре¬
следуемый по обвинению в
безбожии, Гиппарх бежал на
остров Родос, где и прожил
всю жизнь... Из сочинений
Гиппарха уцелела только одна
книга. Причем второстепен¬
ной важности. Но ссылки по¬
следователей, и особенно Пто¬
лемея (жившего почти три ве¬
ка спустя), на его работы до¬
статочно подробно знакомят
нас с его трудами. Рассказы¬
вают, что однажды Гиппарх за¬
метил в созвездии Скорпиона
новую звезду. Это навело его
на дерзкую мысль: «А не рож¬
даются ли и не умирают ли
звезды? Ведь звездное небо
считалось от века неизменным,
каталог, то есть определить положения и занести в список как
можно больше звезд. Может быть, если не он, так потомки,
пользуясь его каталогом, сумеют ответить на этот вопрос...
Для точного наблюдения звезд астроному понадобились но¬
вые инструменты. И Гиппарх изобретает их сам в своей обсер¬
ватории. Он производит наблюдения с небывалой до того точ¬
ностью. Сравнивая свои наблюдения с таблицами древних ва¬
вилонян и с результатами наблюдений других астрономов, жив¬
ших до него, Гиппарх обнаружил в старых записях немало оши¬
бок. Оказалось, что в картине неба происходят изменения, ко¬
торые не может заметить один человек в течение своей жизни.
Потому что происходят они слишком медленно, а жизнь чело¬
века слишком коротка. Гиппарх убедился, что звезды меняют
свое местоположение, а это означает, что они вовсе не непод¬
вижны и, стало быть, не прикреплены к хрустальной оболочке
звездной сферы. Гиппарх открыл и то, что точки равноденст¬
вия регулярно, примерно на один градус в столетие, отступа¬
ют, переходя из одного знака зодиака в другой.
45
Но самую большую неожиданность преподнесло Солнце.
Вавилоняне были твердо убеждены, что все времена года: и
весна, и лето, и осень, и зима — должны быть равны друг дру¬
гу. Земля в центре мира, а Солнце облетает Землю по строго
круговой орбите. Аристотель подтвердил это. Но Гиппарх, тща¬
тельно наблюдая за моментами равноденствий и солнцестоя¬
ний, обнаружил, что времена года равны только приблизитель¬
но. Так, весенняя четверть года, между весенним равноденст¬
вием и летним солнцестоянием, продолжается примерно девя¬
носто четыре с половиной дня. Летняя пора — между летним
солнцестоянием и осенним равноденствием — на двое суток
меньше. Осенний период оказался самым маленьким — 88 су¬
ток, а зимний — 90.
Но если времена года не равны, а орбита Солнца — окруж¬
ность, значит, наше светило должно проходить свой путь не¬
равномерно: зимой быстрее и медленнее летом. Это было труд¬
но представить. И Гиппарх выдвигает иную гипотезу. Он пред¬
лагает считать, что Земля находится не точно в центре солнеч¬
ного круга, а сдвинута чуть-чуть в сторону, то есть что Солнце
движется вокруг нас по эксцентрической, или, как мы теперь
говорим, эллипсоидной орбите. Тогда даже в случае равномер¬
ного движения нам покажется, что Солнце ускоряет свой бег,
когда идет по той части орбиты, которая расположена ближе к
Клавдий Птолемей
(II в. до н. э.)
Земле, и замедляет свой ход на
более далеком участке пути.
Такое предположение помога¬
ло объяснить и то, что зимой
и летом видимый диаметр сол¬
нечного диска кажется раз¬
ным...
Гиппарху удалось составить
непревзойденные по точности
таблицы, позволяющие вычис¬
лять положение Солнца для
любого дня года. Благодаря ра¬
ботам Гиппарха астролог после
него мог предсказать солнечное
затмение с точностью до не¬
скольких часов.
Сложнее дело обстояло с
Луной и планетами. Их движе¬
ния казались еще более запу¬
46
танными. И добросовестный Гиппарх, как писал Птолемей,
«не сделал других попыток объяснения движения планет, а до¬
вольствовался приведением в порядок до него сделанных на¬
блюдений, присоединив к ним еще гораздо большее количест¬
во своих собственных, и ограничился указанием своим совре¬
менникам на неудовлетворительность всех гипотез, при помо¬
щи которых некоторые астрономы думали объяснить движение
небесных светил».
После Гиппарха в истории астрономии целых триста лет не
встречается ни одного выдающегося открытия. Последний за¬
мечательный астроном той эпохи — Клавдий Птолемей. О жиз¬
ни его мы почти ничего не знаем. Существует предположение,
что работал он в Александрии после 120 года нашей эры. Сла¬
ва Птолемея основана на великолепном трактате: «Тридцать книг
математического сочинения». Греки его называли «Мегалэ син¬
таксис», или «Большое сочинение». В нем Птолемей изложил
все основные астрономические сведения, накопленные к его
времени греческими астрономами. То, что сделал Аристотель в
других науках древ¬
ности, совершил
Птолемей в астро¬
номии. Работа бы¬
ла проделана с та¬
кой тщательно¬
стью, что «Матема¬
тическое сочине¬
ние» стало истин¬
ной астрономи¬
ческой энциклопе¬
дией, астрономи¬
ческим учебником
и астрономическим
сводом законов. В
<>40 году арабы за¬
хватили Александ¬
рию и предали ог¬
ню и мечу все, под¬
дающееся разруше¬
нию. Но труд Пто-
нсмея, как величай¬
шее сокровище,
они перевезли в
Геоцентрическая система мира
по Птолемею, как ее изображали
в прошлом веке
47
Багдад, а позже тщательно перевели на арабский язык. По¬
степенно «Мегалэ синтаксис» превратилось в «Мегасте синтак¬
сис» — «Величайшее сочинение», или, как его стали называть
на арабский манер, «Альмагест». На Востоке оно пользовалось
огромным уважением. Например, точный список с подлинни¬
ка Птолемея расценивался победителями в войне как достой¬
ная контрибуция при заключении мира с побежденной стра¬
ной. Много веков имя Клавдия Птолемея сияло «божествен¬
ным светом царя астрономов». Недаром в эпиграфе к своему
сочинению он писал:
«Я знаю, что я смертен и создан ненадолго. Но когда я
изучаю орбиты звезд, я не касаюсь стопами Земли и, восседая
за столом самого Зевса, вкушаю небесную амброзию».
Птолемей развил и построил в законченном виде геоцент¬
рическую систему мира, которая сыграла чрезвычайно важную
роль не только в истории астрономии, но и в развитии науки
вообще.
В основу своей системы Птолемей положил физику Ари¬
стотеля: Вселенная пространственно ограничена и замыкается
сферой неподвижных звезд, которая вращается, делая один обо¬
рот в сутки. В центре Вселенной находится неподвижная ша¬
рообразная Земля. И все планеты, включая Солнце и Луну,
совершают обороты вокруг Земли, двигаясь по эпициклам.
Иногда для одной планеты Птолемей вводил несколько эпи¬
циклов. В результате механизм планетной системы стал чрез¬
вычайно громоздким. Сам Птолемей говорил, что «легче, ка¬
жется, двигать планеты, чем постичь их движение». Птолемей
был талантливым математиком. Иначе ему не удалось бы по¬
строить систему мира, которая продержалась тринадцать столе¬
тий практически без изменений.
Труд Птолемея завершил период расцвета античной науки,
явился как бы его итогом. Античное общество, построенное на
подневольном труде рабов, прогнило изнутри. Ужасная эпиде¬
мия чумы, занесенная римскими легионами из Азии, нашест¬
вие варварских племен и многие иные, не столь заметные при¬
чины сломали могущество мировой империи. Прошло всего
столетие, и античная культура оказалась полностью забытой.
Забыта была в Европе и астрономия.
Злава пфетя
Повествующая о грустном времени, когда европейцы забыли о
достижениях предков, а также рассказывающая о том,
как Азия спасла Европу от варварства
Происхождение названий дней
у западноевропейских народов.
Римские, а затем и средневековые
астрологи каждый день недели
посвящали определенному богу
ЗАБВЕНИЕ
а первый взгляд кажется, что прогресс обязательно дол¬
жен развиваться прямо пропорционально времени. Чём доль¬
ше живет человечество, тем больше оно накапливает знаний,
открывает новых законов природы, развивает производство и
улучшает свою жизнь... Но пути истории куда сложнее. Разви¬
тие общества принято изображать в виде огромной восходящей
спирали. Движение вперед неумолимо, однако спиральные вит¬
ки имеют направление и назад.
Мы следим за историей развития астрономии и помним,
что возникла древняя наука из нужд охотников и земледельцев,
мореплавателей и купцов.
Но у древних треков почти не
было судов, способных вый¬
ти в открытое море и отпра¬
виться в дальнее плавание.
А ленивые римляне вообще
предпочитали рассказы гоме¬
ровской «Одиссеи» риску
дальних странствий. Немуд¬
рено, что труды древних аст¬
рономов постепенно переста¬
ли привлекать к себе внима¬
ние.
После Гиппарха в древней
астрономии почти не было
открытий. Римляне настоль¬
ко не интересовались этой
«бесполезной наукой», что
49
Древнеримский календарь, выбитый на камне
даже выдающиеся писатели того времени поражают своим не¬
вежеством. Все точно забыли о достижениях философов и, опи¬
сывая природу Луны и Солнца, вопрошают снова: не сгорают
ли оба светила на закатах и не возрождаются ли с восходом
вновь? Словно не было ни пифагорейцев, ни Аристарха, они
забывают о шарообразной форме Земли и возвращаются к пер¬
вобытным представлениям. Астрономия надолго уступает свое
место астрологии.
Мор и эпидемии, нашествия варваров вместе с общим раз¬
валом хозяйства Римской империи привели к тому, что многие
люди стали искать спасения в религии. Но многочисленные
греческие и римские небожители не могли подать должного уте¬
шения слабым, вселить надежду в отчаявшихся, дать твердую
веру тем, кто сомневался. Древние боги были веселыми и лег¬
комысленными, они ссорились, пировали, иногда вмешива¬
лись в людские дела. Словом, вели достаточно малопочтенный
образ жизни для трудных времен.
50
И вот примерно с
начала новой эры в
римских катакомбах
появились беглые ра¬
бы, называвшие себя
христианскими апо¬
столами. Они соби¬
рали вокруг себя гла¬
диаторов и пропове¬
довали новую рели¬
гию, пришедшую с
востока. Людям, ли¬
шенным всех челове¬
ческих прав в рим¬
ском обществе, они
твердили о высшей
справедливости. Ра¬
бам, собранным чуть
ли не со всего мира,
Древнеславянский календарь. Внутри
круга — древнеславянские названия
месяцев, снаружи — современные
апостолы рассказы¬
вали о едином «на¬
стоящем Боге для
всех людей», богатых
и бедных, аристократов — патрициев и рабов... Такая новая и
необычная идея привлекала на проповеди многих обездолен¬
ных. Апостолы учили не дорожить жизнью, потому что каждо¬
му страдальцу обеспечено райское существование после смер¬
чи. И постепенно христианская секта становилась могучей и
нерушимой организацией, построенной на непоколебимой ве¬
ре. Императоры жестоко расправлялись с христианами. Их бро¬
сали в клетки к диким зверям, убивали на аренах цирков, рас¬
пинали на крестах... Ничто не помогало. Христиане станови¬
лись все многочисленнее. Они начинают ответную борьбу. Под¬
стрекаемые фанатичными епископами, толпы их разрушают язы¬
ческие храмы, разбивают скульптуры и памятники, наивно ду¬
мая, что уничтожают идолов.
Вождями первых христиан были отнюдь не самые образо¬
ванные люди своего времени. Не в силах понять мудрость, за¬
ложенную в древних книгах, они ведут толпы на погром Алек¬
сандрийской библиотеки. Разжигают костры из «языческих»
рукописей. Христиане громят обсерватории, убивают ученых,
которые по старинке чтили прежних богов...
51
Дощечка с руническим календарем.
Между линейками — «дневные руны»,
над линейками — лунные руны,
под линейками — обозначение дней
В четвертом веке
нашей эры огромная
Римская империя
окончательно распа¬
лась на два государст¬
ва. Западная Римская
империя с центром в
городе Риме просуще¬
ствовала недолго. В
конце пятого столетия
она пала, уступив на¬
шествию варваров. На
ее территории были
основаны новые госу¬
дарства с примитивным бытом и хозяйством, простейшими кос¬
мологическими представлениями. Высокая эллинская культу¬
ра была сметена и предана забвению.
Не намного лучше обстояли дела й в Восточной Римской
империи, на основе которой сложилось крупное государство —
Византия. В ее городах тоже были закрыты все греческие шко¬
лы, но какие-то крохи эллинской науки и культуры сохрани¬
лись. За многовековое существование Византии ее влияние рас¬
пространилось на страны Ближнего Востока, на Грузию, Арме¬
нию, а позднее — и на Киевскую Русь.
В первые века Христианская церковь отвергала все, что ос¬
талось в наследство от античной науки. В том числе и систему
мира Птолемея. Христианские писатели высмеивали представ¬
ления древних о шарообразности Земли.
«Нам после Христа не нужна никакая любознательность, не
нужно никакого исследования», — писал ранний христианский
теолог Тертуллиан (примерно 150—222 годы нашей эры). Зна¬
менитый христианский писатель Люций Целий Фирмиан Лак¬
танций (примерно 250—330 годы нашей эры) проповедовал ско¬
рую кончину мира и наступление Царства Божия. Лактанций
писал о том, что Бог сотворил мир за 6 дней и мир будет суще¬
ствовать 6000 лет. По старому исчислению шел 5800 год. Через
200 лет после Лакганция должен был наступить конец света.
Лактанций был убежден, что не может существовать антипо¬
дов, то есть людей, живущих на противоположной стороне Зем¬
ли. Они бы просто с нее упали. А следовательно, не стоит и
говорить о шарообразной форме Земли.
Примерно в 530 году вернулся на родину в Александрию
52
богатый византийский купец Косма. Он много путешествовал,
был в Аравии, Восточной Африке и даже добирался до Индии,
за что и получил свое прозвище Индикоплов, что означало пла¬
ватель в Индию. Трудно сегодня сказать точно, что случилось с
почтенным негоциантом. Разорился ли он, пережил ли иное
потрясение... Однако факт, что по возвращении бросил Косма
торговлю и принял монашество. При этом надо отдать ему дол¬
жное: купец-монах выгодно отличался от остальной братии —
был учен. Зная языки, он много переводил. Написал трактаты
о странах, в которых побывал, обратил внимание путешествен¬
ников на астрономические таблицы, помогающие находить на
море правильный путь. Но потом задумал монах описать весь
мир. И в 535 году появилось его сочинение «Христианская то¬
пография». В ней Косма Индикоплов (или, как его еще назы¬
вают, Индикоплевст) противопоставлял «елинскому льстиво¬
му изложению» христианский взгляд на устройство мира со¬
гласно Священному Писанию.
Прежде всего Косма обрушивается на тех древнегреческих
философов, которые представляли Землю шарообразной. Опи¬
раясь на цитаты из Священного Писания, он доказывает, что
Земля не может быть шаром. Согласно Писанию, Земля пло¬
ская и представляет собой немного вытянутый четырехуголь¬
ник. Значит, так оно есть и в действительности. Четырехуголь¬
ную Землю со всех сторон омывает океан, за пределами которо¬
го возвышаются высокие стены, вроде стенок сундука. А нто-
бы довершить сходство, на стены сверху опирается крышка,
наподобие купола, которая называется твердью. Сверху на твер¬
ди плещутся небесные воды, о которых тоже написано в Биб¬
лии. Воды эти нужны, чтобы объяснить дожди... Прозрачная
твердь отделяет земную часть Вселенной от небесной. В небес¬
ной части движутся семь планет (включая Луну и Солнце), под¬
талкиваемые ангелами. Чтобы объяснить смену дня и ночи,
Косма Индикоплов ставит на север высокую гору, за конусом
которой и скрывается Солнце, обходя Землю по кругу. Зимой —
Солнце ниже и ночь длиннее.
Это грубое и наивное описание сыграло очень вредную роль
в истории развития взглядов на Вселенную, и мы еще встре¬
тимся с ним, только уже не в Византии, а у себя на родине
несколько веков спустя. Пока же мы с вами запомним, что
если доказательство ведется не на основе опыта, а лишь ссыл¬
ками на цитаты, такой метод не имеет никакой ценности — и
мы называем его догматическим.
53
В СТРАНЕ ХАРУНА АР-РАШИДА
После падения Римской империи центр науки переместил¬
ся на арабский Восток. В течение VII и VIII веков арабы заво¬
евали огромную территорию. Под властью мусульманского по¬
лумесяца оказались весь Аравийский полуостров и Передняя
Азия, Средняя Азия, большая часть Закавказья, Египет, вся
Северная Африка, Пиренейский полуостров и южная часть
Франции. Получилось государство больше Римской империи.
И на всей завоеванной территории стал господствовать араб¬
ский язык.
Вы помните это имя? Харун ар-Рашид — халиф Багдада,
главный герой удивительных приключений из сказок тысячи и
одной ночи. Как интересно — сказочный халиф, а на самом
деле им оказывается реальный человек! Так же был, наверное,
когда-то и реальный прототип знаменитого Ходжи Насредди¬
на, Уленшпигеля и Ильи Муромца...
В Багдаде сын Харуна ар-Рашида, по имени аль-Мамун,
собрал множество ученых всех верований и национальностей.
Построил в 829 году астрономическую обсерваторию. Люди ха¬
лифа постоянно рыскали по Греции и другим странам, разыски¬
вая уцелевшие манускрипты, захватывая любыми способами вы¬
дающихся ученых.
«Халиф аль-Мамун содержал своих пленников в таком до¬
вольстве, — пишет летописец, — что они даже забывали, что
находятся в плену...» Заметили: все-таки в плену! Занятие аст¬
рономией считалось на Востоке приличным даже для царству¬
ющих особ. Потому, наверное, мы и находим среди астроно¬
мов этого периода так много знатных людей.
Весь период, названный в истории Европы «мрачным сред¬
невековьем», арабские астрономы не прекращали наблюдений.
Они пополнили каталог звезд и исправили таблицы звездных
координат.
В конце IX века арабский астроном Сабит ибн Корра (835—
901 годы) впервые перевел на арабский язык сочинение Пто¬
лемея и написал к нему свои комментарии. К тому времени в
Европе это выдающееся произведение было уже надежно забы¬
то. Пройдет немало веков, прежде чем европейцы вновь «от¬
кроют» для себя Птолемея, переведя его труд на латынь с араб¬
ского языка...
Арабская наука обязана своими успехами ученым многих на¬
родов, вошедших в состав громадного государства. Особенно
54
интересно отметить работы среднеазиатских мыслителей, пи¬
савших в ту пору на арабском языке, который был таким же
международным языком науки в арабских странах, каким в За¬
падной Европе была латынь.
Без наблюдений арабов европейские астрономы эпохи Воз¬
рождения вряд ли смогли бы совершить свои открытия. Пото¬
му что все они основывались на наблюдениях, которые почти
тысячу лет исправно вели арабские звездочеты.
Арабские астрономы пользовались для своих наблюдений все¬
ми инструментами, изобретенными как до Птолемея, так и са¬
мим Птолемеем и описанными им в «Альмагесте». Но простые
измерения высоты светил они чаще всего производили с по¬
мощью недавно изобретенной астролябии. Представлял собой
этот инструмент градуированный круг, в центре которого ук¬
реплена вращающаяся линейка с двумя прорезями — визира¬
ми. За кольцо астролябию держали в руке или подвешивали к
столбу, прицеливаясь через визиры на избранную звезду. На
обороте астролябии были выгравированы линии и круги, по¬
зволяющие быстро находить часовые углы главных звезд.
На нашем рисунке вы можете видеть очень старую астроля¬
бию. Изготовил ее в Иране мастер Бахрам в 1214—1215 го¬
дах, как говорит о том надпись, сделанная на персидском
языке. Сейчас эта астролябия хранится в Государственном Эр¬
митаже.
Если вы рассмотрите инструмент
внимательно, то непременно придете
к выводу, что чем больше делать рас¬
стояние между визирами, тем точнее
можно будет прицелиться на избран¬
ную звезду. Такая мысль приходила в
голову и древним наблюдателям. Но
они понимали и то, что управляться с
огромным диском такого большого
прибора будет страшно неудобно. И
тогда кого-то осенила счастливая идея:
а ведь для измерений положений звезд
диск, пожалуй, и не нужен. Достаточ¬
но и девяностоградусной четвертушки,
чтобы охватить все звезды от горизон¬
та до зенита. Такой инструмент сдела¬
ли и назвали его квадрантом.
Впрочем, астрономы Востока не
Средневековая арабская
астролябия
55
только совершенствовали практические методы наблюдений.
Немало нового внесли они и в теорию.
В конце десятого и начале одиннадцатого веков в Южном
Хорезме (в Узбекистане) жил и работал выдающийся ученый
Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни. Выходец из на¬
рода, он умудрился, благодаря способностям, получить хоро¬
шее образование и уже в юности стал заметной фигурой при
дворе халифа.
Вначале Бируни повезло. К власти пришел Мамун ибн Ма¬
мун — правитель, прославившийся любовью к наукам. К это¬
му времени относится основание в Хорезме знаменитой «Ака¬
демии Мамуна», которая объединила многих выдающихся уче¬
ных того времени. Мамун предложил молодому Бируни воз¬
главить академию. В двадцать семь лет Бируни уже известен
как автор трактата, в котором подробно описаны эры и кален¬
дарные системы разных народов, их культура и история литера¬
туры...
Правда, счастливый период продолжался недолго. Войска
султана Махмуда Газневи захватили Хорезм, и Бируни очутил¬
ся в тюрьме. Прошло время, прежде чем султан узнал о том,
что в его темнице содержится знаменитый ученый.
По приказу нового правителя
для Бируни распахнулись двери
хорезмской тюрьмы. Султан осы¬
пал его милостями. И через не¬
которое время взял с собой в по¬
ход на Индию. В этой стране Би¬
руни провел несколько лет. Он
не только близко сошелся с ин¬
дийскими учеными и написал
правдивый трактат о жизни со¬
временной ему страны, Бируни
изучил санскрит и перевел «На¬
чала» Евклида и «Альмагест» Пто¬
лемея, познакомив индийских
коллег с эллинской научной мыс¬
лью.
Примерно около 1031 года Би¬
руни закончил трактат, посвя-
щенный астрономии. В него во-
Бируни шел и звездный каталог, содер-
(973—1048) жащий координаты и величины
56
102 звезд. Бируни одним из первых, после греков, стал приме¬
нять для астрономических расчетов сферическую тригономет¬
рию.
Не раз высказывал Бируни и сомнения по поводу системы
Птолемея, считая, что мнения о геоцентрической и гелиоцен¬
трической системах равноправны. Он говорил, что Солнце —
одна из звезд, и был уверен, что звезды по размерам в сотни
раз превышают Землю. «Движений их мы не видим, — говорил
он, — лишь потому, что они очень далеки...»
Более ста пятидесяти сочинений осталось после смерти это¬
го выдающегося ученого-энциклопедиста, но далеко не все они,
к сожалению, дошли до нашего времени.
В темные времена средневековья Бируни избрал основой
своей деятельности свободу научной мысли. Его взгляды на¬
столько опережали мировоззрение своей эпохи, что не могли
получить общего признания. Пройдет почти шесть веков, прежде
чем в Европе принцип этот укоренится в европейской науке.
Шесть долгих столетий... Между тем на Востоке одним из не¬
многочисленных последователей взглядов Бируни был замеча¬
тельный поэт Омар Хайям (1048—1131). Стихи его, переведен¬
ные на все языки мира, до сих пор знают и любят народы Зем¬
ли. Однако Омар Хайям был не только поэтом. Он был выда¬
ющимся таджикским астрономом, математиком и философом.
Под руководством Омара Хайяма был разработан исключи¬
тельно точный календарь. Его ошибка составляла всего одни
сутки за пять тысяч лет! Это удивительная точность, особенно
если учесть, что григорианский календарь, введенный в Евро¬
пе пять столетий спустя, давал ошибку куда большую...
В 1259 году под руководством азербайджанского астронома
и математика Мухаммеда Насира ад-Дина ат-Туси (1201—1274)
возводится знаменитая Марагинская обсерватория.
В ту пору Азербайджаном и Ираном правили первые мон¬
гольские эльханы. Советником одного из них и был ат-Туси.
Рассказывают, что, когда астроном предъявил правителю
смету расходов на постройку астрономической обсерватории,
тот спросил: «Так ли полезна наука о звездах, чтобы на нее
тратить столь большие деньги?»
Ученый ответил: «Прикажи одному из твоих людей ночью
тайно взойти на гору над лагерем и сбросить оттуда вниз мед¬
ный таз...»
Правитель Хулагу-хан согласился. И вот среди ночи раздал¬
ся звон и грохот катящегося по камням таза. В лагере, где
57
стояли войска хана, поднялась паника. И лишь когда все успо¬
коилось, ат-Туси закончил свой ответ эльхану: «Они кричали в
страхе, потому что не знали причины шума, а как только узна¬
ли — успокоились. Так и мы можем быть спокойны на Земле,
лишь зная причины небесных явлений».
Урок был наглядным и убедил хана.
Работа обсерватории, которая быстро стала центром научной
мысли своего времени благодаря усилиям Насира ад-Дина ат-Ту-
си, прославилась на весь Восток. Основатель этого научного уч¬
реждения составил астрономический каталог «Зидж Эльхани». В
каталоге, кроме звездных координат, были даже таблицы для пред¬
варительного вычисления (предвычисления) положений Луны,
Солнца и планет. Двести лет «Эльханские таблицы» являлись на¬
стольной книгой средневековых астрономов и астрологов.
Астрономы Востока совершили немало открытий, высказа¬
ли много идей, которые позже европейским ученым пришлось
обдумывать заново. К сожалению, большинство достижений
ученых Востока сыграли в деле прогресса европейской науки
незначительную роль, если не считать таблиц и звездных ката¬
Улугбек
(1394-1449)
Портрет воссоздан
скульптором-антропологом
М. М. Герасимовым
логов. Одна из причин этого за¬
ключается, видимо, в том, что
Европа была еще не подготовле¬
на к восприятию развитой куль¬
туры Востока. Другая — в том,
что большинство трудов были на¬
писаны на языках, малознакомых
жителям Европейского континен¬
та. Правда, даже те незначитель¬
ные крохи, что перепадали на
столы ученых эпохи Возрожде¬
ния, оказались неоценимым под¬
спорьем для развития европей¬
ской, а затем и мировой науки.
Чтобы закончить краткий об¬
зор достижений восточной нау¬
ки, давайте остановимся еще на
рубеже пятнадцатого века...
22 марта 1394 года у грозного
завоевателя Тимура родился внук
Мухаммед Тарагай Улугбек. Он
получил очень хорошее образова¬
ние. Когда ему исполнилось все-
58
го пятнадцать лет, отец
его объявил сына прави¬
телем огромной террито¬
рии, завоеванной Тиму¬
ром, со столицей в Са¬
марканде.
Подобно своему деду,
по законам времени,
Улугбек также пытался
вести захватнические
войны, но это ему не
удавалось. Да и интере¬
са к войнам у молодого
правителя не было со¬
всем. С большей охотой
он занимался науками.
Улугбек собрал ог¬
ромную библиотеку,
унаследовав любовь к
книгам от отца. Он изу¬
чал историю и увлекал¬
ся поэзией, внимательно
штудировал математику
Т А В V L Л
J.ONG.ACLATSTblmUMrilAKVM,
EX OBSEEVATIONE
ULUGH BEIGHJ,
TaMERLANIS Magni Nepo.
«Ъ Regionum ultra cicrique(ff I
(i.Oxaw) Pnncipis potentifTimi.
t* cnbui invrctai coIlans MSS PcrGctc jimpcimAos
Lisce м Lxm Omuvk , ft Сшпюсмам iih»Auru
THOMAS HYDb л
In Cake Libc i uccfTcninc MO H 4 M M £Dl S Tl Nt
T • • и ; Л Ded»MMM«3r Яе&гмя AfcmfioM» v
AMnrtaM* H i и. ни.
Ttf>FW*' Swpcsb* ЛММСШ
Г»ЙМ| apt ДмАмМм lljijun
Титульный лист каталога Улугбека,
напечатанный в Оксфорде в 1665 г.
и астрономию, читал не
только арабских ученых, но и греческих авторов.
В 1428 году Улугбек приступил к постройке обсерватории
на окраине Самарканда. Он мечтал проверить старые звездные
каталоги и внести в них свои исправления.
Через два года строительство величественного сооружения
закончилось. Огромная цилиндрическая башня взметнулась
более чем на тридцать метров вверх. В специально вырытой
шахте разместился колоссальный секстант Фахри — шести¬
десятиградусная дуга, выложенная мраморными плитами,
имеющая радиус около сорока метров! Такого инструмента
история астрономии не знала. С помощью уникального при¬
бора, сориентированного по меридиану, Улугбек с помощ¬
никами вел наблюдения за Солнцем, планетами и некоторы¬
ми звездами.
Наблюдения Улугбека дали результаты, не превзойденные
по точности даже значительно более поздними астрономами.
В 1437 году он закончил основную работу по составлению но¬
вого каталога 1019 звезд.
59
В самаркандской обсерватории вместе с Улугбеком работали
многие астрономы и математики. Фактически при этом учрежде¬
нии образовалось настоящее научное общество. И трудно ска¬
зать, какие бы идеи родились в нем, получи оно возможность
развиваться дальше. Но Восток издавна славился дворцовыми пе¬
реворотами. Мусульманским фанатикам была не по душе про¬
светительская деятельность правителя. В результате одного из за¬
говоров Улугбека убили, а обсерваторию разрушили.
ЕВРОПА ВО МГЛЕ
В 798 году, как рассказывают старинные легенды, перед
резиденцией короля франков Карла Великого затрубили араб¬
ские трубы, заржали кони. К воротам замка прибыло посоль¬
ство от просвещенного халифа Харуна ар-Рашида. Это было
едва ли не одно из первых посольств, проделавших столь длин¬
ный путь и открывших дорогу ко двору будущего императора
посольствам других стран.
Высоких гостей представили королю. После приема послы
были приглашены к обеду, на котором присутствовали члены мно¬
гочисленного семейства короля, избранные придворные, воена¬
чальники и ученые люди. Арабы с удивлением узнали, что ко¬
роль варваров был довольно образованным человеком, хорошо
говорил на латыни, понимал греческий. Кроме расширения и
укрепления своего государства, Карл Великий весьма заботился и
о насаждении просвещения. Он приказал записать древние пес¬
ни германских племен и составить грамматику франкского языка.
Дал названия месяцам года на родном наречии, отменил латин¬
ские названия, употреблявшиеся раньше. Король не скупился на
обещания, чтобы заманить к себе ученых людей. И скоро при его
дворе собирается довольно много ученых мужей всех националь¬
ностей, в том числе и из завоеванных стран.
Арабские послы были свидетелями, как после обеда поэты
обменивались в присутствии короля поэтическими послания¬
ми. Точно так же, как это делалось при дворе их просвещенно¬
го халифа. Может быть, только язык был не столь сладкоречив
да замечания слушателей подчас грубы. Вообще нравы при дворе
франкского короля были, конечно, более откровенными. По¬
эты и ученые не только спорили по существу, но и ссорились,
и грубо бранились на диспутах, не останавливаясь и перед тем,
чтобы перейти к драке.
60
Америго Веспуччи определяет местоположение с помощью астролябии
Главным организатором обучения не только при дворе, но
и во всем государстве был Алкуин — наставник и друг короля.
Это по его настоянию Карл издает указы об образовании мона¬
стырских школ и приглашает ко двору ученых. В сохранив¬
шейся до нашего времени переписке Карла и Алкуина затраги¬
ваются многие вопросы, в том числе и астрономические. Ал¬
куин знакомит короля с вычислениями, посылает ему объяс¬
нение движения Солнца, смены времен года...
Для преподавания в дворцовой школе Алкуин пишет учеб¬
ники. Один из них, в форме диалога с сыном Карла — Липи¬
ном, которому в те годы было лет пятнадцать, выглядит так:
Липин. Что такое небо?
Алкуин. Вращающаяся сфера, неизмеримый свод.
Липин. Что такое свет?
Алкуин. Лицо всех предметов.
Липин. Что такое день?
Алкуин. Пробуждение к труду.
Липин. Что такое Солнце?
Алкуин. Блеск Вселенной, краса небес, прелесть приро¬
ды, делитель часов.
61
Средневековая
европейская астролябия
Пипин. Что такое Земля?
Алку ин. Мать растущего,
кормилица живущего, храни¬
тельница жизни, пожиратель-
ница всего...
И так далее. В конце диа¬
лога учитель загадывал учени¬
ку загадки.
Конечно, после философ¬
ских диспутов древних греков
эти упражнения кажутся наив¬
ными и примитивными. Но
это было началом долгого и
трудного пути европейской ци¬
вилизации.
С одной стороны, Церковь
тормозила просвещение, при¬
зывая свою паству довольство¬
ваться картиной мира, нари¬
сованной Священным Писа¬
нием. С другой стороны, чтобы толковать то же Священное
Писание, оберегать его от ереси, нужны были ученые люди.
Но глубокое изучение религиозных догм наталкивалось на та¬
кое количество противоречий, что порождало сомнения. Со¬
мнения же — топливо любознательности.
Немало ударов устоявшейся средневековой картине мира на¬
носило и расширение практической деятельности людей. Купе¬
ческие корабли уходили все дальше, открывая новые рынки и
Астрологи. Рисунок XVI в.,
приписываемый Гольбейну
новые земли. Рыцари
возвращались из кре¬
стовых походов, побы¬
вав так далеко, что, ка¬
залось, уж там-то обя¬
зательно должен быть
край Земли. А его ни¬
кто не видел... К три¬
надцатому веку учение
о Земле и Вселенной
окончательно запута¬
лось в противоречиях.
Постепенно даже бого¬
словы стали склонять-
62
ся снова к тому, что Земля все-таки,
пожалуй, шар. Склоняться, но не ут¬
верждать. Молчаливо соглашаться, но
не спорить. Береженого — Бог бере¬
жет. Не идти же из-за этого на кос¬
тер...
В 1248 году король Леона и Кас¬
тилии Альфонс X созывает в Толе¬
до пятьдесят лучших астрономов,
чтобы исправить ошибки, накопив¬
шиеся в таблицах со времен Птоле¬
мея. Альфонс страстно увлекался
астрономией. Разбираясь в механиз¬
ме Птолемеевых сфер и придя в от¬
чаяние от его сложности, он однаж¬
ды воскликнул: «Ах, если бы Гос¬
подь, создавая мир, спросил моего
совета, я устроил бы все значитель¬
но проще». Это высказывание вы¬
звало большое недовольство духо¬
венства. Тем не менее при дворе
Альфонса X были составлены аст¬
рономами новые, более точные аль-
фонсианские таблицы движений
светил и написан объемистый трак¬
тат — настоящая энциклопедия ас¬
трономии, имеющая в своей осно¬
ве труд Птолемея и арабские сочи¬
нения. Но судьбы европейских ко¬
ролей мало отличались от судеб во¬
сточных властителей. Слишком ув¬
лекшийся науками Альфонс X ско¬
ро потерял корону.
Тем не менее тринадцатое столетие
в Европе уже гораздо богаче образован¬
ными людьми, чем прошлые века.
К началу эпохи, которая в евро¬
пейских государствах называется Воз¬
рождением, в умах людей сложились
две картины мира. Одна официаль¬
ная, поддерживаемая Церковью и по¬
хожая на измышления Космы Инди-
Угломер с компасом
и градусным кругом
Квандрант
63
Кабинет средневекового ученого
коплова. Другая... совсем иная. Ее описал замечательный италь¬
янский поэт Данте в своей поэме «Божественная комедия».
Земля Данте — шар, вновь повисший в центре Вселенной,
как толковал великий Аристотель. Внутри — ад, состоящий из
девяти страшных кругов. А окружающая Землю Вселенная на¬
поминает праздничный слоеный пирог. Одна за другой окру¬
жают нашу планету четыре оболочки: водяная, воздушная, ог¬
ненная и эфирная. Эфирная — самая протяженная. Она со¬
стоит из прозрачных скорлупок — сфер, на которых укреплены
светила. Ближе всего к Земле находится сфера, или небо, Лу¬
ны, затем небо Меркурия, Венеры, Солнца, небеса Марса,
Юпитера и Сатурна. Больше движущихся светил предки не зна¬
ли и потому восьмое небо представляли в виде небесной твер¬
ди, на которой приколочены неподвижные звезды. На девятом
небе располагался божественный машинный зал с таинствен¬
ным «перводвигателем», который крутил все небесное хозяйст¬
во. Заканчивался мир десятым небом, или эмпиреем. Эмпи¬
рей недвижно лежал на границе между Вселенной и пустотой и
являлся местом жительства душ блаженных, то есть раем.
64
БОРЬБА ВЛИЯНИЙ НА РУСИ
Тринадцатый век пришел в цивилизованный мир не только с
возрождением науки и культуры, но и с топотом татаро-монгольских
коней, свистом стрел и арканов, пожарами и разрушениями...
В 1207 году войска Чингисхана покорили Южную Сибирь. В
1211 году ими завоеван Китай. Древняя столица империи — Пе¬
кин — разграблена и сожжена. Подошла очередь Туркестана, Аф¬
ганистана и Персии. В 1220 году пал Самарканд. Хива, Хорезм
и Бухара лежали в развалинах. Прекрасно обученные, дисципли¬
нированные войска татаро-монгол повернули на север.
В 1224 году половцы, теснимые татарами, обратились за по¬
мощью к Руси. И вот войска русских воинов в союзе с извечными
врагами своими, половцами, встретили на реке Калке бесчис¬
ленную татарскую орду. Закипела битва. И трудно сказать, чем
кончилась бы эта сеча, если бы
Преданные союзниками, русские
жение, «какого не бывало еще от
Страшной казни подвергли
победители князей, попавших к
ним в плен. «А князей поклада-
ша под доски. И седоша верху их
обедати. И тако князи издохну-
шася», — писал летописец.
Впрочем, татаро-монголам
победа досталась тоже не даром.
И на время они оставили в покое
русскую землю.
В 1227 году умер великий
Чингисхан. Легенда рассказыва¬
ет, что незадолго до смерти со¬
брал он своих сыновей, роздал
всем по стреле и велел перело¬
мить. Легко хрустнули тонкие
древки в сильных руках. Тогда хан
предложил каждому сломать пу¬
чок из нескольких стрел. На это
пс хватило сил никому.
— Видите, — сказал мудрый
полководец, — если вы всегда бу¬
че тс действовать сообща, никто
нас не сломит. Если же разъеди-
не предательство половцев,
войска понесли такое пора-
начала русской земли».
Армиллярная сфера
с основными астрономическими
линиями и точками
| Царица неба
65
нитесь, то, как и стрелы эти, каждого из вас легко уничтожат
поодиночке враги ваши.
В 1236 году, переправившись через Яик-реку, полчища ко¬
чевников разорили и покорили Волжскую Болгарию. Но это
была всего лишь разведка. Главный поход — второе нашествие —
начался зимой 1237 года. Во главе татаро-монгольских войск
встал хан Батый, внук грозного Чингисхана.
Разрозненные княжества русские, раздираемые междоусобны¬
ми спорами, не сумели сплотиться, чтобы противостоять врагу.
В 1237 году после жестокой битвы пала Рязань, спаленная
и разрушенная дотла. За ней — Владимир... Москва... Конни¬
ца татар не дошла малого расстояния до Новгорода. «Рассея¬
лись татарове по земле русской, по городам и селам, посекая
людей как траву».
В 1239 году татары захватили Киев, вторглись в Галицию и
Волынь, огнем и саблей прошли по Польше и Силезии, опу¬
стошили Моравию, Венгрию и в 1241 году появились под сте¬
нами Вены, сея вокруг себя смерть и разорение.
Трудно сказать, что сталось бы с европейскими государст¬
вами, маленькими по территории и слабосильными в военном
отношении, если бы на пути татаро-монгольских орд не легла
великая Русь. В ней захлебнулось нашествие кочевников.
Нашествие на долгие годы затормозило развитие культуры
нашей Родины.
Развитие русской культуры до тринадцатого столетия идет
примерно такими же темпами, как и прогресс Западной Евро¬
пы. Но начиная с XIII века этот процесс резко затормаживает¬
ся. Накануне татаро-монгольского нашествия у нас явились ми¬
ру знаменитые новгородские фрески в живописи, владимиро¬
суздальское зодчество — в архитектуре, летописи и замечатель¬
ное литературное произведение «Слово о полку Игореве». В
1136 году появляется и первый астрономический трактат, по¬
священный летосчислению. Сочинение озаглавлено: «Учение
им же ведати человеку числа всех лет» и написано монахом нов¬
городского Антониева монастыря по прозвищу Кирик. В трак¬
тате рассматривались различные календарные системы и дава¬
лись наставления, как следить за временем. Задача хранения
времени с древнейших времен была привилегией жрецов-аст¬
рономов. Не отступает от этого правила и Древняя Русь. А
после принятия христианства кому, как не монахам, блюсти
сроки церковных праздников и по ним соблюдать и регулиро¬
вать распорядок мирской жизни?
За первым трактатом
должен был последовать
второй, потом третий,
но... Начались годы «том-
нения и муки» под тяжким
11 ютом татаро-монгольско¬
го ига. Наука уступила ме¬
сто суеверию. Еще в год
(>итвы под Калкой в небе
появилась огромная хво¬
статая звезда — комета,
предвестница ужаса. В
1230 году волхвы пророчи¬
ли конец света, указывая
па солнечное затмение.
I ■ ще страшнее казалось за¬
тмение 1237 года...
Монастыри, в кото¬
рых скапливались гра¬
мотные люди, были ра¬
зорены. Книги сожже¬
ны, и пепел их развеян
по ветру. В это трудное
время особенно усили-
«Христианская топография»
Космы Индикоплова. XV в.
пись на Руси власть и авторитет Церкви.
В XV веке появился в Московской Руси перевод сочинения
Космы Индикоплова под названием «Книга о Христе, обнима-
юща весь мир». В течение XVI и XVII столетий списки этой
книги множились и расходились не только по монастырям, но
п по рукам частных лиц.
Еще раньше сочинения Космы Индикоплова проникла на
1’усь ветхозаветная история сотворения мира, изложенная в «Тол¬
ковой Палее». Составитель этого сборника неизвестен. Но в
пего вошли отрывки из сочинений самых разнообразных древ¬
них авторов и из сочинений византийских писателей. А начи¬
нается сборник Шестодневом, то есть библейской историей со¬
творения мира за шесть дней. Здесь же, соответственно каждо¬
му дню, даются сведения о географии, животном и раститель¬
ном мире, о строении Земли и Вселенной. По мнению «Па¬
ши», Земля, конечно, плоская. Выдумка о шарообразности
Земли принадлежит нечестивцам, которые строили во время
вавилонского столпотворения высокую башню. Оттуда, с вер¬
шины постройки, им-де и показалось: Земля кругла. «Палея»
тоже учит, что над Землей находится твердь, которая получи¬
лась из льда — отвердевших на холоде небесных вод. Твердь
уменьшает жар Солнца, Луны и звезд. Дальше идет описание
планет, названных греческими именами, которые приводятся в
движение ангелами.
В общем, в «Толковой Палее» можно разглядеть знакомое
уже нам учение и схему Аристотеля, приспособленные к хри¬
стианскому учению.
Постепенно, несмотря на церковную поддержку, византий¬
ское мировоззрение перестает удовлетворять любознательность рус¬
ского читателя. И тогда наряду с рукописными книгами восточ¬
ного происхождения начинают проникать к нам с Запада перево¬
ды и переделки с латинского языка, с немецкого, с польского.
Так, наравне с «Палеей» и Космой Индикопловым знакомятся
русские читатели со взглядами Аристотеля и других философов
древности, толкованием и перетолковыванием идей которых за¬
нимались западные схоласты. Конечно, Церковь не одобряла этих
сочинений. И тем не менее они получили весьма широкое рас¬
пространение.
В XVI веке появилась у нас книга под названием «Луцидари-
ус» — нечто вроде краткого курса мироведения и географии, со¬
ставленного в занимательной форме вопросов и ответов, которая
впервые заявляет, что Земля имеет форму шара, и рассказывает о
том, что на обратной стороне Земли тоже живут люди и они не
падают с нее, хоть и ходят кверху ногами, ибо «держит их сила
Божия». И в то же время в «Луцидариусе» разбирается вопрос о
происхождении мира и прямо говорится, что мир произошел из
хаоса «слиянием вещей». В хаосе слиты четыре элемента Аристо¬
теля: огонь, воздух, земля и вода. И когда все эти элементы выде¬
лились из хаоса, мир был сотворен.
На Руси считали «Луцидариус» книгой безбожной и всеми си¬
лами пытались уменьшить западное влияние на просвещение, по¬
сеять недоверие к «елинским философам» и обратить взоры рос¬
сийских грамотеев к византийским книгам. Так, еще в XVI веке
наметилась в Московском государстве борьба между двумя направ¬
лениями: восточным — византийским и западным — латинским,
хотя они одинаково проповедовали геоцентрическую систему.
«Братие, не высокомудрствуйте, — призывали отцы Право¬
славной Церкви, — но во смирении пребывайте». Однако рус¬
ские грамотеи, обнаружившие, что существует и другая прав¬
да, смиряться не хотели.
Злоба 1ешвфлая
Из которой читатель сам может сделать вывод о том, что,
какой бы ни казалась ночь долгой, время зари придет
ВРЕМЯ ГИГАНТОВ
Х аша следующая остановка в длинном путешествии по ис¬
тории — в удивительной эпохе, знаменующей собой начало на¬
учной революции.
— Западная Европа! Возрождение! — так, наверное, мог бы
объявить водитель «машины времени», притормаживая стреми¬
тельный бег фантастического транспорта.
Не торопитесь выходить. Давайте, прежде чем отправиться
на встречи с великими и замечательными людьми эпохи, по¬
знакомимся с ее краткой характеристикой.
Термин «Возрождение» появился примерно в пятнадцатом
веке, характеризуя возрождение интереса к античному насле¬
дию в новой культуре Западной и Центральной Европы. Ко¬
нечно, подобная характеристика не слишком точна и очень ог¬
раниченна, потому что ничего не говорит о социально-эконо¬
мических корнях, вскормивших и вырастивших эту новую куль¬
туру. Но такой термин принят. Давайте же и мы считать его
условной характеристикой эпохи высокого подъема в области
науки, искусства и литературы некоторых европейских стран.
Подъем этот зависел прежде всего от экономического разви¬
тия, и потому в разных странах его начало относится к разному
времени. Однако некоторые черты этого подъема были общи¬
ми. С них-то мы и начнем.
Как ни обирали феодалы крестьян, как ни разоряли налога¬
ми и прямыми поборами городских ремесленников и торгов¬
цев, в руках горожан постепенно накапливается кое-какое бо¬
гатство. Все больше и больше людей селится за стенами горо¬
дов. Все решительнее их отпор грабительским набегам феода¬
лов-рыцарей. Города крепнут. В недрах растущего городского
69
общества происходят бурные изменения. На смену феодалам
нарождается новый, более жизнеспособный класс — буржуа¬
зия, которая на первых порах вовсю поддерживает прогресс,
чтобы добиться для себя места под солнцем.
В Италии — наиболее развитой стране — раньше, чем в дру¬
гих, возникают первые капиталистические мануфактуры. Да и
уровень производства итальянских ремесленников значительно вы¬
ше, чем у собратьев по цехам в других странах. Итальянские куп¬
цы торгуют не только со странами Европы, но и с Азией. Все это
способствует накоплению богатств. Прибыль вызывает жажду но¬
вых прибылей. Предприниматели начинают вкладывать капитал
не только по старинке — в земельные владения и торговлю, но и
в производственные предприятия. В стране с богатым интеллек¬
туальным наследством начинаются и сдвиги в идеологии.
В период феодализма религия учила: радоваться грешно! Че¬
ловек должен проводить время в слезах и молитвах, выпраши¬
вая себе счастье в загробной жизни. Нарождающейся буржуа¬
зии, людям только недавно овладевшим богатством, чужды ас¬
кетические требования средневековья. Люди дела, создающие
богатства своими силами, они хотели радоваться и наслаждать-
Определение местонахождения по солнцу
70
ся будучи живыми, а не после смерти. И постепенно под по¬
кровительством новых хозяев жизни возникает новое поколе¬
ние философов, поэтов и художников — гуманистов. В горо¬
дах появляются гуманистические школы, кружки и общества.
В них любознательные люди спорят по тем вопросам, которые
волновали вольнодумных греков и римлян.
Ученые стали сами разыскивать и читать подлинные древне¬
греческие тексты, стремясь проникнуть в истинный смысл их
содержания. Европейцы открыли для себя настоящего Плато¬
на и Аристотеля, не испорченных усилиями учеников и после¬
дователей, Демокрита и Архимеда, и многих других представи¬
телей эллинской науки.
Стала открываться глазам людей и практическая сторона ок¬
ружающего мира. Развивающаяся торговля требовала все но¬
вых и новых рынков. Возвращаясь, корабли привозили неведо¬
мые дотоле предметы, захватывающие рассказы о важных гео¬
графических открытиях. Кругосветные путешествия доказали
шарообразность Земли и выдвинули на передний план требова¬
ние научиться ориентироваться в открытом море. Эта задача,
как и многие другие, решалась трудно и не одно столетие. Но
отныне она находилась в поле зрения науки. Так сама жизнь
потребовала усиленного внимания к небу.
Перед европейской астрономией открылись два пути: пер¬
вый — собственные наблюдения, а значит, и развитие средств
наблюдения; и второй — собирание и изучение теорий, выска¬
занных в древности и их обобщение. По обоим этим направле¬
ниям и устремились астрономы Возрождения.
Сначала конструкции инструментов европейцы полностью
заимствовали у арабов. И научились ими пользоваться. Потом
усовершенствовали эти приборы, упростили методы расчетов и
повысили точность наблюдений. Астрономы стали системати¬
чески отмечать не только движение Луны, Солнца и планет, но
и положение комет среди звезд...
Профессор Венского университета Георг Пурбах (1423—1461)
выпускает книгу с изложением птолемеевской системы эпи¬
циклов. Вместе со своим учеником Иоганном Мюллером из
Кенигсберга, известным в истории астрономии под именем
Иоганна Региомонтана (1436—1476), Пурбах много наблюдает,
в результате чего оба астронома обнаруживают в Альфонсиан-
ских таблицах ошибки в положениях звезд, доходящие до не¬
скольких градусов!.. Перед астрономами встала почетная зада¬
ча — исправить таблицы.
71
Пурбах неожиданно умер. И многие планы обоих ученых лег¬
ли на плечи одного Региомонтана.
После длительного пребывания в Италии этот астроном обос¬
новывается в городе Нюрнберге — центре науки и литературы
пятнадцатого столетия. Он заводит свою типографию и при¬
ступает к изданию научных книг на латинском языке. Вокруг
него собирается группа любителей науки. В доме ученика Ре¬
гиомонтана, Бернгарда Вальтера, оборудуется едва ли не пер¬
вая в Европе обсерватория. Имя Региомонтана становится ши¬
роко известным.
Впервые на латинском и немецком языках печатным спосо¬
бом он издает сочинения своего учителя Пурбаха. Но главным
его делом было издание «Эфемерид» — таблиц, которые содер¬
жали вычисленные положения Солнца, Луны и планет на трид¬
цать два года вперед.
В 1475 году папа вызывает Региомонтана в Рим. К этому
времени пришел в полный беспорядок календарь. Расхожде¬
ния между датами и явлениями природы стали просто недопу¬
стимыми. Например, весеннее равноденствие вместо законно¬
го числа 21 марта приходилось на десять дней раньше. Полно¬
луния наступали на трое суток раньше положенного срока, и
вычисление дней церковных праздников стало поистине невоз¬
можным... Календарь требовал реформы! К сожалению, в Ита¬
лии Региомонтан умер, оставив большинство своих дел неза-
вершеннымич Продолжили их ученики.
На рубеже XV и XVI столетий опытный мореплаватель (между
прочим, некоторые легенды утверждают, что в ранней молодо¬
сти и немного морской разбойник) по имени Христофор Ко¬
лумб решил найти новый путь в Азию. Он высоко ценил прак¬
тическую роль астрономии в навигации. «Существует только
одно безошибочное корабельное исчисление, — говорил он, —
это исчисление астрономическое. Счастлив тот, кто знаком с
ним!»
Колумб буквально не расставался с таблицами Региомонта¬
на, в которых можно было найти предсказания многих гряду¬
щих небесных явлений. И однажды именно этот справочник
спас жизнь не только ему, но и части его экипажа.
1 марта 1504 года с небольшим отрядом вооруженных мат¬
росов отважный мореплаватель высадился на остров Ямайка.
После длительного перехода, во время которого путешествен¬
ники исследовали местность, отряд, томимый жаждой и голо¬
дом, встретился с первыми туземцами...
72
Трудно сегодня восстановить истину и сказать, почему воз¬
ник конфликт между европейцами и жителями Ямайки. Но
аборигены категорически отказались снабдить пришельцев пить¬
евой водой и продовольствием. Между тем положение отряда
было критическим. Вдали от кораблей, в непривычных услови¬
ях, усталые и без крошки пищи, без капли воды. И тогда Ко¬
лумб вспомнил о календаре Региомонтана. На одной из его
страниц было четко написано, что в день 1 марта текущего года
на Ямайке должно наблюдаться лунное затмение. Колумб ре¬
шил сыграть на этом. Он дождался указанного в календаре ча¬
са и объявил туземцам, что в наказание за строптивость и него-
степриимство он отнимет у них Луну. Затмение должно было
начаться с минуты на минуту. Некоторые жители Ямайки в
страхе закрыли глаза. Но Луна по-прежнему ярко светила с
черного неба. В толпе раздались угрожающие крики. Матро¬
сы схватились за оружие. Колумб растерялся. Неужели Регио¬
монтан лжет? И в тот момент, когда неравная схватка казалась
неизбежной, глубокая тень закрыла край сияющего диска. Ос¬
тровитяне закричали и упали на колени. Тотчас были принесе¬
ны припасы и вода. Вожди племени умоляли пришельца вер¬
нуть их народу Луну... Колумб милостиво согласился. В даль¬
нейшем оказалось, что в опоздании предсказанного небесного
явления повинна была... ошибка в вычислении. Ошибки не
могло не быть. Ибо рассчитать точно время затмения по экс¬
центричным орбитам с эпициклами Птолемея было невозмож¬
но.
Морские путешествия снова показали, насколько устарела
система, в соответствии с которой составлялись астрономиче¬
ские таблицы.
За испанскими каравеллами Колумба последовали порту¬
гальские корабли Васко да Гамы, затем Фернана Магеллана,
Америго Веспуччи... История хранит длинный список бесстраш¬
ных исследователей и авантюристов. Мир словно проснулся.
Затрещали вековые устои. Знаменитый немецкий гуманист Ген¬
рих фон Гуттен писал: «Троны шатаются, умы волнуются, нау¬
ка рвется в бой, — как славно жить, да, как славно жить в эти
годы, мои друзья!..»
Сложные условия борьбы старой аристократии с городской
буржуазией также усиливали интерес к звездам. Аристократы
привлекали советников-астрологов, чтобы те составляли горо¬
скопы, предсказывая исход интриг и политической борьбы с
городами. Но и города приглашали математиков-астрологов то¬
73
же не только для того, чтобы обучать в школах детей и предска¬
зывать по звездам погоду.
Астрономия прочно вошла в гущу противоречий жизни об¬
щества. О звездах думали и говорили все. На науку о небесных
телах были устремлены взгляды и помыслы всех наиболее выда¬
ющихся умов эпохи.
СМЕРТЬ ФРОМБОРКСКОГО КАНОНИКА
Колокол фромборкского собора прозвонил уже к вечерней
службе, когда под окнами высокой башни неторопливо процо-
кали копыта и затихли у высокого крыльца.
Человек, лежавший на широкой кровати в углу комнаты со
сводчатым потолком, с трудом открыл глаза. Он был стар.
Семьдесят лет беспокойной жизни покрыли морщинами лицо,
выбелили длинные волосы. Глаза, когда-то такие зоркие, что
замечали на ночном небе даже самые маленькие звездочки, те¬
перь потускнели. Однако слух его остался по-прежнему ост¬
рым, как в те дни, когда вместе с обитателями маленького Фром-
борка прислушивался он, не звякнут ли в ночи алебарды тев¬
тонских ландскнехтов.
Он слабо пошевелил пальцами, и старый слуга, привык¬
ший угадывать желания своего господина, распахнул слюдяное
оконце и высунулся наружу. И сразу прямо от окна бросился к
двери. Быстрыми шагами зашлепал он по вытертым ступеням
башни, торопясь встретить приезжего. Прошло немного вре¬
мени, и, задыхаясь, он появился снова на пороге комнаты,
прижимая к груди узел. Вот он подошел к кровати, размотал
тряпицу и опустил на грудь лежащего одну из привезенных книг
в тяжелом переплете, обтянутом телячьей кожей. Умирающий
улыбнулся. Грудь его взволнованно вздымалась. Пальцы слабо
шевелились. Слуга помог, перевернул крышку переплета и под¬
нес к угасающему взору титульный лист.
— Из Нюрнберга!..
На плотной, чуть желтоватой шершавой бумаге четкими бук¬
вами отпечатано название: «De Revolutionibus, Libri VI» — «Шесть
книг об обращениях». Да, именно так назвал он свой труд.
Труд всей его жизни, который он увидел только лежа на смер¬
тном одре. Он стал плохо видеть перед смертью. Буквы пля¬
шут перед глазами умирающего. Пляшут, не желая складываться
в название. То название, которое дал он своему детищу и ко¬
74
торое должно открыть
глаза людям на истину.
Усилием воли он напряг
зрение: «De Revolutionibus
orbium coelestium» — «Об
обращениях небесных
сфер». Но это же не его
название... Может быть,
это другая книга? Нет,
наверху, на титуле, сто¬
ит его имя. Но как же
так? Ведь такое осторож¬
ное название может вну¬
шить мысль, что Землю
можно и не включать в
эти обращения? Слезы
текут по щекам старого
ученого, закрывают от
его взора уходящий мир.
Пальцы, только что гла¬
дившие и ласкавшие ко¬
жаный переплет книги,
Николай Коперник
(1473-1543)
сжимаются гневно в кулак. Сжимаются и... остаются без дви¬
жения. Теперь уже навсегда. Старый слуга снимает книгу с
застывшей груди, кладет ее рядом и идет звать священника.
— Nicolaus Copernicus mortus est!1
Медленный похоронный звон колокола фромборкского со¬
бора плывет над городом, оповещая жителей о том, что отец
Николай, каноник Эрмеландской епархии, сорок лет почти опе¬
кавший маленький городок Фромборк, или Фрауенбург, как
называли его немцы, отдал Богу душу. Женщины становятся
на колени. Мужчины снимают шапки. Многим, очень многим
из них есть чем вспомнить старого каноника отца Николая из
рода Коперников...
Старинный друг Коперника епископ Тидеманн Гизе внима¬
тельно просматривает бумаги: письма, записи Коперника, лис¬
ты с вычислениями. Большинство бумаг тут же летит в пламя
ярко пылающего камина. Нельзя, нельзя оставлять. Смерть ка¬
ноника принесла горе простым людям. Одних он лечил, с дру¬
гими, стоя на крепостной стене, отбивал атаки тевтонских най-
1 Николай Коперник скончался.
75
митов. Старики помнили, как,
приехав во Фромборк, молодой
каноник обошел весь город — от
самых нижних улочек, сбегавших
к крутому берегу реки, и до рас¬
положенных на вершине холма,
как выходил в молодости к фон¬
тану и писал красками. Выходил
рано-рано, думал, что никто не
видит. Горожане не осуждали сла¬
бость молодого человека. «Прой¬
дет!» — говорили они. И были
правы — прошло. Не проходило
лишь одно увлечение — звезды...
Тидеманн останавливается
тт _ „ взглядом на черновике старого
Е='™сте""° письма. э™ °™ет Коперника
книги Коперника римскому епископу Павлу Мид-
дельбургу по поводу приглашения
в Рим для исправления календаря. После смерти Региомонта¬
на календарь, отсчитывающий христианские праздники, так и
остался неупорядоченным.
Последняя реформа летосчисления принадлежала Юлию Це¬
зарю и была проведена в 46 году до начала новой эры. По его
указанию александрийский астроном Созиген составил новый ка¬
лендарь, в основу которого был положен год, продолжающийся
365 */4 суток. При этом три года считались по 365 суток, а чет¬
вертый — високосный — 366. Это было почти точно. И все-
таки разница между средней длиной года и его истинной про¬
должительностью была такова, что за 128 лет набегали сутки.
К середине шестнадцатого столетия праздник Пасхи приходился
уже на десять дней раньше, чем это было установлено Никей-
ским собором в 325 году. А таблицы движения Луны на четыре
дня не сходились с наблюдениями. Это выводило из строя дату
празднования уже не только Пасхи, но и Троицы...
Вот тогда-то и решили римские кардиналы собрать астроно¬
мов и привести календарь в порядок. Пришло письмо-пригла¬
шение и в далекий Фромборк. Но Коперник отклонил высо¬
кую честь. «Чтобы составить более совершенное летосчисле¬
ние, — писал астроном в своем ответном послании римскому
епископу, — необходимо точно знать законы движения Солнца
и Луны. Я же такими данными пока не располагаю».
76
Письмо датировано 1514 годом. Старый друг торопливо пе¬
ребирает пожелтевшие листы и вынимает знакомую тетрадку:
«Comertariolus» — «Краткое объяснение». С этого все началось.
В 1515 году Николай Коперник разослал эту рукопись друзьям
и некоторым астрономам, пользовавшимся его уважением. В
ней он объяснял идеи новой модели системы мира, которую
предлагал вместо устаревшей птолемеевской. Эти идеи были
кратко сформулированы в семи аксиомах:
Аксиома первая: нет единого центра для всех небесных ор¬
бит и сфер.
Аксиома вторая: Земля не есть центр Вселенной, а лишь толь¬
ко центр тяжести и центр лунной сферы.
Аксиома третья: все сферы обращаются вокруг Солнца, ко¬
торое поэтому находится в середине всех них, и, таким обра¬
зом, центр мира расположен около Солнца...
Качает головой Тидеманн. Когда-то, пораженный смелостью
и убедительностью доказательств своего друга, он уговаривал его
написать подробно о своих взглядах. Более того, прочитав руко¬
пись книги об обращениях, он первым настаивал на издании это¬
го труда. Его имя стоит в посвящении, которым предваряются
рассуждения автора.
Епископ откладыва¬
ет в сторону рукопись
Коперника. Нет сил
кинуть ее в огонь. А на¬
до бы. Теперь каждое
слово, неосторожно
сказанное покойным
при жизни, будет обра¬
щено врагами против
его памяти. И Тиде¬
манн вспоминает, как
много лет назад малоиз¬
вестный каноник Нико¬
лай Торунский из рода
Коперников выиграл
судебный процесс у ры¬
царей Тевтонского орде¬
на. Земля Эрмеланд-
ской епархии, к которой
принадлежал Фром-
борк, некогда была за¬
Система построения Вселенной
по Копернику. Факсимиле
из книги 1543 г.
77
хвачена тевтонцами и с тех пор постоянно подвергалась грабе¬
жам. Орденские полумонахи-полуразбойники с крестами на
белых плащах не брезговали ничем. Вот почему в 1520 году при¬
шлось Копернику, отложив любимый трикветрум1, заняться це¬
лом голодающих жителей епархии и написать трактат «О справед¬
ливых ценах на хлеб». А еще немного позже второй трактат — «О
порче монеты». С ним Коперник выступил прямо на сейме.
Как смело требовал он запретить магистратам польских городов
чеканить собственную неполноценную монету, подмешивая в
серебро медь и свинец! «Обесценивая польские деньги, вы иг¬
раете на руку тевтонцам», — бросил он тогда гневные слова в
зал. Что там было!..
Тидеманн поеживается в кресле, следя за тем, как корчатся
в огне бумаги. Вычисления, вычисления и еще раз вычисле¬
ния... Когда он успевал всем этим заниматься?.. Раздражен¬
ные неуступчивостью фромборкского каноника рыцари распу¬
скали о Копернике вздорные слухи. Его любовь к науке стара¬
лись представить как ненормальность. Пытаясь поправить дела
после опустошения, которое нанесла Пруссии Польша в 1519 го¬
ду, тевтонцы все чаще посматривали на Вармию (так по-поль¬
ски называлась Эрмеландская епархия). И наконец, набрав от¬
ряды ландскнехтов, рыцари двинулись на вармийский еписко¬
па^, занимая города один за другим. И вдруг наткнулись на
ФрЪмборк. Нет, не зря почти полгода горожане укрепляли свой
городок! Потоптавшись под неприступными стенами до весны,
тевтонцы убрались восвояси.
/ А вот еще один черновик письма. Епископ Гизе узнает свое
имя в начале обращения. Но когда же это было, ведь такого
Послания он никогда не получал от покойного друга?..
1531. Обозленные рыцари нанимают комедиантов. И те
разыгрывают комедию о влюбленном сумасшедшем, который
придумывает учение о движении Земли...
...Да, «кшижаки», так называли поляки тевтонцев, били на¬
верняка, били по самому больному. Широкая открытая душа
Николая Коперника была отдана народу, ум принадлежал аст¬
рономии, но сердце... сердцу не прикажешь — и оно принадле¬
жало единственной и прекрасной женщине по имени Анна
Шеллинг. Ученый скрывал свое чувство. С девятого века тя¬
готел над католическим духовенством целибат — обет, по
которому духовные лица не могли вступить в брак. Орден¬
1 Трикветрум — старинный инструмент для измерения положения звезд.
78
ские лазутчики донесли епископу, что в доме каноника Нико¬
лая — молодая экономка. И скоро пришло в Фромборк пас¬
тырское послание из епископского дворца, повелевающее уда-=
лить экономку.
Чтобы отвлечься, забыть свое горе, Коперник ночи напро¬
лет просиживает за вычислениями, рассчитывая отклонений
Меркурия от вычисленной орбиты.
В 1539 году в захолустный Фромборк неожиданно приехал
молодой математик из Виттенберга, Георг Иоахим Лаухен, по
прозванию Ретик. В те годы людям часто давали прозвища по
местности, в которой они родились. Георг родился в Гризой-
се, в Recia, на латинский лад. Вот и стали его называть Ретик,
или Ретикус. Молодой человек приехал к Копернику, чтобы
из первых рук узнать о новой теории.
Прожив в башне Коперника около года, он отослал в Нюр¬
нберг своему учителю Иоганну Шонеру подробное изложение
системы Коперника с восторженным отзывом о личности; са¬
мого автора: «Я прошу тебя иметь такое мнение об этом учбз ом
человеке, моем наставнике, что он был ревностным почийте
лем Птолемея... Он был очень далек от того, чтобы поспел»®
отвергать мнения древних философов и если делал это, то тол
ко по основательным доводам и неопровержимым фактам, а
из любви к новизне. Его годы, его важный характер, его yft®
вительная ученость были далеки от того, чтобы поддаваться^»
кой наклонности, которая свойственна или молодости, или пыл¬
ким и легким умам, или тем, кто «мало знает, но много о себе
думает», как говорит Аристотель».
Восторг по поводу нового учения, выраженный молодым
ученым, подействовал и на Коперника. Поборов свою нере¬
шительность, отец Николай поручил собирающемуся в отъезд
Ретику напечатать свою рукопись в центре европейского книго¬
печатания — Нюрнберге. Однако сам Ретик не смог остаться®
городе, чтобы наблюдать за набором книги, и поручил это дело
знакомому лютеранскому пастору Оссиандру. Трудами пастора
и вышел коперниковский труд в 1543 году.
Поздно вышел. Не успел автор просмотреть свою книгу,
поправить...
Кстати, письмо Ретика вместе с описанием идей Коперни*
ка было издано в Гданьске в 1541 году и доставило почитателю
великого астронома множество неприятностей.
Епископ Тидеманн Гизе долгим взглядом смотрит на титул
толстой книги. «Интересно, — думает он, — зачем Коперник
79
Зодиак с изображением гелиоцентрической системы Коперника
изменил название? И вместо «Шести книг об обращениях» его
трактат стал называться «Об обращениях небесных сфер»?
Но самым странным было предисловие.
Тидеманн никогда не читал его в рукописи, хотя Коперник сове¬
товался с ним едва ли не по каждой строчке своего сочинения. Пре¬
дисловие называлось «О гипотезах этого сочинения» и придавало всей
книге странный и двусмысленный характер. В нем излагалась мысль
о том, что для пользы науки безразлично, что считать движущимся
телом: Землю или Солнце. И что вся система с движущейся вокруг
Солнца Землей может рассматриваться лишь как гипотеза, помогаю¬
щая более точным и простым астрономическим расчетам...
«Но ведь это вовсе не соответствует взглядам, о которых го¬
ворил Коперник... — думает епископ, потирая пальцы. — Ко¬
нечно, это снимает целый ряд возражений теологов, но не слиш¬
ком ли дорогая цена?..»
80
Он переворачивает страницы, слипшиеся после пресса. Вот
основы новой системы мира и аргументы против Птолемея.
Тут же приведен чертеж. Вот доказательства и цитаты из древ¬
них философов, подтверждающие правильность рассуждений.
Дальше идут расчеты. Пользуясь новыми методами, Коперник
перевычислил определенные Птолемеем противостояния внеш¬
них планет: Марса, Юпитера и Сатурна, приложив собствен¬
ные наблюдения за семнадцать лет...
Если вы, читатель, изучите латынь и задумаете прочитать
«Альмагест» Птолемея, а потом приметесь за книгу Коперника,
вас ожидает большое разочарование. После очерка о жизни
фромборкского каноника вы вправе ждать от его книги призы¬
вов к революции в науке, свержению ига геоцентрической си¬
стемы и к ломке старых взглядов. Ничуть не бывало. Пожел¬
тевшие страницы дышат преклонением перед античными авто¬
ритетами, глубочайшим уважением к Птолемею, к божествен¬
ной мудрости. Неудивительно, что астрономы XVI века рас¬
сматривали труды Коперника как попытку улучшить, уточнить
расчеты прежней теории. Центральное положение Солнца при¬
нималось многими лишь как остроумное допущение, облегча¬
ющее эти расчеты.
Чтобы немного утешить разочарованного читателя, хочу на¬
помнить: и мы с вами находимся как бы в эпохе Возрождения, и
в наше время каждый ученый считает свою работу как бы продол¬
жением труда древних философов и ссылается на их авторитет.
А посему не удивляйтесь, что сегодняшняя Солнечная систе¬
ма, простая и понятная, имеет весьма мало общего с той, которая
была предложена более четырехсот лет назад. Всякая теория, вы¬
сказанная впервые, редко бывает законченной по форме.
История же предисловия и измененного заглавия труда Ко¬
перника нуждается в дополнительном объяснении. Понадоби¬
лось более сорока лет, чтобы другой гениальный астроном, по
имени Иоганн Кеплер, обнаружил подлог.
Пастор Оссиандр, коему было поручено простое наблюде¬
ние за печатанием рукописи Коперника, по собственной ини¬
циативе не только изменил название книги, но и написал ано¬
нимное предисловие, объявляющее взгляды автора допущени¬
ем, гипотезой...
Для чего он это сделал?
Ответить на этот вопрос точно сегодня трудно. Скорее все¬
го, чтобы избежать преследований виттенбергских теологов. Лю¬
теранский пастор оказался зорче своих католических коллег и
81
сразу понял, какой взрывной силы заряд таился в книге Копер¬
ника. И поступил согласно обычаям своего времени: заранее
объявил новое учение о Вселенной гипотезой.
Объявил, чтобы отвлечь внимание строгих церковных цен¬
зоров хотя бы на первое время, чтобы расчистить путь книге к
читателям. И надо сказать, это ему удалось.
Учение Коперника, благодаря замечательным сторонникам
и пропагандистам новых взглядов Джордано Бруно и Галилею,
стало знаменем борьбы за просвещение и духовную свободу.
Лишь семьдесят три года спустя, 5 марта 1616 года, конгре¬
гация папской курии окончательно осудила новое учение. От¬
дел католической цензуры составил акт, запрещающий печа¬
тать и изучать сочинения Коперника, читать его с кафедр уни¬
верситетов и ссылаться на него в спорах. Этот акт историче¬
ского невежества подписали кардинал Сент-Сессиль, епископ
Альба и монах брат Маделейн, по прозвищу Железная голова.
Символическое прозвище!
Но до этого еще должны были состояться позорный суд и казнь
Джордано Бруно и не менее позорный процесс над Галилеем.
ТИХО БРАГЕ И «АСТРОНОМИЯ БЕЗ ГИПОТЕЗ»
Четырнадцатого декабря 1546 года в Кнуд струпе, в доме не
особенно богатого, но зато чрезвычайно гордого древностью
своего происхождения датского аристократа Отто Браге родил¬
ся очередной отпрыск, нареченный именем Тиге. Как и его
многочисленные братья, он рос румяным рыжеволосым маль¬
чуганом, крепко сложенным, с пристальным взглядом и вспыль¬
чивым характером. До наступления поры юности он всегда от¬
кликался на имя Тиге. И только потом, решив посвятить себя
служению музе Урании, покровительнице астрономии, пере¬
делал свое простое датское имя на латинский лад — Тихо. Так
было принято.
Впрочем, будущее своего сына родители видели вовсе не в
ученой карьере. Быть ученым считалось даже неприличным в
высшем обществе того времени, и потому почтенный датский
аристократ, в облегчение своего бюджета, решил не обучать
Тиге даже латинскому языку. Хорошо, что у мальчика был бо¬
гатый дядюшка, брат отца, Георг Браге. Он был не только бо¬
гат, но и бездетен и всю свою нерастраченную любовь отдал
любознательному племяннику. Георг Браге взял мальчика из
82
дома отца к себе, нанял ему лучших учителей и постарался дать
отличное образование.
— Зачем эти расходы, Георг? — говорил при встречах Отто
Браге. — Уж не собираешься ли ты сделать из Тиге ученого
крючкотвора, который своим сутяжничеством обесчестит род
Браге?.. Единственное занятие, достойное дворянина, — воен-
11ая карьера и служба королю!
Но богатство и разумные возражения родственника неиз¬
менно брали верх над подобными сентенциями. И юный Тиге
продолжал изучать латинскую словесность, риторику и фило¬
софию, готовясь к юридической и государственной карьере.
Так, может быть, и стал бы он одним из многих важных госу¬
дарственных чиновников, чей след в истории заканчивается вме¬
сте с жизнью. Так было бы, если бы... Впрочем, давайте по
порядку.
Тринадцати лет Тиге поступил в Копенгагенский универси¬
тет. С твердым намерением выполнить наказ отца и, изучив
право, стать законником. Но в кулуарах старинного учебного
заведения в тот год было много споров о предсказанном на 21
августа 1560 года солнечном
затмении. Все с нетерпени¬
ем ждали: состоится или
нет? Ждал и Тиге. И когда
в назначенный срок солн¬
це потемнело, юноша был
поражен точностью пред¬
сказаний. Ему казалось не¬
вероятным, что знание аст¬
рономии позволяет проник¬
нуть ничтожному человеку
в глубину тайны Божьего
промысла... С этого дня
юный аристократ «заболел»
астрономией.
Конечно, не только сам
факт солнечного затмения
склонил его к служению
древней музе Урании. Ти¬
ге Браге учился в бурное и
противоречивое время. Ка¬
толическая церковь снача¬
ла обращала мало внимания
Тихо Браге
(1546-1601)
83
Обсерватория Тихо Браге
в Ураниборге
на новые научные
идеи, вызревавшие в
обществе. Церковь
раздирали распри.
Виттенбергский уче¬
ный монах Мартин
Лютер выступил про¬
тив Рима, обвиняя ка¬
толических священни¬
ков в роскоши и раз¬
врате. Он призывал
народ отказаться от
Католической церкви
в пользу «дешевой» и
более строгой Проте¬
стантской. Среди верующих начался великий раскол. Внутрен¬
ние распри ослабили позиции Церкви и веру в Бога. На пози¬
ции, сданные верой, обрушились сонмы древних предрассуд¬
ков. На место Бога пришел дьявол. Никогда так сильно не
верили в демонов, в колдовство. Никогда столько не преследо¬
вали и не сжигали на кострах «ведьм». Мрачным, неприветли¬
вым было это время.
Родитель Браге, узнав об увлечении юноши, о пренебреже¬
нии им юриспруденцией, отправляет сына из Копенгагена в
Лейпцигский университет, приставив к нему воспитателя.
— Никаких звезд! — строго поучал стареющий вельможа
наставника. — Если уж он решил стать ученым, то пусть изу¬
чает право!
Но наставления отца и усилия воспитателя помогали мало.
Тиге ночи напролет тайком просиживал с циркулем у небесно¬
го глобуса, нанося на его поверхность уточненные положения
звезд. В семнадцать лет, наблюдая небо, он обнаружил, что
две планеты, Юпитер и Сатурн, соединились в созвездии Льва
и оказались совсем близко от «туманной звезды» из созвездия
Рака, пользующейся у астрологов дурной славой. Даже сам Пто¬
лемей в «Альмагесте» называл эту звезду «дымной и заразной».
Тиге впервые, пользуясь астрологическими книгами, составля¬
ет предсказание. Выходило, что человечество ожидают ужас¬
ные несчастья... Вскоре над Европой разразился мор. И хотя в
ту пору эпидемии вовсе не были редкостью, сам факт, что бед¬
ствие совпало с предсказанием, сильно укрепил веру молодого
Браге в астрологию.
84
К этому времени знаменитые морские путешествия разби¬
ли миф о плоской Земле и о существовании единого материка.
Были открыты новые земли... Но если на Земле могли сущест¬
вовать новые миры, то почему их не могло быть на небе?.. В
каждом могло свершаться сотворение человека, рек, морей, са¬
мой земли, солнца и звезд... Это уже противоречило всему Свя¬
щенному Писанию. Это была ересь, которая немного позднее
стоила жизни Джордано Бруно. Пока этого не случилось. По¬
ка глухие сомнения еще только бродят в старых стенах универ¬
ситетов, смущая юные души. А очарованный новыми возмож¬
ностями студент Тиге Браге тратит все свои карманные деньги
па приобретение нехитрых астрономических инструментов.
Первым из них был большой деревянный циркуль. «Нож¬
ки» его Тиге ночами направлял на интересующие его звезды, а
шарнир держал у глаза. Отсчитывая угол, он измерял угловые
расстояния между сверкающими точками и сверял свои резуль¬
таты с таблицами. Он измерял углы по многу раз, добиваясь
высокой точности. Каково же было его разочарование, когда
он обнаружил, что боль¬
шинство таблиц, состав-
пснных в прошлом, име¬
ют множество ошибок.
Ко времени Тиге ошиб¬
ки в вычислениях и слож¬
ность системы Птолемея
привели постепенно ас¬
трономов к выводу, что
иучше всего заниматься
• астрономией без гипо¬
тез», то есть стремиться
к точности наблюдений,
накапливать материалы,
а не придумывать гипо¬
тезы и теории. В астро¬
номии наступил век вы¬
числений. Это вполне
подходило к характеру
Гиге Браге, если бы...
Г'сли бы вычисления не
занимали так много вре¬
мени. Молодой человек
в двадцать лет вовсе не
Тихо Браге у стенного квадранта
85
пренебрегал светскими удовольствиями. И кто знает, что бы
получилось из повесы.
Однажды в Ростоке, за картами, Тиге крепко повздорил со
своим партнером и тут же вызвал его на дуэль.
...Темной ночью в глухом переулке зазвенело оружие. Тиге
неплохо фехтовал и теснил противника. Как вдруг, поскольз¬
нувшись на какой-то корке, он на мгновение потерял равнове¬
сие, опустил оружие. Противник сделал выпад, и... молодой
астроном упал, обливаясь кровью.
Убит? Нет, хотя в первые мгновения он молил небо, чтобы
быть именно убитым, а не раненым, не искалеченным так ужас¬
но. Сабля противника скользнула по лицу Тиге и... отрубила
ему нос.
Когда рана зажила, искусные ростокские ювелиры сделали
ему серебряный нос, с которым Тиге уже не расставался до
конца жизни. Но серебро, хоть и относится к благородным ме¬
таллам, в качестве носа не особенно способствует успеху у кра¬
савиц из аристократических салонов. Тиге перестает бывать в
обществе, усиленно занимается науками. Он возвращается в
Данию и в лаборатории, построенной для него дядей, делит
время между алхимией и астрологией, оставив в стороне серь¬
езные астрономические наблюдения.
Как-то вечером Тиге заметил над головой необычайно яр¬
кую звезду в созвездии Кассиопеи. Никогда раньше ее там не
было. Она горела светлее любой другой звезды, могла срав¬
ниться по яркости с Венерой... Прошло несколько дней, Тиге
тщательно наблюдал новую гостью. А та все разгоралась. Ско¬
ро ее стало видно даже днем. Ученый мир терялся в догадках.
Может быть, это вовсе и не звезда? Может быть, комета или
другое, неизвестное людям небесное тело?.. Ведь Аристотель
твердо заявил, что в мире звезд все установлено на вечные вре¬
мена и не может быть никаких изменений.
Однако небо словно само опровергало Аристотеля. Раз¬
горевшись до максимума, звезда стала тускнеть. Через год
Тиге публикует книгу наблюдений за новой звездой. Отда¬
вая дань времени, он вначале пишет об астрологическом вли¬
янии небесного светила и о тех событиях, которые оно пред¬
сказывает.
Как и следовало ожидать, пророчества оказались ложными.
Астроном Иоганн Кеплер, критикуя астрологические увлече¬
ния датчанина, писал: «Если эта звезда ничего и не предсказа¬
ла, то, по крайней мере, она создала великого астронома».
86
Тихо Браге! Да, да, теперь уже не Тиге, а Тихо с новыми
силами берется за наблюдения.
К 1574 году известность Тихо Браге как астронома настоль¬
ко выросла, что король датский пригласил его прочесть несколь¬
ко лекций в Копенгагенском университете. Гордый Тихо страш¬
но обеспокоился, не уронит ли проявление учености его дво¬
рянскую честь. Правда, приглашение исходило от самого ко¬
роля и слушать лекции должны придворные — блестящие кава¬
леры. После некоторых колебаний Тихо Браге согласился.
Закончив чтение курса лекций, Тихо Браге уезжает путеше¬
ствовать.
Имя Тихо Браге становится достаточно известным среди ас¬
трономов Европы. Чтобы не потерять такого знаменитого учё¬
ного, король Фридрих II предоставляет в пожизненное владе¬
ние Тихо Браге небольшой остров Вен, расположенный в Зун-
дском проливе. Там Фридрих II предложил астроному постро¬
ить обсерваторию, причем все расходы королевская казна бра¬
ла на себя. Эта неслыханная щедрость принесла Тихо Браге
столько врагов, сколько не приносили ему ни дуэли, ни вздор¬
ный и вспыльчивый характер.
К 1577 году Ураниборг — Дворец музы Урании — был по¬
строен. И построен так, что снискал всеобщее восхищение во
всем европейском мире. Расположенный в четверти мили от
берега моря, замок имел прекрасный сад, где в павильоне для
дневных наблюдений — Стьернеборге, Дворце звезд — Тихо Бра¬
ге проводил дневные часы. Великолепные апартаменты хозяи¬
на замка соединялись крытыми галереями с помещениями, где
жили помощники и служители. Замок имел большую библио¬
теку, химическую лабораторию и типографию. А инструменты
для наблюдений, которыми был оснащен Ураниборг, были по¬
истине уникальными. Тяжелые квадранты с радиусами до двух
метров из крепкого мореного дуба. Роскошные медные сек¬
станты, армиллярные сферы и глобусы. Говорили, что только
на инструменты Тихо Браге истратил огромное состояние, до¬
ставшееся ему от дяди.
В год постройки Ураниборга на небе появилась комета. И
хотя у Тихо Браге еще не было полного комплекта инструментов,
наблюдения его отличались большой тщательностью. Аристотель
говорил, что кометы являются порождением верхних слоев зем¬
ной атмосферы. Однако собственные наблюдения Тихо убедили
астронома, что эти небесные тела находятся значительно дальше
Луны. Тихо Браге делает вывод: кометы должны обращаться вок-
87
Система мира по Тихо Браге. Слева — орбиты планет Солнечной
системы, справа — соотношение их масс
руг Солнца на расстоянии, превышающем расстояние Венеры.
Но как быть тогда с хрустальными сферами Аристотеля, кото¬
рые управляют движениями планет? Если бы сферы существо¬
вали, кометы не могли бы проходить сквозь них. Похоже, что
от хрустальных оболочек придется отказаться...
После наблюдений кометы 1577 года у Тихо Браге возникает
мысль составить полный трактат об астрономии. По плану он дол¬
жен был состоять из нескольких томов. Первые три он предпола¬
гал посвятить новой звезде, комете и другим открытиям. После¬
дующие должны были содержать в себе изложение теории движе¬
ния Солнца, Луны и планет. Приняться за столь великий труд
было нелегко. Управление поместьями, посещения Ураниборга
влиятельными людьми отнимали у астронома драгоценное время.
Слава Ураниборга была так велика, что побывать там мечта¬
ли все выдающиеся деятели эпохи. Жизнь на острове кипела.
Работа перемежалась балами, сеансами магии и волшебства, на¬
блюдения — предсказаниями и составлениями гороскопов.
Помимо научных инструментов, в Ураниборге хранилось и нема¬
ло приспособлений для «вызова духов» и «показа привидений». Это
были в основном несложные механизмы и волшебные фонари.
88
Тихо Браге крайне ревниво относился к своей славе ученого.
Каждая чужая идея или удачный результат вызывали в нем неук¬
ротимый гнев. Помощники, работавшие в Ураниборге, вели труд¬
ную жизнь. Патрон мог кого угодно обвинить в присвоении своих
идей, грубо оборвать, пообещать отколотить палками...
И все-таки, несмотря ни на что, двадцать один год, проведен¬
ный Тихо Браге на острове Вен, был счастливым временем как
для него самого, так и для астрономии. С помощью учеников и
ассистентов он накопил множество великолепных наблюдений,
которые по своей точности превосходили все, что было сделано
до него. Наконец он принялся писать задуманный труд. Во
втором томе, посвященном комете 1577 года, Тихо поместил
интересный очерк о системе мира, которую сам изобрел.
Много лет назад он купит книгу Коперника и высоко це¬
нил ее. Но ошибки, имевшиеся в книге из-за того, что Копер¬
ник пользовался неточными приборами и таблицами, раздра¬
жали скрупулезного Тихо Браге. Были у него и более серьез¬
ные возражения. Во-первых, гелиоцентрическая система не со¬
ответствовала Библии. Во-вторых, движение «неуклюжей и тя¬
желой Земли» Тихо вообще считал физически невозможным.
И третье — он не соглашался с Коперником, что между Землей
и звездами существует громадное, ни с чем не сравнимое рас¬
стояние. «Зачем Богу было создавать такое большое пространство
совершенно пустым?» — вопрошал он и не находил ответа.
Система мира, которую изобрел Тихо Браге, явилась извест¬
ным компромиссом между системами Птолемея и Коперника.
Пять планет обращались вокруг Солнца, которое, в свою очередь,
обегало за год неподвижную Землю. Звездная сфера обращалась
вокруг Земли в течение суток. Тихо очень гордился своей систе¬
мой, но среди астрономов она встретила мало сочувствия.
В 1588 году покровитель Тихо Браге король Фридрих II умер.
Придворная партия посадила на престол малолетнего дофина
Кристиана IX, дав ему четырех регентов. В регенты попали
люди, люто ненавидевшие астронома. Один из вельмож гне¬
вался на Тихо за неучтивость, другой завидовал его богатству,
третий не мог простить астроному учености. Даже врачи при
дворе Кристиана IX объединились, чтобы сообща низвергнуть
Тихо Браге. Занимаясь алхимией, Тихо неплохо изучил лекар¬
ственные средства своего времени, а обладая широкой душой,
он раздавал больным лекарства бесплатно. Тем самым подры¬
валась коммерция остальных врачей и аптекарей. Постепенно у
астронома начинают отбирать одну за другой привилегии.
89
К 1597 году, лишенный большинства доходов и истратив¬
ший почти все свое состояние на поддержание пышности Ура-
ниборга, обиженный невниманием и даже явным пренебреже¬
нием юного короля, знаменитый астроном решил покинуть
пределы Датского королевства. Он приказал погрузить на ко¬
рабли все до последнего винта, оставил в Ураниборге голые
стены. Наступила пора скитаний.
Прошло время, прежде чем «бродячая обсерватория» полу¬
чила приют в Праге у императора Рудольфа II. Рудольф II сла¬
вился как меценат. Он предоставил Тихо обширные помеще¬
ния, не возражая против любых помощников, но... У импера¬
тора почти не было денег. Наслушавшись от придворных об
удивительных способностях датского астронома как мага и ал¬
химика, легкомысленный Рудольф больше всего интересовал¬
ся, не удастся ли Тихо Браге открыть для него секрет философ¬
ского камня, чтобы превращать простые металлы в золото.
Стесненные обстоятельства и необходимость заниматься ко¬
ролевскими гороскопами вместо астрономии обострили черты
неуживчивого характера датчанина. Помощник Тихо Браге, ас¬
троном Иоганн Кеплер, писал: «...туг все неверно: Тихо — че¬
ловек, с которым невозможно жить, не подвергаясь беспре¬
рывно жестоким оскорблениям. Жалованье прекрасное, но в
кассе пусто и денег не платят. Фрау Кеплер принуждена по
флорину получать деньги от самого Тихо...»
И все-таки астрономические работы и в этих условиях продол¬
жались. Составив еще на острове в Ураниборге каталог 788 звезд,
Тихо Браге вычислил их положения с точностью, оставившей
прежние каталоги далеко позади. Этот труд ознаменовал собой
начало новой эры в астрономии — эры точности.
Тихо Браге исправил и определил заново едва ли не все важ¬
нейшие астрономические величины, известные в то время. Со¬
ставил таблицы, по которым местоположение Солнца можно оп¬
ределить с точностью до одной угловой минуты. Сделал важные
открытия в лунной теории. С особой тщательностью изучал он
движения планет и накопил массу великолепных наблюдений. К
сожалению, большинство из них он не успел обработать.
В 1601 году Тихо Браге тяжело заболел. Он умер пятидеся¬
ти четырех лет, окруженный многочисленными детьми, учени¬
ками и помощниками. Говорят, что последними словами его
перед кончиной были: «Кажется, жизнь моя не была бесцель¬
ной...» Счастлив человек, который может такими словами
подытожить свой жизненный путь.
ЛЯШАЯ
В которой повествуется о великом мужестве
борцов за истину
В ОГНЕ БОРЬБЫ
t-нига Коперника была написана очень трудным математи¬
ческим языком, понятным лишь ограниченному кругу читате¬
лей. Может быть, поэтому, а может быть, благодаря предисло¬
вию пастора Оссиандра первое время она не привлекала особо¬
го внимания. Но в конце концов новая система мира дошла до
сознания людей не столько с помощью сторонников учения
Коперника, сколько его противников. А уж последних было
немало. В конце XVI века ученые люди Европы окончательно
раскололись на два враждующих лагеря. Но если сторонники
нового учения действовали убеждением и доказательствами, то
противники гелиоцентрической системы применяли иные ме¬
тоды...
17 февраля 1600 года в два часа ночи на башне часовни «Брат¬
ства усекновения головы Иоанна Крестителя» глухо зазвонил
колокол. Поздние прохожие и старики, которым не спится но¬
чами, испуганно читали молитвы. Колокола каждого монастыря
в Риме имели свое назначение. И если начинал звонить коло¬
кол «Братства усекновения головы...», это означало, что утром
предстоит сожжение еретика.
Прошло несколько часов — и в предрассветной мгле из во¬
рот «Братства» вышла процессия монахов в надвинутых капю¬
шонах с прорезями для глаз. Колонна направилась к тюрьме в
башне Нона. Здесь, в капелле, уже находился приговоренный
к смерти. Началась панихида. Братья пели «за упокой души»,
заживо отпевая осужденного, увещевая его отказаться от упор¬
ства и подписать отречение от ереси, умереть в мире. Измучен¬
ный долголетним заключением, узник молчал. Он уже сказал
судьям все, что хотел и мог...
91
После панихиды процессия вышла из тюремной башни, про¬
следовала через мост и по переулку Лучников вышла к площа¬
ди Кампо ди Фьоре — площади Цветов. Там, возле углового
дома, напротив камня, исписанного латинскими стихами в честь
папы Сикста IV, учредившего на Кампо ди Фьоре «трон боже¬
ственного правосудия», был сложен хворост для костра. За¬
брезжило утро. Над «вечным городом», как называли Рим пас¬
тыри Католической церкви, всходило солнце. Несмотря на ран¬
ний час, площадь запружена народом. На балконах домов раз¬
местились знатные господа и прелаты Церкви.
Трещали факелы сопровождающих. Палачи сорвали с
приговоренного к смерти одежду и накинули ему на плечи «сан-
бенито» — грубый саван, разрисованный языками адского пла¬
мени и пропитанный серой. Затем осужденного привязали к
столбу железной цепью и туго-натуго перетянули мокрой ве¬
ревкой. От жара костра веревка будет сохнуть, съеживаться и,
врезаясь в тело еретика, усиливать его мучения. О, судьи пре¬
дусмотрели все! У ног грешника сложили его книги и книги,
запрещенные святой Церковью, которые он читал. Язык его
вытянули изо рта и зажали тисками, чтобы он не вздумал обра¬
титься к толпе с подстрекательскими речами. Дождавшись сиг¬
нала, палачи подожгли хво¬
рост. Сквозь дым и пламя мо¬
нах братства протянул умира¬
ющему распятие, но тот отверг
его гневным взглядом. Он
предпочитал умереть нераска¬
явшимся.
Так окончил жизнь быв¬
ший монах-доминиканец
Джордано, сын Джованни
Бруно из Нолы.
Еретик, расстрига-священ¬
ник, безнравственный чело¬
век, мятежник против Христа
и Церкви.
Новатор! Философ, магистр
искусств. Человек феноменаль¬
ной памяти, исключительных
способностей и чудесных позна-
Джордано Бруно ний в самых различных областях
(1548—1600) науки своего времени...
92
Вот две противополож¬
ные характеристики Джорда¬
но Бруно. Первая принад¬
лежит врагам, вторая —
друзьям и почитателям.
Чем заслужил этот чело¬
век столь великую ненависть
одних и столь же великую
любовь других?
«Четырнадцати или пят¬
надцати лет я вступил по¬
слушником в орден домини¬
канцев в монастырь святого
Доминика в Неаполе, — за¬
писаны в протоколе инкви¬
зиции слова Джордано Бру¬
но, — по истечении года по¬
слушничества я был допу¬
щен к монашескому обету...»
Одиннадцать лет провел
Джордано Бруно в мона¬
стыре доминиканцев. За
это время он прошел все
ступени учености и полу¬
чил степень доктора бого- у₽ания взвешивает мировые системы,
словия. Бруно был беден, Гравюра 1651 г
и у него не было щедрых покровителей. А книги стоили до¬
рого. Да и держать книги в монастырской келье было опас¬
но. Монастырское начальство часто проводило обыски. А
читать литературу, не относящуюся к религии, монахам за¬
прещалось. И вот Джордано Бруно год за годом вырабатыва¬
ет у себя феноменальную память. Он сознательно развивает
ее упражнениями. И когда ему попадается нужная книга, то
просто... выучивает ее наизусть. Молодой монах был очень
чувствителен к несправедливости. Он ясно видел невежест¬
во братии, жадность, корыстолюбие и развращенность мона¬
стырского начальства. Постепенно он возненавидел свой ор¬
ден, возненавидел все монашество, всех священников, вклю¬
чая и папу. «Кто упоминает о монахе, тот обозначает этим
словом суеверия, олицетворение скупости, жадности, воп¬
лощение лицемерия и как бы сочетание всех пороков. Если
хочешь выразить все это одним словом, скажи: монах», —
93
писал он позже. Естественно, что окружающие платили ему
тем же: считали его слишком гордым, ненавидели и писали
доносы.
Когда Джордано Бруно получил степень доктора богосло¬
вия, его по доносу обвинили в ереси. Сбросив рясу, Бруно
бежит из монастыря. Начинаются скитания. Сначала по Ита¬
лии, потом по Швейцарии. Он много выступает на диспу¬
тах, пишет книги, обличающие тупость католических священ¬
нослужителей и нелепость религиозных догм. С помощью дру¬
зей он издает свои книги, печатая их под чужим именем или
анонимно. Некоторое время он преподает в университетах
Лиона, Тулузы и Парижа, привлекая на свои лекции огром¬
ные массы слушателей-протестантов. Выходят его замечатель¬
ные книги «О причине, начале и едином» и «О бесконечно¬
сти, Вселенной и мирах». Он знакомится с учением Копер¬
ника и становится страстным его защитником и проповедни¬
ком. Он идет даже дальше Коперника, утверждая, что звезды —
это такие же солнца, как наше. Вокруг них обращаются свои ми¬
ры, которые, как и наш, могут быть обитаемы... «Разумному и
живому уму невозможно вообразить себе, чтобы все эти бесчис¬
ленные миры, которые столь же великолепны, как наш, или даже
лучше его, были лишены обитателей, подобных нам или даже луч¬
ших...» — пишет он. В Англии в диспуте с докторами теологии
Бруно блестяще побеждает, защищая гелиоцентрическое учение
Коперника. Но после этой славной победы ему приходится бе¬
жать из страны. Бруно перебирается в Германию. Но скоро и там
подвергается преследованиям. В Гельмштадте суперинтендант
Гильберт Воеций отлучил его от Церкви. Франкфуртский город¬
ской совет отказал в праве гражданства. И тогда Джордано Бруно
решает вернуться на родину, в Италию.
Тайно, в сопровождении контрабандистов и книготоргов¬
цев, не желающих платить пошлину, переходит он границу
Венецианской области. Один из знакомых, именовавший себя
ранее его учеником и почитателем, предлагает приют в сво¬
ем доме. Но едва изгнанник перешагивает порог, предатель
тут же доносит на него и даже помогает схватить и аресто¬
вать, чтобы препроводить в тюрьму венецианской инквизи¬
ции. Начинается длинный, на целые восемь лет, судебный
процесс.
Верный своим принципам, Джордано Бруно взошел на ко¬
стер и был мужественным до конца, показывая пример того,
как надо отстаивать свои идеи.
94
ИОГАНН КЕПЛЕР
Вернемся немного назад, дорогой читатель. К тому време¬
ни, когда «бродячая обсерватория» Тихо Браге обрела приста¬
нище в Праге. Именно сюда, к знаменитому датскому астро¬
ному, приехал искать место помощника тридцатилетний Иоганн
Кеплер... Приехал, но через два месяца, рассорившись с пат¬
роном, как говорится «в дым», уехал из загородного замка, где
помещалась обсерватория, обратно в Грац...
Но кто он такой, этот Кеплер, чтобы претендовать на рабо¬
ту с самим Тихо Браге, чтобы позволять себе высказывать недо¬
вольство и ссориться с великим Тихо?.. Ответить на все эти
вопросы не так просто. Давайте отправимся еще немного назад
по оси времени и постучимся в ворота маленького немецкого
городка Вейля (ныне Вейльдерштадта). Именно здесь в четверг
27 декабря 1571 года у вейльского бургомистра Кеплера родил¬
ся внук, которого назвали Иоганн.
Детство маленького Иоганна вряд ли можно назвать счаст¬
ливым. Дед — бургомистр, в доме которого проходили первые
годы жизни мальчика, толстый, чванливый и деспотичный че¬
ловек, очень скоро разорился. Отец, не выдержав трудностей,
сбежал и, завербовавшись в войско испанского короля, отпра¬
вился сражаться против нидер¬
ландских повстанцев. Мать —
Катерина, по характеристике
сына «болтливая и сварливая
женщина с тяжелым характе¬
ром», тоже скоро рассорилась
со свекровью и, бросив детей,
отправилась по следам пропав¬
шего мужа.
В том же году маленький
Иоганн тяжело заболевает ос¬
пой. Окружающие качали го¬
ловами, предрекая: «Не выжи¬
вет». Но ошиблись. Когда че¬
рез год родители все-таки воз¬
вратились, сын встретил их
«хилый, вялый, тощий (как
писал он в будущем о себе
сам), но на ногах». Однако с
тех пор болезни и несчастья
Иоганн Кеплер
(1571-1630)
'ф.
1
95
1мппетКерр1егит
г 6 о8.
Гороскоп, составленный
Кеплером в 1608 г.
буквально не оставляли Иоганна
Кеплера всю жизнь. Мальчиком
он вечно ходил покрытый нары¬
вами и язвами, у него был боль¬
ной желудок, не позволявший есть
грубую, простую пищу. Негодная
печень доставляла столь частые му¬
чения, что даже постоянные го¬
ловные боли, перемежающаяся
лихорадка на ее фоне были не
очень значительны. Лечила его
мать. Катерина, хоть и была не¬
грамотной, неплохо знала целеб¬
ные травы и корешки, варила из
них отвары, делала настои и охот¬
но пользовала своими снадобья¬
ми как соседских коров, так и со¬
седей, и собственного сына. Ре¬
зультаты такого лечения бывали разные.
Когда Иоганну было шесть лет, мать позвала однажды его с
собой в поле. Там она вывела сына на высокое место и показа¬
ла яркую комету, блиставшую на небе. Это было незабываемо.
Иоганн, раскрыв рот, глядел на хвостатую звезду, даже не по¬
дозревая, что в то же самое время Тихо Браге — вычислял ее
параллакс.
Еще три года спустя отец с матерью показали Иоганну за¬
тмение Луны. Мальчик был в восторге, однако радость омра¬
чилась тем, что у Иоганна обнаружилась близорукость и «мно¬
жественное зрение». Так назывался врожденный порок зрения,
при котором Иоганн даже одним глазом видел несколько лун...
Семи лет мальчик пошел в начальную школу. И здесь он
проявил столько усердия и способностей, что учитель стал на¬
стойчиво советовать родителям учить сына дальше, то есть пе¬
ревести в латинскую школу, обучавшую учеников официально¬
му языку науки. И наконец — в университет. Ему бы ни за что
не доучиться, если бы не мимолетная удача: город Вейль решил
платить способному студенту стипендию!
В университете Иоганн — по-прежнему прилежный и акку¬
ратный. Он пишет стихи, выступает в праздничных представ¬
лениях, и если бы не припадки неожиданного гнева и не болез¬
ни, наверное, ничем бы не отличался от своих товарищей.
Впрочем, способности его к математике и терпение, с ка-
96
ким он выводит новые теоремы, не ведая, что большинство из
них давно известны, поражают преподавателей. Его усердие за¬
метил профессор математики и астрономии университета Ми¬
хаил Местлин (1550—1630), и Иоганн попадает в кружок его
учеников. Там в спокойной обстановке он знакомится с систе¬
мой Коперника, тайным сторонником которой был его учи¬
тель. Но если Местлин говорил о новых идеях с оглядкой, то
Кеплер отдался их изучению, а в дальнейшем и пропаганде уче¬
ния Коперника со всей страстью души. Одновременно с астро¬
номией Иоганн немало времени проводил за разбором астро¬
логических трактатов и даже славился среди студентов ловко¬
стью в составлении гороскопов. В те далекие времена это бы¬
ло обычным явлением. Суеверия уживались рядом с наукой.
Кроме того, пылкое воображение Кеплера тяготело ко всему
таинственному, неведомому...
Окончив факультет искусств — первую ступень универси¬
тетского курса, Кеплер сдает магистерский экзамен и перехо¬
дит на следующий, теологический факультет. И он сам, и ок¬
ружающие твердо убеждены, что будущее молодого магистра —
богословие. С тем же рвением, с каким раньше изучал он ма¬
тематику и астрономию, приступает Кеплер к богословским
трактатам, к изучению этики, философии и риторики. Так бы,
наверное, и случилось: кончил учебу и стал бы одним из безве¬
стных последователей Лютера, ведущих святое и спокойное су¬
ществование при какой-нибудь кирхе. Но произошло событие,
в корне изменившее его жизнь. Молодому человеку не дали
закончить теологический факультет. Его послали в далекую ав¬
стрийскую провинцию Штирию, в маленький городок Грац,
преподавать математику и астрономию в школе протестантской
общины. Должность и малопочетная, и безденежная. Учите¬
лям везде платили меньше, чем священникам. Но Кеплер —
человек долга. Воспитанный на казенный счет, он не считает
себя вправе отказываться и едет в Грац. Так началась его карь¬
ера математика и астронома.
Читая биографию Кеплера, поражаешься обилию невзгод и
неудач, выпавших на долю этого болезненного, но гениального
человека. Судьба словно задалась целью обрушить на его голо¬
ву все несчастья, какие только может испытывать род человече¬
ский. Мы уже говорили о том, что с детства у Кеплера было
очень плохое здоровье. Но многое в его жизни будет непонят¬
ным, если мы не отвлечемся на минутку и не скажем о религи¬
озных разногласиях тех времен.
4 Царица неба
97
Семья Кеплеров вейльдерштадтских исповедовала протестан¬
тизм. Так называлось течение, которое появилось в XVI—XVII
веках в результате буржуазной реформы Католической церкви.
Мы не станем углубляться в теоретические разногласия проте¬
стантов и католиков. Скажем только, что, в отличие от пыш¬
ного и помпезного католицизма, Протестантская церковь была
значительно более скромной. Она отменила множество обря¬
дов, упростила религиозный культ, заставив пасторов читать
проповедь прихожанам на родном языке, вместо торжествен¬
ных католических месс на непонятной латыни.
Начало Реформации 31 октября 1517 года. Монах-августи¬
нец Мартин Лютер (1483—1546) прибил на двери церкви в Вит¬
тенберге бумагу с 95 тезисами, направленными против злоупот¬
реблений Католической церкви.
После выделения протестантов из лона Католической церк¬
ви между сторонниками обоих направлений возникла лютая
вражда. Она усугублялась тем, что в условиях густонаселенной
Западной Европы и тем и другим приходилось существовать ря¬
дом, в одних и тех же городах, на одних и тех же улицах. Там,
где католиков было больше, протестанты объединялись в об¬
щины, устраивали и содержали свои школы, стремясь вместе
противостоять притеснениям и обидам сторонников папы рим¬
ского. Примерно так же поступали католики, обороняя свои
интересы в протестантских землях от последователей Лютера.
Кеплер был сыном своего времени. Воспитанный в проте¬
стантской вере, он всю жизнь был глубоко религиозным чело¬
веком и оставался верным своим взглядам даже тогда, когда
всего несколько слов отречения достаточно было, чтобы по¬
править дело.
По иронии судьбы, Иоганн Кеплер всю свою жизнь провел
в католических землях, подвергаясь гонениям и преследовани¬
ям. Имея ум, склонный к невероятным фантазиям и мистике,
он занимался астрономией — самой строгой и точной наукой,
не допускавшей вольных предположений. Более того, он стал
помощником Тихо Браге — отца так называемой астрономии
без гипотез, опиравшейся только на наблюдения. И наконец,
отдав сердце и разум поискам истины, Кеплер не раз вынужден
был зарабатывать на жизнь составлением гороскопов, пользу¬
ясь сомнительной славой видного астролога своего времени.
Но... «Лучше издавать альманахи с предсказаниями, чем про¬
сить милостыню, — писал он в одном из писем. — Астрология —
дочь астрономии, хоть и незаконная, и разве не естественно,
98
чтобы дочь кормила свою
мать, которая иначе могла бы
умереть с голоду». Так, за¬
ботясь о «сохранении жало¬
вания, должности и крова»,
вынужден он был работать
«для удовлетворения безрас¬
судно-глупого любопытст¬
ва». Увы, это судьба не од¬
ного Кеплера.
Поколения ученых, жив¬
ших до Кеплера, занимались
в основном описаниями яв¬
Винтообразная линия движения
Земли в пространстве
лений природы, не задавая
себе вопроса, как, почему
они происходят. Поколение
Кеплера такой метод и такой итог уже не устраивал. Проник¬
новение в сокровенные тайны природы — вот задача, которую
ставили они перед собой. Любознательный Кеплер готов, как
Фауст, подписать договор с любым Мефистофелем в обмен на
знания.
В Граце из-под пера Кейлера выходит его первое сочине¬
ние, озаглавленное: «Предвестник космографических исследо¬
ваний, содержащий космографическую тайну».
Молодой ученый был убежден, что с помощью математики
разгадал принцип, положенный Богом в основу мироздания. Ру¬
копись была тут же отослана в Тюбинген и скоро вышла в свет.
Сегодня эта работа Кеплера научного значения не имеет,
но в ней под слоями мистических и богословских изысканий
можно найти жемчужные зерна будущих замечательных работ
великого астронома. В том же трактате Кеплер с открытым
забралом защищает систему Коперника, возвещая начало ее три¬
умфа.
Свою книгу Кеплер послал некоторым выдающимся уче¬
ным. В том числе Тихо Браге и Галилео Галилею. И получил
от обоих ответы. Галилей восторженно приветствовал нового
защитника коперникианства, и между двумя учеными завяза¬
лась переписка, продолжавшаяся долгие годы.
Тихо Браге был настроен более скептически. Однако и он,
отдавая должное самостоятельности мышления молодого аст¬
ронома, написал ему много лестных слов и пригласил работать
к себе...
99
Преследование протестантов в Граце вынуждает Кеплера по¬
кинуть Штирию. А когда опасность миновала и астроном вер¬
нулся, школа оказалась пуста: ни преподавателей, ни учени¬
ков... Чтобы заполнить свободное время, Кеплер берется за раз¬
работку сразу нескольких научных тем. Он наблюдает Луну и
пытается вычислить ее орбиту, старается найти доказательства
движения Земли вокруг Солнца. Он пробует найти связь между
расстояниями планетных орбит и законами музыкальной гар¬
монии, изложенной еще в древности пифагорейцами. И начи¬
нает свои первые исследования по оптике. Увы, ни одно начи¬
нание не приносит успеха. Для решения астрономических за¬
дач ему нужны материалы многолетних наблюдений, нужны точ¬
ные таблицы. Результатами подобных наблюдений обладает лишь
один человек на Земле — знаменитый Тихо Браге. Кеплер едет
в Прагу. Так длинный путь напряженной работы, борьбы, по¬
бед и поражений привел его к Тихо Браге — и состоялась та
встреча, с которой мы начали рассказ о выдающемся астроно¬
ме XVII века Иоганне Кеплере.
ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА
Встретив Кеплера, Тихо Браге и не предполагал делиться с
ним материалами своих наблюдений. Уважая в Кеплере специ¬
алиста, датский аристократ по привычке держал себя высоко¬
мерно. Он поручил приехавшему астроному самую трудную из
своих задач — изучение движения Марса. Дело в том, что, со¬
гласно Копернику, да и мнению самого Тихо Браге, Марс об¬
ращался вокруг Солнца по орбите, представляющей собой пра¬
вильную окружность. Между тем все вычисления положений
планеты на фоне звездного неба постоянно давали ошибку. Ас¬
трономам приходилось по-прежнему пользоваться громоздкой
и заведомо неправильной геоцентрической системой Птолемея
со всеми ее эпициклами и эксцентриками, поскольку они да¬
вали более точные результаты вычислений. В чем же заключа¬
лась ошибка? По-видимому, орбита Марса отклонялась от пра¬
вильной окружности. Но насколько?..
Кеплер заверил патрона, что приложит все силы и решит
проблему Марса... через восемь дней! Восемь дней преврати¬
лись в несколько лет трудной борьбы с непокорной планетой.
Правда, в конце концов именно эта работа и прославила имя
Кеплера в веках: позволила ему вывести два знаменитых зако¬
100
на, носящие и сегодня его имя. Но стоило это Кеплеру нема¬
лого...
Тихо Браге не только ревниво охранял свои журналы на¬
блюдений от посторонних взоров. Не спешил он и с заботами
об устройстве Кеплера. Но Тихо Браге вскоре умирает. Кеплер
унаследовал его должность императорского астронома, инстру¬
менты и главное — результаты наблюдений. И хотя по-прежне¬
му его семья испытывала нужду, потому что в императорской
казне было пусто, десятилетний пражский период был наибо¬
лее благоприятным во всей его жизни.
Кеплер с головой уходит в работу. Он должен решить загад¬
ку орбиты Марса во что бы то ни стало. Но для этого сначала
нужно было отказаться от некоторых догм. Это очень трудно —
отказываться от того, к чему привык и что считаешь естествен¬
ным и правильным. Но Кеплер справился с этой задачей.
До Кеплера астрономы были уверены, что все планеты рав¬
номерно движутся по окружностям. Правда, наблюдения по¬
казывали, что для каждой планеты существуют две особые точ¬
ки: в одной из них — в афелии — планета движется медленнее,
в другой — перигелии — быстрее, чем по остальной части ор¬
биты. Как объяснить такое противоречие?
Остроумным выходом было считать истинное движение рав¬
номерным, а наблюдаемое явление полагать кажущимся, оши¬
бочным. Такая ошибка, как показал еще Гиппарх, возможна,
если точку наблюдения сместить с центра. Тогда на ближайшей к
наблюдателю части окружности равномерное движение будет ка¬
заться ускоренным, а на удаленном участке — замедленным.
Кеплер предположил, что Солнце обладает силой, которая
регулирует скорость движения планет, а планеты — инерцией,
или «ленью», заставляю¬
щей их сопротивляться
Солнцу.
В конце 1601 и нача¬
ле 1602 года он выводит
один из знаменитых сво¬
их законов, называемый
нами «законом площа¬
дей». В современной
формулировке звучит он
чрезвычайно просто:
«Радиус-вектор, прове¬
денный от Солнца к
Иллюстрация второго закона Кеплера.
Площадь S, равна площади S2
101
планете, в равные промежутки времени описывает равные пло¬
щади».
Но Кеплеру понадобилось исписать 900 листов черновика
мелким почерком, чтобы прийти к результату. До сего дня ос¬
тается загадкой, как ему удалось без необходимого математиче¬
ского аппарата вывести правильные соотношения.
Найденный закон определял изменение скорости движения
планеты по орбите, но сама форма орбиты была еще неизвест¬
на. И снова нужно было отказываться от привычного взгляда,
что орбита может быть только окружностью. Кеплер перепро¬
бовал множество кривых для орбиты Марса, пока не пришел к
эллипсу. Лишь тогда, в 1605 году, загадкам орбиты Марса была
решена. Кеплер тут же обобщает результат, полученный для
Марса, и на другие планеты, формулируя закон, который мы
сегодня называем первым законом Кеплера: «Каждая планета
движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится
Солнце».
В 1609 году в Гейдельберге выходит из печати «Новая аст¬
рономия» — сочинение Кеплера, содержащее описание его по¬
следних работ. Выход этой книги, так же как и «Звездного ве¬
стника» Галилея в 1610 году, стал крупнейшим событием в ас¬
трономии.
К этому же времени относится и возобновившаяся перепи¬
ска Кеплера с Галилеем. Дружеская поддержка и интерес праж¬
ского астронома к телескопу и открытию спутников Юпитера бы¬
ли приятны Галилею. У Кеплера даже возникли некоторые идеи,
и он за два месяца пишет замечательную книгу «Диоптрика», в
которой рассматривает процессы преломления световых лучей. Это
его второе фундаментальное сочинение по оптике.
В книгах Кеплера был изложен такой новый материал, что
современники не поняли его революционного значения. Даже
Галилей считал это сочинение «настолько темным, что его, по¬
жалуй, никто не понял». Имя Кеплера в оптике почти не упо¬
миналось, хотя многие его положения выдержали испытание
временем.
Вместе с первым десятилетием XVII столетия окончилась и
относительно благополучная жизнь императорского математи¬
ка Иоганна Кеплера. На престол вместо любителя астрономии
и астрологии императора Рудольфа взошел его брат, Матвей,
который, увы, ни астрономией, ни астрологией не интересо¬
вался. Звание «императорского математика» он у Кеплера не
отобрал, но от выплаты жалования из казны отказался наот-
102
рез. Тем более не собирался
он платить долги свергнуто¬
го брата.
После целого ряда бес¬
плодных хлопот и новых не¬
счастий Кеплер уезжает в ав¬
стрийский городок Линц на
должность преподавателя и
главного математика про¬
винции.
Император не удержива¬
ет его в Праге, но оставляет
за собой право требовать вре¬
мя от времени от Кеплера
выполнения отдельных пору¬
чений.
В Линце овдовевший к
тому времени Кеплер еще раз
женится. Хозяйственная и
трудолюбивая супруга наводит
о е
Гармония вибраций. Геометрия
снежинок — геометрия в музыке
порядок в доме, и у астроно¬
ма наконец появляется возможность для дальнейшей работы.
Рассказывают, что в 1613 году в Верхней Австрии был не¬
бывалый урожай винограда. Винные бочки заполнили Линц.
Однажды, покупая вино, Кеплер обратил внимание на то, как
купец запросто, вставляя в горловины различных бочек обык¬
новенную мерную линейку, без всяких вычислений опреде¬
ляет количество налитого в них вина. Ученый поразился.
Он сразу вспомнил, с каким трудом подобные измерения про¬
изводились на Рейне. Ведь в те дни даже вычисление площа¬
дей, ограниченных криволинейным контуром, считалось ис¬
кусством. Определение же объемов бочек было задачей го¬
раздо более сложной. Как же удавалось решать ее линцским
виноторговцам с помощью одной только линейки?.. Нет ли в
их методе ошибки?
Кеплер-математик был прекрасным геометром. Он с таким
жаром принялся за исследования, что скоро не только смог
доказать полную справедливость метода измерений линцских куп¬
цов, но и создал целую теорию таких измерений. В течение
всего нескольких недель написал он книгу, названную им «Но¬
вая стереометрия винных бочек...», которая заняла важное мес¬
то в истории математики.
103
Годы в Линце были чуть ли
не самыми счастливыми в жиз¬
ни ученого. Однако новое ис¬
пытание уже поджидало его. Из
родного городка Вейля пришло
письмо от сестры. Маргарита пи¬
сала, что их мать публично обви¬
нена в колдовстве и ей грозит
суд, может быть, пытка и кос¬
тер, а всему семейству — позор!
То были трудные годы не
только для Германии. По всем
странам Европы прокатилась вол¬
на охоты на ведьм. В городах и
деревнях заседали церковные су¬
ды. Достаточно было одного до¬
носа с обвинениями в сношени¬
ях с нечистой силой — и человека бросали в тюрьму. Чаще всего
такие обвинения падали на женщин.
Соседи Катерины Кеплер никогда не забывали обид, нане¬
сенных им ее острым языком. И как только подвернулся удач¬
ный случай — решили отомстить. Они припомнили все случаи
неудачного лечения травами, которые были в практике матери
астронома, добавили к тому массу небылиц... В конечном итоге
несчастную женщину арестовали, вынесли в сундуке из дома,
чтобы не привлекать излишнего внимания, и водворили в тюрь¬
му. Потянулось следствие.
Кеплер ищет защиты у влиятельных людей, пишет письма
судьям и даже в этой напряженной обстановке продолжает ра¬
ботать. Он ищет связь между размерами планетных орбит и вре¬
менем обращения планет вокруг Солнца. После долгого труда
приходит он к простому соотношению, известному сегодня под
названием третьего закона Кеплера.
Сегодня мы его формулируем примерно так: квадраты вре¬
мен обращений планет вокруг Солнца относятся, как кубы их
средних расстояний от Солнца.
«Мировая гармония» состояла из пяти книг. Современная
наука взяла из нее только третий закон движения планет. Но
это был истинный прорыв в неизвестное. Прорыв, который по
плечу лишь гению и возможен только после огромной подгото¬
вительной работы. К этому же времени у Кеплера готовы таб¬
лицы планетных движений.
104
Приближается решающий этап суда над матерью, и Кеплер
отправляется в Вюртемберг защищать мать. Защита, которую
сын взял в свои руки, написав лично более сотни страниц воз¬
ражений обвинению, была построена так искусно, что инкви¬
зиторы вынуждены были с сожалением отпустить старую жен¬
щину. Жизнь матери и честь фамилии Иоганном Кеплером были
спасены.
Начавшаяся Тридцатилетняя война заставляет семью Кеплера
покинуть Линц и уехать в Регенсбург. Через несколько лет, когда
закончилось кочевое бездомье, Кеплер в одном из писем по
возвращении с семьей в Линц написал: «Video portam». Это латин¬
ское выражение означало «вижу гавань». Пройдет еще немного вре¬
мени — и из-под типографского пресса выйдут его знаменитые «Ру-
дольфинские таблицы», которые на целое столетие станут настоль¬
ной книгой астрономов мира.
Однако в Линце повторяется грацская история. Местных
протестантов ставят перед выбором: либо принять католичест¬
во, либо, в течение полугода, убраться из города. Правда, Кеп¬
леру — «императорскому математику», человеку достойному и
нужному — город разрешает остаться. Но во время одного из
многочисленных пожаров военного времени сгорает типогра¬
фия с частью отпечатанного тиража таблиц. Нужно все начи¬
нать сначала. Император требовал издания таблиц, не давая
достаточных средств, Кеплер вкладывает свои средства. И ког¬
да огромный фолиант в пятьсот с лишним страниц увидел свет,
астроном вновь оказывается один на один с жизненными не¬
взгодами: без денег, без службы, без крова и в полной неопре¬
деленности относительно будущего. А ведь он уже не молод.
Долги трех императоров, много лет не плативших жалованье
своему математику, достигли внушительной цифры. Астроном
едет в Прагу, чтобы попытаться получить свои деньги. В сто¬
лице его встречает благосклонный прием. Император Ферди¬
нанд уговаривает его перейти в католичество, обещая обеспе¬
ченное и почетное существование. Но честный Кеплер не идет
на эту сделку.
Некоторое время спустя полководец императора, склонный
к авантюризму и поклонник астрологии Альбрехт Валленштейн,
предлагает Кеплеру переехать в городок Саган, чтобы стать его
личным астрологом.
Кеплер долго колеблется. Но условия Валленштейна хоро¬
ши, кроме того, император Фердинанд поручил своему полко¬
водцу выплатить астроному императорский долг за счет дохо¬
105
дов с пожалованных владений. И хотя ни предстоящая долж¬
ность, ни сам переезд в глухой Саган (ныне Жагань в Польше)
Кеплеру не по душе, он вынужден ехать.
Три года спустя Валленштейн, который так и не приехал в
Саган, получает отставку. Обеспокоенный своей дальнейшей
судьбой и судьбой своего жалования, которое полководец так и
не выплатил ему, Кеплер отправляется в Регенсбург. Он рас¬
считывает встретиться с императором лично.
Почти месяц осенью, под проливным дождем добирается
Кеплер верхом до Регенсбурга. Усталый, продрогший до кос¬
тей, он сваливается в приступе жесточайшей лихорадки и две
недели борется со смертью. Увы, силы его иссякли — и 15 но¬
ября 1630 года великого астронома не стало.
На скромном памятнике, поставленном его немногочислен¬
ными друзьями, была выбита надпись, оканчивающаяся дву¬
стишьем, некогда сочиненным самим Кеплером:
Я небеса измерял; ныне тени Земли измеряю.
Дух на небе мой жил; здесь же тень тела лежит.
Волны Тридцатилетней войны свалили и разрушили этот па¬
мятник, сровняли с землей могилу великого астронома. Но
имя его и по сей день сияет блеском величия, между тем как
имена императоров и эрцгерцогов вспоминаются лишь затем,
чтобы отметить те или иные вехи жизненного пути астронома.
Значение работ Кеплера трудно переоценить. Не только пла¬
неты и звезды движутся в точном соответствии с правилами,
установленными более трехсот лет назад, — по законам Кеп¬
лера путешествуют к чужим мирам автоматические межпла¬
нетные станции, спутники облетают Землю и другие небес¬
ные тела.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
^Лелвбкопы штурмуют
небо
В которой рассказывается об открытии детей шлифовальщика
очковых стекол, а также о первых результатах, к которым
это открытие привело
ОТКРЫТИЕ ДЕТЕЙ
МАСТЕРА ЛИППЕРСГЕЯ
самом начале XVII столетия жил в голландском городе
Миддельбурге оптик Липперсгей. Обыкновенный ремесленник,
мастер по изготовлению очковых стекол. Каждый день с угра
надевал он кожаный фартук и прилежно шлифовал линзы, не
забывая подгонять своих подмастерьев. Подмастерья попались
Липперсгею ленивые и портили немало стекол. Рассказывают,
что однажды сынишка Липперсгея сидел дома. То ли ногу ушиб,
бегая по улицам старого Миддельбурга, то ли просто был за
что-то наказан матерью. Чтобы развлечься, мальчуган выта¬
щил на подоконник целый ворох отшлифованных испорченных
очковых стекол и стал складывать их, заглядывая поочередно в
получавшиеся сочетания. Он рассматривал мух. Потом он взял
в каждую руку по стеклу и приставил оба кулака к одному глазу
одновременно... Что тут произошло! Мальчик закричал, бро¬
сил стекла, закрыл глаза руками и убежал в глубину комнаты.
Ему показалось, что башня ратуши, на которую он посмотрел
через две линзы, шагнула ему навстречу. Это было похоже на
колдовство.
Но можете ли вы, читатель, представить себе мальчишку,
который при слове «колдовство» не попробует произвести экс¬
перимент еще раз? Короче говоря, скоро уже целая ватага при¬
ятелей юного Липперсгея рылась в испорченных при шлифовке
линзах, то и дело поднося их к глазам. Мастер Липперсгей хо¬
тел сначала поколотить сорванцов, растаскивающих его стекла,
но скоро и сам присел на корточки рядом с ними, подбирая
линзы, которые столь удивительно делали далекие предметы
близкими.
Прошло несколько дней — и он явился в магистрат. В ру¬
108
ках у мастера свинцовая труба со вставленными в нее линзами.
Этот удивительный снаряд позволял созерцать отдаленные пред¬
меты так, как если бы они находились совсем рядом. Липпер-
сгей предложил продать городским властям «свое изобретение».
Миддельбургские купцы охотно глядели в трубу, размахивали
широкими рукавами, но признать автором изобретения Лип-
персгея отказывались. Один из них вспомнил, что читал нечто
о подобном снаряде у английского философа Роджера Бэкона.
Другой уверял, что такое же изобретение описано в книге италь¬
янского мага и чародея Порты.
Липперсгей много раз пытался запатентовать и продать тру¬
бу то голландским Генеральным штатам, то принцу Морицу
Оранскому. Однако патента так и не получил. Скоро в сосед¬
них городах объявились и другие оптики, претендующие на честь
изобретения зрительной трубы. Слухи о голландском изобре¬
тении покатились по всей Европе, обрастая невероятными под¬
робностями и искажениями.
ПЕРВЫЙ ТЕЛЕСКОП ГАЛИЛЕЯ
Профессор Падуанского университета Галилео Галилей по¬
лучил в письме от венецианского посланника из Парижа опи¬
сание действия удивительного снаряда для разглядывания уда¬
ленных предметов. Несмотря на то что автор письма никаких
подробностей не описывал, Галилей загорелся идеей. После
нескольких неудачных попыток он подобрал две линзы — вы¬
пуклую и вогнутую, труба его стала в три раза приближать изо¬
бражения предметов. Надо отдать должное падуанскому про¬
фессору: если он брался за какое-то дело, то доводил его до
конца. Одна попытка, другая — и он научился изготовлять тру¬
бы с тридцатикратным увеличением.
В те годы Галилео Галилей был молод, полон сил и энер¬
гии. Широкая эрудиция и огненная страсть в спорах и диспу¬
тах, из которых он почти всегда выходил победителем, сниска¬
ли ему любовь и уважение студентов. Остроумие и злой язык
способствовали популярности среди падуанских богачей. А вы¬
сокий рост, рыжая борода и веселый нрав делали профессора
желанным кавалером. Вот разве что благочестия в нем было
маловато. Недоставало почтения к признанным авторитетам
Аристотеля и отцов Церкви, да хвастаться своими успехами мо¬
лодой профессор не уставал никогда. Впрочем, на последнее
109
он, пожалуй, имел право. К
1609 году Галилей сделал уже
немало. И хотя славу его со¬
ставляли пока еще блестящие
лекции да победы на диспутах,
в бумагах падуанского профес¬
сора лежало много работ, ко¬
торые спустя годы заложат ос¬
новы физики как науки в со¬
временном смысле этого сло¬
ва. Но это все в будущем. По¬
ка же, оценив возможности
зрительного прибора, Галилей
развил бурную деятельность.
Он захватил с собою лучшую
трубу и отправился в Вене¬
цию. Здесь, на башне Свято¬
го Марка, падуанский профес-
Галилео Галилей сор устроил многочисленные
(1564—1642) демонстрации своего инстру¬
мента, предлагая знатным венецианцам разглядывать появляю¬
щиеся из морской дали суда.
Как все ученые люди того времени, Галилей занимался и
астрономией. Правда, бесконечные скрупулезные уточнения
звездных координат не особенно вдохновляли пылкого италь¬
янца. Вот если бы открыть нечто удивительное!.. Однажды ему
пришла в голову мысль направить трубу на небо. Прежде всего —
на луну. Со времен Аристотеля принято было считать, что наш
спутник должен иметь гладкую и ровную поверхность, как и
остальные планеты. Ведь небесные тела — суть тела идеаль¬
ные. То, что он увидел, превзошло все ожидания. «Луна по¬
добна Земле, на ней есть моря и горы, горные хребты и уще¬
лья», — записывает Галилей в журнал наблюдений. Это было
невероятно. Это разрушало вековое представление об идеаль¬
ной природе небесных тел. Это было в духе Галилея и рождало
жаркие дискуссии.
— Луна — шар! — возражал один из ученых монахов, посто¬
янный противник Галилея в научных спорах. — Гладкий шар!
А наблюдаемые в бесовский снаряд горы и впадины на самом
деле заполнены прозрачным материалом...
— Превосходство подобной идеи признаю, — отвечал ост¬
роумный Галилей, — но почему не продолжить ее, предполо-
110
Телескоп Галилея
жив, что из того же прозрачного и не¬
видимого глазу материала высятся на
Луне горы, в десять раз превосходящие
те, что видны в телескоп?..
Да, это был телескоп, именно теле¬
скоп! Первый в мире, в истории чело¬
вечества и астрономии инструмент, от¬
крывший новую страницу в науке о не¬
бе Земли. Именно телескоп дал тот тол¬
чок, который был необходим в XVII ве¬
ке для вспышки нового интереса к ми¬
ру звезд.
Мысль направить зрительную трубу
на небесные объекты пришла в голову
не одному Галилею. Но только упря¬
мый падуанец настойчиво исследовал
предмет за предметом, широко опове¬
щая публику о своих успехах.
Сначала он описывал результаты на¬
блюдений в письмах, которые рассы¬
лал знакомым. Но в марте 1610 года выходит сочинение Гали¬
лея «Звездный вестник». Автор сообщил читателям столь уди¬
вительные сведения, что они вызвали настоящую бурю в уче¬
ном мире. Например, направив телескоп на знакомые созвез¬
дия, Галилей обнаружил в них еще множество звезд, слишком
слабых для того, чтобы их можно было разглядеть невооружен¬
ным глазом. А многие туманные пятна в Млечном Пути распа¬
дались в телескопе на звездные скопления. Сейчас вы скажете:
«Ну и что же здесь особенного, просто звезды находятся не на
одинаковом расстоянии от Земли. И чем сильнее телескоп, тем
глубже проникает глаз в космические дали и тем больше звезд
оказывается в поле зрения астронома». Но так мы говорим сегод¬
ня. Галилей же наблюдал небо более трехсот лет назад. Тогда
считали, что мир ограничен твердой аристотелевской сферой, шаг¬
нуть за пределы которой не решился даже Коперник. Иногда Га¬
лилею становилось даже страшно, когда он задумывался, к каким
выводам могут привести его открытия. Восторг наблюдений
сменялся тяжелыми раздумьями.
7 января 1610 года Галилей направил телескоп на Юпитер.
К своему удивлению, он заметил совсем рядом с планетой че¬
тыре слабенькие звездочки, расположенные в одну линию с
ней. На следующую ночь положение звездочек изменилось, и
in
Галилей понял, что перед ним спутники далекой планеты. Из
ночи в ночь наблюдал он положение новых небесных тел, и
когда периоды их обращений стали ему ясны, опубликовал ре¬
зультаты наблюдений.
Это открытие было значительным не только само по себе.
Оно говорило о том, что Земля не единственный центр движе¬
ния во Вселенной! Значит, еще раз можно утверждать, что Ари¬
стотель и Птолемей ошибались, а прав был Коперник...
Спутники Юпитера стали настоящей сенсацией среди сто¬
ронников нового учения и вызвали переполох в стане привер¬
женцев Аристотеля. Ведь система Юпитера была так похожа на
еретическую систему Коперника... Не сговариваясь, профес¬
сора философии Падуанского университета объявили Галилею
войну. А он будто и не замечал растущей ненависти и еще
смелее, горячо пропагандировал учение Коперника. Послушать
его лекции приезжают даже из других городов. Иногда его вы¬
ступления собирают такую массу слушателей, что желающие не
вмещаются в самой большой аудитории университета. И тогда
Галилей читает под открытым небом.
Слава его растет, но обстановка в Падуанском университете
становится все более напряженной. И в этот момент, очень
кстати, герцог Тосканский предлагает ему должность «первого
философа и математика» при своем дворе. Почетная служба,
хороший оклад и почти никаких обязанностей. Галилей согла¬
шается. Он бросает Венецианскую республику, покидает Па¬
дую и переселяется снова на родину, в Пизу, входившую в ве¬
ликое государство Тосканское. Теперь ученый жаждет покоя.
У него большие замыслы. Накопленные результаты нуждаются
в обработке. Первое время открытия Галилея сыплются как из
рога изобилия. Он наблюдает Венеру, видит странные высту¬
пы по бокам Сатурна, пишет, читает лекции и доклады.
Но скоро в Пизе на него обрушивается череда неприятно¬
стей. В отличие от Венецианской республики, Католическая
церковь крепко держала великое герцогство в своих руках. Ра¬
боты Галилея вовсе не по нраву теологам — сторонникам ста¬
рой философии. Да и слава, и близость ко двору, и милость
герцога неизбежно порождают врагов. Одни делают вид, что
не верят в его открытия, другие пытаются доказать, что все это
уже было сделано раньше другими. Научные споры переходят
в личные ссоры. При этом ни Галилей, ни его противники не
скупятся на эпитеты, и едкий сарказм переходит порой в гру¬
бую брань. Таков был век...
112
В 1612 году Галилей опубликовал сообщение об открытых
на Солнце пятнах. Немецкий астроном Христофор Шейнер пы¬
тался доказать, что это неизвестные планеты, проходящие пе¬
ред сверкающим ликом «идеального» небесного тела.
Галилей блестяще опроверг его доводы. После этого Шей¬
нер сам стал внимательно наблюдать за Солнцем, проектируя
его изображение через телескоп на стену, и сделал несколько
любопытных открытий. Галилей заявил, что Шейнер украл их
у него. Разгорелась ссора, сделавшая ученых заклятыми врага¬
ми. А так как Шейнер был иезуитом, то эта ссора усилила
враждебное отношение могущественного ордена к Галилею.
В 1612 году в Италии появились первые трактаты, доказы¬
вающие, что существование спутников Юпитера, равно как и
другие Галилеевы наблюдения, противоречит Священному Пи¬
санию. А три года спустя инквизиция получила тайный донос
на «первого философа и математика при великом герцоге Тос¬
канском». Чтобы оправдаться, Галилей в 1616 году едет в Рим.
В папском дворце собираются богословы, так называемые «под¬
готовители судебных дел инквизиции» для обсуждения и испы¬
тания Коперниковой доктрины, а затем издают эдикт, запре¬
щающий проповедовать взгляды Коперника. Галилея предуп¬
редили. Это был первый официальный запрет. Но Галилей не
отказался от своих взглядов. Только стал осторожнее. Лишен¬
ный права проповедовать учение Коперника, он направил свою
критику против Аристотеля.
Галилей принимается за работу над большим астрономиче¬
ским трактатом «Разговор о двух главных системах мира, Птоле¬
меевой и Коперниковой». В этой работе настолько убедитель¬
но доказываются преимущества Коперникова учения, а папа,
выведенный под личиной простоватого неудачника Симпли-
чио, сторонника аристотелевской концепции, выглядит таким
дураком, что гром не замедлил грянуть. Папа обиделся. Этим
воспользовались враги Галилея — и ученого вызвали теперь уже
в суд...
Вы, конечно, знаете, читатель, чем окончилось это судили¬
ще. Дух семидесятилетнего Галилея был сломлен. В 1635 году
он отрекся «от своего еретического учения». Ученый Галилей
не был героем. Он признал себя побежденным. Но в истории
науки он остался великим ученым, а суд над Галилеем, даже по
выражению приверженцев католической религии, «был самой
роковой ошибкой, которую когда-либо допускали церковные
власти относительно науки».
из
ТЕЛЕСКОПЫ, ТЕЛЕСКОПЫ
В середине XVII века «телескопическая лихорадка» захва¬
тила всех. В городах линзы шлифовали в домах ремесленников
и купцов, дворян и вельмож. Изготовление телескопов стало
модным. А наблюдение неба — просто необходимым занятием
каждого более или менее образованного человека. Теперь люди
могли не просто следить за перемещением по небу блуждающих
звезд, но рассматривать подробности строения Луны, наблю¬
дать планеты вместе со спутниками. Правда, первое время та¬
кие исследования требовали от наблюдателя массы усилий. Пло¬
хое качество шлифованных линз давало вместо светящейся точ¬
ки мутное расплывчатое пятно, окруженное вдобавок цветным
ореолом. Так что для того, чтобы увидеть в мутных оспинах на
лике Луны горы, надо было иметь настойчивость, зоркие глаза
и очень пылкое воображение. Особенно много настойчивости
требовалось при наблюдении планет. В окулярах первых теле¬
скопов помещался очень небольшой участок звездного неба,
или, как говорят специалисты, «угол зрения инструментов был
чрезвычайно мал». Только успеет наблюдатель нацелиться на
выбранную планету и закрепить трубу, — глядь, а объект на¬
блюдения сбежал из поля зрения. Нужно снова его разыски¬
вать, ловить...
В середине XVII столетия шлифовкой линз и устройством
телескопов увлекся сын богатого голландца Кристиан Гюйгенс.
В самые юные годы Кристиан уже поражал окружающих свои¬
ми математическими способностями. Будучи совсем молодым
человеком, он теоретически нашел наилучшую форму линз.
Получалось, что для уменьшения искажений кривизна поверх¬
ности одной линзы должна быть в шесть раз меньше, чем у
другой. Но вот беда: оптики в то время еще не научились шли¬
фовать линзы с заданной кривизной.
Выход оставался один: собирать телескопы из большого ко¬
личества слабых, но дающих хорошее изображение линз. Так
появились первые длинные телескопы.
Первый инструмент, который построил Кристиан Гюйгенс
вместе с братом, имел 12 футов в длину. Это примерно три с
половиной метра. А отверстие его было всего 57 миллиметров.
То есть в шестьдесят раз меньше длины.
И хотя в этот инструмент, по свидетельству современников,
яркая звезда казалась наблюдателю «расплывчатым пятном с
исходящими из него голубоватыми лучами», Гюйгенс с его по¬
114
мощью открывает спутник Сатурна. Кроме того, он смутно ви¬
дит у планеты те же странные выступы по бокам, о которых
некогда писал Галилей. Чтобы разглядеть загадочные образо¬
вания Сатурна, братья Гюйгенсы берутся за постройку еще бо¬
лее длиннофокусного телескопа. Его размеры должны быть
23 фута. Такую длинную трубу уже трудно подвешивать к стол¬
бам, еще труднее ее поворачивать и наводить. Но Гюйгенс не
сдается и в конце концов открывает кольцо Сатурна. Правда,
поначалу поверили его сообщению немногие.
Скоро, чтобы облегчить конструкцию телескопа, вместо труб
стали делать легкие рамы из деревянных планок. На рамах ук¬
репляли объектив и окуляр, а в промежутке ставили диафраг¬
мы. Посмотрите на рисунок. Мы взяли его из книги большого
любителя астрономии, гданьского бургомистра Яна Гевелия,
Исполинский телескоп XVII столетия
115
изданной в 1670 году. Здесь как раз изображен такой «воздуш¬
ный» телескоп. Телескопы с рамами подвешивались на высо¬
ких мачтах при помощи многочисленных канатов. Судите са¬
ми, легко ли было управлять ими.
Длина телескопа продолжала расти. Она достигла сначала
20, потом 30, даже 40 и более метров. Пришлось отказаться от
рам. Объектив в небольшой оправе укрепляли на крыше зда¬
ния или на специальной вышке. Наблюдатель же, с окуляром
в руках, старался расположиться так, чтобы желаемое светило
оказалось в створе с объективом и окуляром. Добиться этого
удавалось только исключительно ловким людям. В общем, то,
что с такой техникой удавалось производить наблюдения и де¬
лать важные открытия, поистине достойно удивления и восхи¬
щения.
Однако какие бы цирковые чудеса ловкости ни проявляли
наблюдатели, недостатки телескопов они обойти не могли. Не
следует забывать, что и стекло для линз отлить не так-то про¬
сто. То пузырьки, то какая-то муть... Больше всего досаждали
наблюдателям оптические ошибки, свойственные даже самым
лучшим линзам. Одна из них заключалась в том, что изображе¬
ние светящейся точки непременно размывалось в пятно боль¬
шего или меньшего диаметра. Вторая — в том, что размытое
изображение любой белой звезды казалось в окуляре линзового
телескопа — рефрактора1 — разноцветным.
После того как утихли первые восторги по поводу новых
возможностей, открытых телескопами, наблюдатели всерьез за¬
думались над качеством изображения.
Оптикам было известно, что увеличивать могут еще и вог¬
нутые зеркала, не имеющие недостатков, свойственных лин¬
зам. Правда, никто не умел в те годы делать хороших зеркал.
Тем не менее многим в голову приходила идея использовать
зеркало для телескопа-рефлектора1 2. В 1663 году шотландский
астроном Джеймс Грегори описал одну из схем зеркального
телескопа и даже вознамерился осуществить ее на практике, но
чума, свирепствовавшая в Лондоне, разогнала членов Коро¬
левского общества и не позволила Грегори соорудить инстру¬
мент. Лишь в 1667 году эпидемия утихла и ученые джентльме¬
ны вернулись в Лондон. Начинает свою работу Тринити-кол¬
1 Рефракция — преломление световых лучей, рефрактор — телескоп, в кото¬
ром изображение получается в результате преломления света линзами.
2 Рефлектор — от латинского слова «reflectere» — «отражать» — телескоп, в
котором изображение получается отражением световых лучей вогнутым зеркалом.
116
ледж, младшим членом которого
избирают молодого бакалавра Иса¬
ака Ньютона, но он настолько
скверно читает лекции, что студен¬
ты предпочитают их не посещать,
и у молодого преподавателя оста¬
ется много свободного времени.
Тогда-то Ньютон, знакомый с те¬
оретическими предположениями
Грегори, разрабатывает собствен¬
ную схему и конструкцию зеркаль¬
ного отражательного телескопа-ре¬
флектора.
Надо сказать, что в те годы
сплав из шести частей меди и двух
частей олова, который назывался
зеркальной бронзой и служил ма¬
териалом для зеркал, быстро туск¬
нел и требовал переполировки.
Это совсем не годилось для теле¬
скопов. Ньютон немало времени
многочисленных опытов ему удалось получить зеркальный сплав,
более блестящий, стойкий и легче поддающийся полировке.
Через год работы молодой бакалавр показывает коллегам пер¬
вую модель — крошечный инструмент с зеркалом из зеркаль¬
ной бронзы, диаметром примерно 2,5 сантиметра. И хотя ре¬
флектор Ньютона имел размеры игрушки, увеличивал он в со¬
рок один раз. В него можно было разглядеть даже спутники
Юпитера.
Окрыленный успехом бакалавр, нет, теперь уже магистр,
строит второй инструмент, побольше. И в 1671 году посылает
его в дар королю. Через четыре месяца Ньютона избирают чле¬
ном Королевского общества.
Примерно с середины XVII столетия в астрономии наступа¬
ет период совершенствования инструментов и методов наблю¬
дения. Снова наблюдатели уточняют таблицы движения пла¬
нет. Ян Гевелий издает прекрасно иллюстрированную «Селе¬
нографию» — описание Луны, вводит первые названия осо¬
бенностей лунного рельефа. Люди с удивлением знакомятся
с лунными Альпами, с морем Ясности и морем Спокойствия.
Из идеального аристотелевского тела Луна окончательно пре¬
вратилась в планету, подобную Земле. Гевелий сделал пер¬
117
вый систематический обзор всех наблю¬
даемых до него комет и составил ката¬
лог и атлас 1 500 звезд. Интересно, что
поверхность Луны Гевелий рассматри¬
вал в телескоп, но от наблюдения звезд
с помощью нового инструмента отказы¬
вался категорически, считая его слишком
неточным. Для определения координат
светил он пользовался старинным квад¬
рантом, к которому лишь значительно по¬
зже приспособил небольшую зрительную
трубу. Каждый день приносил астроно¬
мические новости и открытия.
Ян Гевелий с женой Астроном Джованни Доменико Кас-
наблюдают небо сини, работавший в Париже, открыл
вращение Марса и Юпитера — еще од¬
но доказательство землеподобности небесных тел.
Но если планеты землеподобны, не есть ли это подтверж¬
дение опять-таки Коперниковой теории?
По сути дела, изобретение телескопов не только сильно про¬
двинуло наблюдательную астрономию, но и заложило фунда¬
мент будущей науки о физической природе небесных тел — ас¬
трофизики, а также науки, исследующей проблемы происхож¬
дения и развития небесных тел — космогонии.
Наступило время, когда людям понадобился закон, объяс¬
няющий движение планет...
НЬЮТОН И ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
В 1665—1666 годах в Лондоне, как мы говорили, свирепст¬
вовала чума, и Ньютон много времени проводил на ферме в
Вулсторпе. Ему было всего двадцать четыре года, но историки
считают, что именно в это время Ньютон задумался о причинах
тяжести, а следовательно, и о движении планет и их спутни¬
ков. Мысли эти привели его к созданию великого закона все¬
мирного тяготения...
Закон всемирного тяготения сегодня известен каждому
школьнику. Знают все и анекдот об упавшем яблоке, которое
якобы явилось причиной открытия великого закона.
Но как связать падение яблока со всемирным тяготением?..
Рассказ о яблоке имеет некоторую степень достоверности.
118
Современник Ньютона Стекелей писал в конце жизни: «После
обеда погода была жаркая, мы перешли в сад и пили чай под
тенью нескольких яблонь; были только мы вдвоем. Между про¬
чим, сэр Исаак сказал мне, что точно в такой же обстановке он
находился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготе¬
нии. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погру¬
зившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал
он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли? Дол¬
жна существовать притягательная сила в материи, сосредоточен¬
ная в центре Земли. Если материя тянет другую материю, то дол¬
жна существовать пропорциональность ее количеству. Должна,
следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы на¬
зываем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной...»
«Этот рассказ мало кому был известен, — пишет академик
Вавилов, — но зато весь мир узнал похожий на анекдот пересказ
Вольтера, слыхавшего об этом случае от племянницы Ньютона».
Вольтеровский анекдот имел успех. А вскоре после смерти
Ньютона предприимчивые наследники стали показывать и яб¬
лоню, явившуюся, так сказать, первопричиной открытия ве¬
ликого закона.
А теперь, прежде чем мы попытаемся одним глазком загля¬
нуть в творческую лабораторию вели¬
кого ученого, давайте вспомним со¬
временную формулировку закона все¬
мирного тяготения: «Всякие два тела
притягиваются друг к другу с силой,
прямо пропорциональной произведе¬
нию их масс и обратно пропорцио¬
нальной квадрату расстояния между
ними». На языке математики то же
самое можно записать значительно
короче Л—^Цгде F — сила притяже¬
ния, М] и М2 — массы притягиваю¬
щихся тел, г2 — квадрат расстояния
между тяготеющими массами. Если
ввести коэффициент пропорциональ¬
ности к, то формула получит совсем
привычный вид:/г=А-!^Д'акой мы ее
видим в учебниках. Кажется, все так Исаак Ньютон
просто, правда? Но это только тог- (1643—1727)
119
да, когда закон открыт, когда к нему все привыкли, если и в
голове ни у кого не умещается мысль, что было время, когда лю¬
ди не знали такого простого и замечательного правила. Впрочем,
ни одна теория не строится на пустом месте. После этой фразы
мы и оказываемся прямо на пороге творческой лаборатории. О
чем же знал Ньютон, размышляя над взаимной связью небесных
тел? И что в этом направлении было сделано до него?
Помните «законодателя небес» Иоганна Кеплера? Три его за¬
кона произвели переворот во взглядах на Вселенную, заставили
отказаться от привычного представления о планетных орбитах как
правильных окружностях, разрушили представление о планетных
сферах. Законы Кеплера просто и точно описывали движения
небесных тел, но... в этих законах автор ни словом не обмолвился
о причинах такого движения. Между тем мысли ученых людей
XVII века все чаще и чаще обращались к такому вопросу: какая же
это сила действует на планеты, заставляет их сворачивать со сво¬
бодного прямолинейного пути и двигаться по эллипсам вокруг
Солнца? В чем кроется причина этой силы? Какова природа ее?..
Сам Кеплер искал первопричину в Солнце. Силы, исходя¬
щие из могучего светила, должны были, по его мнению, под¬
талкивать планеты. О природе этой «солнечной силы» астро¬
ном не задумывался. Со времен древних философов небо счи¬
талось чуждым земле миром и его законы не имели ничего об¬
щего с земными. Лишь после того как Галилей открыл закон
инерции, объединивший движение тел в мировом пространст¬
ве и на земной поверхности, древняя точка зрения оказалась
несостоятельной. Люди увидели, что земные и небесные явле¬
ния подчиняются единым правилам. А не означало ли это, что
и природа их была одной и той же?
Чтобы поддержать идею о единстве мира, надо было найти
механизм действия небесных сил, схожий с каким-то явлением
на земле. И вот французский естествоиспытатель и философ
Рене Декарт (1596—1650) выдвигает гипотезу о существовании
вихрей в мировом эфире. Подобно тому как знакомые всем
вихри на земле увлекают в своем движении пыль и сухие лис¬
тья, могучие вихри эфира вовлекают в свое движение небесные
тела. Гипотеза Декарта давала наглядную картину и пользова¬
лась в свое время большой популярностью. Но и в ней ни сло¬
ва не говорилось о том, какая это сила, — вихри, и все. Прав¬
да, многие догадывались о том, что главную роль здесь должны
играть силы притяжения. Существовала очень любопытная ги¬
потеза итальянского натуралиста Джованни Борелли (1608—
120
1679). Одно время он изучал движение спутников Юпитера и
пришел к выводу, что движение небесных тел объясняется взаи¬
модействием двух сил: одной — направленной к центру враще¬
ния, и другой — от центра. Предположим, рассуждал Борелли,
что планета находится на таком расстоянии от Солнца и движется
с такой скоростью, что стремление от центра (сегодня мы назы¬
ваем его «центробежной силой») меньше силы притяжения. Тог¬
да планета начнет приближаться к светилу по спирали, пока обе
силы не уравновесятся. Но вот по инерции, открытой Галилеем,
планета проскочила нейтральную орбиту и подошла к Солнцу бли¬
же положенного. Тогда сохранившаяся скорость движения заста¬
вит центробежную силу преодолеть притяжение. И планета снова
начнет удаляться от светила по спирали...
В гипотезе Борелли нет ни строчки математических доказательств.
Он просто предполагает существование силы притяжения и из нее
логически выводит криволинейное движение планеты.
Ньютон знал об этой гипотезе. Но отсутствие математики,
отсутствие количественного анализа его не удовлетворяло. «Ги¬
потез не изобретаю», — любил повторять английский ученый.
Он только кратко формулировал результаты наблюдаемого дей¬
ствия. И эти формулировки, выведенные с помощью логики и
математических расчетов, становились законами.
Работая над вопросами тяготения, Ньютон много внимания
уделял теории движения Луны. Это очень сложная математи¬
ческая задача, решить которую нужно было принципиально.
«Что удерживает Луну от падения на Землю и какая сила дви¬
жет ею по орбите?» Ученый думал упорно и в конце концов
понял, что никакой силы для движения тела в пустоте прила¬
гать не нужно. Сила нужна не для того, чтобы планеты двига¬
лись вообще, а лишь для того, чтобы искривить траекторию их
движения! То есть Луна в своем движении вокруг Земли должна
постоянно испытывать ускорение в сторону нашей планеты.
Иначе говоря, двигаясь свободно, прямолинейно в пространст¬
ве, Луна все время под действием какой-то силы падает на Зем¬
лю. Падает, но никак не может упасть. А откуда берется эта
сила? Вот тут-то и пришла очередь яблока.
Если Земля притягивает яблоко, заставляя его падать на по¬
верхность планеты, то Луна то же яблоко. И Ньютон предпо¬
ложил, что именно тяжесть или — более привычно — вес Луны
удерживает ее на орбите, не дает улететь в пространство. Даль¬
ше ход его рассуждений шел примерно в таком направлении:
если бы Луна находилась, как яблоко, совсем близко к поверх-
121
ности Земли, ускорение свободно¬
го падения у нее было бы такое же,
как у яблока (9,81 м/cei^). Но Лу¬
на — дальше. Какое же ускорение
должна она иметь на своей орби¬
те?.. Туг нужно было посчитать! Но
для точных расчетов требовались и
точные сведения об орбите Луны,
о периоде ее обращения... Нью¬
тон же наблюдениями не занимал¬
ся. Приходилось обращаться с
просьбами к королевскому астро¬
ному Флемстиду, который как раз
в это время скрупулезно наблюдал
движение нашего спутника. Одна¬
ко упрямый и желчный королев¬
ский астроном вовсе не был наме¬
рен потакать «причудам мистера
Эдмунд Галлей Ньютона», как он неоднократно
(1656—1742) выражался. Это приводило к ос¬
ложнениям и неприятным спорам.
Ньютон споров не любил. И тем не менее буквально ни один его
самостоятельный научный шаг не обходился без дискуссии.
Вопросы связи силы тяжести с законами Кеплера стояли в
центре внимания всего ученого общества того времени и вызыва¬
ли к себе весьма ревнивое отношение со стороны многих
джентльменов. Однажды астроном Галлей встретился в лондон¬
ской кофейне с архитектором Реном — строителем знаменитого
собора Святого Павла в Лондоне — и Робертом Гуком, физиком,
математиком, экспериментатором и теоретиком, которого вечно
обуревали тысячи идей, и ни одну из них он не доводил до конца.
Разговор зашел о науке, о научных проблемах. Оказалось, что все
трое отдали немало времени и сил одной и той же задаче — дока¬
зательству, что под действием силы тяжести, убывающей об¬
ратно пропорционально квадрату расстояний, движение небес¬
ных тел должно совершаться по эллиптическим орбитам. Но
никто успехом похвастаться не мог. Тогда Рено, самый бога¬
тый из всех троих, чисто в английском вкусе, предложил на
пари выплатить премию тому, кто решит проблему.
Как-то, зайдя к Ньютону, Галлей рассказал тому о споре и
о пари, заключенном в кофейне. А когда через некоторое вре¬
мя случай снова привел молодого астронома в Кембридж, Нью-
122
Опыт с пушечным ядром в XVII в.
тон сообщил ему, что
решение задачи у него
в руках. И ровно через
месяц Галлей получил
от Ньютона рукопись
краткого «мемуара» с
объяснением решения.
Зная расстояние от Зем¬
ли до Луны и ускорение
силы тяжести на повер¬
хности нашей планеты,
Ньютон нашел ускоре¬
ние Луны. Сравнив его с точными наблюдениями Флемстида, 011
убедился, что его результат весьма близок к истине.
По просьбе Ньютона «мемуар» этот не был напечатан в жур
нале Королевского общества, но его зарегистрировали на слу
чай споров о приоритете.
Год спустя после появления мемуара «О движении», в боль
шой степени благодаря убеждениям и уговорам Галлея, появилась
сначала рукопись, а затем и первая книга манускрипта, назван
ного Ньютоном «Математические начала натуральной философии».
— Сэр Исаак разработал руду, которую я откопал, — ядо
вито, хотя и не без горечи заметил Флемстид.
— Если он откопал руду, то я смастерил из нее золотое
кольцо, — отпарировал Ньютон, который, несмотря на нелю
бовь к спорам, еще меньше любил, когда о его работе отзыва
лись без должного уважения и последнее слово в дискуссии ос¬
тавалось за противником.
Ньютоновские «Начала» были удивительной книгой. «По
убедительности аргументации, подкрепленной физическими
доказательствами, книга эта не имеет себе равных во всей исто
рии науки, — пишет Джон Бернал. — В математическом отно¬
шении ее можно сравнить только с «Элементами» Евклида, а
по влиянию на идеи того времени — только с «Происхождени¬
ем видов» Дарвина.
Решающий вывод о том, что сила, заставляющая тела падать
на Землю, и сила, заставляющая Луну обращаться вокруг нашей
планеты, одна и та же, имел большое философское значение.
Три основных закона механики и закон всемирного тяготе
ния оказались универсальными для земли и для неба. Это еще
раз подчеркивало единство мира, который некогда делился фи¬
лософами на две несовместимые части — земную и небесную.
123
И все-таки теория всемирного тяготения не сразу завоевала
всеобщее признание. Во Франции, да и в самой Англии, еще
долгое время пользовались учебниками, построенными на взгля¬
дах Декарта.
Ньютон пришел к решению нескольких чрезвычайно интерес¬
ных задач. Во-первых, что на Луну действует не только земное
притяжение. Многие силы отклоняли ее с пути равномерного
кругового движения. Так, при новолунии наш спутник на рас¬
стояние диаметра орбиты ближе к Солнцу, чем при полнолунии.
Значит, сила солнечного притяжения меняется, и это ведет к за¬
медлению и ускорению движения Луны в течение месяца. Кроме
того, зимой Земля ближе к Солнцу, чем летом. Это тоже влияет
на скорость движения Луны, но уже с годичным периодом.
Изменение солнечного притяжения меняет эллиптичность
лунной орбиты, отклоняет ее плоскость, заставляя ее медленно
вращаться.
Разработать теорию движения Луны полностью, во всех дета¬
лях, то есть рассчитать траекторию нашего спутника с учетом при¬
тяжения не только Земли, но и Солнца, значило решить знамени¬
тую в истории астрономии «проблему трех тел», сыгравшую ог¬
ромную роль в развитии и становлении теоретической «астроно¬
мии тяготения», названной впоследствии «небесной механикой».
Но решить «задачу трех тел» Ньютон не смог. Ньютон заново чет¬
ко сформулировал условия «задачи двух тел». Он доказал, что
«под действием силы взаимного тяготения, изменяющейся обрат¬
но пропорционально квадрату расстояния, одно тело будет опи¬
сывать вокруг другого конические сечения — эллипс, параболу
или гиперболу, в зависимости от начальной скорости».
Доказательство это он сформулировал, "наблюдая за поведе¬
нием «маленьких лун», то есть баллистических снарядов. Если
установить пушку на вершине горы и посылать из нее снаряды
параллельно земной поверхности, то снаряд малой массы летит
медленно и падает, как нам покажется, на поверхность по па¬
раболе, фокус которой находится близко к вершине горы. На
самом же деле траектория падения снаряда — эллипс, второй
фокус которого в центре Земли.
Если увеличить массу снаряда и скорость, он полетит вок¬
руг Земли по круговой орбите, как Луна, став спутником на¬
шей планеты. Если начальную скорость полета еще и еще уве¬
личивать, траектория снаряда будет представлять собой после¬
довательно сначала эллипс, с ближайшим фокусом в центре
Земли, потом гигантскую параболу и наконец гиперболу. В
124
последнем случае снаряд навсегда покинет Землю и уйдет в кос¬
мическое пространство. Скорость «убегания» нетрудно рассчи¬
тать. И вы, конечно, сами понимаете, насколько такие расче¬
ты важны в наше время.
Решил Ньютон и другую, чрезвычайно интересную задачу.
Он сравнил силу притяжения одних тел другими с силой при¬
тяжения Луны Землей и узнал, например, во сколько раз Сол¬
нце или Юпитер тяжелее Земли. Он оценил массы Солнца и
всех известных ему планет и их спутников в единицах массы
нашей планеты! Это было замечательным достижением гени¬
ального ученого.
Не все идеи Ньютона получали безоговорочное признание.
Интересен спор, который возник между английскими и фран¬
цузскими астрономами по поводу формы Земли. Начался он с
того, что в 1671 году французская астрономическая экспедиция
отправилась к экватору, чтобы в условиях темного безоблачно¬
го неба наблюдать звезды. Но славу экспедиции принесло дру¬
гое, совершенно случайное открытие. Для измерений времени
при наблюдениях астроном Рише — один из членов экспеди¬
ции — захватил с собой из Франции маятниковые часы. При¬
быв в Кайенну, Рише заметил, что часы стали отставать в сутки
на две минуты. Пришлось укоротить маятник. Однако по воз¬
вращении в Париж часы «побежали», опережая истинное вре¬
мя опять на две минуты. Рише задумался и пришел к выводу,
что на экваторе центробежная сила уменьшает тяготение.
Ньютон не мог согласиться с таким утверждением. Зная
радиус Земли и скорость ее вращения, центробежную силу не¬
трудно вычислить. Она получалась значительно меньшей, чем
нужно для объяснения опыта с маятником.
Обдумывая этот вопрос, Ньютон произвел мысленный экс¬
перимент. «Предположим, — говорил он себе, — что у нас
есть две шахты. Одна — от полюса к центру Земли, другая — от
экватора к центру. Заполним обе шахты водой. Однако, по¬
скольку Земля вращается, на экваторе действует еще и центро¬
стремительная сила. Значит, вес воды в экваториальной шахте
должен быть больше, чем в полярной. А это значит, что и воды
там должно быть больше. Но если обе шахты — от поверхности
до центра, следовательно, радиус Земли по экватору должен
быть больше радиуса полярного». Ньютон подсчитал разницу
и получил примерно 24 километра1. Это навело его на мысль,
1 По современным данным, разница между экваториальным и полярным ра¬
диусами Земли составляет чуть больше 21 километра.
125
что некогда, на заре возникновения, Земля была пластичной.
В результате вращения ее тело сплюснулось... С помощью та¬
ких же рассуждений доказал Ньютон и сплюснутость Юпитера.
Более того, поскольку гигантская планета вращается быстрее
Земли, то и сжата она у полюсов должна быть сильнее.
Примерно в то же время французские астрономы предпри¬
няли измерение дуги меридиана. Экспедиции вели работы на
разных широтах и в результате пришли к выводу, что Земля не
сплюснута у полюсов, а, наоборот, вытянута. Французы вооб¬
ще довольно долго не признавали взглядов Ньютона, отдавая
предпочтение философии своего соотечественника Декарта. В
конце концов, разногласия точек зрения зашли так далеко, что
вызвали насмешку остроумного Вольтера. Вот что писал Воль¬
тер в 1730 году в своих «Письмах из Лондона об английском»:
«Француз, который попадает в Лондон, обнаруживает, что
все совершенно изменилось в философии — точно так же, как
и во всем другом. Там он оставил заполненный мир, здесь —
нашел его пустым. В Париже вы видели Вселенную, напол¬
ненную круговыми вихрями из тончайшей материи, в Лондоне
вы ничего этого не видите. У французов давление Луны вызы¬
вает приливы на море, у англичан море притягивается к Луне...
Кроме того, вы можете заметить, что Солнце, которое во
Франции в это дело не вмешивается, здесь вносит в него свою
четвертую часть. У картезианцев1 все происходит благодаря дав¬
лению, которое, правда, само непонятно. У месье Ньютона
все происходит благодаря притяжению, причина которого из¬
вестна ничуть не лучше. В Париже Земле придают форму ды¬
ни, в Лондоне она сплюснута у полюсов».
Впрочем, этот сарказм не помешал Вольтеру в специальном
сочинении «Элементы философии Ньютона» блестяще расска¬
зать о сути ньютоновской теории и стать горячим пропаганди¬
стом идей Ньютона у себя на родине.
Для разрешения споров о форме нашей планеты понадоби¬
лись новые тщательные исследования и измерения Земли. Фран¬
цузская академия снарядила две новые экспедиции. Одну — в
Перу, другую — в Лапландию. Результаты их работ подтверди¬
ли правоту Ньютона.
1 Свои труды Декарт подписывал на латинский манер именем Картезий, по¬
тому и называли сторонников его учения — картезианцами.
Посвященная описанию триумфов и побед науки о звездах, а
также прославляющая «Платонов и быстрых разумом
Невтонов»
ТРИУМФ АСТРОНОМИИ
ТЯГОТЕНИЯ
ф
J азвитие телескопостроения и появление «Начал» Ньютона
заставили раздвоиться музу Уранию — покровительницу аст¬
рономии. С одной стороны, новые удивительные инструменты
позволяли человеку проникать глазом в такие дали, о кото¬
рых он не мог и мечтать раньше. С другой — законы и мате¬
матические методы Ньютона позволяли решать астрономи¬
ческие задачи, которые тысячелетиями дразнили астрономов,
считаясь неразрешимыми.
Особенно быстро в XVIII веке развивается астрономия в Ан¬
глии и Франции. Причем интересно отметить, что на родине
Ньютона этот период сла¬
вен значительными дости¬
жениями в области наблю¬
дательной астрономии, а не
теоретической, как следо¬
вало бы ожидать. После
смерти Ньютона его сооте¬
чественники, пребывая в
состоянии глубокого благо¬
говения, почти ничего не
сделали для развития идей
великого физика. В то же
время во Франции, про¬
никнутой взглядами и фи¬
лософией Декарта, наблю¬
дения отошли на второй
план — и возникла целая
плеяда блестящих теорети-
Старинное изображение
кометы Галлея
127
«Вестник ужаса».
Изображение кометы XVI в.
ков, продвинувших далеко вперед
«астрономию тяготения».
В 1758 году астрономы Евро¬
пейского континента ждали дав¬
но предсказанного появления ко¬
меты Галлея.
С незапамятных времен возни¬
кали на небе Земли удивительные
«косматые объекты». Яркая свер¬
кающая голова и длинный туман¬
ный хвост, уходящий всегда в сто¬
рону, противоположную Солнцу.
Такими видели и видят кометы
земные наблюдатели. Впрочем,
если верить летописям, раньше
кометы являлись людям и в дру¬
гих, гораздо более страшных об¬
личиях. Кометы издавна счита¬
лись «вестниками ужаса». Неожи¬
данное появление «косматого» небесного тела приводило в тре¬
пет. И многие писатели древности видели в кометах то мечи и
копья, то страшных драконов, разевающих ужасные пасти, а то
и окровавленные «отрубленные головы со всклокоченными бо¬
родами и стоящими дыбом волосами», которые светили мрач¬
ным, кроваво-красным, багровым или желтым светом.
По мнению большинства, кометы предвещали чаще всего
мор, голод и войну либо смерть короля или императора, при¬
водившую, как правило, тоже к войне, за которой в обратном
порядке шествовали перечисленные выше несчастья.
Против подобного суеверия выступали многие выдающиеся
ученые. «Да, кометы страшны, — писал замечательный фран¬
цузский ученый XVII столетия Гассенди, — но только вследст¬
вие нашей глупости. Мы самым бескорыстным образом выду¬
мываем предметы безотчетного страха и, не довольствуясь дей¬
ствительными своими бедствиями, прибавляем к ним еще во¬
ображаемые».
Выдающиеся астрономы Тихо Браге, Кеплер и Галилей счи¬
тали кометы не «чудесными явлениями», а небесными телами,
единожды пересекающими орбиты планет. Однако объяснить
их движение, возникновение и исчезновение никто не мог. И
вот Ньютон показывает, что кометы также подчиняются зако¬
нам тяготения и некоторые из них могут двигаться по эллипти-
128
ческим орбитам. Только
эти орбиты очень вытяну¬
ты. Эллиптическая орби¬
та кометы может быть
рассчитана, и время воз¬
вращения кометы можно
предсказать. А посколь¬
ку кометы сами по себе —
тела темные, видеть их
удается лишь тогда, ког¬
да они освещены Солн¬
цем. Вот и получается
впечатление внезапного
возникновения и исчез¬
новения комет на небе
Земли.
Вот что видели наши предки, наблюдая
комету в 1528 г.
Астроном Галлей еще
в 1680 и в 1682 годах на¬
блюдал кометы. Пользу-
ясь методом Ньютона, он определил орбиты нескольких изве¬
стных в истории комет, а в 1705 году издал «Очерк кометной
астрономии», в котором привел вычисления более чем двух де¬
сятков кометных орбит.
Занимаясь расчетами, Галлей был поражен сходством орбит
комет 1531, 1607 и 1682 годов. Кроме того, если вычесть из
времени каждого последующего визита год предыдущего...
1607—1531=76, 1682—1607=75, получается примерно одинако¬
вый период в 75—76 лет, с которым кометы посещали окрест¬
ности нашего светила. В летописи Галлей нашел упоминание
о том, что и в 1456 году над Англией тоже наблюдалась «хвоста¬
тая звезда». Он тут же подсчитал: 1531—1456... Получилось снова
75 лет. Тогда Галлей окончательно убедился, что все эти на¬
блюдения касаются одного и того же небесного тела, и пред¬
сказал, что где-то около 1758 года указанная комета вернется и
снова засияет на английском небе. Эту комету назвали его име¬
нем.
Французский ученый Алексис Клод Клеро (1713—1765) ре¬
шил изучить, как силы притяжения двух больших планет — Юпи¬
тера и Сатурна — должны действовать на орбиту кометы, про¬
ходящей неподалеку от них... Клеро долго считал. Вычисле¬
ния показали, что Юпитер задержит появление кометы. К этому
опозданию прибавится еще действие Сатурна. В конце концов
5 Царица неба
129
Клеро сообщил в академию, что прохождение кометой периге¬
лия (точки орбиты, ближайшей к Солнцу) можно ожидать 13 ап¬
реля 1759 года, плюс-минус один месяц. Весь астрономиче¬
ский мир, затаив дыхание, ждал первого сообщения о появле¬
нии кометы. И вот 25 декабря 1758 года простой любитель аст¬
рономии, некто Георг Палич из Саксонии, первым заметил в
темном небе долгожданную гостью, а 13 марта 1759 года, то
есть ровно за месяц до срока, предсказанного Клеро, комета
Галлея прошла через перигелий.
Это было блестящим триумфом ньютоновской теории, ве¬
ликолепным подтверждением правильности выведенных им за¬
конов. Астрономия из ранга искусства навсегда перешла в раз¬
ряд точных наук. А кометы, потеряв мистический ореол, стали
обыкновенными небесными телами — членами большого сол¬
нечного семейства.
Солнечная система, привлекавшая внимание математиков
и астрономов, состояла к тому времени уже из восемнадцати
признанных членов: самого Солнца, шести планет, десяти спут¬
ников и кольца возле Сатурна. Не считая пока комет, влияние
которых на небесные тела не учитывалось, законы Ньютона по¬
зволили изучить движения восемнадцати членов Солнечной си¬
стемы достаточно полно. Тем более соблазнительной казалась
задача: научиться вычислять положение планет для любого мо¬
мента времени в прошлом и будущем. При этом вычислять их
положения так, чтобы результаты расчетов полностью совпада¬
ли с наблюдениями. Теперь это уже была «задача многих тел»,
решение которой невероятно трудно. Немудрено, что самые
выдающиеся ученые брались за нее, соревнуясь в точности при¬
ближенного решения.
Еще Кеплер в свое время обратил внимание на то, что в дви¬
жениях Юпитера и Сатурна наблюдаются неправильности, кото¬
рые не поддаются объяснению. Позже многие исследователи до¬
казывали, что орбита Юпитера со временем уменьшается, а орби¬
та Сатурна — увеличивается. Это открытие ставило под сомнение
устойчивость Солнечной системы. Не собирается ли она через
определенный срок развалиться? Может быть, под действием на¬
капливающихся возмущений дальние планеты в конце концов ра¬
зорвут цепи тяготения и улетят прочь от Солнца? А ближние —
наоборот, упадут в раскаленную пучину светила?..
Для ответа на этот вопрос следовало прежде всего выяснить
причину неправильностей, обнаруженных в движениях. И если
они являются следствием взаимного притяжения светил, то по-
130
пытаться рассчитать их вели¬
чины, пользуясь законом
Ньютона.
За решение этих задач Па¬
рижская академия наук назна¬
чила премии. В те годы на¬
значение премий за решение
определенной задачи было
весьма распространенным ме¬
тодом поощрения ученых и
направления их усилий в нуж¬
ное русло.
Почти одновременно с
Парижской академией пре¬
миальный конкурс на реше¬
ние другой задачи — объяс¬
нения неравенства в движе¬
нии Луны — объявила Пе¬
тербургская академия. Лу¬
на постоянно была перед глазами астрономов, и точная тео¬
рия ее движения оставалась одной из важных забот.
Премии Парижской академии удостоился Леонард Эйлер
(1707—1783) — один из величайших математиков всех времен.
В двадцатилетием возрасте Эйлер принимает приглашение пе¬
реехать в Россию на должность профессора недавно учрежден¬
ной Петербургской академии наук. И с той поры не порывает
связей с этим научным учреждением до конца жизни. Эйлер
не обошел своим вниманием буквально ни одной области со¬
временной ему науки. Его открытия и достижения можно най¬
ти в астрономии и оптике, в теории движения жидкостей и
механике. Кроме солидных книг, он написал не менее восьми¬
сот научных статей, посвященных математике, астрономии и
физике.
Решение парижской задачи было выдающимся математиче¬
ским достижением, которым Эйлер прославил теорию Ньюто¬
на. Но это решение было все-таки не совсем точным. При¬
ближенный метод оставил лазейки для ошибок. Со временем
ошибки накапливались... По этой причине многие талантли¬
вые математики и астрономы снова и снова приступали к ре¬
шению той же проблемы. Лишь в 60-х годах нашего века рос¬
сийским математикам академику А. Н. Колмогорову и его уче¬
нику В. И. Арнольду удалось доказать, что Солнечная система
131
устойчива... почти для любых возможных траекторий планет.
Вы спросите: «Опять почти?» Увы, да! Из доброй сотни наудачу
взятых планетных орбит девяносто шесть будут полностью удов¬
летворять теореме Арнольда. А четыре... Для четырех вопрос
так и остается нерешенным.
Не меньше сил положено и на решение петербургской зада¬
чи. В результате конкурса удалось объяснить многие неравен¬
ства в движении нашего спутника. Но и здесь сказать, что тео¬
рия движений Луны построена полностью, окончательно и в
исследовании больше не нуждается, было бы неверно.
Триумфальное шествие законов Ньютона не закончилось
описанным периодом. Нельзя, говоря об астрономии тяготе¬
ния или небесной механике, обойти заключительный аккорд,
после которого действительно ни у кого не осталось сомнений
в величии ньютоновской теории.
К началу XIX века накопились у наблюдателей ошибки в
движении недавно открытой седьмой планеты Солнечной сис¬
темы — Урана. Создавалось такое впечатление, будто какое-то
еще одно неизвестное небесное тело то подгоняло Уран, увле¬
кая за собой, то притормаживало, когда оказывалось позади.
И вот молодой студент Кембриджского университета Джон Ка¬
уч Адамс (1819—1892) увлекся этой задачей. Два года он тру¬
дился не покладая рук и 21 октября 1845 года принес директору
Гринвичской обсерватории вычисленные значения элементов
орбиты неизвестной заурановой планеты. Но... Адамсу не по¬
везло. Директор был занят своей работой, да и не поверил он
тому, что вчерашний студент мог без ошибок проделать столь
емкую вычислительную работу. Ведь «обратную задачу» — най¬
ти планету по возмущениям, которые она производила, пока
никто до Адамса не решал...
В том же 1845 году тоже молодой французский ученый Ур-
бен Жан Жозеф Леверье (1811—1877) представил в Парижскую
академию наук два мемуара. В них он писал, что ни одна из
известных причин не может объяснить наблюдаемые возмуще¬
ния и что лишь внешнее тело может вызвать подобные отклоне¬
ния. Узнав об этом, в Кембридже забеспокоились. Одному из
наблюдателей поручили даже поискать планету, согласно ука¬
заниям Адамса. Однако, проведя четыре вечера в поисках, на¬
блюдатель ничего не обнаружил.
Наступило 31 августа 1846 года. Леверье в своем третьем
мемуаре дает расчет орбиты неизвестной планеты. Но фран¬
цузские астрономы-наблюдатели тоже отказались ее искать. Тог¬
132
да три недели спустя Леверье пишет письмо в Берлин профес¬
сору Иоганну Готфриду Галле: «Направьте телескоп в созвездие
Водолея в точку эклиптики с долготой 336° и в пределах одного
градуса от этого места вы найдете новую планету. Она девятой
звездной величины и имеет заметно различимый диск». 23 сен¬
тября 1846 года в Берлине стояла прекрасная погода. Аккурат¬
ный Галле в ту же ночь направил свой рефрактор в указанную
точку неба и... меньше чем в градусе от этой точки увидел «не¬
что», не указанное ни на одной звездной карте и имеющее «за¬
метно различимый диск». Новая планета была открыта. Она
получила имя бога морей — Нептуна.
Вот когда в Англии бросились проверять результаты наблю¬
дений по вычислениям Адамса! Какая досада! Оказалось, что
еще в июне наблюдатель трижды «засекал» Нептун своим инст¬
рументом, но по нерадивости упустил...
Честь открытия новой планеты осталась за Леверье, Галле
и... Ньютоном. Потому что это открытие поставило послед¬
нюю точку в «похвальном листе» астрономии тяготения, или,
правильнее теперь сказать, небесной механики. Да, ньютонов¬
ская «астрономия тяготения» выросла в большую, самостоя¬
тельную отрасль науки — «небесную механику». И если начало
ее касалось планет и прочих небесных тел, то сегодня небесная
механика — основа, на которой строятся все расчеты полетов
искусственных спутников, космических кораблей и межпланет¬
ных станций, стартующих с космодромов Земли. «Космонав¬
тика» — самая ближайшая родственница небесной механики,
дочь ее и внучка — «астрономия тяготения».
УСПЕХИ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ АСТРОНОМИИ
Триумфальное шествие теоретической астрономии тяготе¬
ния вовсе не означало затишья или застоя в среде астрономов-
наблюдателей. Наоборот, примерно в середине XVII столетия
в Центральной Европе астрономией заинтересовались государ¬
ственные деятели. Интересы развития государств и прежде всего
торговля требовали, чтобы решениями насущных астрономиче¬
ских задач занимались не отдельные любители, а специалисты,
получающие жалованье за обязательную работу. А задач перед
астрономами стояло множество. И вот в 1667 году король Фран¬
ции Людовик XIV издает указ о постройке в Париже первой в
Европе государственной обсерватории. Затем появилась обсер¬
133
ватория в Англии, на Гринвичских холмах, а некоторое время
спустя — и в России... Конечно, сказать, что купцы и минист¬
ры были озабочены доказательством истинности гелиоцентри¬
ческой системы, было бы неверно. Но слишком много задач
практического характера окружало эту проблему. Возьмите хо¬
тя бы штурманское дело. После эпохи великих морских путе¬
шествий дальние плавания стали делом обычным, хотя и про¬
должали оставаться опасным занятием. Штурманское дело по-
прежнему считалось искусством. И на своевременное прибы¬
тие корабля в порт смотрели как на чудо. Причина этого за¬
ключалась в том, что с помощью угломерных инструментов и
таблиц, обладающих приблизительной точностью, моряки уме¬
ли определять по звездам лишь широту своего местонахожде¬
ния. Об измерениях долготы, которая повысила бы надежность
морских переходов, никто и понятия не имел.
Чтобы повысить надежность морских перевозок, надо было
во что бы то ни стало научиться измерять долготу. Правитель¬
ства разных стран назначали громадные премии за решение этой
задачи. Немало выдающихся ученых отдавали этой практиче¬
ской проблеме свое время и силы. Но, как правило, неудачно.
Для определения долготы в океане нужен был хронометр — точ¬
ные часы, история изобретения которых двигалась медленно и
была наполнена массой трагических событий.
В конце XVIII века хронометры и методы определения дол¬
готы появились. Но они были страшно громоздкими и неудоб¬
ными. Лишь в 1849 году черноморский моряк корпуса штурма¬
нов, поручик Михаил Александрович Акимов, объединив ус¬
пехи, достигнутые штурманами разных стран, разработал и опи¬
сал свой способ. Задача определения местонахождения кораб¬
ля в открытом море была решена так изящно, что ряд положе¬
ний этого решения по сей день сохранились в практике кораб¬
левождения.
В XVII и XVIII веках астрономические вычисления уже ве¬
лись с помощью законов Кеплера, Галилея и Ньютона — зако¬
нов, выведенных для системы мира Коперника. Но доказатель¬
ство движения Земли все еще не было найдено. Как наглядно
показать людям, что, дескать, вот смотрите... «Это» может быть
только в том случае, если Земля движется, а не стоит на месте.
У противников Коперникова учения «наглядных доказательств»
неподвижности Земли было более чем достаточно. «Помилуй¬
те, — говорили эти противники, — но ежели бы Земля двига¬
лась, нам бы казалось, что более близкие неподвижные звезды
134
описывают кружки на фоне удаленных светил». При этом они
подносили палец к носу и, закрывая попеременно то один, то
другой глаз, призывали убедиться в том, как «прыгает» из сто¬
роны в сторону неподвижный палец на фоне удаленных пред¬
метов. «Причина кажущихся смещений очевидна, — продол¬
жали они, — мы наблюдаем палец из двух разных точек, разде¬
ленных расстоянием между глазами. Но если предположить,
что Земля движется вокруг Солнца, то земной наблюдатель то¬
же каждые полгода будет видеть одни и те же звезды из двух
разных точек, разделенных диаметром земной орбиты. Следо¬
вательно, и кажущееся положение этих звезд на фоне более да¬
леких светил должно смещаться так же, как «смещается» па¬
лец, поставленный перед носом».
...Угол, под которым с любой звезды виден радиус земной
орбиты, называется годичным параллаксом этой звезды. Каза¬
лось бы, как просто: измерить из двух положений Земли на ор¬
бите параллактическое смещение выбранной звезды на небес¬
ной сфере — и доказательство безостановочного кружения на¬
шей планеты вокруг Солнца готово! Мало того, зная параллакс
звезды, можно было бы определить и расстояние до нее.
Эти возможности были известны еще Копернику. Но как
он ни бился, заметить смещение какой-нибудь звезды на фоне
неба ему не удавалось. Впрочем, ошибки в наблюдениях Ко¬
перника были весьма велики из-за несовершенства самодель¬
ных инструментов. Они достигали десятков минут. Ведь поль¬
зовался почтенный каноник грубыми, деревянными инструмен¬
тами, с делениями, нанесенными от руки. Сам Коперник объ¬
яснял неудачу тем, что размеры земной орбиты слишком ни¬
чтожны по сравнению с радиусом «сферы неподвижных звезд».
Эстафету поисков параллакса подхватил Тихо Браге. Уж его-
то наблюдения никто не сможет упрекнуть в неточности. Но и
Тихо потерпел неудачу. Ошибки в его наблюдениях были по¬
рядка одной-двух угловых минут. Однако для «неуловимого па¬
раллакса» и этого было слишком много. Сейчас мы знаем, что
расстояние даже до ближайшей к нам звезды в 270 000 раз боль¬
ше расстояния от Земли до Солнца. Из такой дали параллакс
самой ближайшей из звезд составит всего три четверти угло¬
вой секунды. Попробуйте представить себе эту величину, ес¬
ли одна угловая секунда — это ’/324 000 доля прямого угла!..
И тем не менее параллакс необходим был астрономам. Не
зная звездных расстояний, нельзя с уверенностью говорить о
яркости звезд, а значит, и о том, какая из них больше или
135
меньше. Даже распределение
звезд в пространстве и то зависев
ло от знания параллакса.
В 1669 году за решение этой
задачи принялся Роберт Гук. У
себя дома, в Лондоне, он уста¬
новил строго вертикально 36-фу¬
товую астрономическую трубу, за¬
крепив объектив к крыше, а оку¬
ляр — в помещении нижнего эта¬
жа. Наиболее яркой звездой,
проходившей возле зенита в лон¬
донском небе, оказалась Гамма
Дракона. Ее-то и стал наблюдать
Гук, каждый день записывая рас¬
стояние ее изображения от отве¬
са в момент прохождения звезды
через меридиан... Великолепная,
совершенно правильная и плодо-
Джеймс Брадлей творная идея! Впрочем, Гук как
(1693—1762) раз этим и отличался. Все идеи
его были великолепны, правильны и плодотворны. Но у него
никогда не хватало времени и терпения довести их до конца.
Нелепая неудача постигла Гука и в охоте за параллаксом. Че¬
тыре ночи спустя кто-то из домашних, а может быть, это был
трубочист, разбил объектив телескопа. Гениально задуманный
опыт на этом кончился.
Было еще немало попыток измерить параллаксы различных
звезд. Я остановлюсь только на одной из них.
14 декабря 1725 года к этой работе приступил английский
астроном Джеймс Брадлей. За любовь к точности его уже в ту
пору называли «Тихо Браге XVIII века». Брадлей воспроизвел
полностью условия Гука в своей обсерватории. Он прикрепил
трубу телескопа к стене, категорически запретив кому бы то ни
было приближаться к инструменту. Прошло совсем немного
времени — и астроном с радостью заметил, что в перекрестье
микрометра звезда изменила свое положение. Правда, через
несколько вечеров наблюдений первая радость погасла, сме¬
нившись недоумением. Избранное светило перемещалось, но...
не в ту сторону. Сэр Джеймс потерял покой. Целый год двига¬
лась звезда по своему загадочному пути. И ровно 14 декабря
1726 года вернулась на старое место, описав эллипс с большой
136
полуосью в 20,5 угловой секунды. Осторожный Брадлей пони¬
мал: одно-единственное наблюдение открытия не делает. Его
следовало проверить. Можно представить себе разочарование,
охватившее астронома, когда, перейдя к наблюдению других
звезд, он обнаружил, что все звезды, и яркие, и слабые, то есть
на каком бы расстоянии от Земли они ни находились, описы¬
вают эллипсы различной сплюснутости, но с одинаковой боль¬
шой полуосью в 20,5 угловой секунды. При этом звезда, нахо¬
дящаяся в зените, описывала кружок, а та, что видна была на
горизонте, двигаясь взад-вперед, словно круг наклонили и смот¬
рели на него с ребра. Брадлей принялся думать. Однажды он
заметил, что вымпел на верхушке мачты суденышка каждый
раз, когда лодка меняет курс, поворачивается относительно ее
корпуса, следуя за постоянным направлением ветра. Брадлей
тут же мысленно заменил ветер светом звезды, а лодку — Зем¬
лей, движущейся вокруг Солнца. Получалось, что кажущееся
положение звезды на небесной сфере определялось движением
ее света относительно Земли. Звезда всегда ближе к той точке
небосвода, к которой движется Земля. Так, например, даже в
безветренный дождливый день капли ползут по стеклу движу¬
щегося поезда не вертикально вниз, а наискось. Свет звезды —
тоже мельчайшие частицы, которые летят вертикально вниз.
Но Земля не стоит на месте. И пока световые частицы проле¬
тают от объектива до окуляра, телескоп успевает вместе с Зем¬
лей немного подвинуться. Значит, для земного наблюдателя
лучи света звезд должны казаться наклонными! Как капли до¬
ждя для пассажира поезда. Наша планета, облетая Солнце, дви¬
жется, с точки зрения звезды, сначала в одну сторону, потом в
другую. Значит, луч от любой звезды опишет в поле зрения
телескопа маленькое подобие земной орбиты — подобие, оди¬
наковое для всех звезд. Это было открытие совсем нового явле¬
ния, которому Брадлей дал название «аберрация света». Абер¬
рация света имела огромное значение. Она доказывала движе¬
ние Земли. Но расстояния до звезд по-прежнему оставались
тайной. Должен был пройти почти целый век, прежде чем не¬
скольким астрономам, почти одновременно, удалось найти па¬
раллаксы первых, ближайших к нам звезд. Сегодня эта харак¬
теристика считается одной из важнейших, и звездные каталоги
содержат точные значения параллаксов для тысяч и тысяч дале¬
ких светил.
137
ГЕРШЕЛЬ
Самого знаменитого английского астронома-наблюдателя
Уильяма Гершеля в действительности звали вовсе не Уиль¬
ям. Да и по профессии, к которой готовили его сызмальст¬
ва, должен был он быть вовсе не астрономом. Отец его —
Исаак Гершель — гобоист ганноверской гвардии полагал, что
старший сын Вильгельм Фридрих будет также музыкантом.
Крохотное Ганноверское королевство, расположенное на
севере Германии, было в те годы местом, где постоянно шли
войны. Если ганноверцы не воевали сами, то кто-нибудь из
соседей непременно затевал битвы на их территории. Поэто¬
му вполне обосновано то, что семнадцати лет Вильгельм Гер¬
шель тоже поступил в гвардию. Однако военная жизнь мало
прельщала молодого музыканта. И несколько лет спустя мы
его встречаем на берегах Англии, с новым именем — Уиль¬
ям...
Чтобы прокормиться, Гершель работает не покладая рук.
Он обучает полковой оркестр Дёргамской милиции, дает ча¬
стные уроки музыки, служит органистом в капелле и играет на
гобое в небольшом оркестре.
Он дирижирует ораториями, заведует концертами, сочиня¬
ет хоралы и духовные песни, и в то же время ненасытная жажда
знаний толкает его на изучение математики, оптики, иностран¬
ных языков и астрономии...
Рассказывают, что в 1773 году он взял на время маленький
телескоп и едва ли не впервые взглянул на небо... В тот вечер
тридцатипятилетний учитель впервые был невнимателен к уче¬
нику и опоздал на урок...
Звездное небо покорило Гершеля. Он сказал себе: «Мне
нужен телескоп! Свой телескоп! И телескоп хороший!»
С тою же энергией, с какой до сих пор он отдавался музыке
и теоретическим наукам, Уильям Гершель принялся за шли¬
фовку зеркал. Год он учился этому искусству. Одна неудача
следовала за другой. Связанный обязательствами и контракта¬
ми своей музыкальной профессии, он буквально по минутам
набирал время, необходимое для шлифовки. И только в ред¬
кие свободные дни отдавался своей страсти целиком. Тогда он
шлифовал не отрываясь по шестнадцать часов подряд. Сестра
его Каролина, которую Уильям выписал из Ганновера, как толь¬
ко стал зарабатывать побольше, читала ему вслух и на ходу кор¬
мила, вкладывая в рот брата кусочки еды.
138
Наконец в 1774 году первый от¬
ражательный телескоп был готов и
Гершель произвел первые наблю¬
дения.
Знакомясь с биографией этого
энтузиаста, удивишься его бившей
через край энергии. Не уменьшая
своей музыкальной нагрузки, он
даже в антрактах умудрялся вести
наблюдения светил. В эти годы его
никто не видел ходящим. Гершель
всегда бегал, причем бегал с «не¬
обычайной стремительностью».
Ему был 41 год, когда он напеча¬
тал свою первую научную статью.
Но, несмотря на то что научная
карьера Гершеля началась так поз¬
дно, он успел сделать столько, что
этого хватило бы четверым.
«Я решил не принимать ничего
на веру, но собственными глазами
Уильям Гершель
(1738-1822)
увидеть все, что другие видели до меня...» — писал он в письме.
13 марта 1781 года после трудного рабочего дня органист
Батской капеллы Уильям Гершель поздно добрался до дому.
Сестра Каролина накормила брата и привычно, захватив с со¬
бой стопу чистой бумаги, пошла к телескопу. Она знала: как
бы поздно ни вернулся Уильям, как бы ни устал он за день —
ясный вечер принадлежал звездам. На этот раз ревностный лю¬
битель намеревался исследовать группу звезд в созвездии Близ¬
нецов. Группа была небольшая, звезды слабые, и заинтересо¬
вало Гершеля скорее всего отсутствие каких-либо сведений о
них. Впрочем... «Когда я закончил изготовление большого ин¬
струмента, тщательно отделав все его части, то стал им систе¬
матически пользоваться при своих небесных наблюдениях, пред¬
варительно дав себе слово не оставлять ни одного, даже самого
ничтожного клочка неба без надлежащего исследования», —
писал он. Верный решению, Гершель за свою жизнь четыреж¬
ды, со всей тщательностью и педантизмом немецкой натуры,
произвел обозрение небесного свода. С наслаждением напра¬
вил Гершель в описываемый вечер свой рефлектор ньютонов¬
ской системы с зеркалом, имеющим фокусное расстояние семь
футов, в избранную точку неба. Каролина приготовилась запи¬
139
сывать. Но что это? Едва закрепив трубу, Уильям тут же бро¬
сился менять окуляр телескопа на более сильный. Потом еще
раз. «Знаешь, сестра, кажется, я нашел новую комету», — про¬
говорил он взволнованно. Действительно, по мере смены объ¬
ективов диаметр одной из звездочек неуклонно увеличивался,
тогда как размеры ее соседок оставались неизменными. Гер¬
шель объявил о своем открытии. Кометы всегда интересовали
астрономов, и большинство ученых принялось за наблюдения
нового небесного тела, ожидая, что оно, как и полагается ко¬
метам, будет двигаться по сильно вытянутой орбите, прибли¬
жаясь в перигелии к Солнцу. Кое-кто пытался даже предска¬
зать эту орбиту на основании небольшого количества наблюде¬
ний. Но упрямое небесное тело хоть и медленно, но неуклонно
плыло по какому-то своему пути, опрокидывая все предполо¬
жения.
Четыре месяца спустя петербургский астроном Андрей Ива¬
нович Лексель (1740—1784) заявил, что новое небесное свети¬
ло не комета, а скорее всего планета, которая обращается вок¬
руг Солнца почти по круговой орбите. Расстояние же до нее
примерно вдвое больше, чем до Сатурна. Это было невероят¬
но! С давних пор люди настолько привыкли считать границей
Солнечной системы орбиту Сатурна, что допустить нового чле¬
на в установившееся семейство планет было чрезвычайно труд¬
но. И тем не менее Лексель был прав! Легко понять сенсацион¬
ность этого открытия, если учесть, что пять планет были изве¬
стны с незапамятных времен. И никому в голову не приходи¬
ло, что где-то могут быть еще не открытые планетные миры.
Слава безвестного музыканта-астронома пересекла Ла-Манш и
покатилась по континенту. В небольшой городок Бат стали
приезжать видные люди, желая познакомиться со знаменито¬
стью. Гершеля наградили медалью и приняли в члены Коро¬
левского общества. А весной он получил приглашение явиться
ко двору короля Георга III и представить свои телескопы, свои
работы и себя самого. Король Георг III назначил его придвор¬
ным астрономом со скромным окладом в 2 000 фунтов стер¬
лингов в год. Гершель переехал в Слоу, в обсерваторию, и про¬
должал строить телескопы.
Он построил самый большой в те времена телескоп-рефлек¬
тор с металлическим зеркалом, имевшим в диаметре около че¬
тырех футов (122 сантиметра). При этом длина трубы составля¬
ла 40 футов (около 12 метров). Большое зеркало давало выиг¬
рыш в яркости и позволяло наблюдать слабые звезды, которые
140
не видны были в телескопы меньшего диаметра. Но четкость
изображения гиганта была хуже, и пользоваться им было так
неудобно, что Гершель очень редко взбирался по лестнице к его
Окуляру.
Гершель несколько раз внимательно осмотрел все звездное
небо. Он пришел к выводу, что Вселенная представляет собой
как бы гигантский звездный остров, диаметр которого раз в
пять больше толщины и который висит в необозримом пустом
пространстве. При этом Млечный Путь представлялся ему про¬
сто направлением, в котором звезд виднелось особенно много.
Немало времени посвятил он и исследованиям совершенно
новых объектов — двойных звезд. Пытаясь, как и Брадлей, оты¬
скать параллакс звезды, он открыл орбитальное движение двой¬
ных звезд и высказал мысль о том, что причина этого движения
во взаимном тяготении обоих светил. Фактически это было пер¬
вое утверждение, что закон всемирного тяготения, открытый
Ньютоном, справедлив не только в Солнечной системе, но и
далеко за ее пределами.
Гершель изучал туманности и в 1811—1814 годах опублико¬
вал даже свою теорию, согласно которой туманности — еще не
окончательно сформировавшиеся звезды. Правда, несколько
лет спустя его взгляды переменились. Позже он больше скло¬
нен был считать туманности звездными системами, наподобие
нашей Галактики, но расположенными так далеко, что даже в
большой телескоп не удается рассмотреть отдельные звезды, из
которых они состоят.
Гершель наблюдал Солнце и создал для него теорию. По
теории астронома на Солнце существовала жизнь. Авторитет
Гершеля был так велик, что его ошибочные взгляды долгие го¬
ды пользовались большим успехом...
Сын Гершеля — Джон — унаследовал профессию отца и
был также хорошим астрономом. Но именно Уильямом Гер¬
шелем заканчивается период бурного расцвета наблюдательной
астрономии в Англии. Дальше центр ее переносится в Рос¬
сию...
ПОД ЭГИДОЙ ЛОМОНОСОВА
Двадцать второго января 1724 года подписал царь Петр I уч¬
реждение в России «Академии наук и курьезных художеств».
По идее учредителей академия должна была стать не только «уче¬
141
ным», но и высшим учебным заведением, наподобие универ¬
ситета. Каждый академик должен был по часу в день публично
преподавать свой предмет и готовить одного или двух воспитан¬
ников себе на смену. На полях представленного ему доклада
Петр написал: «...и чтобы такие были выбираемы из славянско¬
го народа, дабы могли удобнее русских учить».
Однако первое штатное расписание пришлось заполнить при¬
глашенными иностранцами. Немудрено, что вместе с настоя¬
щими учеными приехало в Россию и немало охотников за лег¬
кой наживой. Сейчас их имена встречаются лишь в пыльных
архивных бумагах. Но было время, когда эти ничтожные люди
едва не привели молодую академию к разорению и гибели...
С самого начала деятельности Петербургской академии в поле
зрения ее ученых попадают астрономические вопросы. Сам
Петр I весьма интересовался наукой о небе. Рассказывают, что
в начале XVHI века, будучи в Копенгагене, он въехал верхом
на коне по длинному винтовому подъему на вершину наблюда¬
тельной башни. В обсерватории в те годы работал датский ас¬
Михаил Васильевич Ломоносов
(1711-1765)
троном Оле Рёмер.
Царь осмотрел инструмент,
выслушал сбивчивые объяснения
перепуганных сотрудников. А
вернувшись из похода домой,
приказал построить обсерваторию
в Петербурге при Академии на¬
ук. Так появилась первая россий¬
ская обсерватория в башне над
зданием Академии на Васильев¬
ском острове.
Для наблюдений место выбра¬
но было чрезвычайно неудобное.
Дым из печных труб закрывал го¬
ризонт, а инструменты, разме¬
щенные высоко над землей, дро¬
жали от проезжавших по набереж¬
ной экипажей, размазывая изо¬
бражение. По этой ли причине
или по той, что многие из выда¬
ющихся ученых мужей, пригла¬
шенных на работу, со временем
разъехались, но спустя некоторый
срок пришла обсерватория в пол¬
142
ное запустение. Бывший царский лейб-медик Шумахер, полу¬
чивший в полное свое владение дела академической канцеля¬
рии, заботился больше о своем собственном хозяйстве и дохо¬
дах. Достаточно привести слова рапорта адъюнкта Михаила Ло¬
моносова, обследовавшего состояние физического кабинета и
обсерватории: «...физические приборы валяются в пыли и по¬
крыты плесенью... Обсерватория и вовсе заперта и ступени ее
заметены снегом...»
Биографию крестьянского сына Михайла Ломоносова зна¬
ют, наверное, все читатели.
В июне 1741 года с борта купеческого судна, вернувшегося
из Амстердама, сошел на петербургский берег рослый кругло¬
лицый молодой человек в немецком платье. Тощий багаж, то¬
щий кошелек. Сырой невский ветер развевает полы кафтана.
Но парень не унывает. Он подхватил немудреные пожитки свои
и зашагал в сторону Биржи, где собирались все прибывшие из
Архангельска купцы и холмогорские артельщики.
А пять дней спустя советник академической канцелярии Шу¬
махер писал своему зятю академику Амману: «Так как Ломоно¬
сов опять возвратился сюда, то я покорнейше прошу вас, впредь
до особого распоряжения, преподавать ему естественную исто¬
рию, особенно по царству ископаемых, и руководить его заня¬
тиями с тем, чтобы с ним поскорее можно было дойти до пред¬
положенной цели». Какую цель имел в виду господин совет¬
ник, сказать трудно. Жадный до наживы и ограниченный че¬
ловек, он, подобно многим другим иностранцам, презирал рус¬
скую культуру и всеми силами противодействовал ее развитию.
И до конца жизни Михаил Васильевич Ломоносов боролся про¬
тив угнетения в стенах академии русских ученых, с чиновничь¬
им произволом, против раболепия перед иностранцами. При
этом Михаил Васильевич с глубоким уважением относился к
настоящим ученым, независимо от их национальности и госу¬
дарственной принадлежности.
Через полгода после возвращения студент Ломоносов вме¬
сте с товарищами представили конференции академии свои дис¬
сертации. Господа академики не торопились их читать. И неиз¬
вестно, когда бы еще состоялось первое назначение русских сту¬
дентов, если бы не дворцовый переворот. На престол вступила
дочь Петра I — императрица Елизавета. Свергнутые младенец-
император Иоанн VI, которому минул едва один год, прави¬
тельница-мать Анна Леопольдовна, герцогиня Брауншвейг-Лю-
небургская и многие советники-иностранцы оказались в тюрь¬
143
ме. Все ждали, что императрица будет действительно больше
покровительствовать русским, нежели иноземцам... Вот тут-то
проворный Шумахер и поспешил удовлетворить прошение Ломо¬
носова и подписал постановление о назначении его адъюнктом
физического класса. В 1745 году Михаил Васильевич стал про¬
фессором химии и академиком Петербургской академии наук.
Требования времени плюс выдающиеся способности Миха¬
ила Васильевича Ломоносова сделали из него ученого-энцик¬
лопедиста. Приумножение богатств Родины, слава ее и облег¬
чение труда и жизни народа своего — вот стимулы, заставляю¬
щие Ломоносова браться за решение самых разнообразных воп¬
росов. Их выдвигало бурное экономическое и культурное раз¬
витие России, развитие русской науки.
О Михаиле Васильевиче Ломоносове написано много пре¬
красных книг, отражающих его роль буквально во всех отраслях
науки. Немало сделал он и для развития нашей астрономии.
Несмотря на сильное противодействие, сначала со стороны
Шумахера, а потом и некоторых других иностранных членов и
советников академии, Михаил Васильевич горячо выступал за
развитие отечественной науки о звездах, неоднократно говоря,
что единственное желание его заключается в том, чтобы «слав¬
нейшая из муз Урания... в нашем отечестве преимущественно
перед всеми народами утвердила свое пребывание». Михаил
Васильевич первым поддержал предложение Эйлера о проведе¬
нии конкурса на лучшую работу, касающуюся движения Луны.
И мировая наука получила замечательные мемуары Клеро и
Эйлера, продвинувшие вперед наши знания в области небес¬
ной механики.
Ломоносов очень скоро становится лидером в группе рус¬
ских ученых при академии. Словом и делом борется он за то,
чтобы им поручали самостоятельные исследования, включали
в экспедиции. Засилие противников русской науки было в те
годы так велико, что не раз приходилось Михаилу Васильеви¬
чу, засучив рукава, биться в прямом смысле этого слова, отста¬
ивая свои права. Ох, сколько жалоб на буйный нрав Ломоно¬
сова сохранилось в архиве. Но будь он иным, может быть, и не
получила бы наука в Петербургской академии такого мощного
толчка. Толчка, который сразу вывел молодое научное учреж¬
дение в ряд передовых, снискав ему уважение и почет среди
европейских академий.
В 1761 году астрономам всего мира предстояло наблюдение
редкого и замечательного явления — прохождения планеты Ве¬
144
нера через солнечный диск. В разных странах готовились экс¬
педиции. Благодаря заботам Ломоносова Петербургская акаде¬
мия тоже снарядила своих наблюдателей в путь... Сам Михаил
Васильевич, повздорив с Францем Эпинусом, не желавшим
допускать русских астрономов в академическую обсерваторию,
остался дома. И там, наблюдая редкое явление с собственного
двора, сделал выдающееся открытие, связанное с физическим
строением соседней планеты. По виду наблюдавшейся карти¬
ны Ломоносов пришел к выводу, что на Венере есть атмосфе¬
ра... Многие наблюдатели в разных концах земного шара виде¬
ли те же признаки, что и Ломоносов, но только он один сумел
сделать правильный вывод.
Небольшой каменный дом Ломоносова с садом и огородом
стоял в те годы на берегу грязной речушки Мойки. Михаил
Васильевич любил работать на воздухе. Рассказывают, что ле¬
том он почти не выходил из сада, за которым сам и ухаживал,
прививал и очищал деревья. Обложенный книгами и бумага¬
ми, писал он с утра до вечера в беседке, забывая про еду и
требуя лишь пива со льда. Здесь же в саду или на крыльце при¬
нимал он и посетителей, причем не только приятелей своих,
но и знатных вельмож.
Наблюдая кометы, русский академик высказал мнение, что
причина возникновения их хвостов заключена в электрических
силах. И развитие науки показало, как близок был он к исти¬
не. Электрические же
силы, по мнению Ломо¬
носова, вызывали и по¬
явление разноцветных
сполохов полярного си¬
яния, столь хорошо вид¬
ных над родными Холмо¬
горами...
Холмогоры, Холмо¬
горы... Это название, на¬
всегда связанное с родны¬
ми местами, согревало
сердце Ломоносова.
Нередко в тесовые ворота
дома его поутру барабани¬
ли дюжие кулаки — и во
двор вваливалась ватага
земляков, пришедших
145
из Архангельска на кораблях. Вот когда проявлялось гостепри¬
имство Ломоносова. На широком крыльце накрывали дубовый
стол. Выставляли подарки свои и гости: моченую морошку и
бочонки сельдей. Рассказывают, что нередко за обедом он по
рассеянности клал за ухо ложку вместо пера или утирался па¬
риком своим, который снимал, принимаясь за щи... До позд¬
ней ночи пировал Михаил Васильевич с веселыми земляками
своими... А наутро снова его можно было видеть либо в бе¬
седке с пером в руках, либо в мастерских, на фабрике цвет¬
ного стекла, в лаборатории или за астрономическим инст¬
рументом.
В те годы многие исследователи Солнца во главе с У. Гер¬
шелем считали наше светило твердым и холодным телом, окру¬
женным раскаленной оболочкой. Михаил Васильевич выска¬
зал догадку о том, что Солнце есть «горящий вечно Океан», в
котором «камни, как вода кипят...».
Можно много рассказывать об изобретенных Ломоносовым
приборах для «мореходной науки»: о секстанте с искусствен¬
ным горизонтом, о приборе для определения полуденной ли¬
нии, «жезле морском», самопишущем компасе — первом в ми¬
ре курсографе, подвесной корабельной астрономической об¬
серватории и еще великом множестве приборов и приспособ¬
лений, каких до него не знала «мореходная наука».
Немало поработал он и над «зеркальным сплавом» для ме¬
таллических зеркал телескопов-рефлекторов. Вы помните, ев¬
ропейские оптики держали свои секреты при себе. Около шес¬
ти лет неустанных экспериментов привели Ломоносова к успе¬
ху. Но ему пришлось перепробовать до этого более пятидесяти
рецептов. А получив нужный состав, он записал и тут же опуб¬
ликовал его, не делая из своей работы тайны.
Свою позицию в великом споре между Птолемеевой и Ко¬
перниковой системами Михаил Васильевич определил сразу,
окончательно и бесповоротно, высказав ее в своих не без яда
написанных виршах:
Случились вместе два астрбнома в пиру
И спорили весьма между собой в жару.
Один твердил: Земля, вертясь, круг Солнца ходит,
Другой, что Солнце все с собой планеты водит.
Один Коперник был, другой слыл Птоломей.
Тут повар спор решил усмешкою своей.
Хозяин спрашивал: «Ты звезд теченье знаешь?
Скажи, как ты о сем сомненье рассуждаешь?»
146
Он дал такой ответ: «Что в том Коперник прав,
Я правду докажу, на Солнце не бывав.
Кто видел простака из поваров такого,
Который бы вертел очаг кругом жаркого?..»
Деятельность Ломоносова и других передовых ученых послу¬
жила тому, что уже в начале второй половины XVIII века в
России система Коперника была положена в основу обучения
не только в военных и гражданских учебных заведениях, но да¬
же в духовных... Немало заботился прославленный русский уче¬
ный и о воспитании новых отечественных научных кадров.
Во второй половине XVIII столетия в нашей стране, как
нигде, проснулся интерес к науке о звездах. Одновременно с
Ломоносовым в академии работал адъютант Андрей Дмитрие¬
вич Красильников (1704—1762) — большой специалист в море¬
ходной астрономии. Друг Михаила Васильевича — Никита Ива¬
нович Попов (1720—1782) — написал мемуар: «Способ, как
примечать затмения светил небесных».
В 1767 году в ординарные профессора астрономии был про¬
изведен еще один питомец ломоносовской школы Степан Яков¬
левич Румовский (1732—1815). Русские астрономы успешно на¬
блюдали прохождение Венеры по солнечному диску, определяли
географические координаты населенных пунктов государства Рос¬
сийского и принимали участие в составлении календарей.
Развивалась сеть обсерваторий на территории страны. А в
начале XIX столетия началась научная деятельность Василия
Яковлевича Струве, с именем которого связана целая эпоха сла¬
вы русской астрономии.
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ СТОЛИЦА МИРА
В ноябре 1833 года Петербургская академия наук создала
комиссию из четырех академиков для подыскания места новой
астрономической обсерватории. В комиссию вошли: Викен¬
тий Карлович Вишневский — астроном, наблюдатель комет и
участник нескольких географических экспедиций; Егор Ивано¬
вич Паррот — первый ректор Дерптского (ныне Тартуского)
университета; непременный секретарь Петербургской академии
Георг Фусс и, наконец, широко известный уже тогда профес¬
сор астрономии и директор Дерптской обсерватории Василий
Яковлевич Струве.
Фридрих Георг Вильгельм Струве родился в Германии в го-
147
роде Альтона в семье филологов.
С твердым намерением продол¬
жить семейные традиции он по¬
ступил в Дерптский университет.
Однако судьба распорядилась
иначе. Еще будучи студентом
младшего курса, попал как-то
Фридрих Георг в домашнюю об¬
серваторию одного из знакомых,
прильнул к окуляру телескопа,
взглянул на небо и... навсегда
оказался потерян для филологии.
Окончив университет, он защи¬
щает диссертацию на тему: «О
географическом положении Де-
рптской обсерватории» — и ста¬
новится астрономом-наблюдате-
Василий Яковлевич Струве лем- В ДеРпте принимается он
(1793—1864) за исследование двойных звезд.
Вы помните, что этой проблемой
много занимался У. Гершель? Дерптский астроном стал до¬
стойным его продолжателем. К 500 двойным звездам, описан¬
ным Гершелем, Струве прибавил еще 3 112 звездных пар. Он
первым измерил, наконец, после вековых бесплодных усилий
параллакс Веги — самой яркой звезды нашего неба, если не
считать Сириуса, и заложил основы будущей грандиозной ра¬
боты по градусным измерениям.
Струве был поразительно точным наблюдателем. Железный
характер, необыкновенная целеустремленность и педантизм со¬
служили ему верную службу. Так, начиная новую работу, Струве
всегда сначала всесторонне обдумывал и разрабатывал план ее
проведения. А затем, приступив к реализации плана, никогда
не останавливался на полпути. Все это привело к тому, что в
двадцать девять лет дерптский астроном стал членом-коррес¬
пондентом Петербургской академии наук. А когда было при¬
нято решение о постройке обсерватории под Петербургом, имен¬
но Струве был приглашен к разработке плана постройки в ка¬
честве будущего директора.
Но давайте на минуту мысленно перенесемся в величест¬
венное здание Академии наук, в Петербург 1833 года. В зале
заседаний за большим столом, покрытым зеленой суконной ска¬
тертью, сидят двое академиков в шитых золотом придворных
148
Пулковская обсерватория
мундирах. Это уже знакомые нам Викентий Карлович Вишнев¬
ский — помощник директора академической обсерватории — и
Егор Иванович Паррот.
Открывается высокая дверь, и дежурный чиновник объявляет:
— Их превосходительство господин академик Струве и гос¬
подин непременный секретарь Фусс!
Василию Яковлевичу Струве — он сменил труднопроизно¬
симое немецкое сочетание имен на русское имя — около соро¬
ка лет. Держится он значительно, с достоинством. Вновь при¬
шедшие раскланялись с присутствующими и уселись за стол.
Фусс придвигает к себе перья и чернила.
— Господа, я полагаю, что сегодня мы должны закончить
реляцию о трудах наших по изысканию места для выгоднейшего
построения новой обсерватории.
Фуссу тридцать пять лет. Он самый молодой из присутству¬
ющих и исполняет обязанности секретаря. Вишневский накло¬
няет голову в сторону Паррота.
— Во всей округе места наилучшего, нежели Пулковский
холм, найти невозможно. Господин Паррот обещал рассказать
его историю.
Паррот — самый старший. И хотя научные заслуги его не¬
велики, влиятельные друзья при царском дворе заставляют всех
относиться к нему с уважением. Он рассказывает:
— Начало устройства Пулкова следует считать с тысяча семь¬
сот четырнадцатого года. В том году было приступлено к за¬
149
стройке некоторых соседских мест с Царским Селом. В тысяча
семьсот девятнадцатом году здесь на самой горе был разбит сад
по приказу государя и построен летний дворец. Государь Петр
Первый зело любил новый дворец и часто любовался видами
из него на окрестности Петербурга...
Струве вносит на обсуждение практические соображения.
— Что же касаемо сада государева, то я надеюсь, что,
оставаясь на западе от того места, где имеет быть обсервато¬
рия, он не будет препятствовать наблюдениям и может быть
сохранен...
В конце совещания Фусс подводит итог:
— Итак, я записываю, милостивые государи, для доклада
конференции академии, что члены комиссии вышеназванной,
академики Вишневский, Паррот, Струве и Фусс, оглядевши
гору Пулковскую и окрестности ея, нашли, что высшая точка
сей горы представляет самое выгоднейшее место для построе¬
ния обсерватории...
Важно качают головами академики, соглашаясь с предложе¬
нием.
Пройдет год, и они представят на утверждение академии
проект устава обсерватории, ее штаты, а также основные прин¬
ципы устройства главного и вспомогательных зданий, списки
инструментов. По одобрению этих документов, двум профес¬
сорам Академии художеств, Брюллову и Тону, предложили со¬
ставить архитектурные проекты и представить их на конкурс.
Победил проект Александра Павловича Брюллова. И весной
1834 года на Пулковском холме были начаты подготовительные
работы. Год спустя состоялась церемония закладки «главного
камня», а спустя четыре года Пулковская обсерватория была
открыта.
Почти четверть века оставался В. Я. Струве на посту ее
директора. Под его руководством научный персонал обсер¬
ватории проложил новые пути в развивающейся наблюдатель¬
ной астрономии и «основал» пулковскую астрономическую
школу, где «искусство наблюдения» сочеталось с «наукой на¬
блюдения».
В Пулковской обсерватории В. Я. Струве закончил свои
исследования двойных звезд. Он определил координаты обсер¬
ватории и начал грандиозную работу, поставив перед собой за¬
дачу установить закономерность распределения звезд в миро¬
вом пространстве. Эта проблема являлась одним из основных
вопросов современной ему звездной астрономии. Под руко¬
150
водством Струве начались работы, создавшие славу Пулковской
обсерватории. Это было составление абсолютных каталогов пря¬
мых восхождений и склонений звезд. Они давали исключительно
точные координаты главных ориентиров звездного неба. Ката¬
логи содержали от 374 до 558 ярких звезд. Но составление ката¬
логов было не единственной целью наблюдений пулковских ас¬
трономов. Многочисленные блестящие работы вывели обсер¬
ваторию в ряд лучших научных заведений Европы, снискали ей
славу «астрономической столицы мира». Перечислить работы
и открытия, сделанные на Пулковских горах, невозможно. До¬
статочно сказать, что вся дальнейшая история российской аст¬
рономии неразрывно связана с Пулковом.
Если вам, читателям, приведется побывать в Петербурге, не
пожалейте времени съездить в Пулково. Сейчас это совсем не¬
далеко. Минут сорок на автобусе — и вы у цели. Вы пройдете
по гладким песчаным и асфальтовым дорожкам удивительного
городка-сада, чуточку неземного, с круглыми домами-башня¬
ми и чуткими чашами радиотелескопов. Если вам повезет, вы
увидите, как бесшумно раздвинется круглая, словно шляпка
гриба, крыша на башне и в щель выглянет большой фиолето¬
вый глаз телескопа. А может быть, вам удастся пробраться в
здание «Службы Солнца» и посмотреть на жизненный радио¬
ритм нашего светила. Пулковские астрономы следят за движе¬
нием искусственных спутников Земли, изучают вопросы рож¬
дения, жизни и смерти звезд, дают прогнозы солнечной актив¬
ности...
Если вам повезет еще больше, то на боковой дорожке под
деревьями вы повстречаете человека. Будет он простым и, мо¬
жет быть, веселым или задумчивым. Он может любить теннис
и волейбол, любить шутку, но больше всего — свою работу. Это
астроном — человек удивительной профессии, посвятивший
свою жизнь науке о небе Земли.
Змва яфшъя
В которой на глазах у читателя рождается новая и очень
важная отрасль древней науки— астрофизика
ВОЙНА РЕФРАКТОРОВ
И РЕФЛЕКТОРОВ
изображение небесного тела получается в результате преломле¬
ния световых лучей в сложной линзе, называется рефрактором.
От латинского слова «refractus», что означает «преломленный».
Совсем иначе сконструированы телескопы, создающие изо¬
бражение за счет отражения световых лучей — рефлекторы.
«Reflectere» — на латинском языке обозначает «отражать». Глав¬
ное в рефлекторах — вогнутое зеркало.
Первая труба для наблюдений небесных объектов, постро¬
енная Галилеем, состояла из двух линз, — значит, была ре¬
фрактором. Этот вид телескопов начал развиваться раньше,
хотя и в те времена людям были уже известны принципы по¬
строения изображения с помощью вогнутых зеркал. Но одно
дело — знать принцип построения изображения на бумаге, а
совсем другое — соорудить настоящий телескоп... Помните,
ведь фактически первый отражательный телескоп-рефлектор уда¬
лось построить только Ньютону...
Возникает справедливый вопрос: если люди научились стро¬
ить рефракторы, то зачем могли им понадобиться еще и ре¬
флекторы? Чтобы ответить на него, надо сначала решить, ка¬
кие характеристики являются главными для телескопа и какие,
с этой точки зрения, преимущества могут иметь системы друг
перед другом?
Представьте себе, что вам надо рассмотреть какой-то мел¬
кий предмет. Что вы делаете прежде всего? Приближаете его к
глазу на расстояние «ясного зрения». Обычно это около 25 сан¬
тиметров. Ну а для того чтобы рассмотреть мелкие детали исс¬
ледуемого предмета, нужно приблизить предмет еще. Сделать
152
это можно с помощью увеличительного стекла. То же самое
желание возникает и у наблюдателя, изучающего, например,
Луну. Его задача — приблизить изображение небесного тела и
рассматривать с помощью увеличительного стекла. В этом и
заключается самое первое назначение телескопа.
Теперь вторая, не менее важная задача. Знаете ли вы, чему
равен диаметр зрачка человеческого глаза? Самое большое —
6—8 миллиметров. Много ли света пройдет через такое отвер¬
стие? А теперь представьте себе объектив хорошего телескопа.
Он собирает в сотни и тысячи раз больше света и отправляет в
глаз наблюдателя! Значит, глядя в телескоп, мы как бы увели¬
чиваем свой зрачок до размеров объектива инструмента.
Вот и вторая задача или назначение телескопа — собрать
как можно больше света от далекого-предалекого небесного объ¬
екта.
Обе задачи решаются сегодня и рефрактором, и рефлекто¬
ром одинаково хорошо. Но так было не всегда. Линзовый объ¬
ектив обладает одним недостатком. Он окрашивает изображе¬
ние во все цвета радуги. Правда, в конце концов оптики на¬
учились собирать «не окрашивающие» (или, как говорят специ¬
алисты, ахроматические) объективы. Но сделать это удалось
ценой немалых жертв. Возросли потери света в стекле. Умень¬
шилось относительное отверстие. Снизилась долговечность объ¬
ектива...
Да и вообще, надо сказать, что построить хороший рефрак¬
тор — задача не из легких. Прежде всего надо получить очень
хороший кусок стекла без пузырьков и раковин. Отшлифовать
для каждой линзы две поверхности. И соорудить длиннющую
трубу. Потому что труба рефрактора должна быть длинной.
Теперь посмотрим, как могут быть решены те же проблемы
с помощью телескопа-рефлектора. Прежде всего отшлифовать
для такого инструмента нужно только одну поверхность. Отпо¬
лировать и посеребрить — сделать зеркало. Для него не страш¬
ны пузырьки и раковины внутри отливки, потому что зеркало
работает только своим наружным слоем. Крепить зеркало, по¬
жалуй, проще, чем линзы объектива. Труба для него нужна
короткая и может быть сделана очень короткой. А главное, у
вогнутого зеркала не может быть хроматических искажений (то
есть оно принципиально никогда не окрашивает изображение).
Короче говоря, телескоп-рефлектор, пожалуй, лучше и дешев¬
ле рефрактора, хотя есть виды астрономических работ, при ко¬
торых рефрактор незаменим.
153
Телескоп-левиафан Уильяма Парсонса
Но вот новая зада¬
ча: из чего делать зер¬
кала? Оптическое
стекло очковое люди
научились делать дав¬
но. Мастера хранили
его рецепты в тайне,
передавая от отца к
сыну по наследству.
Но делать из стекла
вогнутые зеркала до
прошлого века никто
не умел. Их делали из
металла. Металл пло¬
хо поддавался полировке, трескался со временем и тускнел.
Зеркало приходилось менять. И все-таки, несмотря на все не¬
достатки, постепенно рефлекторы начали теснить рефракторы.
Все лучше и лучше становится качество зеркальной брон¬
зы. Над ее рецептами работали Ньютон и Ломоносов... Вы,
наверное, удивитесь, узнав, что во времена трудолюбивого Гер¬
шеля его зеркала отражали меньше шестидесяти процентов па¬
дающего света. «Всего?» — воскликнете вы. Да, всего! И это
было немало, если учесть размеры гершелевских инструментов.
За свою жизнь Уильям Гершель изготовил около пятисот брон¬
зовых зеркал для телескопов. Самое большое зеркало, о кото¬
ром я уже рассказывал, имело диаметр 122 сантиметра, толщи¬
ну 9 сантиметров и весило 960 килограммов. Однако, хотя имен¬
но Гершелю принадлежит слава первого разведчика Вселенной,
его большие телескопы надежд не оправдали. Зеркала гнулись
под собственной тяжестью. Телескопы с металлическими зер¬
калами «слепли»...
Но стремление проникнуть взором все дальше в бесконеч¬
ность было слишком велико. И потому большие телескопы про¬
должали строить. В 1860—1861 годах англичанин Уильям Лассел
(1799—1880), по специальности пивовар, построил телескоп с
зеркалом такого же диаметра, что и у Гершеля, и установил его
на острове Мальта. С помощью этого громадного инструмента
он наблюдал туманности и даже выпустил их каталог. О при¬
роде этих удивительных небесных объектов никто в те годы ни¬
чего не знал. Гигантские телескопы-рефлекторы, собиравшие
гораздо больше света, чем их соперники — линзовые инстру¬
менты, впервые позволили если не ответить на вопрос: «Что
154
такое туманность» — то хотя бы
поставить его на повестку дня.
Случилось это так.
Одновременно с Ласселом
жил в Ирландии некий Уильям
Парсонс — лорд Росс. И никто
бы, кроме потомков, не помнил
о нем в наше время, не занимай¬
ся сей аристократ постройкой те¬
лескопов. Астрономические ин¬
струменты были страстью, его
хобби, как сказали бы мы теперь.
В своем замке он оборудовал
прекрасную мастерскую для шли¬
фовки зеркал. Сэр Уильям пони¬
мал, что только увеличение диа¬
метра зеркала телескопа прине¬
сет ему, любителю астрономии,
новые открытия. И он не жалел
средств. Парсонс давно лелеял
мечту разглядеть подробности не¬
понятных туманных пятен, время
от времени попадавших в объекти¬
вы телескопов.
Некогда философ Иммануил
Большой экваториал
Вашингтонской обсерватории,
с помощью которого в 1877 г.
был открыт спутник Марса
ант предполагал, что туман¬
ности — это огромные звездные миры, гигантские скопления
звезд, вроде Млечного Пути. Но они так далеко находятся от
нас, что никакие инструменты не позволяют разглядеть их звез¬
дную структуру. Впрочем, Кант выдвинул эту гипотезу чисто
умозрительно, без доказательств. Его взгляды настолько опе¬
режали свое время, что современники не поняли их и постара¬
лись поскорее забыть. Так что не исключено, что лорд Росс и
не слыхал о гипотезе Канта. Но он наверняка знал о предпо¬
ложении француза Мессье, специалиста по «ловле» комет.
Шарль Мессье убежденно считал туманности далекими «кос¬
матыми объектами», то есть кометами, и даже занес в каталог
комет сто три туманных пятна. Лорд Росс, конечно, был зна¬
ком с точкой зрения Уильяма Гершеля на туманности. В об¬
щем, точек зрения было много, и Уильям Парсонс хотел иметь
собственную.
В своей мастерской он построил величайший по тем време¬
нам телескоп-рефлектор с металлическим зеркалом диаметром око¬
155
ло шести футов (183 сантимет¬
ра). Труба телескопа была дли¬
ной примерно восемнадцать
метров. Это огромное соору¬
жение на сложной системе
тросов подвешивалось между
столбами и приводилось в дви¬
жение с помощью ассистен¬
тов. С нетерпением ждал яс¬
ной ночи владелец Бирр-Кас-
тла. И вот наконец в поле зре¬
ния инструмента — туман¬
ность. Да, ожидания оправда-
Раскрывающаяся башня лись! Картина, которую уви-
дел Парсонс в окуляре, была
поистине захватывающей. В черной глубине словно неисто¬
вый вихрь закрутил струи белесого тумана в гигантский спи¬
ральный водоворот. Светящиеся струи исторгались из центра,
из ядра туманности, косматыми потоками охватывая простран¬
ство. По краям этого неподвижного, словно застывшего вихря
яркие вспышки указывали на возможные звезды...
И хотя лорд Росс не был профессиональным ученым, он
был настоящим астрономом и пришел в восторг от увиденно¬
го. В те далекие годы еще не существовало фотографии. И
все, что астрономы наблюдали на небе, они вынуждены были
сами рисовать на бумаге. С одной стороны, это было и непло¬
хо, но с другой — не было уверенности, что в рисунках наблю¬
дателя не оказались черточки желаемого в ущерб действительно¬
му. Ведь умудрялись же наши предки видеть в кометах огненные
мечи и отрубленные головы...
Тем не менее сообщение и рисунки лорда Росса быстро об¬
летели весь мир. Уникальные наблюдения, сделанные на уни¬
кальном инструменте. К сожалению, зеркало телескопа-леви¬
афана тоже быстро потускнело — и гигант вышел из строя. А
повторить столь трудоемкую и дорогостоящую работу, какую
проделал ирландский феодал, никто не решался.
Между тем оптики вовсю совершенствовали объективы ре¬
фракторов. Как-то так сложилось в истории телескопострое-
ния, что зеркальные телескопы строили в основном любители.
Профессиональные оптики оставались верны линзам.
В 1758 году английский оптик Джон Доллонд получил па¬
тент на изготовление ахроматических (то есть неокрашивающих)
156
объективов для теле¬
скопов. Качество изо¬
бражения рефракторов
резко улучшилось. Ах¬
роматические объекти¬
вы не совсем устраня¬
ли цветную окантовку,
но давали изображения
куда лучше тех, что со¬
здавали металлические
зеркала.
К началу XIX ве¬
ка впечатление было
такое, что битва за
первенство между ре¬
фракторами и рефлек-
торами выиграна
первыми.
Маунт-Паломар — телескоп-рефлектор
с зеркальным диаметром пять метров
В 1896 году в американской обсерватории П. Лоуэлла, по¬
строенной в Аризоне на горе Флагстафф (2210 метров над уров¬
нем моря) был установлен 61-сантиметровый рефрактор спе¬
циально для изучения поверхности Марса.
16 июля 1850 года американец Джордж Бонд получил с по¬
мощью большого рефрактора первый дагеротипный снимок звез¬
дного неба. Дагеротипия — ближайший «предок» современной
фотографии. Изображение получалось на светочувствительной
пленке, нанесенной на металлическую пластинку.
В 1840 году американец Джон Дрейер в Нью-Йорке таким
же способом получил изображение Луны. Это означало, что
древняя наука обогатилась новым методом наблюдений, докумен¬
тально точным и значительно более удобным. В наше время уже
почти невозможно увидеть профессионального астронома, при¬
льнувшего глазом к окуляру телескопа. Глаз повсюду сегодня за¬
менен фотоаппаратом.
Объективы рефракторов продолжали расти. В Пулкове —
72 сантиметра, позже на Йеркской обсерватории (близ Чикаго)
был установлен инструмент с объективом диаметром 102 сан¬
тиметра. Такой диаметр уже едва ли не предел. Гнутся стекла.
Но главное, несмотря на постоянное усовершенствование ре¬
фракторов, устранить полностью их основной недостаток — хро¬
матизм (то есть окрашивание изображений) — оптикам так
и не удалось. И потому во второй половине XIX века аст-
157
Телескоп-гигант БТА
с зеркалом диаметром 6 м
рономы снова вспомнили о
рефлекторах.
К этому времени химики
разработали способ серебрения
стеклянных зеркал, который
состоял в осаждении серебра
под действием виноградного
сахара из раствора азотнокис¬
лой соли. Стеклянные зерка¬
ла со свежим серебряным по¬
крытием (специалисты назы¬
вают такое покрытие «филь¬
мом») отражали уже не 60 %
падающего света, как герше-
левские бронзовые зеркала, а
90—95 %. Они явились, та¬
ким образом, даже более све¬
тосильными, чем линзовые
объективы. И, пожалуй, с
конца XIX века уже почти все
открытия обязаны именно этой
системе телескопов.
В 1949 году был установ¬
лен американский рефлектор
со стеклянным зеркалом диа¬
метром пять метров на горе
Маунт-Паломар, недалеко от города Пасадена.
В 1967 году самым большим телескопом в мире считался
советский рефлектор с шестиметровым зеркалом, установлен¬
ный на Зеленчукской обсерватории. Называли его БТА —«Боль¬
шой телескоп с азимутальной монтировкой».
Сегодня на многих обсерваториях мира работают телескопы
третьего поколения. Диаметры их зеркал от трех с половиной и
до четырех метров. В США построен многозеркальный теле¬
скоп ММТ (Multi Муггог Telescop). Он представляет собой шесть
параллельных инструментов с облегченными зеркалами диамет¬
ром 180 сантиметров каждое. Несколько подобных же инстру¬
ментов строятся еще в других странах.
В ноябре 1991 года на вершине горы Мауна-Кеа (Гавайи)
был официально открыт самый большой в мире оптический
телескоп «Кек-1». Десятиметровое главное зеркало собирает в
ясную ночь вчетверо больше света, чем знаменитый пятимет¬
158
ровый рефлектор обсерватории Маунт-Паломар. А это значит,
что астроном может видеть звезды 21-й величины! В паре с
ним работает гигантский спектрограф высокого разрешения
(HIRES), построенный в Калифорнийском университете.
А вот диаметр главного зеркала телескопа, который разра¬
батывается в Макдональдской обсерватории университета шта¬
та Техас, задуман в 29 метров, что почти втрое больше, чем у
«Кека». Разместить новый телескоп предполагается в горах Чили,
которые славятся непревзойденным по чистоте воздухом и луч¬
шим астроклиматом на Земле.
О ЧЕМ МОЖЕТ РАССКАЗАТЬ ЛУЧ СВЕТА?
В сентябре 1665 года молодой бакалавр Тринити-колледжа
по имени Исаак Ньютон купил на ярмарке в Стоун-бридже
призму. Так записано в его записной книжке.
В деревенской тиши родного Вулсторпа, куда он уехал на
время чумы из Лондона, хотел он обдумать многие вопросы из
тех, что так занимали его во время учебы. Некоторые из них
касались природы света. Как и почему преломляются лучи, про¬
ходя через призму? Как полируют линзы и в чем заключаются
ошибки при полировке? Вы ведь помните, читатель, что XVII век
был веком всеобщего увлечения полировкой стекол и строи¬
тельством телескопов. Этим можно объяснить и тот интерес к
природе и свойствам света, который проявлял молодой выпу¬
скник Тринити-колледжа...
Дождавшись солнечного дня, Ньютон прикрыл ставнями ок¬
на, пропустил в комнату один узенький лучик света из щели и
поставил на его пути призму. На экране из четвертушки белой
бумаги, прикрепленной за призмой, раскинулась цветная по¬
лоска спектра. Белый свет солнца, пройдя через призму, рас¬
пался на семь цветов радуги.
Сегодня даже ученики младших классов знают, что свет —
это электромагнитные колебания. Только световые волны много
короче радиоволн. Если пробежать по всему диапазону длин
электромагнитных волн, как по клавишам рояля, то картина
получится такая.
Сначала идут радиоволны: длинные, средние, короткие, уль¬
тракороткие. Потом тепловые лучи. Вы, наверное, слышали о
том, что всякое нагретое тело излучает электромагнитные вол¬
ны? Слышали о том, как использует это качество природа, со¬
159
здав удивительный термолокатор у холоднокровных змей? В аб¬
солютной темноте змеи без промаха ловят теплокровных живо¬
тных, принимая от них тепловые лучи. Слышали вы наверняка
и о новой инфракрасной технике, приборы которой позволяют
видеть в темноте...
Следом за тепловыми — инфракрасными невидимыми —
лучами следует область еще более коротких электромагнитных
волн — видимый свет. Самые длинные световые волны с дли¬
ной волны 0,00075 миллиметра создают впечатление красного
света. Чуть короче — оранжевого. Еще короче — желтого, по¬
том зеленого, голубого, синего и фиолетового света. Электро-
магнитые волны короче волн фиолетового света (примерно
0,00039 миллиметра) человеческий глаз не воспринимает. Их
называют ультрафиолетовыми лучами. Благодаря им наша ко¬
жа летом приобретает красивый коричнево-бронзовый оттенок.
Мы загораем. Перечень диапазонов электромагнитных волн
можно продолжить и дальше. Но мы ограничимся пока сказан¬
ным, потому что лучи с еще более короткими длинами волн из
космоса до Земли почти не доходят. Они поглощаются атмо¬
сферой.
Не трудно понять, что если трехгранная призма по-разному
преломляет лучи света разной длины (или различного цвета),
то пучок белого света, состоящий из смеси всех длин волн,
выйдет из нее разложенным по порядку их длин. В солнечном
свете присутствуют почти все цвета, и потому изображение уз¬
кой щели в опыте Ньютона превратилось в непрерывную раз¬
ноцветную дорожку, которая называется спектром.
Мюнхенский оптик Иосиф Фраунгофер заметил, что в
непрерывной радужной дорожке солнечного света есть тем¬
ные линии — разрывы. В 1823 году Фраунгофер произвел
первые наблюдения спектров звезд и обнаружил, что и они,
точно так же, как спектр Солнца, имеют темные полосы.
Причем спектры разных звезд отличались друг от друга. Это
становилось интересным. Звезды словно обещали рассказать
людям что-то на языке света. Надо было только научиться
этот язык понимать.
Физики не зря шутят, говоря, что свет — самое темное ме¬
сто в науке. Задача оказалась не простой. В 1854 году изуче¬
нием спектров пламени, окрашенного парами различных ме¬
таллических солей, занялись два профессора Гейдельбергского
университета: Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен. Вы, наверное,
не раз в школе слышали их имена. Первый был физиком, ве¬
160
Густав Кирхгоф
(1824-1887)
ликолепным теоретиком, облада¬
ющим поразительной интуицией.
Второй — прекрасным химиком-
экспериментатором. Исследова¬
тели выяснили, что каждое веще¬
ство в раскаленном состоянии
имеет собственный спектр излу¬
чения. Кирхгофу удалось даже
сформулировать закон, назван¬
ный впоследствии его именем,
согласно которому всякий газ,
окружающий источник света с
непрерывным спектром, погло¬
щает из спектра как раз те лу¬
чи, которые испускает сам в на¬
гретом состоянии. Этот закон
мог помочь в исследовании
звезд, и прежде всего Солнца — огромного раскаленного не¬
бесного тела, окруженного газовой оболочкой.
Кирхгоф решает выяснить природу темных линий в спектре
Солнца. Он рассуждает так: свет исходит из раскаленного твер¬
дого или жидкого тела Солнца. По пути свет проходит через ме¬
нее нагретые газы солнечной и земной атмосфер. Газы поглоща¬
ют отдельные волны света и создают на их месте темные линии на
спектральной дорожке. Газовый состав атмосферы Земли был более
или менее известен. Оставалось определить состав атмосферы
Солнца.
Сначала исследователи составляют таблицы всех спектров,
которые испускают раскаленные пары химических элементов,
встречающихся на Земле. Раскалив натрий и исследовав свет
его паров, Кирхгоф вместе с Бунзеном обнаружили, что спектр
свечения этого металла состоит всего-навсего из двух почти сли¬
вающихся желтых линий. И как раз в спектре Солнца на месте
этих цветов были две узкие черные полоски. Так, заключил Кир¬
хгоф, значит, в атмосфере Солнца должен содержаться натрий!..
Скоро он подобным же образом обнаружил в атмосфере Солнца
до десяти земных элементов.
В 1864 году итальянский астроном Анджело Секки (1818—
1878) подробно исследовал спектры множества звезд и пришел
к выводу, что звезды, как и Солнце, состоят из раскаленного
газа. Более того, он нашел, что спектры многих звезд пример¬
но повторяют друг друга и могут быть объединены в несколько
6 Царица неба
161
классов, к одному из кото¬
рых будет принадлежать и
Солнце. Эту работу можно
считать окончательным под¬
тверждением гипотезы о
родстве звезд и нашего
Солнца. Четыре тысячи
звезд, исследованные
итальянским астрономом,
разделились на четыре ос¬
новных класса. Это было
началом систематического
Спектроскоп Кирхгофа спектрального изучения
звездного мира. Родилась
новая отрасль древней науки Урании — астроспектроскопия.
К началу нашего столетия все звезды по спектрам оказались
разделены на десять классов, каждый из которых имеет десять
ступенек — подклассов. Получилась лесенка из ста ступенек с
десятью площадками. Составлена она по принципу химиче¬
ского строения звезд. Хотя астрономы понимали, что спект¬
ральные классы должны отражать не только химический состав,
но и физическое состояние, однако такая работа была в те вре¬
мена им не под силу. Для физических исследований далеких
светил время в XIX веке еще не наступило. Лишь с тех пор, как
люди научились фотографировать спектры, с тех пор, как в физи¬
ке произошла настоящая революция, которая вывела на первое
место квантовую и новую атомную теории, спектральный анализ
стал главным источником информации о далеких светилах.
Сейчас астрофизики с помощью этого могучего метода оп¬
ределяют не только состав звездных атмосфер, но и массу звезд,
скорости их движения, вращение, физическое состояние ве¬
ществ, входящих в состав атмосфер, и многое другое. Спектры
стали настоящими паспортами звезд.
ПИОНЕР РОССИЙСКОЙ АСТРОФИЗИКИ
ФЕДОР АЛЕКСАНДРОВИЧ БРЕДИХИН
В 1830 году в Москве на краю города была построена уни¬
верситетская обсерватория. Возведена она была в глухом пере¬
улке, у окраинной улицы. Сейчас даже трудно себе предста¬
вить, что тогда здесь не было ни шума, ни фонарей. Идеальные
162
условия для астрономических на¬
блюдений. Да вот беда: когда над
Москвой проносились дожди, по¬
пасть в обсерваторию было прак¬
тически невозможно. Все окрест¬
ные улицы и переулки утопали в
грязи. Даже бывалые московские
извозчики останавливались, ни за
что не соглашаясь приближаться к
зданию.
В этой обсерватории и нача¬
лась астрономическая деятель¬
ность известного русского учено¬
го Федора Александровича Бре¬
дихина.
Семья Бредихина была семь¬
ей потомственных русских моря¬
ков. И Федор с юных лет учебы Л
в гимназии и Ришельевском ли- фед°Р М БРедихин
цее Одессы, а потом и на первых ' '
курсах Московского университета был уверен, что, согласно
семейной традиции, поступит на военно-морскую службу. Од¬
нако судьба его сложилась иначе. На старших курсах любозна¬
тельного студента часто стал приглашать в обсерваторию адъ¬
юнкт А. Н. Драшусов — умный, широко образованный препо¬
даватель астрономии и хороший наблюдатель. И с каждым по¬
сещением Федор Александрович проникался все большим ин¬
тересом к бесконечному миру звезд.
По окончании университета выпускнику Ф. А. Бредихину
предложили «остаться при учебном заведении для подготовки к
научной деятельности». Он был отправлен за границу и за два
года превратился в специалиста-астронома.
Московский университет не ошибся в своем выборе. Скоро
имя Бредихина как серьезного наблюдателя Московской астро¬
номической обсерватории становится широко известным. Он
занят изучением комет и по этой теме защищает докторскую
диссертацию. Примерно в то же время Бредихина избирают
профессором Московского университета по кафедре астрономии.
Федор Александрович любил студентов, и вся дальнейшая его жизнь
протекала в окружении учеников. Многие из них стали выдаю¬
щимися учеными.
Шестидесятые годы XIX столетия — время широчайшего рас-
163
Так выглядит комета
в межзвездном пространстве
пространения образован¬
ности в России. Деяте¬
ли университетской нау¬
ки видели свою обязан¬
ность в популяризации
знаний и часто выступа¬
ли с лекциями и научно-
популярными статьями
перед широкой аудито¬
рией. Много внимания
и сил отдает Бредихин
своей работе, связанной
с созданием теории ко¬
метных форм. Еще в магистерской диссертации Федор Алек¬
сандрович защищал идею, выдвинутую некогда Эйлером, что
главная сила, действующая при образовании кометных хво¬
стов, — это «отталкивающая сила» Солнца. Поэтому и вытя¬
гиваются хвосты «косматых звезд» прочь от нашего светила. При
этом главная мысль Бредихина, которую он и разрабатывал по¬
зже, заключалась в том, что величина этой «отталкивающей
силы» обратно пропорциональна молекулярному весу частиц
материи, из которых образован хвост кометы.
Так, хвосты, образованные из легчайших веществ, преиму¬
щественно из водорода, с точностью компасной стрелки ука¬
зывают направление прочь от Солнца. Более тяжелые частицы
углеводородов и легких металлов подвергаются не только оттал¬
киванию, но и притяжению Солнцем. И потому слегка изги¬
баются, напоминая собой не копье или меч, а скорее саблю
или турецкий ятаган. В тех случаях, когда из ядра кометы истор¬
гнуты частицы тяжелых металлов — железа, ртути, свинца, —
когда тяготение преобладает над отталкиванием, хвосты комет
представляются нам скрюченными или напоминают растрепан¬
ную метлу...
Следует помнить, что в то время еще никто не вел спект¬
ральных наблюдений комет так, чтобы можно было непосред¬
ственно подтвердить выводы Бредихина. Федор Александрович
первым организует спектральные наблюдения в Московской об¬
серватории. Сначала — только Солнца. А затем и вся работа
обсерватории пошла по астрофизическому руслу.
У теоретиков вызвала сомнение сама «отталкивающая си¬
ла». Какова ее природа?.. В конце XIX века замечательный
русский физик Петр Николаевич Лебедев на опыте доказал,
164
Аристарх Аполлонович
Белопольский
(1854-1934)
что, кроме силы тяготения, в ми¬
ровом пространстве существуют
еще силы давления световых лучей.
Разрабатывая свою теорию,
Бредихин широко пользовался
законами механики для объяс¬
нения происхождения различных
форм кометных хвостов. Но это
не была простая механическая
классификация. Разработанная
теория показала Бредихина но¬
вым типом естествоиспытателя,
рассматривавшего космические
законы диалектически, в их свя¬
зи, непрерывном движении и
изменчивости. Именно такого
подхода требовала развивающа¬
яся астрофизика. И по примеру
Бредихина рядом с ним растут
и мужают его ученики, просла¬
вившие в дальнейшем отечест¬
венную науку. Молодой ассистент Витольд Цераский начал
серию своих фотометрических исследований. А совсем юный
студент — математик, механик обсерватории, человек с «зо¬
лотыми руками» — Аристарх Белопольский сделал уникаль¬
ные фотографии Солнца. То была добрая пора. Одновре¬
менно с Бредихиным в обществе испытателей природы рабо¬
тали такие выдающиеся ученые, как Столетов, Жуковский и
многие другие. Имя Федора Александровича становится из¬
вестным во всем мире. Его избирают членом Германской ака¬
демии естествоиспытателей и Лондонского королевского об¬
щества. Ему присуждают диплом почетного доктора Падуан¬
ского университета и многих других иностранных научных уч¬
реждений.
АСТРОФИЗИКА
Мы говорили о том, что в конце XIX столетия древняя нау¬
ка о звездах обогатилась новым разделом.
Уже само название «астрофизика» должно говорить нам о
направленности этой научной отрасли — изучение физической
165
природы, химического состава небесных тел и происходящих в
них процессов. Удивительно, правда? Можно исследовать фи¬
зическую природу и химический состав любого вещества на Зем¬
ле, пусть это будут прилетевшие из неведомой дали метеориты
или лунный грунт, пусть это летучий, почти неуловимый газ
или частицы, о размерах которых не стоит и говорить, настоль¬
ко они малы. Все это в наших руках.
Но вот исследовать звезды, находящиеся от нас на расстоя¬
нии миллионов и миллиардов километров?.. Это уж — изви¬
ните. Это никак не понять! Возьмите хотя бы такую простую
физическую характеристику процесса, как температура, попро¬
буйте поставить традусник звезде... А химический состав? Что¬
бы сварить суп из петуха, желательно этого петуха иметь, не
правда ли? А кто нам поможет заполучить кусочек звезды? Нет,
нет, астрофизика — наука мифическая, она существовать не
может!.. Но она существует. Более того, зародившись сравни¬
тельно недавно, молодая отрасль астрономии имеет такие до¬
стижения, которые уже сами являются фундаментом для других
разделов и даже других наук...
Конечно, развитию астрофизики способствовали изобрете¬
ния новых методов наблюдения. И прежде всего — метод, ос¬
нованный на изучении спектрального состава света далеких не¬
бесных тел и среды, через которую этот свет проходит. Впро¬
чем, о том, как создавался раздел астрофизики, получивший
название астроспектроскопии, мы уже говорили.
Второй метод астрономических исследований, много сде¬
лавший для утверждения астрофизики, основан на фотогра¬
фировании небесных светил в разных участках спектра. Он
способствовал развитию целого раздела астрофизики, назван¬
ного астрофотографией. Особенно широко распространилась
астрофотография после того, как были изобретены сухие фо¬
тоэмульсии. Ведь сначала довольно долгое время фотографы
пользовались мокрыми пластинками, которые, высыхая, те¬
ряли чувствительность. Такой простой сегодня процесс, как
фотосъемка, был тогда весьма сложной и трудоемкой про¬
цедурой.
В двадцатые годы нашего столетия уже появились первые
фотографии небесных светил, сделанные через светофильтры.
Потом фотографировать звезды стали в невидимых тепловых (ин¬
фракрасных) и ультрафиолетовых лучах. Появились рентгенов¬
ские и гамма-телескопы.
Примерно в сороковых годах нашего столетия на помощь аст¬
166
рофизикам пришла сначала радиоастрономия, а некоторое время
спустя и электронная фотография, телевидение. И каждый но¬
вый метод исследования приносил ученым дополнительные све¬
дения о небесных телах. Мы еще поговорим подробнее об исто¬
рии возникновения некоторых новых разделов Урании. А сейчас
давайте перейдем к одному из фундаментальных методов астро¬
физики — астрофотометрии. Этот метод астрономических иссле¬
дований основан на измерении общего блеска звезд и яркости их
поверхностей. Здесь в качестве главного инструмента сначала слу¬
жил глаз наблюдателя. При этом натренированный фотометрист
всегда точно замечал, например, колебания блеска переменной
звезды, даже если они были не больше десяти процентов звездной
величины. Звездная величина — мера, характеризующая блеск
звезд. Все звезды, видимые невооруженным глазом, делятся на
шесть групп. Самые яркие называются звездами первой величи¬
ны, самые слабые — звездами шестой величины. А сейчас сверх¬
чувствительные электронные приборы — фотоумножители — спо¬
собны уловить разницу блеска всего в несколько тысячных долей
звездной величины. Астрофотометристы измеряют также яркость
планет. Это позволяет составить некоторое представление о свой¬
ствах планетных атмосфер и даже поверхностей. В тех случаях,
когда диск маленькой планеты, спутника или астероида увидеть
невозможно, астрономы узнают о вращении этих небесных тел по
периодическим изменениям их блеска.
Но астрофизики занимаются не только практическими исс¬
ледованиями. С самого начала XX века возникает теоретиче¬
ская астрофизика. Появляются первые теории строения небес¬
ных тел и происходящих в них процессов. Рассчитываются ма¬
тематические модели звезд и целых систем. Астрофизика про¬
никает в такие разделы астрономии, как звездная астрономия,
космогония и космология.
Астрофизики пользуются всеми методами, всеми средства¬
ми исследования, какие только может предоставить современ¬
ная физика. Единственное отличие заключается в том, что ес¬
ли «земные» физики могут сами задавать условия опыта, под¬
вергая исследуемый объект любым испытаниям по собствен¬
ной программе, то астрофизикам чаще приходится довольство¬
ваться экспериментами, которые планирует и ставит природа.
Впрочем, развитие ракетной астрономии во многом развязало
руки ученым. Небесные тела стали намного ближе. Они стали
достижимы! Сегодня астрофизика стала исключительно мощ¬
ной отраслью науки, поднимающей не только уровень наших
167
знаний о небесных телах, но и вторгающейся в чисто земную
жизнь. Хотите примеры? Пожалуйста!..
Знаете ли вы, что такое термоядерные реакции? Наверняка
слышали! Слышали о работах по мирному применению этих ре¬
акций в технике, слышали о разрушительных взрывах водород¬
ных бомб... Так вот, впервые о реакции подобного рода загово¬
рили астрофизики, с карандашом в руках изучавшие процессы
на Солнце. Вам мало этого примера? Пожалуйста, еще... Один
из самых легких элементов периодической системы — инерт¬
ный газ гелий — был впервые открыт где? На Солнце! Можно
привести еще и еще примеры... Да на Земле ни одному физику и
не снилось то, что увидели и открыли астрофизики в черных про¬
сторах Вселенной! Земные специалисты могут только мечтать об
идеальных условиях тех невероятных экспериментов, которые ста¬
вит Природа и результаты которых используют астрофизики. Толь¬
ко мечтать!.. Правда, для того чтобы пользоваться результатами
этих гигантских экспериментов, надо понимать язык, на котором
Природа о них рассказывает. Вот тут-то и понадобились истинно
физические методы исследования. Тут они и стали получать
приставку «астро». Таким образом, «земная» физика и астрофи¬
зика — это два равноправных дружественных государства на еди¬
ном континенте под названием Наука!
Астрофизика — комплексная наука. В ней оптические ме¬
тоды исследования дополняются радиометодами и наоборот.
Электронно-оптические преобразования делают видимыми изо¬
бражения, полученные в лучах, недоступных человеческому гла¬
зу. Электронная фотография и телевидение мирно сотруднича¬
ют с радиолокацией. Все эти методы направлены на то, чтобы
собрать как можно больший урожай информации о небесных
телах, расширить и углубить наши знания. Особенно интересу¬
ют астрофизику нестационарные объекты: переменные звезды,
пульсирующие, вспыхивающие, новые и сверхновые... Ведь если
понять механизм процессов, происходящих в них, то куда по¬
нятнее станут и стационарные объекты — светила, внешний
облик которых не меняется на протяжении... ну, хотя бы жиз¬
ни человечества на Земле. А таких объектов на небе Земли бес¬
численное множество.
S-лаба leiaiefnaaa
Посвященная астрономическому арсеналу
современной науки
АСТРОНОМ, НЕ ВЕРЬ
ГЛАЗАМ СВОИМ!
и
vA-Z идели ли вы когда-нибудь, как заходит солнце? Или луну
в тот момент, когда ее нижний край касается горизонта? Если
нет, то обязательно посмотрите. Зрелище удивительнейшее.
На горизонте оба светила теряют свою благородную круглую
форму. На горизонте солнце и луна — сплюснуты!
Также и звезды кажутся нам выше над горизонтом, чем на
самом деле. Причем ближайшие к горизонту смещены больше,
а те, что ближе к зениту, — меньше. Светила, находящиеся в
зените, не смещены вообще. В древние времена астрономы
заметили, что восход светил наблюдается немножко раньше по¬
ложенного им срока, а заход — чуточку позднее.
В чем же тут дело? Оказывается, все описанные явления
имеют одну причину — влияние атмосферы! Лучи света, прохо¬
дя через атмосферу, преломляются. При этом чем ближе ис¬
точник света к горизонту, тем длиннее путь лучей в атмосфере
и тем сильнее их искривление.
Это явление называется рефракцией — словом, уже вам хо¬
рошо знакомым по названию линзовых телескопов-рефракто¬
ров. Открыто явление рефракции было еще Птолемеем. Аст¬
рономическая рефракция не постоянна. Искривление световых
лучей зависит не только от высоты светила, но и от состояния
атмосферы, от ее температуры и давления. Получается, что да¬
же самый прозрачный, самый чистый воздух для астрономов
враг! Впрочем, если бы рефракцией дело ограничивалось, это
было бы полбеды. Замечали вы, как мерцают звезды? Особен¬
но это заметно у горизонта. Далекие огоньки подмигивают, и
так и кажется, что они, как драгоценные алмазы, переливают¬
ся разными цветами... И в этом повинна атмосфера.
169
Проходя через воздух, свет то и дело попадает в области
различной плотности и температуры, которые действуют подо¬
бно линзам, отклоняя лучи в ту или иную сторону. При этом
фиолетовый луч, например, может отклониться больше, а крас¬
ный — меньше. Вот и получается, что, кроме изменения бле¬
ска, нам кажется, что меняется и цвет звезды. Особенно кра¬
сиво и отчетливо проявляется мерцание яркого Сириуса, когда
он в зимние месяцы находится низко над горизонтом. Космо¬
навты, поднявшиеся за пределы земной атмосферы, видят не¬
бо с немерцающими звездами. В безвоздушном пространстве
ни рефракция, ни мерцание не мешают наблюдениям.
Заатмосферные наблюдения — можно ли придумать боль¬
шее счастье для астронома? Недаром среди наблюдателей ходит
крылатая поговорка, что после смерти все хорошие астрономы
попадут на Луну...
Атмосфера Земли — страшный бич наблюдательной астро¬
номии. Уж, казалось бы, в такой телескопище, вроде «Кек-1»,
не только Луна, но Марс и Юпитер должны казаться как на
ладони. А на Луне-то наверняка можно будет рассмотреть ко¬
лесо нашего лунохода или следы первых астронавтов... На са¬
мом деле — ничего похожего. Дрожание атмосферы так «разма¬
зывает» изображение, что наблюдать планеты в сравнительно не¬
большой телескоп даже удобнее, чем пользоваться гигантскими
инструментами. Вот если бы увезти телескоп на Луну... или хотя
бы вынести за пределы атмосферы...
Но не только атмосфера призывает астрономов к осторож¬
ности, критически относиться к результатам наблюдений.
В 1842 году в Пражском техническом институте работал
скромный профессор Кристиан Доплер. Ученый мир увлекся
только что открытым спектральным анализом. Отдавая дань мо¬
де, профессор Доплер исследовал спектр Солнца.
Сравнивая спектры различных веществ, вы легко замечае¬
те одну важную особенность: каждый цвет находится всегда
на одном и том же месте. То есть цвета спектра не могут
сдвигаться. Так, например, желтая полоска натрия всегда на
своем «желтом» месте, а голубая линия водорода ни за что не
съедет на красный конец спектральной шкалы. Это закон! И
тем не менее, наблюдая спектры краев солнечного диска, До¬
плер обнаружил странную картину. Спектральные полосы
смещались. Причем если от правого края Солнца они переез¬
жали вправо по спектру, то от левого — смещались влево...
Синий край спектральной полоски «краснел», а красный — «го¬
170
лубел»... Это было unmoglich — не¬
возможно.
Но очень уж дотошен был этот
тридцатидевятилетний аккуратный
профессор. Ход его рассуждений
сложен, а мысль, высказанная пер¬
воначально, была отчасти ошибоч¬
ной. Хотя идея верна. Суть своди¬
лась к тому, что световые волны от
источника, летящего навстречу на¬
блюдателю, казались короче. (А ко¬
роткие волны, как известно, созда¬
ют эффект синего и фиолетового
цветов.) А свет источника, удаля¬
ющегося от наблюдателя, «крас¬
нел», потому что его волны стано- Кристиан Доплер"
вились как бы более длинными. По- (1803—1853)
добный эффект вы можете сами на¬
блюдать. Выберите ветреный день на озере и поверните непод¬
вижную лодку носом навстречу волнам. «Шлеп, шлеп» — шле¬
пают волны о нос неподвижной посудины. А теперь за весла —
и вперед, навстречу волнам: «шлеп, шлеп, шлеп, шлеп...» Сра¬
зу замечаете, что частота шлепанья волн стала больше. Волны
будто укоротились. Теперь тормозите веслами и гребите назад.
Прислушайтесь: шлепанье волн стало реже. И если вам удастся
сравняться с ними в скорости, то шлепанье и совсем прекра¬
тится.
Вернемся к загадке солнечного света. Почему спектраль¬
ные линии одного солнечного края смещались в сторону более
длинных волн, а другого — в сторону более коротких? Доплер
был не только хорошим физиком, но и неплохим астрономом.
Он предположил, что если наше светило вращается вокруг сво¬
ей оси, то один его край непрерывно убегает от земного наблю¬
дателя, а второй край так же непрерывно мчится навстречу. Но
тогда световые волны от убегающего края должны удлиняться и
весь спектр сдвигаться в красную область. По той же причине
спектр набегающего края Солнца должен перемещаться в об¬
ласть более коротких «фиолетовых» волн.
Очень важный принцип открыл Кристиан Доплер. Ведь ес¬
ли он прав, то по смещению разноцветных полосок спектра
далеких звезд можно установить, движутся ли они относительно
Земли или пребывают в покое, и даже измерить скорость удаления
171
или приближения звезд. Да, это могло бы быть поистине новым
мощным оружием в исследовании мира звезд, но... только в том
случае, если предположение Доплера верно. Трагедия же заклю¬
чалась в том, что лабораторное исследование и лабораторное под¬
тверждение эффекта Доплера ни у кого не получалось.
В 1888 году на должность адъюнкта в Пулковскую обсерва¬
торию был приглашен выпускник Московского университета
Аристарх Аполлонович Белопольский. Талантливый молодой
человек, страстно любящий астрономию, прибыл в Петербург
со своей идеей: во что бы то ни стало доказать существование
эффекта Доплера опытным путем. Но для этого надо было за¬
ставить источник света двигаться по земле со скоростью, срав¬
нимой со скоростью света (300 000 км/сек)\ Задача совершенно
невыполнимая. Ведь даже снаряд — что может быть быстрее* —
вылетал в те годы из ствола орудия, делая от силы метров пять¬
сот в секунду... Увлеченный проблемой, Белопольский упорно
думал над способами ее воплощения в жизнь. Но решение не
давалось. И вот однажды Аристарх Аполлонович зашел в па¬
рикмахерскую. На противоположных стенах заведения висели
два зеркала, бесконечно повторяющие изображения любого
предмета, появлявшегося между ними. При этом каждое по¬
следующее отражение уходило все дальше и скорость его дви¬
жения становилась все больше... Белопольского озарило! А что,
если соорудить два колеса, наподобие пароходных, с узкими
зеркалами вместо спиц, отбросить на зеркальце луч света, а
колеса раскрутить?.. В некоторый момент, когда зеркальце од¬
ного колеса станет строго параллельно зеркалу другого, про¬
скочивший между ними луч света будет отброшен на спектро¬
граф и даст на фотопластинке спектр движущегося источника.
Аристарх Аполлонович бросился домой и засел за чертежи. Скоро
экспериментальная установка была готова. Он сфотографировал
спектр, проявил пластинку и прямо на мокром негативе увидел,
что линии спектра смещены. Проблема была решена! Существо¬
вание эффекта Доплера доказано экспериментальным путем! Те¬
перь астрофизики могли спокойно пользоваться спектральным ана¬
лизом для измерения скоростей движения звезд. А скорости-то
оказались весьма значительными.
В 1916 году американский астроном Эдуард Барнард от¬
крыл слабенькую звездочку, которая за один год «пролетела»
по небу Земли дугу в 10,3" (угловых секунды). Это огромное
перемещение, хотя оно равно всего двухсотой доле лунного ди¬
аметра. Зная расстояние до звезды, можно вычислить и скорость
172
Изменение формы
созвездия Большой
Медведицы вследствие
процессии. За 5000 лет
до нашего времени и
через 5000 лет после нас
ее движения. Для звезды Барнарда она
получилась 320 400 километров в час. По
сравнению со скоростями движения дру¬
гих звезд маленькая звездочка — настоя¬
щий скороход. Ее так и назвали — «Ле¬
тящая звезда Барнарда». С тех пор ско¬
рости собственного движения опреде¬
лены более чем у 40 000 звезд. Самая
большая из измеренных звездных ско¬
ростей — 583 км/сек, или 2 098 800
км/час. Ею обладает одно из малозамет¬
ных светил созвездия Голубя. Наше
Солнце — тихоход. Вместе со всем сво¬
им семейством оно делает едва ли 20 км/
сек, пролетая за час расстояние в 72 000
километров. Для звездного мира — ско¬
рость пустяковая. Если учесть, что до
Веги, к которой стремится наше свети¬
ло, примерно 25 световых лет, Солнцу
понадобится 400 000 лет, чтобы подле¬
теть к этой звезде. Столкновение нам не грозит. К тому времени
сама Вега отодвинется примерно на такое же расстояние в сторо¬
ну... Ведь даже самая близкая к нам Проксима из созвездия Цен¬
тавра удалена на расстояние, которое свет преодолевает за 4,3 года.
Это примерно 43 000 000 000 000 километров! Ну-ка, сравните с
километрами расстояние от Земли до Солнца, если солнечному
лучу нужно всего 8 минут, чтобы долететь до нас с вами? Сверх¬
звуковой самолет кажется медлительней божьей коровки, если
смотреть на него с расстояния десятков километров. А тут этих
километров триллионы! Далеко! Из-за чудовищных расстояний
и кажется нам, что древние созвездия сохраняют свой рисунок
неизменным.
Действительно, получается, что видимый свет не такой уж
надежный информатор. Еще больше стало причин у астрономов,
чтобы задуматься, нельзя ли получать сведения о звездах не только
по их видимому свету, но и еще каким-нибудь иным путем...
ПРОГРЕСС+СЛУЧАЙНОСТЬ=РАДИОАСТРОНОМИЯ
В 1928 году дирекция американской телефонной компании
«Белл» была не на шутку взволнована жалобами клиентов на
173
Карта радионеба. Северное полушарие
помехи в новой трансатлантической радиотелефонной связи.
Технический отдел туг же поручил только что окончившему
университет Карлу Янскому выяснить и устранить причины по¬
мех. Молодой инженер энергично принялся за дело. Прежде
всего — отыскать направление, в котором скрывался источник
помех. Он соорудил громоздкую деревянную конструкцию на
автомобильных колесах — направленную антенну — и принялся
«шарить» по небу в поисках источника радиопомех. При этом
каждый раз, чтобы развернуть эту махину, ему приходилось тол¬
кать ее вручную, подпирать плечом и тормозить ногой. Экспе¬
римент был долгим и сложным. И все-таки несколько лет спу¬
стя Янский закончил опыт и подал в совет директоров фирмы
174
и Южное полушарие
отчет. Вывод был неожиданным: источником помех служил...
космос.
Существование электромагнитных волн впервые было пред¬
сказано еще в 1873 году Максвеллом. Пять лет спустя Генрих
Герц открыл их. А еще через два года Александр Степанович
Попов использовал эти волны для связи. Сразу после работ
Максвелла и Герца, установивших, что радиоизлучение ничем,
кроме частоты (или длины волн), не отличается от видимого
света, ученые задумались: а не излучаются ли радиоволны не¬
бесными телами? Придумали даже опыты, с помощью которых
можно обнаружить радиоизлучение Солнца. Но предположе¬
ния эти не нашли поддержки. Да и удаться такие опыты в XIX
175
столетии еще не могли. Для приема космического излучения
нужна такая чувствительная радиоаппаратура, о которой в те
годы еще и не помышляли. И потому первый радиотелескоп
смог появиться лишь сорок лет спустя. В те годы радио еще
только завоевывало позиции — и люди затаив дыхание слушали
у своих приемников шумы и шорохи из космоса, передаваемые
предприимчивыми владельцами радиокомпаний.
Сообщение Янского успокоило директоров. Раз помехи со¬
здаются космосом, тут уж ничем не поможешь. Постепенно
забыла о сенсации и широкая публика. Ну, а астрономы? Уче¬
ные вообще не обратили внимания на новость.
Не будет большим преуменьшением сказать, что в течение
следующих десяти лет во всем мире один-единственный чело¬
век занимался исследованием радиосвиста и шипения, доно¬
сившихся из космоса. Был это страстный радиолюбитель-ко¬
ротковолновик Грот Рёбер из штата Иллинойс. Рёбера знали
все любители-коротковолновики. В начале тридцатых годов он
одним из первых получил диплом WAC — «Worked all continents»,
что означало: «Работал со всеми континентами». После этого Земля
стала Рёберу «тесной». Услыхав о докладе Янского, он решил
продолжить исследования радиосигналов из космоса. По соб¬
ственным чертежам он строит остронаправленную антенну —
9,5-метровую параболическую чашу из жести и по своей схеме —
радиоприемник высокой чувствительности. Получился первый
в мире радиотелескоп.
Оптический телескоп-рефлектор и радиотелескоп имеют мно¬
го общего. И тот и другой собирают идущие от далекого источ¬
ника электромагнитные волны. Но если телескоп-рефлектор
собирает электромагнитные волны очень малой длины, кото¬
рые глаз воспринимает как свет, то радиотелескопы имеют де¬
ло с электромагнитными волнами гораздо больших длин. При¬
рода не дала человеку органов чувств, способных принимать
такие колебания. Поэтому каждый радиотелескоп приходится
снабжать специальным радиоприемником с пишущим устрой¬
ством, которое регистрирует принятые сигналы.
Сначала Рёберу не удалось обнаружить никакого излучения от
ночного неба. Но американец был настойчив. Он собирал при¬
емник за приемником все совершеннее, менял частоту настрой¬
ки, и наконец... весной 1939 года он поймал волны, идущие из
глубин космического пространства. А к 1944 году составил пер¬
вую карту радионеба с нанесенными на нее космическими ис¬
точниками радиоволн в области Млечного Пути. Карта полу-
176
Субмиллиметровый
радиотелескоп
в Чили. Диаметр 15 м
кружок и количество колец
чилась довольно странной: ни¬
каких «радиозвезд». Просто
контуры радиоизлучающих об¬
ластей Млечного Пути. Поче¬
му?..
Часто характеризуя зрение,
мы говорим: у такого-то и та¬
кого-то зоркие глаза. А как пе¬
ревести эту характеристику на
язык техники? В оптике вво¬
дится понятие «разрешающая
способность» (или «разрешаю¬
щая сила») оптических прибо¬
ров. Любое, даже самое хоро¬
шее зеркало телескопа создает
изображение светящейся точ¬
ки в виде яркого кружочка,
окаймленного светлыми и тем¬
ными кольцами. Это явление
называется дифракцией, и его
изучают в школе. Чем выше
качество зеркала, тем светящийся
меньше. И все же это явление мешает рассматривать звезды,
очень близко расположенные друг к другу: изображения просто
сливаются. Вот и предложили характеризовать «зоркость» теле¬
скопа наименьшим расстоянием между двумя различными, раз¬
дельно светящимися точками, которые еще ощутимы при поль¬
зовании этим телескопом. Эта величина и соответствует разре¬
шающей способности телескопа.
Примерно к 1946 году удалось различить на земном небе вме¬
сто сплошных радиообластей — отдельные радиоточки. Сначала
наиболее мощные — в Северном полушарии — в созвездиях
Кассиопеи и Лебедя, в Южном полушарии — в созвездии Цен¬
тавра. Потом и другие, те, что послабее.
Радиоастрономы, которых к этому времени стало уже зна¬
чительно больше, чем во времена Янского и Рёбера, решили,
что радиоволны излучаются специальными «радиозвездами», и
пробовали даже определять их удаленность от Земли. Но как ни
старались, найти параллакс хотя бы одной «радиозвезды» ни¬
кому не удалось. Может быть, это означало, что таинственные
радиообъекты находятся в невообразимой дали?.. Однако ско¬
ро гипотеза «радиозвезд» потребовала значительных поправок.
177
Эллипсоидный радиотелескоп
«Марк-П» в Великобритании
Размер чаши 25x36 м
Специалистам удалось резко
увеличить разрешающую спо¬
собность «полуслепых» радио¬
телескопов. И тотчас точки
радиозвезд расплылись снача¬
ла в кляксы, а потом и в пят¬
на неправильной формы. До¬
статочно сказать, что мощные
источники, обнаруженные в
уже знакомых нам созвездиях
Кассиопеи, Лебедя и Центав¬
ра, занимали на небе площа¬
ди, в десятки раз превышаю¬
щие площадь диска Солнца.
Нет! Загадочные радиообъ¬
екты звездами быть не могли,
хотя и совершали вместе со
всем звездным небом суточные
обороты вокруг Земли, не ме¬
няя своего положения относи¬
тельно далеких светил. Пожалуй, только туманности удовлет¬
воряли этому правилу. И действительно, очень скоро на месте
многих радиообъектов с помощью оптических телескопов были
обнаружены туманности. Процесс отождествления радиообъ¬
екта с оптическим объектом — звездой — чрезвычайно сло¬
жен. Ведь радиотелескоп по-прежнему сильно отстает от свое¬
го старшего родственника в разрешающей способности. И там,
где радиотелескоп видит один, большой радиообъект, его оп¬
тический собрат может насчитывать множество звезд. Какая из
них посылает радиоволны, сказать не просто.
Источников радиоизлучения на земном небе много. Излу¬
чает межзвездная газовая среда, излучают радиотуманности,
мощные потоки радиоволн рождаются титаническими взрыва¬
ми в глубинах Вселенной. Наконец, излучают радиоволны пла¬
неты, даже наш спутник Луна. Излучает на редкость могучий
поток и наша Земля. Правда, причина здесь другая — челове¬
ческая деятельность. Радиоизлучение Земли — визитная кар¬
точка человечества. Если бы наши соседи по космосу задумали
«взглянуть» на Солнечную систему в метровом диапазоне ра¬
диоволн, они сразу бы догадались, что на нашей планете суще¬
ствует разумная жизнь. Во-первых, радиоизлучение Земли силь¬
но зависит от времени суток. Во-вторых, источники разброса¬
178
ны по планете очень неравномерно... Радио- и телевизионные
станции сосредоточены в Европе и Северной Америке. Их мень¬
ше в Азии и Африке и почти совсем нет в океанах...
Особенно быстро стала развиваться радиоастрономия в по¬
слевоенные годы. Военная техника, предназначенная для об¬
служивания фронтов, пригодилась исследователям радиоизлу¬
чения небесных тел и космоса. Английские и голландские аст¬
рономы, горевавшие в течение всей истории развития науки по
поводу облачного неба и плохой погоды, энергично принялись
за конструирование радиотелескопов. В Советском Союзе, в
Австралии, в Соединенных Штатах Америки одна за другой воз¬
водятся огромные решетчатые чаши параболоидов.
Вы можете спросить: зачем изучать радиосигналы, посылае¬
мые небесными объектами и облаками рассеянного газа? Так
ли это важно, чтобы строить дорогие сооружения? На это хоро¬
шо ответил один из радиоастрономов в своей речи, посвящен¬
ной открытию радиоизлучения космического водорода:
«Радиопередачи, приходящие к нам из космического про¬
странства, можно сравнить с базарным шумом: они представ¬
ляют собой смесь колебаний, охватывающих широкий диапа¬
зон частот. Нелегко было расшифровать смысл этих сообще¬
ний. Но примерно полтора года назад из этого грохота была
выделена одна отчетливая нота. Сегодня пункты прослушива¬
ния во всем мире настраиваются на этот высокий тон в 1420 мега¬
герц и по нему они получают новую картину Вселенной». Доба¬
вим, что 1420 мегагерц — частота радиоизлучения космическо¬
го водорода.
Вы наверняка знаете, что такое радиолокация. Короткий
радиоимпульс посылается антенной передатчика в направле¬
нии объекта, отражается от него, приходит обратно и улавли¬
вается антенной приемника. Зная скорость распространения
радиоволн, можно по времени, прошедшему от начала переда¬
чи импульса до его приема, определить расстояние до объекта.
Более того, если принимать отраженные сигналы на электрон¬
но-лучевую трубку, то можно получить на ее экране светящееся
изображение рельефа отражающей поверхности.
Помните, мы говорили, что разрешающая способность ра¬
диотелескопов хуже, чем оптических инструментов. Тот же не¬
достаток и у приборов радиолокации. Радиолуч, которым, как
указкой, исследователи «прощупывают» поверхности планет,
на самом деле представляет собой конус с вершиной в центре
антенны передатчика на Земле. Чем больше расстояние, на ко¬
179
торое тянется этот «радиоконус», тем шире его основание и тем
меньше деталей можно различить на «ощупываемой поверхно¬
сти». Вот если бы удалось создать луч тонкий, как игла. Долгое
время это было мечтой, беспочвенной фантазией. Но вот был
изобретен лазер. И появился радиолокатор, работающий на вол¬
нах оптического диапазона. Причем главная особенность ново¬
го прибора — луч, вырывающийся из лазера, почти не расхо¬
дится с увеличением расстояния! Исполнилась мечта. «Беспоч¬
венная фантазия» встала на крепкие ноги физического экспе¬
римента. Работают лазерные установки на Земле в самых раз¬
ных отраслях науки и техники. Работают и на Луне, на которую
доставлен отражатель для лучей с Земли...
Радиоастрономия и радиолокация — две силы, начавшие
настоящую революцию в астрономии. Новые технические сред¬
ства, полученные астрономами, позволили древней науке со¬
вершить такой рывок вперед, какой был сделан лишь когда-то
благодаря изобретению оптического телескопа. Давайте хотя
бы перечислим новый арсенал современной астрономии.
Итак, первое: радиотелескопы и радиолокаторы. Затем при¬
емники инфракрасного излучения. Ракеты поднимают за пре¬
делы атмосферного щита нашей планеты приборы, регистриру¬
ющие электромагнитные волны короче синих, голубых и фио¬
летовых волн оптического диапазона. Это так называемое уль¬
трафиолетовое излучение. Открыта целая новая отрасль — рент¬
геновская астрономия, которая изучает богатую информацию
от небесных объектов, полученную в рентгеновских лучах. На¬
конец, ракеты вывели на околоземные орбиты счетчики эле¬
ментарных частиц. Это позволило более подробно изучить кос¬
мические лучи. А приемники гамма-излучения дали направле¬
ние развития астрономии гамма-лучей.
АСТРОНОМИЯ НЕВИДИМОГО
В 1800 году Уильям Гершель наблюдал Солнце через раз¬
лично окрашенные затемненные стекла. Наблюдение привело
его к неожиданному открытию. Описывал он это событие так:
«Самым замечательным было то, что при рассматривании
Солнца через определенные стекла я чувствовал тепло, несмот¬
ря на то, что стекло почти не пропускало света. В то же вре¬
мя, в опытах с другими стеклами, пропускавшими много света,
тепловое ощущение было ничтожным». Развивая полученный
180
результат, английский астроном
поставил свой знаменитый опыт.
Подобно Ньютону, он укрепил в
ставне окна призму и разложил
солнечный луч в спектр. Яркая
радужная дорожка упала на дере¬
вянный стол в лаборатории. Гер¬
шель укрепил на доске три тер¬
мометра — один рабочий и два
контрольных. Закрасил у рабо¬
чего термометра кончик с ртутью
сажей, чтобы он лучше нагревал¬
ся, и измерил температуру в раз¬
ных участках спектральной дорож¬
ки. Результаты были поразитель¬
ны. Самая низкая температура бы¬
ла у фиолетовой полосы спектра.
На голубой и синей чуть-чуть под¬
нималась. На зеленой было уже
определенно теплее. А на желтой,
оранжевой и красной становилось
Снимок Солнца
в инфракрасных лучах
горячее и горячее. Самое
интересное заключалось в том, что там, где красная полоска за¬
канчивалась и больше не было видно уже никакого цвета, темпе¬
ратура и не думала падать...
Поломав голову, Гершель пришел к выводу, что тепловое
излучение может переноситься невидимыми инфракрасными лу¬
чами, которые подчиняются тем же законам отражения и пре¬
ломления, что и видимый свет. Может быть, даже и так, что
инфракрасным излучением обладает не только Солнце, но и
другие небесные объекты. Правда, способа регистрировать теп¬
ловое излучение звезд и планет он придумать не мог.
Сорок лет спустя его сын Джон Гершель, тоже известный
астроном, придумал, как зафиксировать часть инфракрасного
спектра Солнца на бумаге. Он покрыл лист спиртом, содержа¬
щим частички сажи, и положил на спектральную дорожку. На
наиболее горячих участках спектра спирт выпарился быстрее,
оставив на бумаге всю сажу. Получился определенный рису¬
нок, приблизительно показывающий распределение тепловых
лучей вдоль спектральной дорожки. Тогда еще не существовало
фотографии, и можно поистине удивиться находчивости сэра
Джона.
Инфракрасная техника имеет дело с электромагнитными вол¬
181
Снимок Солнца
в ультрафиолетовых лучах
нами длиной от 0,75 микрона до
миллиметра. Для некоторых длин
инфракрасных волн, близких к ви¬
димому свету, созданы специаль¬
ные фотопластинки. И с помощью
телескопа получены фотографии
Солнца и планет в невидимых теп¬
ловых лучах. Придумали изобре¬
татели также приборы, электрон¬
но-оптические преобразователи,
которые преобразуют невидимое
инфракрасное изображение в ви¬
димое на светящемся экране.
26 января 1983 года на около¬
земную орбиту вышел спутник
для астрономических наблюдений
в инфракрасной части спектра,
созданный кооперацией фирм
США, Нидерландов и Великобритании. За годы работы ре¬
зультаты превзошли даже самые смелые ожидания специалис¬
тов. В пределах Солнечной системы обнаружены новые коме¬
ты, астероиды и полосы космической пыли. Открыто множе¬
ство неизвестных ранее источников инфракрасного излучения.
Вокруг одной из звезд неподалеку от Веги зафиксирован боль¬
шой диск из крупных пылевых частиц. Ряд астрономов предпо¬
лагает, что открыта область, в которой идет образование новой
планетной системы.
Много чрезвычайно важных и интересных для науки под¬
робностей удается выяснить с помощью инфракрасного излу¬
чения — вестника далеких миров. Мы еще встретимся с ре¬
зультатами этих исследований, когда начнем более подробно
знакомиться с миром планет.
А сейчас давайте «перепрыгнем» через диапазон видимого света
в сторону более коротких волн: от красной границы к фиолето¬
вой. Здесь следуют друг за другом еще три диапазона, освоенных
физиками: ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи.
Вы, наверное, слышали, что любой поток электромагнит¬
ного излучения состоит из маленьких порций, как бы из зерны¬
шек. Называются эти «зернышки» и фотонами и квантами. В
одних случаях фотоны ведут себя как волны — имеют опреде¬
ленную длину, огибают препятствия, величина которых срав¬
нима с длиной волны, могут складываться и вычитаться и так
182
далее и тому подобное. В других
же случаях фотоны ведут себя точь-
в-точь как частицы. Как выпущен¬
ные из рогатки камешки, как пу¬
леметная очередь. При этом меж¬
ду волнами и частицами сущест¬
вует четкая и важная для нас связь:
чем больше длина волны, тем
меньше энергия фотона. Значит,
фотоны видимого света энергич¬
нее фотонов инфракрасного излу¬
чения. Дальше, по степени возра¬
стания энергии, идут фотоны уль¬
трафиолетового, рентгеновского и
гамма-излучений.
С ультрафиолетовыми лучами
знакомы все. Под их воздействи-
Снимок Солнца
в рентгеновских лучах
ем летом мы загораем. Знаем мы и то, что лучи эти не прохо¬
дят сквозь обычное стекло. Еще никому не удавалось загореть
дома, за закрытыми окнами.
В 1959 году, подняв телескоп на борту ракеты, ученые сфо¬
тографировали Солнце в ультрафиолетовых лучах. Для этого
объектив инструмента пришлось сделать не из стекла, а из фто¬
ристого лития — материала, пропускающего ультрафиолетовые
лучи. Такой солнечный «портрет» оказался совсем не похожим
на обычную фотографию.
Несмотря на большую энергию ультрафиолетового излуче¬
ния Солнца, земная атмосфера для него почти непреодолима.
Лишь крошечная доля ультрафиолетовых лучей, расположен¬
ных совсем рядом с диапазоном видимого света, пробивается к
поверхности Земли. Не доходят до нас и рентгеновские лучи,
посылаемые Солнцем и звездами, не доходят и гамма-лучи.
Все они «застревают» в верхних слоях атмосферы. С одной сто¬
роны, это хорошо. Жесткое космическое излучение сожгло бы
и уничтожило органическую жизнь на нашей планете, превра¬
тив ее в безжизненную пустыню. Но, с другой стороны, для
исследований космического радиоизлучения с поверхности Зем¬
ли атмосфера — помеха. Потому астрономы и устанавливают
на ракетах удивительные фотокамеры с отверстиями, закрыты¬
ми алюминиевой фольгой вместо объективов. Фольга задержи¬
вает видимый свет и ультрафиолетовое излучение, но прозрачна
для рентгеновских лучей.
183
Гамма-телескоп,
который был
установлен
на спутнике
«Эксплорер-Х1»
Так был получен еще один, еще более необыч¬
ный «портрет» Солнца в рентгеновских лучах.
Гамма-астрономия имеет дело главным об¬
разом с фотонами очень высоких энергий. Это
самое коротковолновое, самое «жесткое», как
говорят физики, электромагнитное излучение.
Сложная система счетчиков, фотоумножителей
для регистрации едва заметных вспышек, вы¬
соковольтного питания — все это оборудова¬
ние размещается на борту ракеты и составляет
«гамма-телескоп». Как видите, современная ас¬
трономия не только использует новую техни¬
ку, но и стремится оторваться, покинуть Зем¬
лю, чтобы изучать космические объекты непос¬
редственно из космоса.
В 1931 году физик Вольфганг Паули занялся
изучением бета-распада. Так называются радиоак¬
тивные превращения одних атомных ядер в другие.
При распаде ядра испускают частицы, которые уно¬
сят с собой порции энергии. Казалось бы, чего про¬
ще? Подсчитать оставшуюся энергию, сложить с уне¬
сенной и получить ту, которая была у первоначаль¬
ного ядра... Так учила теория. Этого требовал и
закон сохранения энергии — один из главных ки¬
тов, на которых держится мир. Однако на практике
все получалось иначе. Суммарной энергии никак
не хватало, чтобы получить изначальное ее количество. Часть куда-то
бесследно исчезала. То есть процесс бета-распада явно нарушал
закон сохранения энергии. Но уж этого никто из физиков допу¬
стить не мог. Надо было искать те невидимые щели, куда могла
просочиться энергия, надо было искать того, кто ее унес. Паули
предположил, что должна быть какая-то маленькая, неизвестная по¬
ка частица. Частица удивительная — с ничтожной массой, нейт¬
ральная электрически и потому совершенно неуловимая.
Итальянский физик Энрико Ферми провел тонкие расчеты
и обосновал теоретически правильность предположений швей¬
царского коллеги. Он предложил назвать новую частицу «ней¬
трино», что по-итальянски означало «маленькая нейтральная»...
Вот если бы удалось получать изображения звезд в «лучах
нейтрино»... Астрофизики предполагают, что в этом случае мож¬
но было бы узнать много интересного о центральных областях
звезд, о процессах внутри светил.
184
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
TLiauemu
в век радиотелескопов
и ракет
Из которой читатель узнает массу подробностей о естествен¬
ном спутнике Земли, получив одновременно возможность
подвергнуть свои выводы благородному сомнению
ЧТО ТАКОЕ ЛУНА?
«/ JL аше знакомство с миром планет мы начинаем с естествен¬
ного спутника Земли, — так хорошо знакомой всем школьникам
и студентам, рабочим и академикам, поэтам и бухгалтерам, — с
Луны.
Луну наблюдали невооруженным глазом и изучали особен¬
ности движения...
Диск Луны разглядели в телескоп, открыли горы и трещи¬
ны, кратеры, моря и океаны, измерили высоту гор и глубину
впадин...
Радиолокаторы с превеликой тщательностью «ощупали» по¬
верхность Луны, измерили расстояние до нашего спутника.
Ракеты с автоматическими станциями разведали космиче¬
скую обстановку в районе Луны.
Автоматы доставили на Землю образцы лунного грунта.
На «пыльных тропинках» Луны отпечатались рифленые по¬
дошвы ботинок первых астронавтов.
На Луне работали передвижные лаборатории — луноходы.
Что же такое Луна?
«Голова всевидящего бога, — говорили древние славяне и
германцы, — молодого, сильного, который по ночам прилета¬
ет на Землю».
Луна — Селена по-гречески — дочь титана Гипериона и
Тейи — богини света, сестра Гелиоса — Солнца. Коварные
титаны из зависти истребили все семейство Гипериона, но бо¬
ги спасли Селену и Гелиоса и превратили их в светила.
Каждую ночь окрыленная Селена с золотым венцом на го¬
лове мчит по небу в колеснице, запряженной парой белоснеж¬
ных коней, скрываясь по утрам в океане. Однажды заметила
186
она на Земле прекрасного юношу — охотника Эндимиона — и
полюбила его нежно и страстно. Узнав об этом, Зевс предло¬
жил юноше выбрать себе судьбу. Бессмертия и вечной юности
попросил Эндимион. «Это судьба богов, а ты всего лишь смер¬
тный, — ответил Зевс, — но из любви к Селене я исполню
твою просьбу. Одно лишь будет отличать тебя от богов — бес¬
смертие и юность сохранишь ты в непробудном сне!» С тех пор
уже много лет спит Эндимион в недоступной пещере Латма в
горах Карии. И каждый месяц Селена, оставив колесницу, спу¬
скается в пещеру, чтобы полюбоваться спящим красавцем. Воз¬
вращается она печальной. Так рассказывали мифы.
«Королева тишины», — писал поэт Гораций. «Сверкающее
око ночи», — декламировал Пиндар.
«Луна? Да это просто головка зеленого сыра!» — хохотал вели¬
кий насмешник Рабле, автор книги «Гаргантюа и Пантагрю¬
эль», которому до смерти надоели высокопарные сравнения.
Однажды тиран сиракузский, который брал уроки астроно¬
мии у Архимеда, заметил в начале лекции:
— Избавь меня от сухой математики и переходи скорей к
рассказам о небе.
Но Архимед ответил, не меняя тона:
— Нет, мы будем продолжать говорить о цифрах, ибо в аст¬
рономии нет другого пути и для царей.
Попробуем и мы начать с определения и «сухих» цифр.
Луна — единственный естественный спутник Земли и самое
близкое к нам крупное небесное тело.
Среднее расстояние от Луны до Земли 384 000 км, что со¬
ставляет 30 диаметров земного шара. Мы говорим о среднем рас¬
стоянии, потому что орбита Луны эллиптическая. Наименьшее
расстояние до Земли (перигей) — 363 000 км, наибольшее (апо¬
гей) — 405 500 км. Радиус Луны равен примерно 1680 км, ровно
в четыре раза меньше радиуса Земли.
Масса Луны раз в восемьдесят меньше массы нашей плане¬
ты. Для рядового спутника, каких к сегодняшнему дню насчи¬
тывается в Солнечной системе 32, Луна и великовата, и тяже¬
ла! Может, она вовсе не спутник? Но тогда что же такое Луна?
«Сухая математика» нам помогла мало, обратимся к исто¬
рии. Попробуем отыскать самое начало, добраться до рожде¬
ния Луны...
Наука о происхождении планет и их спутников — космого¬
ния — фактически родилась в XVIII веке. Известный француз¬
ский естествоиспытатель Жорж Бюффон выдвинул гипотезу,
187
согласно которой комета, ударившись о Солнце, выбросила из
нашего светила такую массу солнечного вещества, что его хва¬
тило на образование всех планет.
Десять лет спустя немецкий философ Иммануил Кант из¬
дал анонимно книгу, в которой утверждал, что и Солнце и
окружающие его планеты сами собой сконденсировались из рас¬
сеянной во Вселенной материи. Впрочем, книгу Канта не за¬
метили. А сам он не стал развивать свои взгляды, занявшись
иными вопросами философии. И лишь в начале XIX века, ког¬
да известный французский астроном Пьер Лаплас выступил со
своей гипотезой, имя Канта снова всплыло в памяти людей.
Лаплас описал происхождение Солнца и планет из сплю¬
щенной раскаленной газопылевой туманности. По его мнению,
гигантское пылевое облако постепенно охлаждалось и начинало
сжиматься. При этом оно распадалось на отдельные кольца.
Раскаленные пыль и газ центральной части образовали Солн¬
це, кольца же дали начало планетам и спутникам. Гипотеза
Лапласа была очень похожа на кантовскую. И потому их объе¬
динили и стали называть «небулярной гипотезой Канта и Лап¬
ласа». Слово «небулярная» произошло от латинского «Nebula»,
что означает «туманность».
Эта гипотеза была настолько проста и наглядна, что почти
полтора века считалась непревзойденной. И только открытие
спутников Урана — Титана и Оберона — поселило первые со¬
мнения. Дело заключается в том, что оба небесных тела враща¬
ются вокруг Урана не в плоскости его орбиты, а почти перпен¬
дикулярно ей. Но если все произошло из одного сплющенного
облака, такого быть не должно. Этого небулярная гипотеза не
допускала. Еще хуже стало, когда выяснилось, что не все спут¬
ники обращаются вокруг своих планет в одну сторону. Строй¬
ная небулярная гипотеза затрещала по швам. Окончательно же
взгляды Канта и Лапласа были отвергнуты во второй половине
XIX века, когда ученые достаточно хорошо разработали кине¬
тическую теорию газов. Новая теория утверждала, что газопы¬
левые кольца не могли сконденсироваться в планеты. Наобо¬
рот, они обязаны были рассеяться в пространстве. Были обна¬
ружены и другие неувязки.
На смену небулярной гипотезе должна была прийти новая,
базирующаяся на последних достижениях науки. И вот автором
таковой выступил английский астроном Джеймс Джинс. Он
предположил, что некогда случайно проходившая мимо одино¬
кого Солнца массивная звезда вырвала из недр нашего светила
188
длинную сигарообразную струю раскаленного вещества. Струя
разделилась на три части. Первая — ближайшая к Солнцу —
упала обратно на его поверхность. Из второй образовались пла¬
неты и спутники. А третья рассеялась в пространстве... Вы спро¬
сите: «Может ли так быть?» Может, конечно. Но только очень
уж мала вероятность встречи в космосе двух звезд. Многовато
свободного места. В общем, с математикой и в этой гипотезе
не все обстояло чисто.
Можно еще перечислить много гипотез, касающихся про¬
исхождения планетной системы Солнца. Если заняться клас¬
сификацией, то все гипотезы можно грубо разделить на два ви¬
да: небулярные, предполагающие спокойное, постепенное об¬
разование планет из рассеянной межзвездной материи, и ката¬
строфические, которые основываются на исключительном, слу¬
чайном обстоятельстве. Долгое время наибольшей популярно¬
стью пользовалась теория советского ученого Отто Юльевича
Шмидта. Суть ее заключается в том, что планеты и спутники
Солнечной системы образовались из холодного газопылевого об¬
лака, захваченного полем притяжения Солнца. Но теперь есть
предположение, что холодные тела Солнечной системы «слепи¬
лись» не из пыли, как предполагал Шмидт, а из крупных глыб и
отдельных астероидов. Потому, дескать, так неоднороден состав
небесных тел, в том числе и Земли. Существуют и другие точки
зрения, развивающие и дополняющие гипотезу Шмидта.
Ну, а какие идеи существуют по поводу происхождения Лу¬
ны?.. Здесь трудности усугубляются тем, что пока неизвестно
вообще, чем является Луна. Спутник ли это, образовавшийся
одновременно с Землей из общего протопланетного облака, или
кусок уже готовой Земли, оторванный неизвестными силами?
А может быть, Луна — бывшая самостоятельная планета, за¬
хваченная полем тяготения Земли.
В конце прошлого века английский математик Джордж Дар¬
вин, сын известного всем автора эволюционной теории естест¬
венного отбора, изучая явления приливов и отливов, предложил
гипотезу, согласно которой некогда мягкая, еще не остывшая Про¬
тоземля, под влиянием притяжения Солнца, вытянулась и разо¬
рвалась на две неравные части, дав начало будущему спутнику —
Протолуне. Прошло время, Протолуна приобрела собственное
вращение, шарообразную форму и устойчивую орбиту, превра¬
тившись в Луну. Дарвин даже указывал место, откуда во время
одного из особенно сильных приливов выросла и оторвалась
гигантская волна неостывшей материи — Тихий океан.
189
Прошло немного времени — и соотечественник Дарвина Га¬
рольд Джефрис блестяще доказал, что даже на заре рождения
Солнечной системы масса Земли не могла быть в таком состо¬
янии текучести, чтобы, удовлетворяя условиям Дарвина, разо¬
рваться на части.
Значит, гипотеза Дарвина ошибочна? Зачем же мы на ней
остановились? Важность ее заключается не только в механике
происхождения нашего спутника. Она определяет собой взгляд
на то, что Земля и Луна если и не мать с дочкой, то, во всяком
случае, родные сестры. Эта точка зрения объединяет под свои¬
ми знаменами как сторонников постепенного эволюционного
развития Солнечной системы (и, в частности, системы Земля —
Луна), так и приверженцев катастрофической школы. Первые —
оптимисты, твердо убежденные в планомерном развитии Все¬
ленной по законам спокойной эволюции. Вторые — люди бо¬
лее нервного темперамента, склонные к пессимистическим
взглядам. Они считают, что миры рождаются в условиях неве¬
роятных потрясений. Страшные катаклизмы должны были пе¬
режить планеты Солнечной системы в прошлом. Одной из та¬
ких катастроф могло явиться и отторжение Луны от Земли.
Однако, несмотря на различие темпераментов, и оптими¬
сты и пессимисты дружно стоят на том, что Луна с Землей суть
образования родственные и произошли одновременно. Но
существует и отряд сторонников прямо противоположного
взгляда.
Профессор Калифорнийского университета, лауреат Нобе¬
левской премии, доктор Гарольд Юри выдвинул новую гипоте¬
зу. Луна — это результат космической катастрофы! Да, Луна и
Земля произошли от одного облака — праматерии. Но Луна уже
была готовой, вполне сформированной маленькой самостоятель¬
ной планеткой, когда, блуждая в еще не рассеявшемся тумане
первоначального облака, она столкнулась с каким-то небесным
телом, потеряла скорость, сбилась с орбиты и была захвачена Зем¬
лей. Таким образом, Луна, по мнению Юри, двоюродная сестра
Земли, «изловленная» последней на ранней стадии развития Сол¬
нечной системы.
Эта гипотеза получила весьма романтическое развитие. Ген¬
ри Беллами и Ганс Гербигер предположили, что некогда, и да¬
же не так уж давно, между орбитами Марса и Земли двигалась
вокруг Солнца самостоятельная планетка Луна. Время от вре¬
мени, как и полагалось по законам небесной механики, Земля
и Луна встречались. Тяжелая Земля каждый раз «тянула» к себе
190
Луну, и Луна понемножку теряла скорость. И наконец всего
лишь 10—15 тысячелетий назад произошла катастрофа. У Луны
не хватило скорости, чтобы вырваться из земного плена, и она
навсегда осталась ее спутником. Этот захват дорого обошелся
обеим планетам: гигантские волны приливов и воздушные бури
на Земле, полная потеря атмосферы и, может быть, гидросфе¬
ры Луной.
Интерес к этой гипотезе объясняется еще и тем, что во мно¬
гих очень древних мифах ничего не говорится о Луне, будто ее и
не было. А гибель Атлантиды и время страшных катастроф от¬
носятся как раз к периоду 10— 15-тысячелетней давности... Не¬
которые народы даже прямо указывают дату своего происхож¬
дения в долунный период.' Так, Аристотель свидетельствует,
что Аркадия, заселенная раньше варварами, была очищена от
аборигенов и заселена теперешними обитателями еще до того
момента, как появилась на небе Луна.
Историк Феодор уточняет время появления спутника Зем¬
ли. Он пишет: «Это случилось незадолго до рождения Геркуле¬
са».
Так чем же все-таки является Луна? Дочерью или сестрой
Земли? Самостоятельной планетой или обломком нашей? Спут¬
ником или равноправным членом небесной системы Земля —
Луна? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте попробуем со¬
брать и соединить кое-что из того, что мы знаем сегодня о са¬
мом близком (и таком далеком) небесном теле — Луне.
ЛИК И ЗАТЫЛОК СЕЛЕНЫ
Помните, как спорил Галилей с теми, кто пытался по-преж¬
нему доказывать, что поверхность Луны идеально гладкая, как
и «подобает истинному небесному телу», согласно мнению Ари¬
стотеля? Галилей первым увидел неровности ландшафта на по¬
верхности нашего естественного спутника, первым назвал тем¬
ные впадины морями, а светлые участки — материками с гора¬
ми и кратерами.
Прошло всего несколько лет со дня смерти Галилея, и на се¬
вере Европы, в городе Данциге (ныне Гданьск), Ян Гевелий, бур¬
гомистр и страстный любитель астрономии, издает «Селенотра-
фию». Это было прекрасно иллюстрированное самим автором
описание Луны. Составляя карту поверхности нашего спутни¬
ка, Гевелий оказался перед сложной проблемой названий. Чьи
191
Фотография западной
части Луны из космоса
имена дать лунным морям и гор¬
ным массивам? Сначала Геве¬
лий хотел «окрестить» их име¬
нами самых выдающихся людей
своего времени. Но как произ¬
вести отбор?.. По зрелом раз¬
мышлении, посоветовавшись с
супругой — верной помощни¬
цей во всех его астрономических
начинаниях, — Ян Гевелий от¬
казался от первоначальной мыс¬
ли, «опасаясь нажить себе вра¬
гов в лице тех людей, о которых
мог забыть или которым дал бы
слишком незначительные мес¬
та», — писал он впоследствии.
И посему назвал лунные горы
именами гор земных, а моря — еще более отвлеченными названи¬
ями. И несмотря на то что названия на Луне приживались не
сразу, со времен Яна Гевелия остались на карте: лунные Апенни¬
ны и лунные Альпы, Море Ясности и Море Спокойствия...
Вскоре после «Селенографии» Гевелия астроном Жан Ба¬
тист Риччиоли (1598—1671) выпустил объемистый астрономи¬
ческий трактат с громким названием «Новый Альмагест», в ко¬
тором предложил свою систему лунных названий. Так, горные
хребты называются по аналогии с земными, моря сохраняют
символические названия, а отдельные бесчисленные цирки и
кратеры называют именами выдающихся ученых. При этом се¬
верная половина лунного диска дала прибежище именам уче¬
ных древности, а южная — деятелям средневековья и современ¬
никам Риччиоли. В дальнейшем, по мере все более детального
исследования лунной поверхности, порядок такого размеще¬
ния имен нарушился, хотя система, в общем, сохранена.
Более двадцати видов объектов лунной поверхности разли¬
чают астрономы в телескоп. Посмотрите внимательно на карту
Луны и постарайтесь отыскать некоторые из них. А чтобы вы
знали, что они собой представляют, я постараюсь перечислить
основные образования.
Сначала остановимся на более или менее ровных темных про¬
странствах. Это моря — обширные площади, по-видимому за¬
литые некогда лавой. Конечно, в лунных морях, как вы сами
понимаете, нет ни капли влаги. Моря окружают материки —
192
Обратная сторона Луны
более высокие места, покрытые
всевозможными неровностями.
К низменным местам можно от¬
нести целый ряд образований.
Заливы — части лунных морей,
вдающихся в лунные материки.
Озера — небольшие темные
пятна, рассеянные по материкам.
Болота — так некогда Риччио-
ли назвал полутемные плоские об¬
ласти лунного рельефа. Болота ок¬
ружают моря, идут по берегам озер,
осуществляя переход от материковых
гор к морским низменностям.
Соответственно названиям мо¬
рей, заливов и озер существуют ма¬
териковые названия лунной «суши».
Острова и архипелаги — горы
и скалы, находящиеся на поверхности лунных морей.
Мысы — узкие материковые «языки», вдающиеся в моря.
Горные хребты — лунные горные хребты мало чем отличаются
от земных, такое же нагромождение гор, образующее длинные
цепи.
Пики — остроконечные, с острыми изломами горные вер¬
шины.
Цирки — кольцевые валы, окружающие впадины с плоским
дном.
Кратеры — те же самые цирки, на дне которых можно заме¬
тить одну или несколько гор. Иногда эти горы имеют на вер¬
шинах воронки, похожие на кратеры земных вулканов.
Кратеры-фантомы, или кратеры-призраки, — загадочные
светлые кольца, не отбрасывающие теней.
Лучи — длинные светлые полосы, расходящиеся в разные
стороны от многих цирков.
Мрачен и угрюм негостеприимный пейзаж лунной поверх¬
ности. Абсолютная тишина и полное безветрие на лишенной
атмосферы планете. Лишь время от времени, словно черная
молния, бьет в лунную поверхность прилетевший метеорит и
встает над почвой облако беззвучного взрыва. Астрономы под¬
считали, что на поверхность Луны ежесуточно выпадает из кос¬
моса более двадцати тонн метеоритов и космической пыли. И
так длится уже миллионы лет... За такой срок небесные камни
7 Царица неба
193
Проверка корабля «Восток-1»
в состоянии «перемолотить»
поверхность, покрыть ее тол¬
стым слоем мелкой, как поро¬
шок, пыли. Лунные моря по¬
крыты сугробами пыли. Бере¬
гитесь, люди! Космический ап¬
парат, дерзнувший прилунить¬
ся на поверхность спутника
Земли, неминуемо утонет, как
камень, попавший в бункер с
цементом. От толчка придут
в движение пылевые лавины. Неслышно ринутся они с гор,
погребая под собой пришельцев. Были и такие научные ги¬
потезы.
Споры по поводу пыли прекратила открывшаяся новая эра
в развитии астрономии — эра космонавтики. 12 апреля 1961 года
Юрий Алексеевич Гагарин впервые в истории человечества
совершил полет в космос на космическом корабле «Восток».
А 3 февраля 1966 года автоматическая станция «Луна-9» успеш¬
но совершила мягкую посадку в районе Океана Бурь. «Пыль¬
ная гипотеза» приказала долго жить. «Луна-9» стояла на проч¬
ной корке, передавая на Землю панораму окрестностей.
Несколько раньше разрешилась другая проблема. Извест-
но, что никогда человеческий
глаз с Земли не видел лунного
«затылка»: эллиптичность ор¬
биты и наклон оси вращения
к плоскости орбиты заставля¬
ют Луну как бы покачиваться,
позволяя людям то с одной, то
с другой стороны чуть-чуть за¬
глядывать за край лунного ди¬
ска. Но что находится за пре¬
делами видимости? Этот воп¬
рос веками мучал исследова¬
телей, рождая самые неверо¬
ятные предположения. 4 ок¬
тября 1959 года с космодрома
Байконур взлетела ракета с ав¬
томатической станцией «Луна-
3». Через три дня полета стан¬
ция деловито облетела Луну,
Юрий Гагарин на пути
к стартовой площадке
194
сфотографировала ее «затылок» и передала изображение на Зем¬
лю. Через несколько дней все газеты мира на первой полосе
напечатали фотографии обратной стороны Луны. Советские ас¬
трономы, по закону первенства, принялись за составление кар¬
ты. На лунном рельефе появились названия: Море Москвы,
кратер Ломоносова, хребет Советский... За нашими станция¬
ми последовали американские — рельеф невидимой стороны
спутника все уточнялся. Новые и новые названия появлялись
на лунной карте.
ПЕРВЫЕ «СЕЛЕНИТЫ»
И НОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ
«Дайте мне небольшой кусочек Луны, и я, пожалуй, смогу
поведать вам историю Солнечной системы», — заявил как-то
доктор Гарольд Юри.
20 июля 1969 года в угловатой металлической конструкции,
мягко опустившейся на поверхность Луны, открылся люк. В
проеме тесной кабины показались неуклюжие фигуры людей в
светлых скафандрах. Нил Армстронг — командир космическо¬
го корабля «Аполлон-11» — спрыгнул первым. За ним вышел
Эдвин Олдрин. В Море Спокойствия отпечатались подошвы
тяжелых «космических» ботинок...
Конечно, этот полет носил чисто символический характер,
свидетельствуя в основном об огромных технических достиже¬
ниях XX столетия. Армстронг и Олдрин недолго пробыли на
Луне. Воткнув в каменистый грунт американский флаг и со¬
брав образцы породы, экипаж лунного отсека «Орел» старто¬
вал. Состыковавшись с командным отсеком «Колумбия», в ко¬
тором находился третий член экипажа, Коллинз, астронавты
благополучно вернулись на Землю.
За «Аполлоном-11» отправились «Аполлоны» следующих по¬
рядковых номеров. Их полеты должны были носить уже «рабо¬
чий характер». И каждый из них был связан со смертельным
риском для отважных людей. Каждый лунный камешек, при¬
везенный на Землю, был поистине бесценным.
Сто сорок лабораторий США с энтузиазмом принялись за
изучение грунта, привезенного экипажем Армстронга из Моря
Спокойствия. Еще бы, ведь если его состав такой же, как и
земной, это будет великолепным свидетельством в пользу са¬
мого близкого родства. Значит — мать и дочь. Если же нет?..
195
И вот лунные образцы
на лабораторных столах! В
газеты и журналы стали
проникать первые сообще¬
ния. Впрочем, как ни лю¬
бят американцы сенсации,
сообщения журналистов
очень осторожны:
«Химический состав
лунных пород во многом
напоминает материалы,
которые можно извлечь со
дна земных океанов...»
«В доставленных на
Землю образцах больше
всего распространены пи¬
роксен, плагиоклаз, иль¬
менит и оливин — точно
так же, как и в земных вул¬
канических породах...»
нет, так же как и летучих
Нил Армстронг на Луне
«Воды в лунных породах почти
материалов типа натрия и цезия...»
«Золото вкраплено в поверхность Луны, но отнюдь не в таких
количествах, чтобы превратить астронавтов в золотоискателей...»
«Много титана!..»
«Есть чистое железо!..»
«В породах, собранных в Море Спокойствия, найдены три
новых минерала, незначительно отличающихся от земных...»
«Пожалуй, скорее всего, поверхность Луны была когда-то в
расплавленном состоянии...»
Спокойные факты вызвали разочарование. Настроение не¬
сколько изменилось, когда были исследованы образцы породы,
доставленные Конрадом и Бином на «Аполлоне-12». Камни из
Моря Спокойствия почти на 50% состоят из брекчий, то есть
различных веществ, оплавившихся под воздействием метеорит¬
ного града. В образцах, взятых из Океана Бурь, брекчий не
оказалось.
Исследовав «камни Луны», ученые пришли к выводу, что
они больше похожи на метеориты, чем на земные минералы.
Возраст привезенных обломков равен примерно четырем с по¬
ловиной миллиардам лет. Похоже, что гипотеза о близком родст¬
ве Луны с Землей не подтверждалась. Но камни-то, камни с Лу¬
196
ны привезены на Землю. Это же огромное достижение! Конечно!
Только вот стоит ли ради этого рисковать жизнью людей?.. Не
исключено, что ту же работу могли бы выполнить и автоматы...
12 сентября 1970 года с космодрома Байконур стартовала ра¬
кета с автоматической станцией «Луна-16», совершившая мягкую
посадку в районе Моря Изобилия. По команде с Земли автоматы
выдвинули специальное грунтозаборное устройство, пробурили по¬
чву Луны, взяли образцы грунта и уложили их в герметический
контейнер. В то же время другие автоматы измерили температу¬
ру и радиацию, уточнили координаты места посадки. А затем
ракета стартовала с Луны и взяла курс на Землю.
В том же году, 17 ноября, автоматическая станция «Луна-17»
совершила мягкую посадку в районе Моря Дождей. «Луна-17»
доставила «Луноход-1» — первую передвижную, управляемую с
Земли лунную лабораторию. «Луноход» работал на Луне йочти
год. Он исследовал грунт, передавал на Землю телевизионные
изображения лунных панорам, в том числе стереоскопические.
УРОК СЕЛЕНОГРАФИИ
Луноход сошел с трапа в Море Дождей. Это огромная рав¬
нина на северо-западе лунного диска. Диаметр ее достигает
1200 километров. По «берегам» — кольцо горных хребтов: Юра,
Альпы, Кавказ, Апеннины, Карпаты и горы Гербингера. Вер¬
шины некоторых из них достигают шести тысяч метров.
Если начать двигаться от места посадки «Луны-17» на юго-
запад, мы попадем в Океан Бурь. Отсюда, направляясь против
часовой стрелки, мы и начнем наше путешествие по Луне, наш
урок селенографии.
Итак, найдите на карте Луны в северной части Океана Бурь
тесную группу больших кратеров. Это Аристарх, Геродот, Ски¬
апарелли. При восходе солнца многим наблюдателям удава¬
лось заметить здесь яркое фиолетовое сияние. В центре крате¬
ра Аристарха хорошо заметная, центральная горка. Это самая
яркая точка на всей поверхности Луны.
Почти в центре Океана Бурь лежит огромный кратер Копер¬
ник. Он замечателен тем, что дно кратера лежит почти на две с
половиной тысячи метров ниже уровня Океана Бурь. В центре
возвышается гора с тремя вершинами. Сложные террасы усту¬
пами обвивают вал. Таинственные белые лучи расходятся от
кратера Коперник в разные стороны. С Земли их особенно хо¬
197
рошо видно в новолуние. Такие же лучи, напоминающие сол¬
нечную корону, разбегаются и от кратеров Кеплер, Марий, Ари¬
стотель и Тихо — «главной лунной горы», находящейся далеко
на юге в горном районе материка. Для лучей нет преград. Они
пересекают моря, кратеры и горы, тянутся на сотни, иногда на
тысячи километров, словно проведенные по линейке. Загадка!
На востоке Моря Облаков, заключающего собой южную часть
Океана Бурь, находится знаменитая прямая стена — скалистый
гребень, протяженностью в 300 километров с отвесными скло¬
нами высотой 400 метров. Полвека назад испанский инженер
Сиксто Окампо с расчетами в руках пылко доказывал, что сте¬
на не может быть естественного происхождения. «Безусловно,
это дело рук саперов лунных армий».
Совсем на юге, возле самого края лунного диска, расположился
кратер Ньютон. Его вечно темное дно лежит, по мнению специали¬
стов, на глубине семи—девяти тысяч метров. Настоящая шахта!
Поворачивая к северо-востоку, мы преодолеваем невероятно из¬
рытый, словно после жесточайшей бомбардировки, район и выхо¬
дим на равнину Моря Нектара. Здесь, на восточном краю лунного
диска, наблюдатели обнаружили гору высотой около десяти кило¬
метров. На Земле масса такой горы должна быть чем-то уравновеше¬
на, иначе кора не выдержит и прогнется, а соседние участки подни¬
мутся вверх. На Луне никакого прогиба не замечается. Десятикило¬
метровая гора стоит будто на металлическом фундаменте. Не потому
ли американский исследователь доктор К. Сун предполагал, что с
каждого гектара лунной поверхности можно получить примерно 400
тонн железа, 200 тонн алюминия и до 160 тонн магния, так как
Луна — это гигантский природный очистительный завод, в котором
солнечный ветер превращает руды в чистые металлы.
Не случайно бедная минералами Япония объявила в 1995 году
о своем решении приступить к осуществлению программы исполь¬
зования минеральных ресурсов Луны, а именно: в 2000 году выве¬
сти на лунную орбиту спутник массой около двух тонн, снабжен¬
ный аппаратурой, необходимой для всесторонних исследований
поверхности небесного тела, затем высадить передвижной авто¬
мат — «луноход», который произведет химический анализ пород
и грунта. Предполагается также поиск изотопа гелия (Не3), кото¬
рый, в отличие от дейтерия (D3) и трития (Т3), используемых в
настоящее время, является идеальным топливом для атомных ре¬
акторов. Японцы также надеются, изучив предварительно разве¬
данные участки, создать на Луне постоянно действующую об¬
серваторию.
198
Карта части Луны
Длительные наблюдения поверхности Луны позволили за¬
метить удивительные явления. Все привыкли считать наш есте¬
ственный спутник мертвым, давно застывшим миром. Однако
это мнение нуждается в поправке. С 1841 по 1843 год немецкий
астроном Ю. Шмидт несколько раз наблюдал и зарисовывал
кратер Линней, находящийся в Море Ясности. Все рисунки
были совершенно одинаковы. Прошло двадцать лет. Шмидт
снова направил свой телескоп на знакомый участок лунной по¬
верхности и... не поверил своим глазам. Кратер Линней исчез!
И сколько ни вглядывались пораженные астрономы, обозна¬
ченного на всех картах кратера отыскать не могли.
Но есть и загадки новейшего времени: при облете Луны аме¬
риканские астронавты обратили внимание на то, что над лун¬
ными морями кабина космического корабля как бы «ныряла».
Причиной могло быть одно — усиление поля тяготения в этих
районах. Но почему? Одно дело, когда картина гравитацион¬
ного поля изменяется в области больших горных массивов. А
тут моря — равнины. И вот тогда-то и появилось в словаре
современной науки новое слово — «маскон». Произошло оно в
результате слияния двух слов «концентрация массы». Под глад¬
кой поверхностью лунных морей скрываются пока непонятные
тяжелые образования. Что они собой представляют? Амери¬
канские специалисты П. Мюллер и В. Сьегрен допускают, что
это могут быть огромные железоникелевые астероиды, приле¬
тевшие из космоса, которые при падении «зарылись» в лунную
почву.
Существует и еще одно предположение, что масконы — это
толщи тяжелых осадочных пород на дне древних морей, образо¬
вавшихся, когда лунные моря были еще полны воды...
В 1994 году американский астроном Ю. Шумейкер, изучая
снимки, сделанные космическим аппаратом «Клементина»,
пришел к выводу, что на дне глубоких кратеров возле Южного
полюса, возможно, хранится замороженная вода. В 1997 году
это открытие было подтверждено исследованиями американс¬
ких астрофизиков.
Что ж, в век космических ракет селенография из описатель¬
ной науки все больше и больше превращается в эксперимен¬
тальную селенологию, по образу и подобию важной земной на¬
уки геологии.
А задумывались ли вы когда-нибудь над будущим нашего
спутника? Законы небесной механики рассматривают это буду¬
щее неразрывно от будущего Земли. Земля — Луна — единая си¬
200
стема, связанная гибким механизмом тяготения. Обращаясь вок¬
руг Земли, Луна ведет за собой волну прилива. Возникающее
при этом приливное трение действует на вращающуюся Землю
как тормоз.
Еще в прошлом веке Джордж Дарвин доказал, что в отда¬
ленные времена периоды вращения Земли вокруг своей оси и
обращение вокруг нее Луны составляли всего 4 или 5 современ¬
ных часов. Тогда Луна находилась совсем близко от поверхно¬
сти Земли. Постепенно периоды обращения становятся все
длиннее, а расстояние между планетой и ее спутником все боль¬
ше. Земные сутки увеличиваются за 12 000 лет на одну минуту,
а расстояние Земля — Луна каждый век возрастает на 1,5 мет¬
ра. Кажется — пустяк. Но пройдет время. Наш спутник отой¬
дет от Земли на 230 640 километров дальше, чем он находится
сейчас, из 365 дней в году останется только шесть с половиной
суток. Наступит период длительной устойчивости. Земля и Луна
будут обращены друг к другу всегда одной и той же стороной, и
приливного торможения не будет. Ведь волна прилива будет
стоять на месте. Луна будет казаться на небе крошечным пят¬
нышком, и полюбоваться ею люди будут приезжать на ту сто¬
рону Земли, откуда она видна.
Теперь уже одно только Солнце будет тормозить Землю. И
когда период вращения нашей планеты станет меньше времени
облета Земли Луной, наш спутник начнет восходить на западе,
а заходить на востоке. Это обстоятельство повернет приливы в
сторону вращения Земли, и они заставят Луну снова прибли¬
жаться. Со временем Луна не только займет свое прежнее по¬
ложение, она приблизится к Земле еще больше. Она нависнет
над головами землян, заслонив своим рябым лицом все небо.
Может возникнуть впечатление, что в конце концов планеты
столкнутся. Но этого не произойдет. Когда Луна приблизится
на расстояние 18 226 километров, силы притяжения разорвут
ее на куски, и они поплывут вокруг Земли наподобие Сатурно-
ва кольца. Но до момента катастрофы еще вполне приличный
срок в 100 миллиардов лет!
Замечательный популяризатор астрономии Камиль Фламма-
рион писал в конце прошлого столетия: «Луна — еще не небо, но
уже и не Земля. Кроткое светило ночей является первой стан¬
цией при путешествии в бесконечность». Пророческие слова.
Злоба вторая
В которой автор ведет рассказ о ближайших родственниках
Земли—родных, но совсем не похожих на нее планетах
«земной группы»
ЗДРАВСТВУЙТЕ, РОДСТВЕННИКИ!
осталась за плечами. Впереди — Меркурий, Венера,
Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон плюс тридцать
один спутник этих планет. Еще нужно включить в состав Сол¬
нечной системы более 1800 известных астрономам малых пла¬
нет, или астероидов, которые движутся в основном между ор¬
битами Марса и Юпитера, около 500 комет и бесчисленное ко¬
личество метеорных тел, рассеянных в пространстве, занимае¬
мом солнечным семейством.
Вообще-то и астероидов, и комет в нашей системе гораздо
больше. Астрономы предполагают, что количество малых пла¬
нет, являющихся постоянными членами солнечного сообщест¬
ва, колеблется от 50 до 100 тысяч. А число комет может даже
превосходить наибольшую из названных цифр. Кроме того, мы
считаем Плутон последней большой планетой, но вовсе не ис¬
ключено, что за его орбитой существуют более далекие плане¬
ты. Границы государства Солнца пока не определены!
Начиная разговор о больших планетах, нужно прежде всего
сказать, что они делятся на две резко отличающиеся друг от
друга группы:
I. Планеты «земной группы». К ним относятся: Меркурий,
Венера, Земля, Марс и Плутон. Это небольшие, но плотные
небесные тела, медленно вращающиеся вокруг собственной оси.
II. Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они
огромны по сравнению с Землей. Отличаются малой плотно¬
стью, и, может быть, под покровом могучей атмосферы у них
нет даже твердой поверхности. Вращаются вокруг своей оси
они быстро, имеют по многу спутников. Кроме того, у Сатур¬
на есть еще целая система плоских колец.
202
Вообще, если сравнивать планеты с Землей, то можно со¬
ставить интересную таблицу.
Планеты
Диаметр
Масса
Средняя
плотность
Период
вращения
Число спутников
1900
1990
Земная ipynna:
Меркурий
0,37
0,05
5,7
59 сут.
0
0
Венера
0,97
0,82
4,9
250 сут.
0
0
Земля
1,00
1,00
5,5
23 ч. 56 м.
1
1
Марс
0,54
0,11
4,0
24 ч. 37 м.
2
2
Плутон
0,45?
0,8?
7,8?
153 сут.
—
1
Группа гигантов:
Юпитер
11,2
318
1,3
9 ч. 50 м.
5
16
Сатурн
9,4
95
0,6
10 ч. 14 м.
9
22
Уран
3,8
15
1,5
10 ч. 42 м.
4
15
Нептун
3,6
17
2,1
15 ч. 48 м.
1
8
Посмотрите на нее. В этой таблице первые два столбика
показывают, во сколько раз диаметр и масса разных планет от¬
личаются от диаметра и массы нашей Земли. Третий столбик
рассказывает, во сколько раз средняя плотность вещества пла¬
нет превосходит плотность воды на Земле.
При этом вы видите, что Сатурн, опущенный в океан,
всплыл бы на поверхность, как пробка.
Знак вопроса в таблице означает, что сведения неточные,
приблизительные. И действительно, если им верить, то полу¬
чается, что плотность самой далекой планеты — Плутона боль¬
ше плотности чугуна.
Но представить себе планету, состоящую из меди, золота и
платины, можно только во сне. Поэтому не исключено, что
где-то допущена ошибка.
По своему положению относительно Земли планеты делятся
на внутренние и внешние. Внутренние планеты, Меркурий и Ве¬
нера, движутся внутри орбиты Земли и видны на небе недалеко от
Солнца. Потому наблюдать их нелегко. Поскольку внутренние
планеты могут оказаться между Землей и Солнцем, они времена¬
ми видны наблюдателям лишь в виде полумесяцев. Это тем более
жалко, что в эти моменты и Венера и Меркурий значительно бли¬
же к нам, чем в верхнем противостоянии.
Внешние планеты — Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
и Плутон — находятся за пределами земной орбиты. Их можно
203
видеть на любом угловом расстоянии от Солнца, и потому на¬
ше светило не мешает наблюдениям.
В противостоянии они находятся в противоположной от
Солнца стороне и потому видны на небе Земли и в полночь.
В соединении они прячутся от нас за «спину» дневного све¬
тила. Но и в соединении можно наблюдать внешние плане¬
ты, потому что они находятся обычно выше или ниже Солн¬
ца на небе. А вот фазы полумесяца у внешних планет не бы¬
вает. Ведь им никогда не удается попасть между Землей и
Солнцем.
МЕРКУРИЙ - ПЛАНЕТА ОШИБОК
Давно-давно, может быть, десять тысяч лет назад, а может
быть, и больше, босоногие халдейские пастухи, провожая и
встречая солнце, заметили две яркие звездочки, сопровождаю¬
щие могучее дневное светило. То одна из звезд-спутников не¬
надолго появлялась вслед за солнцем после заката, то другая в
предутренние часы возвещала восход светила. При этом обе
они всегда страшно торопились, будто опасались отстать и по¬
теряться среди остальных блистающих точек на небе.
Древние египтяне, внимательно наблюдавшие за ночным не¬
бом, дали быстрым звездочкам имена богов Сета и Горуса —
спутников Великого Ра — бога солнца.
Индусы называли их Буддой и Рохинеей...
Каково же было разочарование древних звездочетов, когда
со временем оказалось, что обе звезды — всего-навсего одна и
та же планета. Правда, планета очень подвижная. И то, что
древние наблюдатели видели ее всегда лишь недалеко от Солн¬
ца, заставило их предположить, что даже в геоцентрической
системе мира планета, видимая как утренняя и вечерняя звез¬
да, обращается вокруг Солнца. Получилась сложная «египет¬
ская система мира», которая, по-видимому, обязана своим су¬
ществованием замечательному древнегреческому философу Ге¬
раклиту Понтийскому.
Римляне назвали юркую планету Меркурием, в честь по¬
сланца богов. Наблюдать ее очень трудно. Особенно на севере,
в высоких широтах. Сумерки у нас наступают медленно, а го¬
ризонт большей частью закрыт облаками. Когда великий Ко¬
перник, разрабатывая гелиоцентрическую систему, говорил о
том, что не Земля, а Солнце находится в центре мира, его про¬
204
тивники ссылались на Меркурий, якобы опровергавший его ги¬
потезу.
«Если Меркурий обращается вокруг Солнца, как и Земля, —
говорили они, — то почему мы не видим его фаз, когда он
проходит между Солнцем и Землей, так, как мы видим фазы
Луны?»
И Коперник очень огорчался, потому что ему нечего было
возразить на эти слова. В те годы еще не было телескопов и
планеты казались людям такими же крошечными, как и осталь¬
ные звезды. Кроме того, сам Коперник, живя на севере Польши,
может быть, никогда не видел Меркурия. Впрочем, надо отдать
должное великому астроному, предвидевшему лучшее будущее.
«Бог даст, — говорил он, — люди создадут инструменты, которые
так усовершенствуют зрение, что позволят видеть их» (то есть фа¬
зы Меркурия). От неудовлетворенности наблюдателей наших се¬
верных областей и пошла, наверное, астрономическая поговорка:
«Счастлив астроном, видевший Меркурий».
Когда появились телескопы и люди стали много времени
проводить за изучением дисков планет, то первым, кто обратил
серьезное внимание на Меркурий, был городской судья из го¬
рода Лилиенталь по имени Иоганн Иероним Шрётер (1745—
1816). Шрётер был страстным астрономом. Все свободное время
проводил он возле своего телескопа, изучая планеты и поверх¬
ность Луны. Прекрасный по тем временам инструмент с объ¬
ективом в 23 сантиметра позволил ему увидеть даже какие-то де¬
тали на поверхности Меркурия. Впрочем, наблюдения далеких
небесных объектов тогда шли рука об руку с фантазией. И поч¬
тенный судья-астроном выступил с заявлением, что им открыты
на поверхности Меркурия горы высотой до двадцати километров,
моря и реки... Увы, такие подробности не рассмотришь даже в
самый большой в мире современный телескоп. Как и следова¬
ло ожидать, наблюдения Шрётера не сумел подтвердить боль¬
ше ни один наблюдатель.
Меркурий часто называют «планетой загадок». Думается,
правильнее его назвать «планетой ошибок», потому что ни од¬
но тело Солнечной системы не вводило наблюдателей в заблуж¬
дения столь многократно.
Некоторые ошибки, связанные с Меркурием, настолько ин¬
тересны и внесли такой значительный вклад в сокровищницу
человеческого знания, что о них стоит поговорить подробнее.
Вы помните, что в 1846 году известный французский мате¬
матик и астроном Урбан Леверье, исследуя неправильности,
205
или неувязки, как их называют специалисты, в движении Ура¬
на, указал место, где следовало искать причину возмущений —
неизвестную планету. Так был открыт Нептун.
Однако в движении Меркурия тоже обнаружились неувяз¬
ки, которые никак не могли быть объяснены классической ме¬
ханикой Ньютона.
Еще Леверье заметил, что ближайшая точка орбиты Мерку¬
рия к Солнцу — перигелий орбиты — движется на тридцать
одну секунду в столетие быстрее, чем положено. Тридцать одна
угловая секунда! Вы представляете себе эту величину? Пари,
что нет! Так вот, на расстоянии вытянутой руки тридцать одна
секунда дуги — это примерно ребро бумажного листа, на кото¬
ром напечатана эта книга. И все-таки даже такая ничтожная
величина означала настоящий скандал в небесной механике.
Настолько точна эта наука! Леверье резонно решил, что объяс¬
нить феномен можно только одним — вокруг Солнца по орби¬
те, более близкой, чем у Меркурия, обращается еще одна неиз¬
вестная нам планета. Своим полем тяготения вносит она воз¬
мущения, подхлестывая перигелий орбиты Меркурия. Автори¬
тет Леверье после случая с Ураном был чрезвычайно высок в
мире науки. И гипотетическая планета получила даже имя.
Назвали ее Вулканом. Оставалось ее только обнаружить... Ес¬
ли Вулкан существовал, то время от времени он должен был
проходить перед солнечным диском. Тогда его можно было за¬
метить как малюсенькую черную точку, стремительно движу¬
щуюся от одного края светила к другому. За поиски Вулкана
принялись многие наблюдатели.
И многие видели таинственную планету. Но все видели ее
почему-то в разных местах. Наконец, собрав около пятидесяти
сообщений, Леверье попытался вычислить орбиту Вулкана и
предсказал, что уж 22 марта 1877 года она пройдет по диску
Солнца обязательно. Надо ли говорить, что к этому сроку на¬
ша Земля буквально «ощетинилась» телескопами... Увы, тщет¬
но! Солнце в тот день выглядело особенно безмятежным и чис¬
тым. Так что, скорее всего, большинство наблюдателей при¬
нимали за Вулкан круглые солнечные пятна плюс собственную
фантазию.
Сейчас доказано, что планеты внутри орбиты Меркурия не
существует. А смещение перигелия — оно оказалось даже боль¬
шим, чем обнаружил Леверье, — 43" в столетие — удалось объ¬
яснить только с помощью общей теории относительности, со¬
зданной Альбертом Эйнштейном. Более того, сегодня смещение
206
перигелия Меркурия считается да¬
же одним из важнейших доказа¬
тельств справедливости этой тео¬
рии.
Известный астроном-наблю¬
датель Джованни Скиапарелли
(1835—1910) отличался исключи¬
тельно острым зрением и наблю¬
дал Меркурий планомерно в тече¬
ние восьми лет. В декабре 1889
года на ежегодном заседании Рим¬
ской академии наук Скиапарелли
доложил о нескольких открыти¬
ях. Прежде всего он рассказал о
пятнах, увиденных на поверхно¬
сти Меркурия. И даже предста¬
вил карту этих пятен.
Скиапарелли утверждал, что
пятна меняют свои очертания и
часто мутнеют. Это позволило
Таким астроном
Скиапарелли увидел
Меркурий в свой телескоп
итальянскому астроному предполагать, что у Меркурия есть ат¬
мосфера, в которой бушуют бури... Но главное, Меркурий об¬
ращается вокруг собственной оси с периодом, равным времени
его облета вокруг Солнца — 88 земных суток. Это означало,
что Меркурий, как Луна к Земле, повернут к Солнцу всегда
одной стороной.
Такая точка зрения порождала удивительную двуликую при¬
роду планеты в представлениях астрономов. Дневная, солнеч¬
ная, сторона, раскаленная лучами близкого светила до 430 гра¬
дусов, противопоставлялась ночной, теневой, стороне планеты,
где температура не поднималась выше минус 263 градусов по той
же шкале Цельсия. Избыток тепла должен был заставить боль¬
шинство газов, выделившихся из раскаленных недр, переместить¬
ся в холодное, ночное, полушарие. Здесь они замерзли, образо¬
вав толстую корку. Резкий перепад температур мог действительно
вызывать страшные бури на планете, пока мороз теневой стороны
не выморозил всю атмосферу Меркурия.
Странная картина представлялась исследователям. На од¬
ной стороне — оловянные реки и свинцово-цинковые болота.
Целые моря чистых расплавленных металлов сверкают под чер¬
ным небом в лучах яростного Солнца. На другой стороне, во
тьме вечной ночи, потоки жидких газов переносят льдинки из
207
замерзшего метана и кислорода, громоздят их торосами друг на
друга. А между раскаленной, дневной, и замороженной, ноч¬
ной, половинками располагается зона света и тени — зона тер¬
минатора. Из-за покачивания планеты она представляет собой
полосу шириной до трехсот километров. И в этой полосе, по
мнению некоторых специалистов, могла бы даже существовать
жизнь! Впрочем, фантазировать так фантазировать и дальше.
Почему бы не предположить существование живых существ и
на горячей стороне Меркурия? Жарко? Ну и что же, ведь они
могут иметь не обязательно земную структуру. На нашей пла¬
нете основой органической жизни являются углеводороды плюс
вода. На горячей стороне Меркурия у странных существ основа
жизни — кремний! И вот уже воображению рисуются странные
малоподвижные кремниевые существа с полукристаллической
кожей и жидким стеклом вместо крови... Вы скажете: «Но там
же нет атмосферы!» А может быть, кремниевым существам ды¬
шать и не требуется. Может быть, они усваивают энергию не¬
посредственно из солнечного света, как кремниевые батареи
на искусственных космических спутниках Земли...
Помогли радиоастрономия и радиолокация. Радиоастроно¬
мы установили, что период обращения Меркурия вокруг своей
оси равен не восьмидесяти восьми земным суткам, а только пя¬
тидесяти девяти! Это означало, что Меркурий плывет вокруг Сол¬
нца, медленно поворачиваясь.
А в 1974—1975 годах мимо Меркурия на расстоянии всего
нескольких сотен километров трижды прошел американский
космический летательный аппарат «Маринер-10». Орбита ап¬
парата была скорректирована так, что свой третий полет он
совершил вообще на расстоянии всего трехсот двадцати семи
километров от поверхности. Руководителям полетов удалось
произвести три успешных сближения, прежде чем на «Марине¬
ре» прекратилась работа автоматики. «Бреющий» полет авто¬
матической станции дал в руки ученым такие сведения о са¬
мой первой планете в Солнечной системе, о которых раньше
ее исследователи не могли и мечтать. Специалисты говорят,
что с полетом «Маринера-10» Меркурий получил наблюдатель¬
ный статус, сравнимый с тем, какой был у Луны перед нача¬
лом современного исследования космоса. По рельефу Мерку¬
рий очень похож на Луну. По внутреннему же своему устрой¬
ству он оказался ближе к Земле, чем к Луне. Это самая изре¬
занная из всех планет. Реальной атмосферы на ней нет. А вот
магнитное поле, хоть и слабее раз в сто, чем у Земли, — на¬
208
шлось. По мнению ученых, в глубоких кратерах околополярных
областей, на дно которых никогда не заглядывает солнце, мо¬
жет существовать лед.
ВЕНЕРА - ПЛАНЕТА ПОД ЧАДРОЙ
«Вечерней звездой» и «утренней звездой» называли древние
греки самое яркое после Солнца и Луны светило, видимое на
ночном небе. Едва заходит солнце, как на розовом от вечерней
зари фоне уже блестит алмазным блеском вечерняя звезда.
Появляется она и перед восходом солнца и долго остается
на светлеющем небе, купаясь в солнечных лучах. Случалось,
что утренняя звезда оставалась даже на голубом дневном небе —
так она бывала ярка. Долгие годы предки наши отождествляли
Венеру с двумя разными светилами: утренним и вечерним, по¬
ка не поняли своей ошибки.
Венера названа в честь богини любви. С незапамятных вре¬
мен существовал обычай, по которому девушки ожидали вос¬
хода Венеры, чтобы прошептать ей самые заветные свои жела¬
ния. Богиня любви — покровительница всех влюбленных.
В сентябре 1610 года Галилей, наблюдая Венеру через свою
трубу, увидел вместо диска — серп. Эти наблюдения показа¬
лись ему не слишком достоверными. Ведь труба падуанского
профессора давала прескверное изображение. Тем не менее,
чтобы закрепить за собой приоритет и иметь время для подтвер¬
ждения своего открытия, осторожный Галилей опубликовал
анаграмму — зашифрованное сообщение: «Наес immature ame
jam frustra legintur, о». В переводе на русский язык это означа¬
ло: «Эти вещи, неоконченные и скрываемые еще от других,
прочитаны мною». Таков был обычай. Окружающие понима¬
ли, что нужно как-то переставить буквы, чтобы понять скры¬
тый смысл туманной фразы. Многие пытались это сделать, что¬
бы присвоить себе честь открытия. А пронырливый иезуит па¬
тер Кастелли, вызнавший, что Галилей занят наблюдением пла¬
нет, спросил Галилея прямо: не видел ли он фазы Венеры или
Марса? На что ученый уклончиво ответил:
— Много исследований надобно было провести мне на не¬
бе, но, пребывая в скверном состоянии здоровья, я чувствую
себя гораздо лучше в постели, чем на вечерней росе.
Лишь изготовив лучшую трубу и убедившись в правильности
своего открытия, он расшифровал анаграмму так: «Cinthial figures
209
emulatur mates amorum» — то есть: «Фазам Цинтии подражает мать
любви». Цинтией называли Луну.
Открытие фаз Венеры явилось мощным ударом по тем, кто вос¬
ставал против Коперниковой системы. Ведь как раз одним из глав¬
ных возражений выдвигали противники отсутствие фаз у Венеры и
Меркурия. И вот пожалуйста — фазы «матери любви» налицо.
Некоторые люди, обладающие особенно острым зрением,
могут различать Венерины фазы даже невооруженным глазом.
Однажды немецкий математик Гаусс решил удивить свою
мать видом Венеры в телескоп. Почтенная фрау Гаусс ничуть
не удивилась тому, что светило видно в виде серпа, и только
спросила, почему этот серп в трубе перевернут1. Оказалось,
что она различала фазы Венеры и без помощи телескопа.
Наблюдать Венеру неудобно. В нижнем соединении, когда
планета ближе всего к нам, она находится против Солнца и
обращена к Земле неосвещенной стороной, поэтому ее наиболее
крупная фаза невидима. Лучше всего наблюдать ее, когда спустя
три декады после венерианского новолуния, или «нововенерия»,
угловой диаметр планеты достигает 40", а ширина серпа — 10". В
эти дни она светит в 13 раз ярче Сириуса и является действитель¬
но одним из самых ярких алмазов земного неба.
Время от времени Венера пересекает солнечный диск, со¬
здавая ситуацию, похожую на затмение Солнца. Но Венера
слишком далека от Земли, и потому слишком ничтожны ее уг¬
ловые размеры, чтобы затмить дневное светило. Явление это
чрезвычайно редкое. Поэтому можно понять, с какой тщатель¬
ностью готовится астрономический мир к наблюдениям про¬
хождения Венеры через солнечный диск.
Впервые Петербургская академия наук приняла решение уча¬
ствовать в наблюдениях Венеры наравне с Лондонским коро¬
левским обществом и Парижской академией наук в 1761 году.
Из Франции пригласили наблюдателя Шаппа д’Отероша. В те
годы ведущие посты в нашей академии занимали иностранцы.
Михаил Васильевич Ломоносов вознегодовал, узнав, что кон¬
ференц-секретарь академик Миллер вкупе с директором обсер¬
ватории Эпинусом решили отстранить русских астрономов от
участия в наблюдениях.
— Я к сему себя посвятил, чтоб до гроба моего с неприяте¬
лями наук российских бороться! — гремел в залах академии мощ¬
1 Большинство телескопов переворачивают изображение. Астрономы привыкли
к этому и не обращают внимания, отмечая на фотографиях и рисунках планет юг
вверху, а север внизу изображения.
210
ный голос Ломоносова. После бурного заседания он отправил¬
ся в сенат. «Честь и слава Академии Санкт-Петербургской тре¬
бует, чтобы дело сие произвести самим, без помощи францу¬
зов», — писал он в бумаге, поданной дежурному чиновнику.
Трудно сегодня сказать, с помощью каких слов добился он
отстранения Эпинуса от руководства предстоящими наблюде¬
ниями. Не исключено, что, несмотря на бюрократизм сенат¬
ских чиновников, в душе они сочувствовали возмущению рус¬
ского академика. И вот в разные концы Российской империи
поехали астрономические экспедиции. Профессор Никита Ива¬
нович Попов и ад ъюнкт Степан Яковлевич Румовский — в Си¬
бирь: в Иркутск и Селенгинск. Шапп д’Отерош — в Тобольск,
Андрей Красильников и Николай Курганов против воли дирек¬
тора засели в академической обсерватории. Сам Ломоносов,
«в сердцах на Эпинуса», остался дома. Дома на Мойке была у
него наблюдательная площадка. Михаил Васильевич пригото¬
вил для наблюдений трубу собственного изготовления.
Утро в Санкт-Петербурге выдалось отменное. Ломоносов за¬
метил, как при вступлении планеты на солнечный диск край Сол¬
нца сделался размытым. Потом вокруг Венеры появился «обод
светлый». А когда планета приближалась к другому краю светила,
«появился на краю Солнца пупырь. Вскоре тот пупырь потерял¬
ся, а Венера показалась вдруг без края», — писал Михаил Василь¬
евич в дневнике наблюдений.
«По сим примечаниям господин советник Ломоносов рас¬
суждает, что планета Венера окружена атмосферою воздушною
знатною, таковою (лишь бы не большею), какова обливается
около нашего шара земного». Интересный и правильный вы¬
вод. Ломоносов первым понял, что светлый обод вокруг тем¬
ного тела планеты и искажение края Солнца вызвано простым
преломлением солнечных лучей в атмосфере Венеры.
Венеру не зря называют «планетой под чадрой». В любой
телескоп мы увидим на ее поверхности только расплывчатые пят¬
на. Причиной тому — «знатная атмосфера». Облачный покров
нашей соседки — надежная маска. И хотя со времени изобрете¬
ния телескопов Венеру много и разносторонне наблюдали как ас¬
трономы-профессионалы, так и любители, достоверных сведений
о ней до самого последнего времени было очень мало.
Было известно давно, что по размерам, по массе Венера
очень сходна с Землей. Это обстоятельство еще больше сбива¬
ло с толку исследователей, подхлестывая воображение, побуж¬
дая к созданию самых невероятных гипотез.
211
Вы, наверное, читали не один фантастический роман о пу¬
тешествиях на Венеру. Вспомните хотя бы «Прыжок в ничто»
А. Беляева. Мир, в который попадают путешественники на
чужой планете, очень похож на земной времен мезозойской
эры. Растут древовидные папоротники, разгуливают, плавают
и летают ящеры. Такое описание не просто выдумка автора-
фантаста. Теория, считающая Венеру младшей сестрой Земли,
имела довольно много приверженцев в начале нашего столе¬
тия. Впрочем, были у нее и противники. Пользуясь спектраль¬
ным анализом, астрономы никак не могли отыскать в атмосфе¬
ре Венеры следов водяного пара. И тогда родилась другая гипо¬
теза: Венера — бескрайняя, безводная пустыня, раскинувшаяся
от полюса к полюсу. Страшные ураганы подымают песок и
пыль на десятки километров вверх, образуя непроницаемую за¬
весу для наблюдений. С этой гипотезой удачно сочеталось и
предположение о том, что Венера всегда обращена к Солнцу
одной стороной. Перегрев освещенной дневной стороны и пе¬
реохлаждение ночной — должны были вызвать неистовые вет¬
ры, бушующие по всей планете.
Можно привести много различных гипотез. Большинство
из них имеют сегодня чисто исторический интерес.
В середине пятидесятых годов за изучение Венеры взялись
радиоастрономы. Радиолокационные исследования позволили
точно определить период вращения планеты. Венерианские сут¬
ки оказались длинными — 243+0,5 земных. Но главная неожи¬
данность заключалась в том, что направление вращения Вене¬
ры оказалось обратным орбитальному движению планеты! Ра¬
диотелескопы подтвердили, что на Венере гораздо жарче, чем у
нас на Земле. Но цифры специалисты называли разные. И
уже совсем ничего определенного никто не мог сказать по по¬
воду химического состава венерианской атмосферы и ее давле¬
ния. А это едва ли не главные характеристики, по которым
можно судить, похожа Венера на Землю или нет. Вот если бы
дотянуться до таинственной планеты рукой, разместить на ее
поверхности приборы и аппараты...
12 февраля 1961 года в сторону Венеры стартовала первая
автоматическая межпланетная станция «Венера-1», запущенная
с космодрома Байконур. Начался новый этап в изучении на¬
шей космической соседки — этап ракетной астрономии.
За первой АМС последовали другие: советские и американ¬
ские. Автоматические межпланетные станции существенно из¬
менили наши представления о «сестре Земли». Температура у
212
ES
Радиоизображение Венеры,
переданное космическим
аппаратом «Магеллан»
поверхности планеты оказа¬
лась порядка 420—500 гра¬
дусов Цельсия, а среднее
давление достигает 100—110
атмосфер. Это значит, ве¬
нерианский «воздух» такой
густой и плотный, что ап¬
парат, спускающийся на
поверхность Венеры, дол¬
жен обладать прочностью
батискафа, предназначен¬
ного для работы в океане на
глубине более километра, да
еще дополнительно должен
быть защищенным от жары.
Это значит, что именно на
Венере можно встретить
озера жидкого олова и свин¬
ца, цинковые болота.
Но самым важным и самым интересным результатом этих
полетов явилось непосредственное определение химического со¬
става венерианского «воздуха». Атмосфера Венеры почти цели¬
ком оказалась состоящей из углекислого газа. Из примесей — не
больше двух процентов азота, чуть-чуть меньше одного процен¬
та водяного пара вблизи слоя облаков и доли процента кисло¬
рода. Все! Мертвый, непригодный для жизни мир. Мир ядо¬
витой атмосферы, жестокой жары и чудовищных давлений. Кли¬
мат — как в автоклаве.
Четыре года бессменно отслужил американский космичес¬
кий аппарат «Магеллан», выведенный на орбиту Утренней звезды
в 1990 году. За это время радиолокационная система спутника
выполнила картографирование почти всей поверхности Вене¬
ры, скрытой от земных и космических наблюдателей толстым
слоем облаков. 10 мая 1994 года по команде с Земли спутник
сошел с орбиты и сгорел в плотных слоях атмосферы планеты.
Сейчас всех ученых-планетологов волнует вопрос: какие же
процессы привели к развитию столь своеобразных и уникаль¬
ных условий на Венере? И конечно, у многих уже готовы рабо¬
чие гипотезы. Но потребуется еще немало напряженного тру¬
да, прежде чем они перейдут в ранг теорий.
213
МАРС - ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА
Вы помните имя — Аэлита? Дочь марсианского правителя
Тускуба, полюбившая землянина. Прекрасная марсианская де¬
вушка из фантастического романа Алексея Толстого. Аэлита —
символ Марса — планеты больших ожиданий и несбывшихся
надежд. Во всей Солнечной системе нет, пожалуй, другого не¬
бесного тела, которое сыграло бы столь великую роль в разви¬
тии планетной астрономии. И хотя обычно названия планет
имеют малое отношение к профессии богов-тезок, Марс в свое
время вызвал настоящую войну. Но об этом позже. А пока —
что же такое Марс?
В Древнем Риме Марс был сначала богом дикой природы и
всяких опасностей, в том числе и военных. Позже, когда рим¬
ляне стали отождествлять его с греческим богом Аресом, Марс
стал исключительно богом войны. Вместе с Юпитером и Квири-
ном он возглавлял пантеон олимпийских небожителей. Ему же
были посвящены и квириналии, когда римляне с песнями и ве¬
ликим шумом изгоняли надоевшую зиму...
По свидетельству Софокла, Арес был «презренным» богом.
Если Афина Паллада покровительствовала и помогала в битвах
тем, кто сражался за правое дело, и вела себя честно, то Арес
любил войны ради них самих. Потому его часто и называли:
«вредоносный», «беснующийся», «губитель людей и разруши¬
тель городов»...
Почему древние назвали планету именем коварного и веро¬
ломного бога, точно неизвестно. Можно предположить, что
одной из причин был ее мрачный цвет — цвет крови, до кото¬
рой Арес-Марс был большой охотник.
Сто лет назад французский астроном и автор прекрасных
научно-популярных книг Камиль Фламмарион писал: «Люди
всегда пытались сложить с себя часть своей вины, своих стра¬
стей, приписывая самые нечестивые из своих деяний роковому
влиянию какого-нибудь высшего божества или демона. А так
как войны во все времена были игрушками сильных и великих и
глупым удовольствием слабых и малых, то звезда войн была
одной из самых почетных и грозных. Храмы Марса чередова¬
лись со святилищами Венеры; лавр и мирт сплетали свои ветви;
уничтожение и воспроизведение служили дополнением друг дру¬
гу. Пылающая звезда Марса управляла судьбою битв; на крова¬
вых полях Марафона или в мрачном ущелье Фермопил несчаст¬
ные жертвы посылали ей свои проклятия, хотя на самом деле у
214
Мир Марса по карте Скиапарелли
человека нет другого врага, кроме себя самого; невинная же ни
в чем планета несется среди бесконечного пространства, и не
подозревая о том влиянии, в котором ее обвиняют».
Наблюдать Марс в телескоп и составлять его карты стали
с 1636 года, то есть с самого начала телескопических наблюде¬
ний. Даже в слабые и несовершенные телескопы на поверхно¬
сти Марса легко рассмотреть разноцветные пятна: белые — у
полюсов, зеленовато-коричневые — в умеренных поясах и оран¬
жево-красные — у экватора. Наблюдая за движением этих пя¬
тен, астрономы измерили период вращения Марса вокруг сво¬
ей оси. Он оказался «земного порядка» — 24 часа 37 минут
22,4 секунды. Во второй половине XIX века уже считалось, что
«общая карта Марса может быть изображена с большей уверен¬
ностью, чем карты малодоступных стран, окружающих наши
земные полюсы».
В 1877 году наступило великое противостояние Марса. Ми¬
ланский астроном Джованни Скиапарелли, обладавший необы¬
чайно зоркими глазами, увидел туманные полоски на поверх¬
ности Марса. Их было множество. Тонкие прямые линии, будто
проведенные по линейке, пересекали красноватые «материки»,
соединяя между собой «моря» и «озера» планеты.
Они не могли быть реками. Для этого линии были слишком
прямыми и располагались слишком правильно геометрически.
Они не могли быть горными хребтами, чудовищными оврага¬
ми... Они не могли быть ничем, что создает природа. Ибо при¬
рода не в состоянии провести прямую линию на округлом боку
планеты. Скиапарелли решает, что перед ним — результат ра¬
боты разума!
XIX век — век мощного промышленного подъема. Люди
полностью освоили силу пара, получили в руки электричество.
Возросшее могущество человека позволило задуматься над серь¬
езными переделками собственной планеты, над исправлением
«ошибок» природы. Именно тогда в мире шло больше всего раз¬
говоров о строительстве великих каналов: Суэцкого, Кильского,
Панамского...
Скиапарелли составляет подробную карту Марса, наносит
все видимые в 24-сантиметровый телескоп каналы и дает им
названия. Еще больше крепнет его уверенность, когда он об¬
наруживает, что особенно четко видны каналы в том полуша¬
рии Марса, в котором начинается весна. Он видит, как умень¬
шаются весной белые пятна на полюсах Марса. И думает:
лед полярных областей тает. Темные полосы постепенно про¬
216
ступают на диске планеты от полюса к экватору, — значит,
вода начинает поступать в пересохшие за зиму русла, и по бере¬
гам марсианских каналов расцветает марсианская раститель¬
ность...
В 1879 году Скиапарелли публикует результаты своих на¬
блюдений и свои выводы. Они производят сенсацию! Астроно¬
мы снова кинулись к своим инструментам и... разделились на
враждующие лагери. Началась «великая марсианская война».
Если раньше наблюдения планет производились в основном лю¬
бителями, вооруженными малыми телескопами, то теперь са¬
мые крупные обсерватории включили изучение Марса в планы
своих работ. А один человек был буквально потрясен сообще¬
нием итальянского астронома. Звали его Персиваль Ловелл.
Окончив в 1876 году Гарвардский университет, Ловелл за¬
нялся бизнесом на предприятиях, принадлежащих его семье, и
изрядно преуспел. В отличие от предпринимателей обычного аме¬
риканского типа, Ловелл, разбогатев, бросил дела и отправился в
Японию и Корею изучать восточные обычаи и языки. Там-то его
и застало сообщение о работах Скиапарелли. Ловелл принимает
твердое решение: он построит обсерваторию в таком месте, где
атмосфера будет спокойна и прозрачна, пригласит в обсервато¬
рию энтузиастов-астрономов и будет наблюдать и изучать Марс,
пока не докажет всему миру, что на Марсе действительно есть
жизнь и, во всяком случае, была цивилизация.
После долгих поисков место для обсерватории нашлось. Это
была пустыня в штате Аризона. Там на высоком плоскогорье
возле маленького городка Флагстафф в 1894 году Ловелл и ос¬
новал свою обсерваторию для планетных исследований вооб¬
ще, но главным образом — для изучения Марса.
Результаты своих наблюдений Ловелл опубликовал в пер¬
вом томе толстого журнала, который стал выпускаться в его
обсерватории: «Ирригационная система, построенная без науч¬
ного обоснования, не могла бы иметь такой поистине удивитель¬
ной математической правильности, которую мы наблюдаем в раз¬
ных частях планеты...» Итак, выводы Ловелла и других энтузиастов
«обитаемости» Марса базировались на гипотезе об искусственном
происхождении марсианских каналов. По-видимому, с выясне¬
ния природы этих странных образований и следовало начинать стро¬
ительство гипотез. Между тем здесь вовсе не все обстояло так
благополучно, как хотелось бы. Каналы, более или менее отчет¬
ливо наблюдаемые в телескоп средних размеров, из поля зрения
крупных инструментов почему-то исчезали.
217
Астрономы Йеркской обсерватории после серий наблюде¬
ний Марса в 1904 году с помощью 100-сантиметрового теле¬
скопа, когда им так и не удалось обнаружить таинственных со¬
оружений марсиан, послали Ловеллу насмешливую телеграм¬
му: «Телескоп Йеркса слишком силен для каналов Марса».
На другой обсерватории наблюдения планеты в 150-санти¬
метровый инструмент тоже не дали ничего похожего на геомет¬
рически правильную сеть каналов. Новая поддержка теории ка¬
налов пришла неожиданно из России.
Молодой студент Московского университета Гавриил Ад¬
рианович Тихов был страстным поклонником астрономии. Ди¬
ректор Пулковской обсерватории профессор Бредихин пригла¬
сил его на должность ординарного наблюдателя. В 1909 году
Тихов вместе с начинающим астрономом Н. Н. Калитиным
начали работать на замечательном инструменте — большом пул¬
ковском рефракторе. Молодые люди решили совсем по-ново¬
му организовать наблюдения Марса — через светофильтры.
Вы ведь помните, что обыкновенный белый свет состоит из
семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голу¬
бого, синего и фиолетового. Фиолетовые и синие лучи пре¬
ломляются сильнее всего, красные меньше остальных. Кроме
того, красные лучи хорошо проходят сквозь туман и дымку.
Именно поэтому все аварийные сигналы делают обычно крас¬
ного цвета. Вот Тихов и решил насадить на окуляр телескопа
красный фильтр. Рубиновое стекло задержит все остальные лу¬
чи и оставит одни только красные. Изображение планеты и
полосы «каналов», если они есть, станут еще темнее и отчетли¬
вее. Так все и оказалось. С помощью фильтра Тихова каналы
можно было не только рассматривать, но даже фотографиро¬
вать. Применив метод русского астронома, заметили «каналы»
и 100- и 150-сантиметровые телескопы из Ликской, Йеркской
и Маунт-Вилсоновской обсерваторий во время очередного ве¬
ликого противостояния 1924 года.
А Тихов уже интересовался другой проблемой. Сохранились
записи Ловелла о том, как менялся цвет Эритрейского моря на
Марсе в 1903 году: от бледно-коричневого до сине- и голубова¬
то-зеленого. Ловелл утверждал, что это цвет марсианской рас¬
тительности. Можно ли доказать это утверждение?
Зеленый цвет земных растений хорошо отражает тепловые
лучи Солнца, предохраняя растения от перегрева. Фотографи¬
руя Марс в инфракрасных лучах, Тихов и его сотрудники всегда
получали изображение сине-зеленых морей и каналов темным.
218
Это означало, что марсианские каналы вовсе не отражают теп¬
ловые лучи, а скорее, наоборот, поглощают их... Гавриил Ад¬
рианович берется за книги о растениях. И вот оказывается, что
по мере продвижения к северу, к более суровому климату, мно¬
гие земные представители флоры меняют свой зеленый цвет на
голубой. А бледно-голубенькие цветочки — обитатели альпий¬
ских лугов — даже приспособились к жестоким ночным замороз¬
кам. Цветы так промерзают за ночь, что становятся совсем мерт¬
выми, хрупкими, как льдинки. Но чуть пригреет солнышко — и
сразу снова все оттаивает и оживает.
В 1956 году астроном Синтон сравнил солнечный свет, от¬
раженный от яркой «пустынной» области Марса и от темных
участков. Оказалось, что темные области поглощают инфра¬
красные лучи примерно так же, как это делают земные расте¬
ния. Новое подтверждение существования жизни на Марсе!
В шестидесятых годах двадцатого столетия отправились в сто¬
рону Марса советские автоматические станции «Марс-1» и
«Марс-2». Полетели американские аппараты системы «Мари¬
нер». И постепенно восторженные гипотезы и разрозненные
сведения о Марсе стали заменяться экспериментальными фак¬
тами, обобщив которые астрофизики построили очень неуте¬
шительную теоретическую модель.
ГИБЕЛЬ МЕЧТЫ
«Ни одна космическая программа не привела к столь ради¬
кальному пересмотру первых впечатлений, как фотографирова¬
ние планеты Марс космическими аппаратами «Маринер» в 1965,
1968 и 1971 годах», — писали газеты и журналы мира. Конеч¬
но, телевизионные камеры, установленные на бортах космиче¬
ских кораблей, вряд ли смогли бы дать исчерпывающий ответ
на вопрос, «есть ли жизнь на Марсе». Для этого нужны были
более детальные исследования. Пока же ни одна из тысяч фо¬
тографий, полученных учеными, не дала даже намека на воз¬
можность положительного ответа.
Телевизионные системы автоматических межпланетных стан¬
ций «Викинг-1» и «Викинг-2» при подлете к Марсу показали
странные извилистые следы длиной в тысячи километров, по¬
хожие на русла высохших рек. Но приборы обнаружили в ат¬
мосфере Марса так мало водяного пара, что вряд ли когда-ни¬
будь там текли настоящие реки. Поверхность планеты оказа-
219
Таким оказался спутник Марса Фобос,
сфотографированный с разных расстояний.
Простой обломок скалы...
лась настолько изрыта
кратерами, что по сво¬
ему ландшафту Марс
больше напоминал Лу¬
ну, чем Землю.
Мы долгое время
считали, что поверх¬
ность Марса сглажена
глобальными пылевы¬
ми бурями, а оказа¬
лось, что перепады вы¬
сот и низин на крас¬
ной планете больше,
чем на Земле. В гор¬
ном районе, напри¬
мер, есть гора (наблю¬
датели назвали ее Олимп) высотой около двадцати семи кило¬
метров. Пока это — самая высокая гора во всей Солнечной си¬
стеме.
На дневной стороне Марса, в районе экватора, температура
может подниматься до десяти — двадцати градусов мороза, не
исключены «жаркие» дни с температурой около нуля. Зато но¬
чью не редкость — морозы ниже ста градусов...
При таких перепадах температуры в атмосфере Марса, со¬
стоящей в основном, увы, из углекислого газа, возникают ура¬
ганные ветры. Ветры поднимают тучи пыли. Нередко страш¬
ные пылевые бури охватывают чуть ли не всю планету и стано¬
вятся видны даже с Земли в телескопы.
Уже давно планетологам не давало покоя темное пятно на
поверхности Марса, лежащее к северу от экватора, в области,
называемой Церебрус. Формой своей оно напоминает кита, а
природа и происхождение этого образования, протянувшегося
на две тысячи километров, были доселе совершенно непонят¬
ны. Одни астрономы считали, что в его образовании виноваты
ветры, сдувающие красноватый песок с более темной поверх¬
ности планеты, другие, не возражавшие против обвинений вет¬
рам, полагали, что они не сдувают, а, наоборот, «надувают»,
перенося темную вулканическую пыль, запорашивающую мар¬
сианский пейзаж.
Астрономы Флагстаффской обсерватории, обработав более
пяти тысяч снимков, пришли к совершенно другому выводу:
причиной потемнения скорее всего является... вода!
220
Дело в том, что в недрах Марса предположительно имеются
подпочвенные льды. Во время извержения вулканов горячая
лава, соприкасаясь с этими льдами, вызывает их взрывы, как
взрывается капля воды, попавшая на раскаленную плиту. В
результате лава превращается в темный стекловидный мине¬
рал, который, перемолотый в песок дующими ветрами, окра¬
шивает часть поверхности в темный цвет.
Снимки станции «Маринер-9», сделанные с расстояния око¬
ло пяти тысяч километров, показали, что по форме и Фобос, и
Деймос, спутники Марса, оказались очень неровными телами,
похожими больше на вытянутые картофелины. К тому же они
сплошь изрыты кратерами.
Цветные фотографии, переданные на Землю советскими ав¬
томатическими межпланетными станциями «Марс-2», запущен¬
ной в 1971 году, «Марс-3» — в 1972-м и, наконец, «Марс-5» —
в 1974-м, опустившимися на поверхность Марса, показали, что
небо там в ясную погоду розоватое. Это происходит от рассея¬
ния солнечного света на мельчайших частицах, поднятых в ат¬
мосферу пылевыми бурями.
В 1996 году в России должен был быть запущен шестой
космический аппарат — «Марс-96». В задачу автоматических
станций входил сбор данных о жизни «красной планеты» не
только на поверхности, но и под марсианской почвой. Кроме
того, ученых интересовали метео- и сейсмоусловия нашего со¬
седа, состав грунта и полярных шапок планеты...
Надежды были большие. Вероятность успеха — процентов
девяносто... Космонавтика, несмотря на солидный стаж, — дело
рискованное. В 1992 году американский «Марс-Обсервер» уже
потерпел аварию. Увы, в 1996 году настала наша очередь. За¬
пуск не получился. Следующий будет осуществлен, скорее всего,
уже в новом тысячелетии.
Жаль, конечно, что на ближайшей к нам и такой «подходя¬
щей планете» жизни нет и никогда не было. Жаль и то, что
высадившимся на ее поверхность космонавтам придется ходить
в громоздких скафандрах с тяжелыми ранцами жизнеобеспече¬
ния за плечами.
Грустно расставаться с мечтой о встрече с братьями по ра¬
зуму еще в пределах Солнечной системы. Приходится согла¬
ситься, что жизнь и тем более разум во Вселенной — явления
исключительно редкие и тем важнее нам на Земле беречь их изо
всех сил.
£%ава ш^етпъя
Которая знакомит читателя с планетами-гигантами
и приглашает к метановым берегам
аммиачных морей
ЮПИТЕР - НЕУДАВШЕЕСЯ СОЛНЦЕ
<ЙГ)
</ VZпитер — самая крупная планета Солнечной системы. Его
экваториальный диаметр примерно в одиннадцать раз больше
земного и равен 140 000 километров. Масса в 318 раз больше
массы Земли. Из кома вещества объемом с Юпитер можно сле¬
пить больше 1300 шаров размерами с Землю. Внимательный
читатель сразу должен усмотреть несоответствие в написанном.
Как же так: 1300 земных шаров будут весить лишь в 318 раз больше
Земли? И все-таки это именно так. Плотность планеты-гиганта
всего в 1,33 раза больше плотности воды. Не значит ли это, что
всю планету нужно представлять себе в виде огромной капли
жидкости, путешествующей в пространстве?
Давайте «взрежем» мысленно Юпитер, как арбуз, и посмот¬
рим, пользуясь данными современной науки, как он устроен.
Начнем с атмосферы. Глубина ее точно не известна, но по
некоторым соображениям никак не меньше 10— 20 тысяч кило¬
метров. Все более и более густые облака наслаиваются друг на
друга, ярус за ярусом, по мере нашего проникновения вглубь.
Мы еще не прошли и десятой доли пути, а они уже стали такими
плотными, как тяжелые грозовые тучи на Земле. Растет с глуби¬
ной и давление. Только миновали слои полужидкого газа, пошла
область водородной трясины. На глубине 11 000 километров дав¬
ление достигает чудовищной цифры в 700 000 атмосфер. Этого не
выдерживает даже легкий водород. Газ переходит из жидкого в
«металлическое» состояние. Постепенно густая, тягучая, но все
еще жидкая масса уступает место хаосу твердого вещества—льд ам
замерзших океанов метана и аммиака. И лишь в самом центре
гигантской газово-жидкостно-твердой оболочки, предполагают ас¬
трофизики, лежит небольшое железокаменное ядро.
222
Холодно на Юпитере. Температура видимой поверхности
облаков примерно минус 100—120°С. Довольно долго сущест¬
вовало предположение, что и в глубине атмосферы и даже на
поверхности Юпитера температура остается примерно такой же.
Но в 1961 году американский астроном Карл Саган поставил
любопытный эксперимент. Наполнив сосуд охлажденной сме¬
сью водорода с гелием, аммиаком и метаном в пропорциях,
соответствующих атмосфере Юпитера, Саган подверг смесь силь¬
ному сжатию. Затем пропустил через нее ультрафиолетовые лу¬
чи. И что бы вы думали, газы, подобно венерианской атмо¬
сфере, проявили способность к «парниковому эффекту» — не
выпускать тепло в окружающее пространство. Эго опрокидывало
все прежние предположения. «Конечно, — рассуждал Саган, —
поверхность Юпитера получает в 25 раз меньше тепла, чем Зем¬
ля. И все-таки лучи Солнца должны нагревать ее. Это тепло,
накапливаясь, непременно растопит льды, породит моря и озера
настоящей воды, поднимет вверх настоящие тучи, которые про¬
льются настоящим дождем с молниями и громом. Температура
20°С + ультрафиолетовое излучение + электрические разряды = ?..
«Атмосфера Юпитера очень похожа на первичную атмосферу
Земли, в которой зародилась жизнь!» — так заявил Саган в 1961 году.
Вывод буквально ошеломляющий, даже в наш, привыкший к сен¬
сациям, век. Не все астрономы согласились с доводами Сагана.
Многие были склонны считать, что на Юпитере все-таки холод¬
нее и вода может существовать только в виде льда. «Но тогда, —
говорил английский астроном Фирсов — член Британского коро¬
левского астрономического общества, — тогда океаны Юпитера
заполнятся жидким аммиаком. А чем аммиак хуже воды?»
Аммиак ядовит для земных организмов. Но он же является
прекрасным растворителем! И, как вода на Земле, может слу¬
жить на Юпитере основой аммиачной жизни. Тогда жители
Юпитера — карлики с короткими и толстыми мускулистыми
руками и ногами, дышат азотом, как мы дышим кислородом
воздуха, утоляют жажду аммиаком. Карлики на Юпитере и ве¬
ликаны на Меркурии и Марсе — это кажется парадоксом. И
все же чем больше сила притяжения планеты, тем мельче дол¬
жны быть ее обитатели. Впрочем, астрономы вовсе не настаи¬
вают на том, что на гигантской планете непременно существует
жизнь. Нет! Они просто хотят доказать, что прежние представ¬
ления о Юпитере как о закованном в ледяную броню мертвом
гиганте ошибочны и нужны новые исследования, новые фак¬
ты, новые гипотезы, новые теории.
223
Разрешить загадку Юпитера помогут, конечно, космичес¬
кие полеты. Для космонавтов — людей в скафандрах — Юпи¬
тер пока недостижим. Во-первых, ускорение силы тяжести на
его поверхности в 2,67 раза больше, чем на Земле. Это значит,
что путешественник будет весить почти в 3 раза больше своего
привычного веса. Во-вторых, чудовищные давления, 700 000
атмосфер, тысячекилометровой атмосферы раздавят смельча¬
ка, как букашку, еще задолго до того, как он приблизится к
поверхности планеты.
7 января 1610 года Галилей, направив свою трубу на Юпи¬
тер, обнаружил возле него четыре маленькие звездочки. Сна¬
чала он не обратил на них особого внимания. Но скоро заме¬
тил, что звездочки движутся. Они поочередно то приближа¬
лись к Юпитеру, то удалялись от него. Проходили по диску
планеты и «подныривали» под диск. Галилей сразу понял, что
это не звезды, а небесные тела, вращающиеся вокруг Юпитера
по разным орбитам. А так как плоскости их орбит совпадают с
эклиптикой, то создается впечатление, что спутники Юпитера
шмыгают взад-вперед около планеты.
Не все коллеги Галилея поверили в существование спутни¬
ков. Одни выступали с утверждением, что спутники — оптиче¬
ский обман. Другие, вроде ученого-монаха и философа Либ-
ри, жившего в Пизе, публично обвиняли Галилея в мошенни¬
честве. Сам Либри неожиданно, в самый разгар спора о спут¬
никах, умер, так и не решившись заглянуть в трубу. Галилей,
узнав об этом, проговорил: «Ну что же, он не желал их видеть
на Земле, надеюсь, он увидит их на небе...»
Видимо, чисто практические соображения подсказали Га¬
лилею назвать открытые спутники Юпитера в честь своего по¬
кровителя герцога Медичи Медицейскими звездами. Однако
это название испытания временем не выдержало. Герцогов бы¬
ло много, а Галилей один. И сегодня четыре самых крупных
спутника Юпитера, получив, как полагается, собственные имена
из греческой мифологии, все вместе именуются Галилеевыми
спутниками. Впрочем, на них состав свиты Юпитера не конча¬
ется. К сегодняшнему дню астрономы открыли у гигантской
планеты уже 12 спутников. Причем компания их настолько раз¬
нообразна, что невольно дает повод для размышлений.
Галилеевы «луны» — громадны. Периоды их вращения и об¬
ращения вокруг Юпитера одинаковы, потому они всегда по¬
вернуты к Юпитеру одной стороной, как Луна к Земле.
Ближайшая из них — Ио — облетает планету на расстоянии
224
422 тысячи километров. Это чуть-чуть больше расстояния от
Земли до Луны. По массе и по диаметру это небесное тело
тоже очень похоже на наш спутник. Названо оно по имени
дочери древнегреческого речного бога Инаха — Ио. Согласно
мифам, Ио была жрицей в храме царицы богов Геры. Восхи¬
щенный красотой юной жрицы, Зевс полюбил Ио. И тогда его
мстительная супруга заколдовала девушку, превратив ее в ко¬
рову. А зная любвеобильный характер своего мужа, Гера при¬
ставила тысячеглазого великана Аргуса стеречь бывшую жри¬
цу. Тогда-то Зевс и приказал жуликоватому Гермесу, посланцу
богов и покровителю мошенников, усыпить Аргуса и дать воз¬
можность Ио бежать. Гермес повиновался. Но Гера не дрема¬
ла. Она наслала на Ио страшного овода, который так стал ку¬
сать корову, что несчастная бежала без оглядки из Греции на
Север. Спасаясь от укусов, Ио перебралась через пролив, со¬
единяющий Черное море с Мраморным (с тех пор этот пролив
стал называться Босфором, что означает «коровий брод»), и
оказалась в Азии. Но и здесь не было ей покоя. Лишь добрав¬
шись кружным путем до Египта, она освободилась от овода и
снова приняла человеческий облик. За это время легкомыс¬
ленный Зевс успел позабыть о ней.
Имя другой его возлюбленной — Европы — носит следующая
Галилеева «луна». Европа отстоит от Юпитера на 250 000 кило¬
метров дальше, чем Ио. Она почти вдвое меньше нашей Лу¬
ны. Обращается Европа вокруг Юпитера за трое с половиной
земных суток. По древнегреческим мифам, прекрасная Европа
была дочерью финикийского царя Агенора. Однажды, когда
красавица царевна играла со своими подругами на берегу моря,
перед нею появился огромный белый бык. Закинув испуган¬
ную девушку себе на спину, бык бросился в волны и поплыл на
остров Крит. Там он принял облик прекрасного юноши и объ¬
яснился Европе в любви. Вы, конечно, уже догадались, что
это проделки все того же Зевса — Юпитера.
Третий по порядку спутник Юпитера — Ганимед. Это имя
носил, по преданию, необыкновенно красивый сын царя Трои.
Зевс, восхищенный красотой мальчика, послал орла, чтобы тот
похитил царевича и доставил на Олимп. Здесь Ганимед полу¬
чил бессмертие и сделался любимцем и виночерпием Зевса.
Ганимед — самый большой из всех спутников, известных в
Солнечной системе. Это настоящая планета, вдвое превы¬
шающая объем Меркурия и равная примерно двум третям объ¬
ема Марса. Плотность Ганимеда почти вдвое меньше плот-
8 Царица неба
225
ности воды. Он так ярко сияет, отражая солнечные лучи, что
астрономы представляют Ганимед огромным снежным и ледяным
комом с крохотным каменным ядром. Не исключено даже, что у
него есть небольшая атмосфера. Впрочем, атмосфера, по-види¬
мому, есть на всех больших спутниках Юпитера. Об этом говорят
спектрограммы, полученные для Ио, Европы и Ганимеда.
Надо думать, что если человечество предпримет когда-ни¬
будь экспедицию в район Юпитера, то базой для космонавтов
имеет смысл выбрать именно Ганимед.
Четвертый крупный спутник Юпитера — Каллисто — по сво¬
им размерам и физическим свойствам очень похож на Гани¬
меда. А его название тоже связано, как вы помните, с древне¬
греческим мифом.
Галилеевы «луны» хорошо послужили человечеству. Дат¬
ский астроном Оле Рёмер, наблюдая в 1675 году затмение
спутников Юпитера, впервые определил скорость света. Ве¬
личина получилась у него если и не совсем точная, то, во
всяком случае, не абсурдная с современной точки зрения, а
ведь это происходило триста лет назад. И хотя наблюдать спут¬
ники Юпитера нелегко (очень уж далеки они от нашей Зем¬
ли, да и невелики по размерам), французские наблюдатели
составили карты самых крупных из них. На картах много тем¬
ных и светлых пятен, полос и черточек. По аналогии с похо¬
жими образованиями на Луне и Марсе их называют «моря¬
ми», «проливами» и «каналами».
Остальные восемь спутников Юпитера очень малы. Их диа¬
метры не более 20—120 километров. И потому каждый доволь¬
ствуется номером, который дан ему в порядке очередности от¬
крытия. И все-таки отмахиваться от них не стоит, ибо не иск¬
лючено, что именно благодаря этим малышам Юпитер приоб¬
рел славу «захватчика».
Дело в том, что самые отдаленные спутники гигантской пла¬
неты — VIII, IX, XI и XII — движутся по орбитам в направле¬
нии, обратном движению всех остальных. Есть предположение,
что некогда они были самостоятельными астероидами. Но, при¬
близившись неосторожно к орбите великана, оказались захвачены
его полем притяжения и навеки остались в плену — нести кара¬
ульную службу на дальних рубежах «государства царя планет».
При этом восьмой спутник движется так далеко от Юпите¬
ра, что его орбита даже не очень устойчива. В некоторые мо¬
менты кажется, что Солнце может более громко заявить на не¬
го свои права. И тогда прощай сателлит!..
226
Чтобы закончить описание Юпитерова семейства, надо
вспомнить и еще о двух группах маленьких планетообразных тел.
Одна из них находится на расстоянии дуги в 60° впереди Юпи¬
тера, другая — на столько же градусов позади. Обе группы со¬
стоят из четырнадцати астероидов, названных «троянцами» и
«греками». Девять — в первой группе и пять — во второй. Их
диаметры не превышают 10—80 километров. Все они, строго
говоря, даже не являются спутниками Юпитера, потому что
обращаются не вокруг него самого, а только летят по Юпи-
теровой орбите. Но нельзя считать их и самостоятельными
планетами. Больше ста лет назад, когда о «троянцах» и «гре¬
ках» никто еще ничего и не подозревал, Лагранж доказал,
что при обращении Юпитера вокруг Солнца впереди и поза¬
ди планеты должны существовать нейтральные точки. То есть
такие зоны, в которых притяжение Солнца и Юпитера урав¬
новешивается. Стоит небесному телу попасть в эту область
пространства, как оно может там оставаться бесконечно долго,
не меняя своего положения. По-видимому, некогда блужда¬
ющие астероиды, легкомысленно проникшие слишком глу¬
боко в сферу притяжения Юпитера, стали его вечными спут¬
никами, а хитрые «троянцы» и «греки» ускользнули в нейт¬
ральные зоны. Свободные же «гуляки» — астероиды Эрос,
Гермес, Икар, Гидальго и другие, — обладавшие более дале¬
кими орбитами, оказались объектами жестокой борьбы двух
гигантов — Солнца и Юпитера. Со временем эти астероиды
«Греки» и «троянцы» Юпитера
227
приобрели эксцентрические орбиты и стали «вестниками бо¬
гов» летать по всей Солнечной системе.
По теории Лагранжа, такие «нейтральные карманы» должны
быть у каждой планеты. Значит, у Меркурия и Венеры, у Земли
и даже у Луны могут быть свои «греки» и свои «троянцы», о
которых мы пока ничего не знаем. Один такой «сопровождаю¬
щий» был предсказан в 1956 году для Луны. И в 1961 году поль¬
скому астроному Кордылевскому удалось вроде бы сфотогра¬
фировать некий объект, движущийся за Луною по ее орбите.
Но это небесное тело настолько мало, что, прежде чем оконча¬
тельно признать его «троянцем», требуются дальнейшие иссле¬
дования. Существует мнение, что этот спутник представляет
собой скорее пылевое облако, чем твердое тело. Но пока все
это — предположения...
В 1878 году голландский наблюдатель Нистен из Брюсселя
заметил на поверхности Юпитера огромное розовое пятно. Раз¬
меры пятна были так велики, что на нем, как на подносе, мог¬
ли поместиться четыре земных шара. В России наблюдениями
пятна занялся Федор Александрович Бредихин.
Пятно становилось все ярче и ярче. Год спустя его цвет пе¬
решел в кирпично-красный. Словно яркий фонарь сияло оно
на белом фоне экваториальной зоны, облетая Юпитер за 9 ча¬
сов 55 минут земного времени.
Разгорелся спор. Одни астрономы считали большое красное
пятно облаком, другие — дыркой в облаках, сквозь которую про¬
свечивает «раскаленная поверхность планеты». Пока наблюдате¬
ли спорили, примерно на той же широте появилось еще одно боль¬
шое пятно, только белого цвета. Белое пятно, или, как его тогда
назвали, Южное Тропическое Возмущение, облетало планету на
пять с половиной минут быстрее красного, и все ждали, что про7
изойдет, когда оба непонятных образования столкнутся.
Каких только предположений не строили!.. Астрономы но¬
чи напролет не вылезали из башен, чтобы не пропустить инте¬
ресное событие. И вот настал день!.. Приблизившись к боль¬
шому красному пятну, Южное Тропическое Возмущение уско¬
рило свой бег, словно собираясь протаранить противника. Но
не тут-то было! Большое красное пятно не торопясь отодвину¬
лось на несколько тысяч километров в сторону и пропустило
Южное Возмущение мимо себя. Потом красное пятно верну¬
лось на место, а белое, сбавив скорость, продолжало двигаться
в выбранном направлении. Астрономы были разочарованы. Ни¬
чего не случилось, а главное, ничто не прояснилось...
228
Примерно через три года красное пятно стало угасать. И
угасает до сего дня. В наше время от него остался лишь слабый
след. Примерно так же угасли и надежды астрономов понять
суть наблюдавшегося явления. Что это было? Увы, средства
наблюдения столетие назад были слишком слабыми. И прихо¬
дится ждать новой вспышки пятна. Но когда она произойдет?..
Впрочем, в 1959 году в душах астрономов вспыхнула было
надежда, когда американские астрономы Бэрк и Франклин из
института Карнеги в Вашингтоне, настраивая новый радиоте¬
лескоп, услышали радиосигналы «царя планет». Радиоизлуче¬
ние Юпитера удивительно походило на сигналы радиопередат¬
чика, возобновляясь раз за разом через каждые 9 часов 55 ми¬
нут 29 секунд. Но ведь это как раз период вращения Юпитера.
А может быть... Радиоастрономы бросились к картам Юпите¬
ра. Может быть, это радиоголос знаменитого красного пятна?
Однако никакого пятна в требуемом районе не оказалось.
Взбалмошный, неустойчивый характер «царя планет» вызы¬
вает много споров среди специалистов. Чем объяснить удиви¬
тельные феномены гигантской планеты?
Есть, правда, одно подозрение. Юпитер велик. Масса его
такова, что еще немного бы, еще чуть-чуть — и в недрах плане¬
ты, стиснутых чудовищным давлением, вспыхнул бы термоядер¬
ный пожар. Тогда небесное тело из планеты превратилось бы в
звезду. Может быть, это «чуть-чуть» и является ключом к буй¬
ству и неуживчивости характера Юпитера? Может быть, все де¬
ло в неудовлетворенном самолюбии? В том, что «царь планет»
просто неудавшееся Солнце?
Кое-что прояснили в характере Юпитера данные, полученные
с американских космических аппаратов «Пионер-10» и «Пионер-
Сатурн», исследовавших Юпитер в 1980-х годах. Теперь известно,
что на семьдесят четыре процента атмосфера планеты состоит из
водорода и почти на двадцать шесть — из гелия. А вот понять,
почему «царь планет» испускает больше тепловой энергии, чем
получает от Солнца, пока не удалось. И по-прежнему наиболее
вероятной представляется гипотеза о его медленном сжатии.
Очень интересные сведения получены о спутниках Юпите¬
ра. Телевизионные съемки показали на Ио семь или восемь
действующих вулканов. Откуда они на этом холодном теле?
Необычный вид оказался и у Европы — спутника, одетого в
сплошную ледяную броню. Если на Марсе каналы — лишь об¬
ман зрения, то на Европе телевизионные камеры увидели вполне
реальную сеть пересекающихся в разных направлениях линий.
229
Общий вид Европы напоминает поверхность нашего Северного
Ледовитого океана, снятого искусственным спутником Земли.
Так что, скорее всего, это трещины в толстой ледяной коре,
вызванные «европотрясениями». Все разломы заполнены зат¬
вердевшим раствором оранжевого цвета. Что это такое — пока
неизвестно. Может быть, под ледяным покровом Европы, глад¬
ким как поверхность бильярдного шара, имеется целый океан
воды? А в ней, в воде... Ведь и на Земле жизнь зародилась в
океане. Причем условия на заре зарождения были вряд ли на¬
много лучшими, чем на Европе...
САТУРН - ПЛАНЕТА-УНИКУМ
Название свое Сатурн получил по имени древнеримского
бога времени и судьбы (греки называли его Кроносом).
Когда восставшие титаны свергли своего отца Урана и поса¬
дили на престол младшего брата Кроноса, новому царю богов
предсказали гибель от руки собственного сына. Предусмотритель¬
ный Кронос принял меры и пожирал каждого народившегося мла¬
денца. Но когда родился Зевс, его матери — Рее — удалось спря¬
тать сына. Подросший Зевс с помощью тех же титанов — своих
дядей и теток — восстал и скинул с трона жестокого бога-отца. С
тех пор Кронос, распоряжаясь судьбой и временем, дал волю сво¬
ему характеру, вымещая обиду на людях. Так трактуют мифы ис¬
торию бога-изгнанника, давшего имя шестой планете Солнечной
системы, великолепному и пока неповторимому Сатурну.
В древности Сатурн был символом несчастья. Тусклый, свин¬
цовый свет его, казалось, предвещал неприятности. Это послед¬
няя из планет, заметная невооруженным глазом. И потому дол¬
гие годы ее орбита считалась границей Солнечной системы.
29 лет, 5 месяцев и 16 дней нужно Сатурну, чтобы облететь
вокруг Солнца. При этом каждый год, с опозданием на 13 дней,
он бывает в противостоянии, то есть занимает место точно на
продолжении прямой линии, соединяющей Солнце и Землю.
Здесь его удобнее всего наблюдать.
В 1610 году Галилей был поражен видом планеты, пред¬
ставленной тремя расплывчатыми пятнами. Увидев столь стран¬
ную картину, осторожный итальянец объявил, на всякий случай,
что им сделано открытие. Но суть его зашифровал, переставив
буквы ключевой фразы в порядке, известном ему одному. По¬
лучилась анаграмма: «Smaisnermiclmbpobtalevmibaneuvdttamiras».
230
Ах, сколько усилий потратили на¬
прасно современники, расшиф¬
ровывая тайнопись! Сколько пу¬
стого времени посвятил этому
занятый изучением Марса Кеп¬
лер. После множества перестано¬
вок, убрав три лишних и добавив
две недостающих, по его мне¬
нию, буквы, Кеплер составил ве¬
ликолепную фразу, раскрывав¬
шую, как он думал, смысл рабо¬
ты Галилея: «Salve imbestineum
Первый рисунок кольца
Сатурна, сделанный
Гюйгенсом в 1657 г.
geminata Martia proles», что означало: «Привет вам, близне¬
цы, Марса порождение». Увы, хотя через два с лишним сто¬
летия у Марса действительно были открыты два спутника, в
тот момент Кеплер ошибался. Галилей, убедившись при по¬
вторных наблюдениях в правильности своего вывода, восста¬
новил порядок букв и опубликовал расшифровку анаграм¬
мы: «Altissimum planetam tergeminum observari», что в перево¬
де с латинского означало: «Высочайшую планету тройною
наблюдал».
Некоторое время спустя в письме к посланнику великого
герцога Тосканского знаменитый астроном так описывал свои
наблюдения: «Когда я наблюдаю Сатурн, центральная звезда
кажется самой большой; две другие располагаются одна к вос¬
току, другая к западу по линии, не совпадающей с направле¬
нием зодиака, и касаются ее. Они — словно два служителя,
помогающие Сатурну совершать свой путь, постоянно остают¬
ся по обе стороны. В меньшую же трубу звезда кажется удли¬
ненной в виде оливы».
К сожалению, самодельная труба Галилея давала такое сквер¬
ное изображение, что добавить что-либо еще к своему первому
сообщению ему так и не удалось. А через два года, решив по¬
вторить наблюдения, падуанский профессор обнаружил, что ни¬
каких «служителей» возле центральной звезды нет. Галилей
страшно разочаровался. Уверенный, что два боковых придатка —
всего лишь оптический обман, он забросил наблюдения Сатур¬
на и больше ими не занимался.
Около полувека не появлялось никаких новостей о «высо¬
чайшей» планете, пока не увлекся шлифовкой стекол и астро¬
номическими наблюдениями молодой Христиан Гюйгенс. В
1657 году, занявшись наблюдениями Сатурна, он, по примеру
231
Таким видят земные наблюдатели кольцо Сатурна
в разное время
Галилея, опубликовал некое открытие, скрыв суть его тоже под
анаграммой: «аааааа, сссс, d, ееееее, g, h, iiiiiii, 111, mm,
nnnnnnnn, ooo, p, q, rr, s, ttttt, uuuuu».
И лишь три года спустя дал ее расшифровку: «Annulo cingitur
enue, nusquam cohaerente ad eclipticam in clinato». Означало это:
«Кольцом окружен тонким, нигде не прикасающимся, к эк¬
липтике наклоненным».
Итак, у Сатурна было открыто кольцо! Что оно собой пред¬
ставляло, никто не знал. Скоро выяснилось, что на самом деле
это не одно кольцо, а несколько, отделенных друг от друга ще¬
лями. За время своего обращения вокруг Солнца Сатурн дваж¬
ды поворачивается к нам так, что кольцо пропадает из виду,
становясь ребром к земным наблюдателям. Один из таких мо¬
ментов и смутил в свое время Галилея.
Изумительное зрелище представляет собой эта планета, ес¬
ли наблюдать ее в хороший телескоп: золотисто-желтый шар с
заметными полосами медленно плывет, окруженный серебри¬
стым мерцанием кольца. Сатурн, подобно Юпитеру, тоже очень
быстро вращается вокруг своей оси. Его сутки — всего 10 зем¬
ных часов 14 минут. Если учесть, что год Сатурна длиннее на¬
шего в двадцать девять с половиной раз, то календарный год
сатурнианцев должен содержать около 25 000 дней!
Астрономы считают, что не только скоростью вращения,
но и физическими свойствами Сатурн похож на Юпитер. Те
же цветные облака-пятна, только сильнее размытые из-за боль¬
шей дальности расстояния. Те же полосы. Спектр, подтверж¬
дающий наличие водорода, метана и аммиака. Сильное маг¬
нитное поле. И даже радиоизлучение. Однако по массе Сатурн
меньше Юпитера. Он занимает второе место в солнечном се¬
мействе. И, не претендуя на роль Солнца, имеет, надо пола¬
гать, более спокойный характер. У Сатурна десять спутни¬
ков. Десятый открыт в 1966 году астрономом Парижской об¬
серватории Одуэном Дольфусом. Привилегия «окрестить» но¬
232
вичка по традиции принадлежит первооткрывателю. И Оду-
эн Дольфус назвал десятый спутник Юпитера Янусом. Янус —
древнеримский бог. Как и большинство из этой пестрой, лег¬
комысленной компании, он — близкий родственник старого
Кроноса — Сатурна. А специальностью его в Древнем Риме
была охрана домашнего очага и входа в жилище. Считается,
что именно должность привратника побудила изображать Яну¬
са двуликим. Ведь всякая дверь имеет две стороны. А любой
вход служит и выходом...
Средняя яркость Януса соответствует примерно 14-й звезд¬
ной величине1. Его почти круговая орбита, с диаметром в
315 000 километров, расположена точно в плоскости кольца. Не¬
смотря на такую опасную близость к Сатурну, Янус не развалива¬
ется. Предполагают, что он состоит из громадных, спаянных од¬
на с другой глыб льда.
Что касается остальных спутников, то все они носят имена
титанов — братьев и сестер Кроноса, а также его дочерей, вну¬
ков и племянников. У каждого спутника своя история. В этих
историях отразились интересы, пристрастия и заблуждения своего
времени. И каждая из них служит примером того, как разруша¬
лись предрассудки, уступая место знанию. Впрочем, судите са¬
ми. Вот один лишь пример того, как был открыт первый и
самый большой из спутников Сатурна.
В прошлые века среди астрономов существовало мнение,
что число всех спутников должно обязательно равняться числу
планет. Эта уверенность уходила своими корнями в седую древ¬
ность. И хотя в XVII веке уже почти никто не осмеливался
протестовать против Коперниковой системы, многие заблужде¬
ния прежних веков сохранили за собой силу привычки.
В 1655 году Гюйгенс, наблюдая Сатурн, открыл спутник
планеты. Казалось бы, нашел один спутник — ищи другие. Но
Гюйгенс рассуждал иначе: «Сколько в мире планет? Шесть.
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн! Сколько у
них спутников? Меркурий, Венера и Марс спутников не име¬
ют. У Земли — Луна. У Юпитера — четыре Галилеевы «лу¬
ны». Всего пять! Сколько остается на долю Сатурна? Один! Его-
то и удалось открыть».
Кроме того, по законам средневековой мистики, число две¬
надцать, которого достигало теперь количество планет и спут¬
ников, считалось совершенным. Короче говоря, обнаружив один
1 Напоминаем, что самая слабая звездочка, видимая невооруженным глазом,
имеет шестую звездную величину.
233
спутник Сатурна, Гюйгенс уверился в том, что открывать боль¬
ше нечего... Но прошло всего несколько лет — и его коллега
Жан Доминик Кассини открыл еще четыре спутника у «высо¬
чайшей планеты».
Однако не спутники — главное чудо Сатурна, а его кольца.
По измерениям О. В. Струве полная ширина колец — пример¬
но шестьдесят тысяч километров — весьма значительная! Зато
толщина этого странного образования не более 10—20 кило¬
метров — всего! Так считалось до недавнего времени.
Начиная с Гюйгенса вопрос, что собой представляет коль¬
цо, мучил астрономов. Ведь разглядеть эту структуру ни в один
телескоп с Земли не удается. Первая мысль была о том, что это
образование твердое. Но уж очень странной казалась такая кон¬
струкция. Или это обломки, вроде прилетающих на Землю ме¬
теоритов, кружатся в бесконечном хороводе вокруг далекого Са¬
турна? Гипотез было много. Но лишь в XIX столетии англичанин
Джеймс Клерк Максвелл и первая русская женщина-математик
Софья Васильевна Ковалевская теоретически доказали, что коль¬
ца Сатурна должны состоять из твердых частиц. Скоро эта теория
была подтверждена новыми наблюдениями и прочно вошла в
жизнь. Оставался неясным вопрос: почему же обломки, кружа¬
щиеся вокруг планеты на расстоянии примерно ста тысяч кило¬
метров, не концентрируются в спутники?.. И вот появляется еще
одна любопытная теоретическая работа. Принадлежала она перу
французского астронома Роша. Оказывается, спутники могут су¬
ществовать самостоятельно не ближе определенного расстояния
до центральной планеты. Стоит какому-нибудь из них прибли¬
зиться на два с половиной радиуса планеты, как приливные си¬
лы, вызванные тяготением, разорвут его на куски. Сразу возник¬
ло предположение: не является ли кольцо Сатурна остатками не¬
осторожного спутника?.. Закон о предельно допустимом расстоя¬
нии для спутников в два с половиной радиуса планеты оказался
всеобщим, пригодным для всех систем солнечного семейства. И
сейчас его называют «пределом Роша».
Немало нового узнали астрономы о кольцах Сатурна после
полетов космических аппаратов. Очень удачными для специа¬
листов, изучающих Сатурн, были 1979—1980 годы. Благодаря
полету американских космических аппаратов «Вояджер-1» и
«Вояджер-2», ученые открыли восемь новых спутников и полу¬
чили их телевизионные изображения. Пять спутников: Мимас,
Энцелад, Тефи, Диона и Рея — сфотографированы крупным
планом. С расстояния всего семь тысяч километров «Вояджер-1»
234
исследовал Титан — самый крупный спутник Сатурна, давно
вызывавший интерес всего астрономического мира. Разреши¬
лись, наконец, и споры по поводу толщины колец. Выясни¬
лось, что толщина их не больше трехсот метров. Снимки, пе¬
реданные «Вояджером-1» на Землю, показали, что кольца Са¬
турна состоят из множества узких концентрических колечек,
разделенных между собой темными промежутками. Обнаруже¬
ны и совсем новые образования, напоминающие спицы коле¬
са, идущие радиально. Их так и стали называть «спицами».
Состоят они из мелких пылинок и удерживаются, скорее всего,
силами электрического поля. Всего сегодня у Сатурна насчи¬
тывается семь основных колец, которые называются в порядке
удаления от планеты буквами латинского алфавита.
УРАН-ЛЕЖЕБОКА
Орбита Урана, открытого, как вы помните, Гершелем в 1781 го¬
ду, увеличила радиус Солнечной системы до 2 869 100 000 кило¬
метров. 84 земных года требуется новой планете на то, чтобы об¬
лететь Солнце и завершить свой год. Уран не торопится. Сред¬
няя скорость его движения по орбите меньше скорости всех ос¬
тальных планет. Но так оно и следует из небесной-механики. Чем
дальше планета от Солнца, тем меньшую скорость она должна
иметь. 6,8 километра в секунду проходит Уран по своей орби¬
те. Напомним, что Земля бежит со скоростью 29,76 км/сек.
Зато вокруг своей оси Уран вертится довольно шустро. Его сут¬
ки продолжаются всего 10 часов 42 минуты. Почти как у Сатур¬
на. Но самое любопытное свойство этой планеты заключается в
том, что ее экватор наклонен к плоскости орбиты на 98°. То есть
она не только лежит на боку, но даже несколько «головой вниз».
Эта особенность вызывает чрезвычайно причудливый характер сме¬
ны дня и ночи, а также времен года на ее поверхности.
Из восьмидесятичетырехлетнего «года» Урана 21 год Солнце
поднимается все выше над горизонтом.
Увеличивающийся понемножку весенний день аккуратно
приходит на смену ночи. Вскоре на одном полушарии наступа¬
ет сплошной день уранового лета. Потом Солнце начинает опу¬
скаться к горизонту — и начинается опять смена дня удлиняю¬
щейся осенней ночью, после чего на полушарии наступает
сплошная ночь и зима. Впрочем, Солнце с поверхности Урана
кажется уже довольно тусклым. И вряд ли время его пребыва¬
235
ния на небосклоне планеты имеет решающее значение для это¬
го сумрачного мира!
У Урана пять спутников. Два из них, самые большие и уда¬
ленные от планеты, были открыты Гершелем и получили на¬
звание Титании и Оберона.
Оберон — король эльфов. Это имя впервые появляется в
конце XII века во французском эпосе. Наиболее известным
стало оно после появления комедии У. Шекспира «Сон в лет¬
нюю ночь». Титания, согласно Овидию, дочь титана Латона.
Но тог же Шекспир назвал Титанией супругу Оберона, возложив
ей на голову корону повелительницы эльфов.
Шестьдесят четыре года спустя астроном Лассель открыл еще
два спутника Урана, получивших тоже имена шекспировских ге¬
роев — Умбриеля и Ариеля. И наконец, в 1948 году Джерард
Койпер обнаружил еще один маленький спутничек, который на¬
звал Мирандой. И это имя заимствовано им из пьесы-сказки Шек¬
спира «Буря».
Все пять спутников Урана обращаются вокруг планеты в том
же направлении, что и сам Уран. А так как плоскости их орбит
очень близки к экваториальной, то движение спутников оказы¬
вается обратным. Наблюдать систему Урана очень интересно.
Его спутники дважды за «урановый год» видны в плане и дваж¬
ды — с ребра. Чудесное зрелище!
Ураном начинается труппа далеких «новых» планет, о кото¬
рых мы знаем значительно меньше. Вернее так: точных сведе¬
ний последних лет об Уране и Нептуне, может быть, и не намно¬
го меньше, чем о том же Сатурне или Юпитере, но вот гипоте¬
зами, жаркими битвами мнений далекие планеты не столь бо¬
гаты. История их, по сравнению с небесными телами, види¬
мыми невооруженным глазом, слишком коротка. С поверхно¬
сти Земли из-под толстого, вечно волнующегося «одеяла» ат¬
мосферы многого в такой дали не разглядишь.
ДАЛЕКИЙ НЕПТУН
В 1820 году люди еще считали солнечную семью состоящей
из семи планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Са¬
турн и Уран плюс спутники. Правда, время от времени возни¬
кали какие-то смутные сомнения. Происходили они из-за то¬
го, что, проверяя астрономические таблицы, ученые постоян¬
но находили их несоответствие с данными наблюдений. Пусть
236
немножко, пусть самую малость... Но ведь после работ велико¬
го Ньютона астрономия стала самой точной из наук. Откуда
же появляются ошибки?
В 1820 году парижский астроном Алекс Бувар вычислил
таблицы координат Юпитера, Сатурна и Урана. Вычислил со
всей доступной человеку точностью. А десять лет спустя Уран
обогнал свое предвычисленное значение на двадцать угловых
секунд. Вы скажете: 20 угловых секунд за десять лет — это же
ничтожно малая величина! Может быть, в расчетах Бувара была
крошечная ошибка? Но прошло еще десять лет — и разница
увеличилась до девяноста угловых секунд, а еще через шесть
лет, в 1846 году, стала равной 128 угловым секундам. Это уже
был скандал. Небесная механика не могла допустить таких рас¬
хождений теории с практикой.
Если вы внимательно читали книжку, то уже знаете, что
виновником нарушений оказалась еще одна планета, орбита ко¬
торой расположена за орбитой Урана. Теоретически предска¬
зал ее положение на небе Урбен Леверье, а разыскал планету
по его указаниям профессор Галле — астроном Берлинской об¬
серватории.
В 1846 году планета была найдена, загадка решена! Имя
новому члену солнечной семьи было дано: Нептун — грозный
бог морей и океанов.
С поверхности Земли Нептун видится как звезда восьмой
величины. Очень он далек! Но тем не менее даже в небольшой
телескоп можно заметить его диск. Интересно, что астроном
Жозеф Лаланд 8 и 10 мая 1795 года дважды наблюдал его и
даже заметил разницу между двумя его положениями. Но уве¬
ренный, что в объектив телескопа попала звезда, приписал раз¬
ницу ошибке и уничтожил первый результат. Поторопился.
Еще бы один-два дня наблюдений — и он открыл бы Нептун на
полвека раньше Леверье и Галле...
Нептун движется еще медленнее Урана. Почти за 165 зем¬
ных лет облетает он Солнце. Орбита его вытянута даже силь¬
нее, чем у Меркурия. Нептун тоже относится к труппе планет-
гигантов, возглавляемых Юпитером. Вообще, по мнению аст¬
рономов, все четыре планеты — Юпитер, Сатурн, Уран и Не¬
птун — имеют много общего в своем строении.
В том же 1846 году, когда был открыт Нептун, астроном
Лассель отыскал и его большой спутник, названный по имени
сына морского бога Посейдона и богини Амфитриты Трито¬
ном. Греки его изображали в виде морского кентавра: голова и
237
грудь человека, корпус коня и два рыбьих хвоста вместо задних
ног — страшноватое чудовище. Тритон живет с родителями на
дне моря в золотом дворце и не расстается с огромной витой
раковиной. Трубя в нее, он то поднимает, то успокаивает бу¬
рю, олицетворяя собой переменчивый, капризный характер вод¬
ной стихии.
Как спутник планеты Тритон очень массивен, его диаметр
равен примерно 4500 километрам, и есть подозрение, что он
обладает значительной атмосферой. Тритон — единственный в
Солнечной системе крупный спутник с обратным орбитальным
движением. Если не считать, конечно, спутников Урана. Рас¬
стояние его до Нептуна невелико — 383 000 километров, и спут¬
ник сильно тормозится планетой. Не исключено, что через
10 миллионов лет, приблизившись к пределу Роша, он либо
будет разорван приливными силами, либо врежется в поверх¬
ность Нептуна.
В 1949 году Койпер открыл еще один спутник Нептуна,
названный Нереидой. Это имя носили дочери самого любимо¬
го бога древних греков — Нерея. Мудрый, добрый старец Не-
рей олицетворял спокойствие морских глубин, обеспечивал мо¬
рякам счастливое плавание. Сто дочерей — нереид — живут
вместе с ним в жемчужном гроте на морском дне. В лунные
теплые ночи нереиды выходят на поверхность моря, водят хо¬
роводы и состязаются с тритонами в игре на музыкальных инс¬
трументах.
Нереида — маленький спутник с диаметром всего 300 кило¬
метров. Орбита его чрезвычайно сильно вытянута. Существует
предположение, что некогда массивный Тритон перешел вдруг
с более далекой орбиты на существующую. При этом он про¬
мчался мимо маленькой Нереиды, подстегнул ее и заставил
также изменить свою орбиту. Но о том, какие причины могли
побудить Тритона к подобному маневру, пока еще никто из
астрономов не знает.
«Вояджер-2», пролетевший мимо Нептуна в 1991 году, «за¬
метил» около далекой планеты слабое кольцо, в котором чере¬
довались светлые и темные участки. Хотя по своим размерам
Нептун уступает Урану, масса его — больше. А это значит, что
и средняя плотность планеты выше. Правда, пока еще диаметр
Нептуна требует уточнения. Мы ведь видим с Земли лишь об¬
лачный слой его атмосферы. Применяя спектральный метод,
ученые оценили состав его атмосферы. Предполагается, что
она схожа с атмосферой Урана, то есть содержит в основном
238
водород и гелий. Удалось измерить и температуру далекой пла¬
неты. Уран получает от центрального светила примерно в че¬
тыреста раз меньше энергии на единицу поверхности, чем Зем¬
ля, а у Нептуна его доля меньше земной в тысячу раз. На по¬
верхности планеты царит глубокий холод. Нептун, как и его
братья Юпитер и Сатурн, излучает энергии больше, чем полу¬
чает от Солнца. Но недра Юпитера и Сатурна разогреваются,
возможно, за счет гравитационного сжатия этих планет. А Не¬
птун?.. Пока — не понятно. Ясно только, что Нептун не близ¬
нец Урана. Каждый планетный мир имеет свои особенности,
каждый уникален и неповторим.
ПЛУТОН
Плутон — последняя, самая далекая от Солнца планета сре¬
ди известных в настоящее время членов Солнечной системы.
Вы, наверное, обратили внимание на то, как осторожно по¬
строена фраза: «среди известных в настоящее время». То есть
не исключено, что где-то за орбитой Плутона существуют еще
планетные дороги, кружатся темные тела, скованные вечным
холодом.
Открыт Плутон был совсем недавно — 13 марта 1930 года.
Однако подозрения о его существовании были высказаны мно¬
го раньше. Еще в 1880 году английский астроном Форбс, вдох¬
новленный успехами Леверье, разработал подробную програм¬
му поисков неизвестных планет Солнечной системы. Суть ее
заключалась в изучении особенностей кометных орбит. Верши¬
ны многих этих орбит собираются полями тяготения как бы в
узлы вблизи крупных планет. Такими семействами комет обла¬
дает Юпитер, обладают Сатурн, Уран и Нептун. Но есть семей¬
ство, которое концентрируется за Нептуном на расстоянии в 40—
50 астрономических единиц от Солнца. Не значит ли это, что там
должна быть еще одна планета? По мысли Форбса, масса ее дол¬
жна бы быть еще больше массы Юпитера.
После сложных расчетов, определив местонахождение ее в
созвездии Весов, астроном ночи напролет всматривался в из¬
бранный участок неба, фотографировал его, с лупой в руках
изучал негативы... Все было напрасно. Таинственная «занеп-
туновая» планета не попадалась. Почти одновременно другой
астроном, Тодд, пытался решить тот же вопрос, пользуясь тео¬
ретическим методом Леверье.
239
Вычисления Тодда резко отличались от результатов Форб¬
са. Но и его попытки поймать глазом или на фотопластинку
предполагаемую планету также окончились неудачей. В нача¬
ле нашего столетия проблемой Транснептуна заинтересовался
неутомимый исследователь Марса Персиваль Ловелл. Трудно¬
сти, с которыми он столкнулся, описать невозможно. Поисти¬
не, по сравнению с предстоящей ему работой, вычисления Ле¬
верье казались школьной задачкой. И все-таки Ловелл не от¬
ступил. Он произвел цикл расчетов от начала до конца, совер¬
шив настоящий научный подвиг. Расчеты точно определили
место, в котором следовало искать невидимку. Но... только
место. Ловелл умер, так и не увидев на фотопластинке следа
вычисленной им планеты. В год его смерти молодой наблюда¬
тель Томбо обнаружил неуловимое небесное тело там, где пред¬
сказал Ловелл.
По блеску Плутон превосходил лишь звезды 18-й величины
и мог быть замечен только в очень сильный, по тем временам,
телескоп. Но самым обидным оказалось то, что, когда стали раз¬
бирать после смерти Ловелла сделанные им фотографии, на не¬
скольких из них Плутон обнаружили! Астроном просто не обратил
внимания на крошечное пятнышко, считая, что планета должна
быть более яркой.
В своих расчетах Ловелл оперировал очень большой массой
будущей планеты и потому искал на небе среди звезд еще один
гигант типа Юпитера. Истинный же Плутон, открытый Том¬
бо, хоть и находился в месте, предсказанном Ловеллом, но,
судя по блеску, должен был обладать объемом и массой в шесть
раз меньшей, чем требовали возмущения в движении Урана.
Почему? Может быть, Томбо ошибся, определяя диаметр по
малому блеску планеты? Сразу возникло несколько предполо¬
жений. Одни считали, что поверхность Плутона покрыта ка¬
ким-то темным веществом, плохо отражающим солнечный свет.
Другие закутывали далекую планету в особое облако, закрыва¬
ющее диск. Третьи полагали, что поверхность Плутона, по¬
крытая замерзшим метаном и аммиаком, гладка, как бильярд¬
ный шар. Отражение света от такой поверхности может создать
впечатление, что объект мал. Однако все эти гипотезы не вы¬
держивали даже самой легкой критики.
Из таблицы, приведенной в начале второй главы, вы легко
можете увидеть, что сведения о Плутоне ограниченны, а под¬
час и фантастичны.
Очень уж далек он от Земли — 5 755 500 000 километров.
240
Очень уж невелик по диаметру — 5800 километров, вдвое
меньше Земли.
Очень уж негостеприимен — температура на поверхности
Плутона всего на каких-нибудь 50—60° выше температуры аб¬
солютного нуля. А это значит, что большинство газов его ат¬
мосферы должно было перейти в жидкое состояние или даже
замерзнуть.
Унылая картина: темная бесплодная равнина, покрытая оке¬
аном из жидкого азота, по которому плывут аммиачные льди¬
ны. Смертельно холодная ночь длится около семидесяти шести с
половиной земных часов, после чего наступает такой же длинный
и холодный день, в сумерках которого блеск Солнца в 1600 раз
слабее, чем на Земле. Существуют мнения, что Плутон не са¬
мостоятельная планета, а спутник, сбежавший от Нептуна, или
вообще пришелец из межзвездных далей... Наводит на эти мысли
вытянутая, как у Меркурия, орбита планеты. По этой причине
Плутон временами подлетает к Солнцу ближе, чем Нептун.
Движется по своей орбите Плутон лениво, с минимальной,
по сравнению с остальными планетами, скоростью, в среднем
равной 4,73 километра в секунду. Оттого и длится его год —
247,6969 земных лет.
Противоречия в физических характеристиках Плутона касают¬
ся прежде всего его массы и диаметра. Если диаметр 5800 кило¬
метров считать правильным, а массу, вычисленную по законам
небесной механики, принять равной примерно 0,8 массы Зем¬
ли, то средняя плотность планеты должна быть раз в 40 выше
плотности воды. Это больше, чем плотность золота и платины,
в пять раз больше плотности самого тяжелого металла на Земле —
осмия. Из-за своих малых размеров и большой массы Плутон
условно отнесен к планетам «земной группы». Но не зря про¬
тив почти всех его параметров стоят вопросительные знаки. Не
исключено, что либо в чем-то не верны наши вычисления, ли¬
бо на возмущения движения Нептуна влияет... еще одна — де¬
сятая — планета, расположенная за Плутоном. Сторонники ги¬
потезы его существования придерживаются мнения, что он зна¬
чительно крупнее Плутона и находится на среднем расстоянии
в 77 астрономических единиц от Солнца. Это составляет гиган¬
тскую цифру в 11 511 808 000 километров! 675 земных лет нужно
трансплутоновой планете, чтобы облететь вокруг Солнца.
Впрочем, несмотря на убедительность цифр, вовсе не извест¬
но, существует ли она или является плодом воображения аст¬
рономов.
241
ВНИМАНИЕ, АСТЕРОИДЫ!
Что же такое астероиды? Откуда они взялись?
Еще Кеплер, взглянув на план Солнечной системы, вычер¬
ченный с примерным соблюдением масштабов, заметил, что
между орбитами Марса и Юпитера в самый раз было бы поме¬
стить еще одну планету. На «дырку» между орбитами обращали
внимание многие астрономы.
И вдруг... В канун нового, XIX, столетия, прямо в ново¬
годнюю ночь, с 31 декабря на 1 января 1801 года, аббат ордена
театинцев, основатель и директор астрономической обсервато¬
рии в Палермо, на острове Сицилия, Джузеппе Пиацци от¬
крыл первую малую планету в «пустом» промежутке между Мар¬
сом и Юпитером. В честь богини плодородия — покровитель¬
ницы Сицилии он назвал ее Церерой и написал о том в Ми¬
ланскую и Берлинскую обсерватории. Неожиданно Пиацци за¬
болел. Долгое время он был лишен возможности подходить к
своему телескопу.
Между тем на Европейском континенте бушевали наполео¬
новские войны. Италия была наводнена воюющими армиями,
и письма Пиацци ползли черепашьим шагом. Когда же нако¬
нец они нашли адресатов, то, сколько ни всматривались астро¬
номы в звездные россыпи, новооткрытой планеты нигде не бы¬
ло видно. Она вошла в соединение с Солнцем и безнадежно
потерялась в его лучах.
У Пиацци остались данные наблюдений движения беглянки
всего лишь по небольшой дуге в несколько градусов. Сколько
он ни бился над построением всей орбиты по этим скудным
данным, ничего у него не получалось. Все положения, где дол¬
жна была находиться планета после того, как она покинула район
Солнца на небесной сфере, оказывались ложными. Церера бы¬
ла безнадежно потеряна.
И вот тогда этим вопросом занялся Карл Фридрих Гаусс,
малоизвестный приват-доцент Гёттингенского университета. Он
изобретает новый точный способ вычисления орбиты небесно¬
го тела всего по трем измерениям и указывает место, где долж¬
на находиться исчезнувшая планета. Новогодняя история по¬
лучила достойное завершение. Цереру по указаниям Гаусса оты¬
скали в последнюю ночь 1801 года.
В 1802 году вторую малую планету открыл близкий друг
Гаусса, известный врач и астроном-любитель Генрих Вильгельм
Матеус Ольберс. Он назвал ее Палладой в честь дочери Зевса —
242
Афины. И снова Гаусс вычис¬
лил ее орбиту, пользуясь сво¬
им методом. Результаты этих
исследований, обработанные
со скрупулезной точностью,
появились в 1809 году в со¬
чинении «Теория движения
небесных тел». Эта работа
принесла молодому матема¬
тику всемирную славу.
Скоро открытия малых пла¬
нет посыпались как из рога
изобилия. Сначала новые чле¬
ны солнечного семейства на¬
зывались мифологическими
именами Древней Греции, но
список их истощился, а пла¬
нетки все прибывали и прибы¬
вали. В ход пошли другие Падение болида
имена, а потом и цифры...
Примерно с 1845 года, когда наблюдатели открыли пятую
малую планету, названную Астреей, новые небесные тела ста¬
ли называть также астероидами. Все они, скорее всего, облом¬
ки большего или меньшего диаметра, неровной, угловатой фор¬
мы. Причем общая масса всех астероидов лишь немногим, мо¬
жет быть, больше, по мнению астрономов, тысячной доли массы
Земли.
Произойти они могли либо в результате взрыва крупной пла¬
неты, либо оттого, что первоначальное вещество на заре обра¬
зования нашей системы сгустилось не в одну крупную планету,
а во множество мелких. Была когда-то даже теория, называв¬
шая прародительницей астероидов несуществующую планету по
имени Фаэтон. Однако согласиться с таким предположением
сегодня довольно трудно.
В 1992 году группа сотрудников Лос-Аламосской лаборато¬
рии США представила доклад о системе перехвата объектов,
бомбардирующих Землю. Авторы рассматривали возможные
столкновения с нашей планетой малых небесных тел и способы
их предотвращения. Примерно в то же время в России, в Санкт-
Петербурге был создан Международный институт астероидной
опасности. Одна из задач ученых — наблюдение за астероида¬
ми, преимущественно теми, чьи орбиты пересекают орбиту Зем-
243
ли. Связано это было с тревогами по поводу близкого прохож¬
дения астероидов Икара и Тоутатис около Земли. Сами собою
возникают вопросы: а есть ли реальная опасность столкновения
и если — да, то какова ее вероятность и возможные послед¬
ствия? Опасность такая есть! И подтверждают это не только
древние шрамы на теле нашей планеты, вроде знаменитого «ари¬
зонского кратера». За последнее столетие два достаточно мас¬
сивных космических гостя посетили Землю, это — хорошо всем
известные метеориты: Тунгусский (1908) и Сихоте-Алиньский
(1947). Астрономам сегодня известно более 300 астероидов,
сближающихся с Землей. Последняя глобальная катастрофа в
истории Земли произошла примерно шестьдесят пять милли¬
онов лет назад, когда, как говорится, «в одночасье», вдруг вы¬
мерли динозавры и жизнь на нашей планете неузнаваемо изме¬
нилась. Но встречи с небесными телами меньшего размера,
пусть даже не превосходящими габаритов Тунгусского метеори¬
та, — тоже не подарок.
А можно ли предотвратить такую нежеланную встречу? В
принципе — конечно, можно! Но не просто и не дешево. По¬
надобится глобальная служба космического контроля и посто¬
янная готовность ракет, способных отклонить траектории не¬
прошеных космических гостей на сравнительно дальних подсту¬
пах к нашей планете... Ни одной стране мира в одиночку такие
расходы не под силу.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
Злоба первая
В которой рассказывается, как пришли люди к мысли, что
далекие крошечные точки-звезды и огромное яркое Солнце—
родственники, как начали изучать Солнце и узнали о нем много
любопытного и неожиданного
ЗВЕЗДЫ - СОЛНЦА, СОЛНЦЕ - ЗВЕЗДА
ы, наверное, помните, что древние наблюдатели уверен¬
но включали Солнце в семью планет. Это и понятно. Чем от¬
личаются для невооруженного глаза блуждающие планеты от
звезд? Только движением. А Солнце? Оно тоже из месяца в
месяц меняет свое положение на небе: весной, в марте, де¬
ржится в созвездии Овна, в апреле переходит в созвездие Тель¬
ца, потом к Близнецам. Так за год и обходит оно все двенад¬
цать созвездий пояса зодиака. Чем не блуждающее небесное
тело, чем не планета?..
Но пришло время Коперника, пришла пора телескопов и законов
Ньютона. Люди увидели диски планет и убедились, что нет между
ними и Солнцем ничего общего. Солнце — огромное раскаленное
небесное тело, а планеты — всего-навсего маленькие холодные спут¬
ники, привязанные к своему светилу цепями притяжения.
А как же звезды? Ведь звезды казались неподвижными и пово¬
рачивающимися вокруг Земли только вместе с небосводом... Ведь
и до наших дней еще не создан сверхтелескоп, который бы позволил
разглядеть подробности на поверхности хотя бы ближайшей из со¬
седних звезд. В окуляр любого астрономического инструмента зве¬
зды кажутся только точками. Как же узнать, что они собой пред¬
ставляют?
В 1718 году астроном Галлей решил сравнить современное ему
положение некоторых звезд с положениями, определенными во
времена Гиппарха и сохранившимися в каталогах. Галлей с удовлет¬
ворением отметил, что координаты почти всех «неподвижных» све¬
тил существенно изменились. Яркий Сириус, например, сдвинулся
со своего старого места почти на полградусд. Вы скажете: «Пустяк.
Ведь со времени Гиппарха прошло около двух тысячелетий». Но
такой ли это «пустяк»? Вы, наверное, обращали внимание на то,
что чем дальше от вас находится движущийся предмет, тем
медленнее кажется его перемещение? Во времена Галлея было уже
известно, что звезды удалены от нас на огромное расстояние. Но в
таком случае скорость Сириуса может быть не такой уж и малой!
Кроме того, если звезды перемещаются, одни быстрее, другие
медленнее, значит, они не могут быть прикреплены намертво к
поверхности небесной сферы. Значит, они распределены в
пространстве. Знали современники Галлея и о том, что планеты —
темные тела, которые светят отраженным от Солнца светом. Но
могли ли звезды, удаленные от Солнца на значительно большие
расстояния, чем планеты, светить также отраженным светом, да
еще так ярко? Конечно, нет! Из невероятной дали они могут
посылать к нам свет только в том случае, если сами являются
светящимися телами, да еще и достаточно больших размеров. То
есть звезды должны быть похожи на Солнце!
Так появилось одно из первых доказательств, что звезды — не
что иное, как далекие солнца. Теперь уже простая логика требовала
заключения, что наше Солнце — одна из бесчисленных звезд, сия¬
ющих на ночном небе. И раз уж нам не удается пока разглядеть
подробности строения звезд ни в какие телескопы, то нужно по¬
стараться изучить свое собственное светило. Может быть, законы,
управляющие его процессами, окажутся общими и помогут пред¬
ставить себе механизмы, действующие и внутри звезд?
Так постепенно, опираясь на свои конкретные знания о Солнце,
люди продвигались в исследовании звездного мира. Солнце помо¬
гало узнавать звезды. Звезды, в свою очередь, рассказывали немало
интересного для тех, кто изучал Солнце.
СПОКОЙНАЯ ЛИ ЗВЕЗДА - СОЛНЦЕ?
По мнению специалистов, нашему светилу от 4,5 до б мил¬
лиардов лет. Земле — столько же. Палеонтологи считают, что
около трех миллиардов лет назад на поверхности нашей плане¬
ты могла зародиться жизнь. А немногим меньше полутора мил¬
лионов лет назад появились первобытные люди. Homo Sapiens —
человек разумный — насчитывает 25 тысячелетий своего суще¬
ствования.
С начала цивилизации люди стали внимательно следить за
Солнцем. К сожалению, о наблюдениях в древние века сведе¬
ний мы либо вовсе не имеем, либо они чрезвычайно отрыви¬
сты и неконкретны. Систематические наблюдения нашего све¬
тила с записями своих впечатлений начал Галилей. Это было
247
Одно из крупнейших пятен на
Солнце, в семь раз превышавшее
диаметр Земли. В 1833 г. оно было
видно простым глазом
три с половиной столетия
назад! А служба Солнца с
точными измерениями и
подробной регистрацией
всех изменений существует
чуть больше пятидесяти лет —
срок ничтожный. И все-та¬
ки какое же мнение сложи¬
лось у нас, землян, о цент¬
ральном светиле нашей пла¬
нетной системы?
Прежде всего — мнение
это хорошее! Солнце, если
судить по его тепловому и
световому излучению, обла¬
дает, на зависть, спокой¬
ным, уравновешенным и
постоянным характером.
Изменение светимости на¬
шей звезды не превышает и
двух процентов. Это пре¬
красно! Потому что, позволь Солнце себе вспыхнуть или, нао¬
борот, «зажмуриться», и — прощай жизнь!
Несмотря на кажущуюся приспособляемость, жизнь, осо¬
бенно высокоорганизованная жизнь, создание чрезвычайно
хрупкое. Возьмите, к примеру, наш температурный режим. В
каких пределах колеблется температура человеческого тела? Трид¬
цать шесть с половиной — тридцать семь градусов по Цельсию.
Всего полградуса! Стоит ей повыситься до тридцати восьми, как
человек чувствует себя тяжелобольным. Еще градус-два — и бред!
А при сорока двух — наступает смерть. Это внутренняя, так
сказать, собственная температура. От внешнего воздействия
природа придумала защиту — пот. Испаряясь с кожи, он ох¬
лаждает тело. Какую же самую высокую температуру может вы¬
держать человек? Это зависит от многого, и прежде всего — от
влажности воздуха. Медики считают, что в сухой атмосфере
человек длительно может выдержать жару до шестидесяти пяти
градусов. Но стоит воздуху насытиться водяными парами, как
уже при сорока пяти, а то и меньше, при сорока, градусах люди
начинают задыхаться. Между тем районы с такой температу¬
рой вовсе не редкость на нашей планете. Значит, вспыхни Сол¬
нце, увеличься температура на поверхности Земли на десять —
248
Огненные языки протуберанцев
Типичные формы
пятнадцать градусов — и
громадные районы пла¬
неты просто-напросто
опустеют. С уменьшени¬
ем тепла дело обстоит
полегче, здесь резерв гра¬
дусов в пятнадцать —
двадцать. Но тоже не
больше. Вечная зима,
снеговые сугробы, ско¬
ванные льдом реки по¬
крыли бы половину на¬
шей страны...
Спасибо тебе, сол¬
нышко, за постоянство!
Впрочем, не рановато ли
мы успокоились?.. В ки¬
тайских летописях 301 го¬
да до нашей эры мы на¬
ходим первые упомина¬
ния о том, что на повер¬
хности лучезарного све¬
тила временами возника¬
ют пятна. Сорок пять на¬
блюдений пятен за 904
года произвели с тех пор
древнекитайские астро¬
номы. Чтобы дать поня¬
тие о величине этих странных темных образований на диске све¬
тила, они сравнивают их с фиником, с яйцом, с грушей.
В 1365 году лето на Руси выдалось знойным и засушливым —
и гарь стояла над лесами да дым. В Никоновской летописи
монах записал, что, через дым на солнце глядючи, узрел он
пятна на оном, «места черны, аки гвозди».
Эти сведения не дошли до Европы, и в начале XVII столе¬
тия солнечные пятна здесь открыли заново сразу несколько на¬
блюдателей. В марте 1611 года иезуит профессор математики
Христоф Шейнер сообщил главе ордена, что божественный лик
Солнца — идеального, согласно учению Аристотеля, небесного
тела — покрыт пятнами. Генерал ордена запретил разглашать
подобную ересь, заявив: «Пятна были в твоей трубе или в твоих
глазах». Однако скоро о том же сообщили Галилео Галилей и
249
голландец Иоганн Гольдшмидт, по прозванию Фабрициус, а
также англичанин Томас Гарриот. Шейнер, пытаясь сохранить
«чистоту аристотелевского Солнца», объяснял появление пя¬
тен прохождением перед диском светила темных небесных тел и
планет. Но Галилей и Фабрициус не согласились с подобным
мнением. Галилей считал пятна облаками, плавающими в сол¬
нечной атмосфере. Завязался многовековой спор о природе не¬
известного явления. Было высказано множество догадок, пред¬
положений, выдвинуто немало гипотез.
Уильям Гершель полагал, что пятна — это скорее дыры в
солнечных облаках, сквозь которые мы видим темное тело све¬
тила. Сын Уильяма Гершеля Джон считал их вихрями, бушую¬
щими в солнечной атмосфере. Называли пятна вершинами сол¬
нечных гор и шлаком, плавающим на жидком расплаве, дымом
солнечных вулканов и впадинами на поверхности светила... В
1908 году выяснилось, что пятна обладают мощным магнит¬
ным полем. Шведские физики Альвен и Вален высказали ги¬
потезу о том, что сильное магнитное поле сконцентрировано в
солнечном ядре. И когда взрыв выносит на поверхность Солн¬
ца глубинную материю, появляются «магнитные острова» — пят¬
на. Сегодня существуют бесчисленные фотографии солнечных
пятен.
Специалисты измерили температуру пятен и убедились в том,
что она намного ниже температуры фотосферы.
Но почему мы заговорили о пятнах, да еще уделили им та¬
кое большое внимание, говоря об условиях спокойствия наше¬
го светила? Дело заключается в том, что пятна — вестники из¬
менения солнечной активности. Вслед за ними над поверхно¬
стью Солнца взметаются громадные языки факелов-протубе¬
ранцев. Иногда они достигают высоты сотен тысяч километ¬
ров. И между пятнами, вспышками и протуберанцами, веро¬
ятно, существует какая-то связь. Какая — пока это еще не до
конца выяснено. Но для нас, землян, она чрезвычайно важна.
Изменение ритма и глубины дыхания Солнца возмущает маг¬
нитное поле Земли, нарушает постоянство радиационных поя¬
сов планеты, колеблет атмосферу, является первопричиной бурь
и штормов в океанах и морях и даже сказывается на скорости
вращения Земли. А ведь кроме основного колебания, в излуче¬
нии нашего светила существуют и другие солнечные ритмы.
В конце XIX столетия русский астрофизик А. Ганский от¬
крыл вековой (80-летний) цикл Солнца. Уже в середине на¬
шего века советские ученые Б. Рубашев и И. Максимов дока¬
250
зали существование шестисотлетней периодичности в активно¬
сти Солнца. Предполагается существование цикла продолжи¬
тельностью 1800 лет. Наконец, нельзя не сказать и о самом
коротком цикле. Представим себе, что на поверхности светила
образовался мощный очаг возмущения. Не день, не два — дол¬
гие месяцы, а то и год из возбужденной области, как фонтаны,
бьют потоки частиц. Средний период обращения Солнца вок¬
руг своей оси — 27 суток. Значит, через каждые двадцать семь
дней струи заряженных корпускул поворачиваются и бьют в сто¬
рону Земли... Вот он — самый короткий ритм!
А знаете ли вы, что во время взрывов на Солнце увеличива¬
ется количество аварий и катастроф? Особенно чувствительны
оказываются легко возбудимые «люди со слабым типом нерв¬
ной системы».
Спросите у врачей в поликлиниках, когда больше больных с
жалобами на головную или сердечную боль? Ответ один: в пе¬
риоды высокой активности Солнца. Да, пожалуй, тут было над
чем задуматься.
Биологи и врачи совместно с астрономами взялись за со¬
ставление графиков. Астрономы чертили кривые солнечной ак¬
тивности. Медики — вспышки заболеваний. Потом графики
наложили друг на друга... Эффект превзошел все ожидания.
Острые пики эпидемий полностью соответствовали вспышкам
на Солнце.
Каждые 11 лет наступает период бурного размножения на¬
секомых, леса наводняются белками. Треска и сельдь, лещ и
другие промысловые рыбы дают в годы активного Солнца осо¬
бенно обильный приплод.
Люди давно стали примечать, что обилие солнечных пятен
влияет на самые различные физические явления на Земле. На¬
чиная с середины прошлого столетия сохранились записи об
увеличении количества гроз и бурь, ураганов и смерчей в пери¬
оды активного Солнца. Учащаются магнитные бури, а поляр¬
ные сияния бывают особенно яркими. Даже землетрясения —
и те словно повинуются сигналам нашего светила.
Замечательный советский ученый Александр Леонидович Чи¬
жевский (1897—1964), с юношеского возраста пораженный под¬
меченной им одновременностью земных катастроф и периодов
солнечной активности, стал основоположником новой науки —
гелиобиологии, науки о влиянии солнечного излучения на про¬
цессы в живом организме. Судьба Чижевского была нелегкой.
Многие из окружающих поднимали на смех его исследования,
251
называли презрительно «астрологом». Лишь в последние годы
стали прислушиваться к его мнению. Появились даже «Меди¬
ко-астрономические службы Солнца», стала получать призна¬
ние основанная им наука. У гелиобиологии большое будущее.
Люди — дети Солнца. А лучи солнечной короны хорошо про¬
слеживаются еще на расстоянии пятнадцати солнечных диамет¬
ров. Но и это далеко не конец солнечной атмосферы. Датчики
автоматических искусственных спутников Земли обнаружили сол¬
нечное излучение совсем рядом с нами. И сейчас астрономы
пришли к выводу, что солнечная корона простирается даже за
пределы орбиты Земли. Таким образом, мы с вами, читатель,
тоже жители Солнца. И потому не можем не испытывать на
себе его влияния.
КОГДА УЧЕНЫЕ ГОВОРЯТ: «МОЖЕТ БЫТЬ»?
Итак, оказывается, наше «спокойное светило» имеет вовсе
не такой уж спокойный характер. История изобилует запися¬
ми о несчастливых годах, когда ужасным катастрофам и сти¬
хийным бедствиям сопутствовали моры и эпидемии.
В русской летописи, пожертвованной в 1658 году патриар¬
хом Никоном Воскресенскому новоиерусалимскому монасты¬
рю и получившей от того название «Воскресенской летописи»,
мы читаем запись: «...Бысть знамение на солнце: бяху в нем
места черны, яко гвозди. Бысть же того лета и мгла велика по
ряду с два месяца и не видети перед собою за две сажени чело¬
века в лицо, птицы же по воздуху летати, но падаху на землю и
по земли хожаху... лето бо бе сухо, жита посохли».
В другом списке, принадлежавшем тому же патриарху и на¬
званном «Никоновской летописью», сохранилась такая запись:
«...Того же лета солнце быть аки кровь, и по нем места черны,
и мгла стояла с пол-лета, и зной и жары бяху велицы, леса и
болота земля горяще, и реки пересохша, иные же места водные
до конца иссохша, и бысть страх и ужас на всех человецех и
скорбь велия».
По свидетельству армянской летописи Михаила Сирий¬
ца, в 624—625 годах «солнце потемнело осенью в месяце Арек до
лета месяца Кагота и думали, что оно не вернется в прежнее со¬
стояние».
Историк Прокопий пишет, что в 526 году «солнце потеряло
свой блеск, так что походило на луну и оставалось без своего
252
лучезарного сияния целый год. По большей части оно казалось
таким, каким бывает во время затмения; свет его был не чис¬
тый и не такой, как всегда».
С 512 по 526 год, согласно хроникам разных народов, в Ев¬
ропе и Азии были отмечены особенно сильные землетрясения,
сопровождавшиеся вспышкой чумы.
Римский историк Светоний Транквилл пишет, что вслед за
извержением Везувия (72 г. н. э.) и гибелью городов Помпеи,
Геркуланума и Стабии пришла сильнейшая моровая язва.
Историки Плутарх и Дио Кассий отмечают, что в год смерти
Юлия Цезаря (44 г. до н. э.) солнце долгое время оставалось
бледным, и плоды в то лето не вызрели...
Все это примеры сравнительно незначительных катастроф.
Но давайте продолжим наше путешествие в глубь времен.
За последний век в мерзлом грунте Сибири и Аляски найде¬
но много замороженных туш мамонтов — они сохранились,
несмотря на то что животные погибли примерно 12 000 лет
назад. В желудках огромных животных полно веток, листь¬
ев, молодых побегов деревьев. Сейчас в тундре деревьев нет.
Вряд ли, чтобы «пообедать», волосатые слоны бегали за ты¬
сячу километров к югу. Многие мамонты держат в зубах не-
пережеванную зелень... Значит, смерть их застала неожидан¬
но и агония продолжалась недолго. Что же должно было слу¬
читься, чтобы территория, покрытая лесами и населенная та¬
кими крупными животными, как мамонты, превратилась в
унылую тундру?
Но вот еще загадочные факты. О них время от времени на¬
чинают говорить палеонтологи, геологи, археологи и историки.
В горах Сванетии нашли череп оленя, погибшего 12 000 лет
назад. Но ведь олени — равнинные животные. Они не могут
прыгать по скалам, словно козы. Не значит ли это, что в те
времена на месте гор были равнины?
В пустынях Монголии обнаружено целое кладбище акульих
зубов... Возраст — около 12 000 лет. Может быть, там было
море?
Рельеф берегов высокогорного озера Титикака настойчиво
утверждает, что раньше здесь был морской залив. Пластам гор¬
ных пород, окружающим озеро, 12 000 лет. Скалам Ниагарско¬
го водопада — 12 000 лет.
На крошечных тихоокеанских островках обнаружены разва¬
лины больших городов 12000-летней давности. Но кто станет
строить большие города на маленьких островках?
253
Гравюра 1635 г. изображает
Солнце с пятнами на поверхности
У побережья Перу
на дне океанской тре¬
щины нашли затонув¬
ший город. Его воз¬
раст — примерно две¬
надцать тысячелетий!
А знаете ли вы, что
летосчисление егип¬
тян, считая по солнеч¬
ным циклам, начинает¬
ся с 11 542 года до на¬
шей эры.
Древние халдеи —
жители Вавилонии —
больше почитали Луну,
чем Солнце. Но и по
лунным циклам кален¬
дарь вавилонян начина¬
ется с 11 542 года до на¬
шей эры. Случайно это
совпадение или резуль¬
тат влияния культур со¬
седних народов друг на
друга?
Полистаем историю более удаленных от Средиземного моря
народов. У древних индусов начало календаря — 11 652 год до
нашей эры. У древних майя — жителей вообще другого континен¬
та — 11 653 год до нашей эры. Почему такая общность начал?
Римский историк Плиний рассказывает легенду, слышан¬
ную от деда, — легенду о гибели Атлантиды. Дотошные исследо¬
ватели подсчитали: если Атлантида существовала, то она погибла
14 000 лет назад! Или... за 12 000 лет до начала нашей эры...
Похоже, что едва ли не вся наша планета четырнадцать тысячеле¬
тий назад пережила какую-то страшную катастрофу. Но какую?
В христианской религии существует миф о всемирном по¬
топе. Будто бы в наказание за зло и грехи человеческие решил
Бог истребить жизнь на Земле, оставив только праведника Ноя
с семейством да по паре всех животных, населяющих планету.
Для этого приказал Бог Ною построить ковчег. И как только
это сооружение было готово, «разверзлись все источники вели¬
кой бездны, и окна небесные отворились; и лился на землю
дождь сорок дней и сорок ночей... И усилилась вода на земле
254
чрезвычайно, так что покрылись все высокие горы, какие ecu.
под всем небом...». Если «покопаться» в корнях происхожде¬
ния этого мифа, то получается, что время, о котором он пове¬
ствует, тоже относится примерно к четырнадцатитысячелетней
давности. Но что... что могло произойти, чтобы целую плане¬
ту охватила глобальная катастрофа?
Предположения есть разные. Об одном из них мы уже гово¬
рили с вами в разделе, посвященном происхождению Луны.
Будто бы Луна — самостоятельная до того планета — была 10—
15 тысяч лет тому назад захвачена полем тяготения Земли и
стала спутником. Конечно, если это событие имело место, то
оно должно было повлечь за собой страшные катаклизмы.
Есть гипотеза польского астронома Л. Зайдлера, по кото¬
рой 12 000 лет назад некое огромное небесное тело, по одним
источникам это была головная часть ядра кометы Галлея, по
другим — некий «планетоид А», столкнулось с нашей плане¬
той, врезавшись в нее примерно на семидесятом градусе запад¬
ной долготы. Удар пришелся по касательной и был настолько
силен, что повернул нашу планету относительно оси вращения
на тридцать градусов. Значит, сдвинувшись, изменилось поло¬
жение полюсов и всех широт и долгот. Тучи вулканической пы¬
ли, облака газов, исторгнутых страшным землетрясением из недр,
окутали планету. Гигантские волны — цунами — смыли мелких
обитателей в океаны. А тяжелые мамонты, задохнувшись и за¬
хлебнувшись, погрузились, засосанные размякшей почвой.
Вслед за катастрофой наступила всеобщая смена климата. Хо¬
лод «Земли мамонтов», ставшей отныне полярной областью Зем¬
ли, быстро проморозил громадные туши, предохранив их от
тления. Толчок невероятной силы вызвал невиданные измене¬
ния на поверхности нашей планеты. Встали из недр новые го¬
ры, там, где было дно моря, поднялась суша — и целые мате¬
рики погрузились в пучину вод... А может быть... причиной
тому Солнце? Потопы, пусть не «всемирные», оказываются до¬
вольно частыми, с исторической точки зрения, явлениями на
нашей планете.
В книге Ф. Ю. Зигеля «Виновато Солнце», в примечани¬
ях, приводится график 1800-летнего ритма повышения влаж¬
ности на Земле. Нельзя ли этот ритм связать с «потопами»?
Но, с другой стороны, тысяча восемьсот лет — это как раз
период и одного из циклов солнечной активности...
Давайте вспомним еще об одной тайне, не дающей покоя
ни ученым, ни писателям-фантастам.
255
Если проследить историю развития животного мира нашей
планеты, в глаза бросается удивительная перемена. 70 миллио¬
нов лет назад поверхность Земли была покрыта хвойными леса¬
ми. Голосемянные растения безраздельно господствовали на
суше, вытягивая свои стволы на десятки метров. Под их крона¬
ми ходили и бегали, летали и плавали, прыгали и ползали все¬
возможные ящеры. От медлительных гигантов бронтозавров до
стремительных, как торпеды, ихтиозавров. От крылатых пте¬
родактилей до игуанодонов, передвигающихся, как нынешние
кенгуру, на задних лапах. В тесных норках, забившись в угол¬
ки, сидели редкие хилые млекопитающие. И вдруг будто зана¬
вес опустился на театральной сцене. А когда поднялся вновь —
уже царствовал другой мир. Шумели под ветром лиственные
леса, утверждая торжество покрытосемянных. По земле бегали
и прыгали животные с теплой кровью, выкармливающие дете¬
нышей молоком. Кости древних владык с холодной кровью за¬
несли пески и затянуло илом. Почему же вымерли динозавры?
Во Франции, неподалеку от местечка От-Рок, жители вре¬
менами находили странные круглые камни. Когда один из них
попал в руки палеонтолога, ученый понял, что ему улыбнулось
счастье. Он держал окаменевшее яйцо, отложенное 70 милли¬
онов лет назад самкой динозавра. Скоро в местечко От-Рок
съехались едва ли не все представители палеозоологии Фран¬
ции. Что же они увидели? На небольшом сравнительно про¬
странстве скопились сотни тысяч (!) яиц, снесенных миллионы
лет назад ящерами. И ни в одном из них не было и следа заро¬
дыша! Из яиц не могли развиться маленькие динозаврики, а
самки все приходили и приходили на знакомый песчаный бу¬
гор. Приходили и откладывали яйца, несмотря на то что при¬
вычное поле давно уже из инкубатора превратилось в кладби¬
ще. Почему? Что произошло на границе двух эр — мезозой¬
ской и кайнозойской?.. Пока можно строить только догадки.
Ясно одно, что в истории Земли каждые 180—200 миллио¬
нов лет повторяются ледниковые периоды. Причем проме¬
жутки между ними значительно меньше длительности оледе¬
нений — всего несколько десятков тысячелетий. Последний
ледниковый период закончился уже сорок тысяч лет назад,
так что мы с вами сейчас живем в некоторую промежуточную
эпоху.
Период между ледниковыми периодами иногда связывают
со временем обращения Солнца вокруг центра нашей Галакти¬
ки. Что встречает оно на своем пути: может быть, облака кос¬
256
Солнце простудилось
Рисунок Гюстава Доре
мической пыли, поглощающие
тепло солнечных лучей, столь
необходимое всему живому на
Земле? Но холод, пожалуй, не
мог убить всех гигантов яще¬
ров. Ведь оставались экватори¬
альные тропические зоны, в
которых огромные пресмыка¬
ющиеся могли сохраниться!
Нет, должна была быть еще ка¬
кая-то причина...
Не так давно в Волгоград¬
ской области нашли огромное
скопление костей доисториче¬
ских животных. Окаменевшие
скелеты, зубы, отдельные ко¬
сти принадлежали различным
существам, погибшим примерно в одну и ту же эпоху. Иссле¬
дования показали, что ископаемые кости обладают значитель¬
ной радиоактивностью. Количество урана в них более чем в
тысячу раз превышает норму содержания урана в костях совре¬
менных животных. Что же за катастрофа произошла тогда?
Среди астрофизиков существует мнение, что в своем дви¬
жении по орбите вокруг центра Галактики наше Солнце время
от времени пересекает мощные потоки частиц высокой энер¬
гии, истекающие из центральных областей звездной системы,
так называемые «спиральные рукава». В эти периоды на Земле
должен резко увеличиваться уровень радиации, возрастать ско¬
рость вращения планеты. Все это вполне могло породить ту
обстановку геологических катастроф, о которой мы уже гово¬
рили. Тем более что последняя такая встреча со «спиральным
рукавом», по расчетам, как раз и должна была произойти око¬
ло 70 миллионов лет назад.
Впрочем, существуют и другие точки зрения. Советские ас¬
трономы И. С. Шкловский и В. А. Красовский подсчитали,
что за период существования жизни на Земле в непосредствен¬
ной близости от нее могли вспыхнуть, по крайней мере, две
звезды. По расчетам в области радиусом примерно три тысячи
световых лет одна такая вспышка приходится в среднем на каж¬
дое тысячелетие. Если это происходит далеко, то не страшно.
А вот если близко... Тогда увеличивается интенсивность кос¬
мического излучения на длительный срок. Жесткие лучи, при¬
9 Царица неба
257
шедшие из глубины космоса, убивают живое. Лишь малень¬
кие, покрытые шерстью млекопитающие в глубоких норах мо¬
гут пережить страшную эпоху.
И наконец, еще одно предположение. Может быть, вспых¬
нули не соседние звезды, а само Солнце?.. Интересно отме¬
тить, что в диапазонах электромагнитных волн, которые длин¬
нее и короче световых, интенсивность солнечной радиации ко¬
леблется очень сильно. Настолько сильно, что для наблюдате¬
лей, снабженных радиотелескопами, приборами регистрации
рентгеновского, гамма-излучения или ультрафиолетовых лучей,
Солнце наглядный пример настоящей переменной звезды.
Так что прежде чем уверенно говорить о спокойном Солн¬
це, следует более внимательно изучать его характер.
ПУТЕШЕСТВИЕ В ГЛУБЬ СОЛНЦА
Древние представляли себе Солнце небесным телом, состо¬
ящим из чистого света и огня. Поэтому-то так яростно и спо¬
рили последователи Аристотеля с теми, кто видел пятна на свер¬
кающей сфере. Одни астрономы считали наше светило жид¬
ким, расплавленным, другие — твердым, но покрытым океа¬
ном клокочущего огня. Были и вовсе удивительные мнения.
Уильям Гершель предположил, что солнечный шар холоден,
как Земля и остальные планеты, и даже населен живыми суще¬
ствами. Плотный слой облаков защищает их от жгучих лучей
огненного океана, окружающего это небесное тело...
Лишь после введения в практику астрономии спектрального
анализа (1859—1862) исследователи стали приходить к единому
мнению по поводу нашего светила.
Кирхгоф считал Солнце раскаленным шаром очень высо¬
кой температуры, который окружен менее горячей газовой ат¬
мосферой. Но чтобы окончательно ответить на вопрос о том,
что такое Солнце, следовало прежде всего теоретически постро¬
ить устойчивую модель. В этой области с начала нашего сто¬
летия работали многие выдающиеся математики, астрономы и
физики.
По современным воззрениям, Солнце — раскаленный газо¬
вый шар. Границы Солнца указать трудно, потому что, как и у
всякой звезды, внешние слои нашего светила представляются
чрезвычайно разреженными. Температура поверхности Солн¬
ца сравнительно невелика, порядка 6000°С. Если бы нам уда¬
258
лось нырнуть в глубь клокочущей огненной материи с градус¬
ником в руках, мы обнаружили бы, что с глубиной температу¬
ра и давление возрастают. В центре жара поднимается до три¬
надцати — пятнадцати миллионов градусов! Давление же — до
150—200 миллионов атмосфер. В таких условиях один кубиче¬
ский сантиметр солнечного вещества весил бы на Земле около
ста граммов — больше, чем кубик из свинца или платины тако¬
го же объема. И все-таки в недрах Солнца — газ.
Высокая температура «разбивает» молекулы газа на атомы,
а атомы — на заряженные частицы — ионы. (Этот процесс,
как мы помним, называется ионизацией.) А газ, состоящий из
заряженных частиц, обладает физическими свойствами, настоль¬
ко отличающимися от обычного газа, что его принято рассмат¬
ривать как особое состояние вещества, именуемое плазмой.
Каждую минуту Солнце теряет на излучение около двухсот
миллионов тонн массы. Товарные поезда всей европейской
части нашего континента не смогли бы свезти этот груз за
раз. А ведь так продолжается миллиарды лет. Однако беспо¬
коиться о том, что все наше светило полностью «выгорит»,
не приходится, поскольку общая масса Солнца примерно
2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн. И за все время своего
существования оно потеряло в результате излучения едва ли не¬
сколько сотых долей процента своей массы.
Видимую поверхность Солнца называют фотосферой. Это
очень условная граница, глубже которой не проникает взор на¬
блюдателя. Фотосфера Солнца окружена раскаленной, светя¬
щейся и весьма разреженной атмосферой. Условно ее делят на
три части, между которыми тем более нет резких границ: 1. Обра¬
щающий слой. 2. Хромосфера. 3. Корона.
Если мы из межпланетной среды начнем приближаться к
Солнцу, то даже не заметим момента, когда вторгнемся в пре¬
делы солнечной короны. Ослепительное серебристо-жемчуж¬
ное сияние вокруг диска кажется в годы солнечной активности
«растрепанным». Множество языков, с давних времен полу¬
чивших названия лучей, перьев, опахал, арок, окружают диск.
В годы спокойного Солнца корона сжата у полюсов и вытяну¬
та в направлении экватора.
Но представим себе, что, пронизав серебристо-жемчужную
солнечную корону, оранжевое кольцо хромосферы, простира¬
ющееся на 7—8 тысяч километров, мы попадаем в область фо¬
тосферы, являющейся главным источником света Солнца. Нам
осталось еще сто — триста километров знаемого пути. Глубже —
259
полная неизвестность. Фотосфера непрозрачна, потому мы и
видим край Солнца очерченным так резко.
Но вот пройдена и фотосфера. Мы вступаем в мир теории —
формул, длинных математических расчетов и остроумных гипотез.
Солнце — газовый шар, состоящий практически из бесчис¬
ленного количества частиц (количество частиц, составляющих
Солнце, выражается единицей с 56 нулями: 1056!). И все эти
частицы, подчиняясь закону всемирного тяготения, притяги¬
ваются друг к другу. Почему же разреженный газовый шар не
съеживается, не «спадает» к центру, а держится в равновесии?
Причина заключается в силе, противодействующей тяготению, —
силе газовой упругости. Когда обе силы уравновешивают друг
друга, газовый шар находится в равновесии.
Вы, наверное, заметили очень большую разницу температур
в центре Солнца и на его поверхности. Как же распределяется
эта температура внутри звезды? Как она переносится из центра
к поверхности? Этот вопрос очень важен для того, чтобы пред¬
ставить себе внутреннее строение Солнца, а следовательно, и
внутреннее строение других звезд.
В современной физике известны три способа переноса теп¬
ла: теплопроводность, конвекция и лучистый перенос.
По собственному опыту мы знаем, что теплопроводность газа
очень невелика. (Потому-то пушистый шерстяной свитер го¬
раздо теплее толстой и плотной брезентовой куртки.) Значит,
первый способ переноса тепла если и не отпадает полностью,
то играет не основную роль. Конвекция означает, что более
горячие слои перемешиваются с менее горячими. При помо¬
щи конвекции охлаждаем мы чай, помешивая его ложечкой в
стакане. Теплый воздух, нагретый у отопительной батареи, ста¬
новится легче холодного и поднимается вверх, уступая свое ме¬
сто слоям, которые еще не успели нагреться. В газовом, вер¬
нее плазменном, шаре Солнца перемешивание масс вещества
происходит довольно интенсивно, напоминая кипение чайни¬
ка на плите. Так что конвекция — вполне реальный и имею¬
щий большое значение способ переноса тепла из недр Солнца
к поверхности.
Третьим видом переноса тепла является излучение. Пред¬
ставьте себе, что вы в поле холодным днем разложили костер.
Ветер относит пламя в сторону. Теплый воздух летит прочь, а
лицу все равно жарко. От света жарко, от яркого огня, от углей
раскаленных. Это лучи света несут энергию, попадают на кожу
лица, рук и заставляют быстрее колебаться молекулы... Вот что
260
такое лучистый перенос. Напомним, что именно благодаря ему
мы пользуемся теплом нашего светила и вообще живем на Зем¬
ле. Внутри звезды лучистая энергия рассеивается свободными
электронами или поглощается атомами и тотчас же переизлу-
чается ими дальше. Так, со ступеньки на ступеньку, тепло из
внутренних областей раскаленного плазменного шара подни¬
мается на его поверхность и рассеивается в окружающую среду.
А теперь, пожалуй, стоит на минуту остановиться. В общих
чертах мы представили себе строение Солнца. А значит, и строе¬
ние целого ряда «нормальных» звезд одного с нашим светилом
племени. Возникает новый вопрос: что является топливом? Ка¬
кие реакции создают столь огромные потоки энергии, что их хва¬
тает на обогрев планет, удаленных на миллионы километров? Ко¬
роче говоря, пришло время узнать: почему Солнце светит?
ПОЧЕМУ СОЛНЦЕ СВЕТИТ?
Рассказывают, что примерно в середине двадцатых годов на¬
шего столетия два приятеля — развеселые и озорные студенты-
физики славного университетского города Гёттингена — жар¬
ким солнечным днем гуляли по парку. Переходя от дерева к
дереву, они со смехом говорили о том, что в такую погоду не
исключен солнечный удар кое у кого из профессоров, что само
по себе не так уж и плохо, потому что тогда завтра будут отме¬
нены лекции. Однако настоящий физик даже о солнечном ударе
не может говорить, забывая о физике явления, его порождаю¬
щего. Трудно сегодня сказать, кому из студентов первому при¬
шла в голову идея задуматься об истинном источнике энергии
пылающего над головой солнца.
— Клянусь рефератом, который нужно завтра представить,
это не костер из буковых поленьев, — проговорил со смехом
Фриц Хоутерманс. — Тогда он бы давно погас и сегодня не
было бы так жарко.
Его приятель Аткинсон не раз бывал в Кембридже, где ви¬
дел работы Резерфорда по атомным превращениям. Он выска¬
зал мысль о том, что между опытами Резерфорда и процесса¬
ми, происходящими на Солнце, возможна какая-то связь —
кавендишские атомные превращения...
Хоутерманс подхватил идею:
— Легкие элементы сливаются, образуют более тяжелые, а
освободившаяся энергия печет нам головы...
261
С этого полушутливого, как бы случайного разговора нача¬
лась серьезная работа обоих физиков над проблемой теории тер¬
моядерных процессов в недрах Солнца. Скоро к решению этих
сложных физических вопросов подключились многие выдающи¬
еся физики. Они работали ради прогресса, преследуя цели чи¬
сто научного характера. И трудно винить их в том, что четверть
века спустя их теоретические работы привели к созданию водо¬
родной бомбы.
Термоядерные реакции играют слишком большую роль в
жизни звезд, чтобы не поговорить о них подробнее. Вспомним
прежде всего, какие из реакций так называют и в чем заключа¬
ется их особенность.
Термоядерные реакции сопровождаются перестройкой атом¬
ных ядер. Энергия, необходжимая для такой перестройки, бе¬
рется из теплового движения частиц.
Фактически наше Солнце — огромная водородная бомба,
миллиарды лет находящаяся в состоянии взрыва. Правда, взрыв
этот происходит медленно и очень экономично. А масса Солн¬
ца чрезвычайно велика. Если посчитать скорость, с которой
Солнце генерирует энергию, то окажется, что запасов хватит
еще на десять миллиардов лет.
Другой вид термоядерных процессов — это быстрые реак¬
ции неуправляемого характера — обыкновенный взрыв обык¬
новенных водородных бомб.
И наконец, есть так называемые управляемые термоядер¬
ные реакции. Вы наверняка не раз слышали о замечательных
установках, созданных физиками-экспериментаторами для изу¬
чения поведения плазмы.
К сожалению, пока полностью осуществить управляемую
термоядерную реакцию на практике не удается. Исследователи
научились получать плазму, сжимать ее, превращая в ослепи¬
тельный голубой шнур. Но держится такой «шнур» пока что
ничтожные доли секунды.
Термоядерная реакция не единственный «источник топли¬
ва» в звездах. Пробовали вы когда-нибудь накачивать велоси¬
педные шины насосом? Тогда вы должны были заметить, что
уже через несколько «качков» насос начинает нагреваться. Ра¬
зогревает его воздух, который мы сжимаем поршнем.
А теперь представим себе разреженный газовый шар, нахо¬
дящийся в покое. Начнем сжимать наш шар. Газ будет разо¬
греваться, как воздух в насосе под поршнем, частицы газа на¬
чнут двигаться быстрее. И чем быстрее они будут двигаться,
262
тем выше будет температура. Значит, сжатие газового шара звез¬
ды под действием сил тяготения (или гравитации) является еще
одним источником нагревания Солнца.
Теоретические расчеты показывают, что если бы гравитаци¬
онное сжатие было единственным источником звездной энер¬
гии, то на покрытие расходов по лучеиспусканию нашего Сол¬
нца хватило бы не более чем на 25 миллионов лет. Скорее все¬
го, что этот «источник топлива» разогревает звезду в началь¬
ный период до тех пор, пока давление и температура не стали
настолько велики, что появились условия для возникновения
термоядерных реакций. Именно они-то и являются затем глав¬
ным источником энергии.
НЕМЕЗИДА - ЗВЕЗДА СМЕРТИ
В 1984 году в Калифорнию съехались представители учено¬
го мира из разных стран. В ходе наблюдений назревала новая
гипотеза, и она требовала своего оформления. Выяснилось,
что периоды глобальных изменений на нашей планете соотно¬
сились с датами столкновений Земли с крупными небесными
телами: кометами, астероидами. И что примечательно, они но¬
сили регулярный характер.
После многочасовых словесных баталий начала определять¬
ся рабочая гипотеза, лучше других объясняющая большую часть
собранных фактов. Заключалась она в том, что Солнце — рядо¬
вая одиночная звезда, как мы считали много лет, — на самом
деле имеет отдаленный (с наших позиций, разумеется) спут¬
ник — карликовую звезду, и является, таким образом, двойной
системой.
Но какое это имеет отношение к глобальным катастрофам
на Земле?
Поясним: двигаясь по сильно вытянутой орбите, звезда-спут¬
ник каждые двадцать шесть — двадцать восемь миллионов лет
навещает наше Солнце. Подлетает она к нам достаточно близ¬
ко и увлекает за собой часть обломков из рассеянного облака
комет и астероидов на окраине Солнечной системы. А дальше —
дальше, наверное, все должно быть понятно.
Кое-кто из астрономов решил тут же по имеющимся зыбким
данным вычислить орбиту гипотетической звезды-спутницы. Были
организованы даже ее поиски на небосводе с помощью мощной
техники. Но похвастаться успехами никому не удалось.
263
Корона Солнца во время
солнечного затмения
На том же совещании обсуж¬
далась еще одна (пожалуй, не¬
сколько преждевременная) про¬
блема — как назвать гипотетичес¬
кую звезду? При этом часть специ¬
алистов, настроенная достаточно
мрачно, предлагала имя греческой
богини возмездия Немезиды. Их
коллеги, также не проявлявшие
большого оптимизма, настаивали
на названии «Звезда смерти»...
Строго говоря, небесное тело,
масса которого не более одного
или даже трех процентов солнеч¬
ной массы, — звездой называть¬
ся не может. В его недрах недо¬
статочно ни давления, ни темпе¬
ратуры, чтобы зажечь термоядер¬
ный пожар. Скорее это могла бы
быть, как кое-кто предполагал,
крупная планета, способная, од¬
нако, излучать энергию, ну, на¬
пример, в инфракрасном диапазоне. Так что искать Немезиду
с помощью оптических инструментов, скорее всего, занятие
безнадежное.
Следует признать, что далеко не большинство ученых явля¬
лись сторонниками этой концепции: Солнце как двойная звез¬
да. Некоторые придерживались еще одной теории.
В 1977 году американский астроном Э. Р. Харрисон пред¬
положил, что в системе Солнца, кроме наших планет, может
существовать еще один массивный спутник. Год спустя его кол¬
лега С. Пайнлэт из университета Британской Колумбии высту¬
пил с развитием этой идеи. Он утверждал, что если у Солнца
есть компаньон, то это должен быть компаньон очень мощный —
либо «черная дыра», либо нейтронная звезда.
И именно эту «черную дыру» некоторые ученые рассматри¬
вали как один из вариантов гипотезы спутника Солнца. Особо
же осторожные специалисты, не отвергая гипотезы Немезиды,
предпочитали считать, что она могла быть лишь временным ком¬
паньоном, ну лет так на миллиард... Что звездам до человечес¬
ких сроков...
В которой описываются просто звезды, звезды удивительные,
удивительнейшие и еще более удивительные. Кроме того, именно
здесь читатель должен начинать задумываться
о неисчерпаемости природы
ЗВЕЗДНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
^Невооруженному глазу на первый взгляд звездное небо мо¬
жет показаться даже однообразным. Одинаковые сверкающие
точки, в беспорядке разбросанные по темному фону, и все! Но
посмотрите на звездное небо еще и еще раз. Уже через не¬
сколько сеансов пристальных наблюдений начинается первая
«сортировка». Вы обнаруживаете, что звезды бывают больши¬
ми — ослепительно блестящими и маленькими — чуть замет¬
ными точечками. Именно это различие видимых яркостей звезд
и позволило еще в глубокой древности ввести их первую клас¬
сификацию. Легенды приписывают идею Гиппарху. Будто бы
он предложил назвать самые яркие точечки — звездами первой
величины, а самые слабые, еле-еле заметные невооруженным
глазом — звездами шестой величины. Звездные величины —
это условные единицы, характеризующие видимую яркость, или,
как говорят специалисты, видимый блеск, звезд. Сначала звез¬
дные величины были целыми числами и обозначались по мере
убывания яркости: \т, 2т, 2>т, Ьт, 5т, вт. Но с изобретением
телескопов, а потом фотоаппаратов и приборов, измеряющих мель¬
чайшие доли освещенности, шкалу звездных величин пришлось
расширить, ввести промежуточные — дробные — значения, а для
особенно ярких небесных объектов — нулевые и отрицательные
звездные величины. В этих относительных единицах стали изме¬
рять видимый блеск не только звезд, но и Солнца, Луны и всех
планет.
Чтобы самому составить мнение о видимых звездных вели¬
чинах, можно предложить простой опыт. Темной, безлунной
ночью отправляйтесь куда-нибудь подальше от уличных фона¬
рей и отыщите Ковш — часть созвездия Большой Медведицы.
265
Внимательно рассмотрите вторую звезду от конца ручки Ков¬
ша. Это Мицар — звезда примерно второй звездной величи¬
ны. Но нас интересует не она. Рядом хорошие глаза должны
разглядеть маленькую звездочку пятой величины, которая на¬
зывается Алькор. Еще во времена Александра Македонского
Алькор служил эталоном для проверки зрения легионеров. Но¬
вобранца выводили в поле и заставляли отыскать слабо светя¬
щийся Алькор. Нашел — хорошее зрение, годен! Не нашел —
ступай домой!
Конечно, блеск звезд, который мы видим и который оце¬
ниваем в звездных величинах, понятие кажущееся, относитель¬
ное. Он зависит не только от количества излучаемой энергии,
но и от расстояния до звезды. Маленькая звезда, расположен¬
ная ближе к нам, может светить гораздо ярче гиганта, удален¬
ного на большее расстояние. Чтобы иметь возможность срав¬
нивать звезды между собой, астрономы договорились ввести по¬
нятие абсолютной звездной величины. Это блеск любой звез¬
ды, помещенной на стандартное расстояние в десять парсек1.
Если бы все видимые невооруженным глазом звезды, включая
Солнце, поместились на такое расстояние, вид неба неузнавае¬
мо переменился бы. Великолепное Солнце покажется нам едва
заметной звездочкой пятой величины, вроде уже знакомого нам
Алькора. Сам же Алькор, а особенно окружающие его звезды
Ковша, вспыхнут незнакомым ярким блеском.
Чтобы узнать, во сколько раз какая-нибудь звезда светит
ярче нашего Солнца или слабее, астрономы ввели понятие све¬
тимости. Светимость характеризует полную энергию, которую
излучает звезда за одну секунду. Эта характеристика показыва¬
ет, как разнообразен мир звезд. Среди наших соседей — Сири¬
ус А, пылающий в двадцать четыре раза ярче Солнца, и звезда
Вольф 359, которая светит почти в сто тысяч раз слабее Солн¬
ца. Есть в небе Земли и сверхгиганты. Например, далекая пе¬
ременная звезда Бетельгейзе имеет светимость в 13 000 солнц, а
яркий Ригель в 23 000 солнц!
И все-таки какими бы ни были они яркими и большими,
звездные расстояния так велики, что даже в самый мощный
телескоп звезды видны всего лишь точками.
11 парсек = 3,26 световых лет = 206 265 астрономических единиц = 30 830 000 000 000
километров. Десять парсек — это расстояние, которое луч света пролетает за трид¬
цать два земных года, семь месяцев и шесть дней.
266
ЗВЕЗДНЫЕ КЛАССЫ
После того как вы убедились в том, что звезды действитель¬
но солнца, но различны по величине и находятся на разных
расстояниях от нашей системы, начинается второй этап зна¬
комства. Вы задумывались над тем, чем отличаются звезды от
Солнца? Если перевести этот вопрос на язык астрофизики, то
можно сказать: «Вас прежде всего должны заинтересовать: тем¬
пература звезд, их химический состав, физическое состояние и
плотность вещества, масса, размеры и наконец энергия, кото¬
рую звезды излучают в окружающее пространство».
Конечно, этими вопросами далеко не исчерпывается астро¬
физика, но они могут считаться все-таки достаточно важны¬
ми. Ответить на них помогает цвет звезд. Взгляните на небо
повнимательнее, и вы заметите, что звезды разноцветны. Тут
и яростный голубой, похожий на отблеск электросварки, и бе¬
лый, словно сияние кипящего в ковше металла, и желтый цвет,
который бывает у волоска лампочки при пониженном напряже¬
нии, и даже красноватый — цвет остывающего железа... Конеч¬
но, сравнения можно придумать и другие. Не в том суть. А вот
о чем может рассказать нам звездное многоцветье?
И тут вы сейчас увидите, что примеры были приведены не
зря. Цвет звезд, как и цвета твердых тел, нагретых до различ¬
ной температуры, связан со степенью раскаленности вещест¬
ва. Так, самая холодная из известных сегодня звезд, кси в со¬
звездии Лебедя, имеет температуру примерно 1600 градусов на
поверхности и светит тусклым красным светом. Зато самые го¬
рячие звезды — голубые ядра планетарных туманностей — име¬
ют температуру, доходящую до 50 000 и 100 000 градусов. Более
точно температуру звезд астрономы определяют по спектрам.
Вы помните, как некогда молодой бакалавр Исаак Ньютон
разложил белый солнечный свет в радужную дорожку? И как много
лет спустя два немецких ученых — физик Кирхгоф и химик Бун¬
зен — разработали основы спектрального анализа веществ, сжи¬
гаемых в пламени газовой горелки? С тех пор спектры стали самым
надежным удостоверением химического состава вещества.
Астрофизики с радостью приняли спектральный анализ на
вооружение. Сначала казалось, что все звезды можно разделить
на небольшое количество классов. Десять больших трупп обозна¬
чили латинскими буквами: О, В, A, F, G, К, М (N, R, S) — и
назвали спектральными классами звезд. Чтобы запомнить после¬
довательность, в которой они идут, наши студенты придумали
267
мнемоническое правило, фразу: «Один бритый англичанин фи¬
ники жевал, как морковь». Потому что запомнить, как идут бук¬
вы друг за другом, трудно, а нелепую фразу, даже при желании,
из головы не выкинешь. Последние три класса — дополнитель¬
ные и по сей причине в «студенческое правило» не попали.
Шло время. Скоро оказалось, что далекие светила, объеди¬
ненные в один класс, далеко не одинаковы. Пришлось каждо¬
му классу ввести еще по десять подклассов, объединяющих звез¬
ды, наиболее близкие друг к другу по спектральным характери¬
стикам. Получилась длинная лесенка из сотни ступенек. Не
все они заполнены одинаково. Есть ступеньки пустые, а есть и
такие, где сегодня становится опять тесновато.
Мы уже говорили о том, что любое светило, кроме нашего
Солнца, в окуляре телескопа видно всегда только точкой. Бо¬
лее яркой или менее яркой, но только точкой. А потому мы
можем судить лишь об общих, или, как называют их специали¬
сты, интегральных, свойствах звезд: общем блеске, общей тем¬
пературе, общем цвете.
ЗВЕЗДЫ-ГИГАНТЫ И ЗВЕЗДЫ-КАРЛИКИ
Мы уже говорили о том, что цвет звезды зависит главным
образом от температуры. Можно привести пример расплавлен¬
ного металла. Когда металл кипит, выливаясь из ковша в фор¬
мы, его струя кажется ослепительно белой. А отлитый в фор¬
мы, остывающий слиток проходит все стадии потускнения —
от светло-желтого до тускло-красного... Конечно, звезда — рас¬
каленный газовый шар, и полной аналогии быть не может. Но
аналогии никогда не бывают полными...
Кроме зависимости «цвет — температура», мы с вами мо¬
жем отметить еще одну — «температура — степень ионизации».
Правда, тут есть одна сложность. Для того чтобы атом превра¬
тился в ион, то есть потерял электрон или два, нужно, чтобы
другая частица, разогнавшись, ударила бы в него и сорвала элек¬
тронные оболочки. Скорость частицам придает температура.
Но для разгона нужно место. Существуют звезды огромные,
рыхлые, горячие, с малым давлением в разреженной атмосфе¬
ре, там места для разгона частиц сколько угодно — и атомы
легко ионизируются. Такие звезды по традиции называют ги¬
гантами. Но в тех же спектральных классах существуют звезды
гораздо более плотные — карлики. Здесь условия для иониза¬
268
ции совсем не те. В толчее сгущен¬
ной атмосферы длина свободного про¬
бега для частиц крохотная. Чтобы на¬
брать нужную скорость (энергию), до¬
статочную для ионизации атома на бо¬
лее коротком пути разбега, температу¬
ра должна быть выше... Получается,
что гиганты и карлики должны разли¬
чаться по температуре и по спектру. Что¬
бы придать спектральному шифру звез¬
ды большую определенность, впереди
спектрального класса ставят иногда бук¬
вы «g» (gigantos) или «d» (dwarf), обоз¬
начающие соответственно: «гигант» или
«карлик». Встречается в шифре и буква
«с», обозначающая сверхгиганта.
Так ученые установили, что спект¬
ральный класс и цвет свечения звезды
связаны с температурой. Но есть и еще
две чрезвычайно важные характеристи¬
ки звезд, также тесно связанные друг с
другом. Первая — это светимость звез¬
ды, вторая — ее масса.
Все связано: класс, цвет, светимость,
температура, масса... Но так казалось
лишь очень недолгое время. Физики, ко¬
торые любят шутить, говорят, что «иног¬
Вспышка новой звезды
в созвездии Орла
да природа подкрадывается к ученым и
дает им хо-орошего пинка», чтобы не зазнавались. Примерно то
же случается и в астрономии. И совсем не реже, чем в физике.
Загадок и неожиданностей у природы «полны карманы», и
она время от времени с удовольствием подсовывает что-нибудь
такое, что опрокидывает все теории. Вот почитайте-ка хотя бы
такую историю.
В 1844 году великий немецкий математик и астроном Фрид¬
рих Бессель заметил, что в равномерном движении великолеп¬
ного Сириуса наблюдаются странные отклонения. Будто кто-
то невидимый все время кружится вокруг звезды, сбивая ее с
траектории то в одну, то в другую сторону. Такой же характер
возмущений наблюдался и в движении Проциона. «А не летят
ли рядом со звездами тяжелые невидимые спутники?» — запо¬
дозрил математик.
269
Прошло восемнадцать лет. Испытывая новый телескоп собст¬
венной конструкции, американский оптик Альван Кларк обнару¬
жил совсем радом с Сириусом крохотную звездочку. Впрочем,
она была не такой уж крохотной — примерно седьмой звездной
величины. И лишь яркое сияние Сириуса топило ее блеск в своих
лучах, не позволяя астрономам долгие годы порадоваться новому
открытию. Спутник Сириуса — главной звезды созвездия Боль¬
шого Пса — назвали Щенком... Щенок оказался довольно рос¬
лым. Закон Ньютона требовал, чтобы его масса примерно равня¬
лась солнечной. Но почему тогда он был таким тусклым? С рас¬
стояния в 2,66 парсек (8,7 световых лет), на которое удален от нас
Щенок, Солнце светило бы, во всяком случае, на шесть звездных
величин ярче. Может быть, спутник Сириуса холоден и потому
тускл?
Прошли годы. В 1914 году астроном Адамс, исследуя спектр
Щенка, получил фотографии, чрезвычайно похожие на фотогра¬
фии спектра самого Сириуса. Астроном недоумевал: этого не могло
быть! Самая яркая звезда северного неба — Сириус — относилась
к спектральному классу А — классу ослепительно белых горячих
звезд. А тусклый спутник? В лучшем случае, он мог принадле¬
жать к поздним классам красных звезд. Между тем, судя по фото¬
графии спектров, ничуть не бывало. Тот же класс ослепительно
белых горячих светил... Почему же тогда он так слабо светится?
Масса всего в два с лишним раза меньше, чем у Сириуса, а свети¬
мость — будто карманный фонарик радом с прожектором... По¬
хоже было, что спектральный анализ и закон зависимости све¬
тимости от массы в этом случае подводили астрономов? Спе¬
циалисты ломали себе головы над этой неувязкой. Вот как опи¬
сывал этот период бывший президент Королевского астроно¬
мического общества в Лондоне Артур Стэнли Эддингтон:
«Сообщение спутника Сириуса после его расшифровки гла¬
сило: «Я состою из вещества, плотность которого в три тысячи
раз выше всего, с чем вам когда-либо приходилось иметь дело.
Тонна моего вещества — это маленький кусочек, который по¬
мещается в спичечной коробке». Что можно сказать в ответ на
такое послание? В 1914 году большинство из нас ответило бы
так: «Полно! Не болтай глупостей!»
Астрономам понадобилось целых десять лет, чтобы привык¬
нуть к мысли о том, что открыт класс новых, неизвестных до¬
толе сверхплотных звезд. В дальнейшем они получили назва¬
ние «белых карликов».
270
ПЕРЕМЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ
Так называют звезды, которые меняют свой блеск, стано¬
вясь то ярче, то слабее.
В 1784 году девятнадцатилетний наблюдатель — голландец
Джон Гудрайк, получивший образование в Англии, представил
в Лондонское королевское общество обстоятельное исследова¬
ние изменения блеска звезды дельты Цефея. Регулярно с пе¬
риодом в 5 суток 8 часов 52 минуты и 48 секунд дельта Цефея
меняла свой блеск.
Джон Гудрайк заслуживает того, чтобы о нем рассказать под¬
робнее. Еще ребенком он заметно отличался от своих сверст¬
ников. Маленький Джон почти всегда был один. Молчаливо,
сосредоточенно, не обращая внимания на кипевшую вокруг него
жизнь, занимался он своими делами. Горестно качали голова¬
ми родители. Мальчик был глухонемым от рождения... И все-
таки он получил блестящее образование, стал астрономом. Уже
с 17 лет его имя было известно всем серьезным астрономам
того времени. К сожалению, молодой ученый умер, когда ему
только-только исполнился 21 год.
Фактически Гудрайк открыл новый обширный класс пере¬
менных звезд. В честь первой представительницы этого семей¬
ства аналогичные звезды, открытые позже, стали также назы¬
ваться «цефеидами».
Когда для исследования дельты Цефея применили спект¬
ральный анализ, оказалось, что с изменением блеска меняется
и спектральный класс светила. Почему? Может быть, причи¬
ной колебаний блеска служит темный спутник, обращающийся
вокруг основной звезды? Такую идею выдвинул в свое время
А. Белопольский. Но скоро профессор Московского универ¬
ситета, физик и математик Николай Алексеевич Умов, предло¬
жил другую гипотезу: считать цефеиды пульсирующими звезда¬
ми. Математическая модель звезды, построенная русским ма¬
тематиком, была сделана настолько изящно и убедительно, что
сейчас теория пульсаций принята для цефеид повсеместно.
Современная наука представляет себе эти звезды в виде пуль¬
сирующих раскаленных газовых шаров, которые, сжимаясь, ра¬
зогреваются и увеличивают свой блеск. Потом же, когда на¬
ступает фаза расширения, температура звезды падает и, несмотря
на то что объем ее увеличивается, блеск ослабевает.
Цефеиды — чрезвычайно важные небесные объекты. В
1912 году сотрудница Гарвардской обсерватории мисс Ливитт
271
установила: чем больше период пульсации цефеиды, тем выше
ее светимость. Эта фундаментальная зависимость дала в руки
астрономам могучее оружие. По периоду пульсации люди смогли
определить светимость, а следовательно, и расстояние до звез¬
ды. Это — один из самых мощных методов определения рассто¬
яний не столько до звезд, сколько до удаленных галактик. Ас¬
трономы стараются отыскать цефеиды в туманных пятнышках
далеких звездных архипелагов. И когда это удается, расстояние
до чужой галактики у них «в кармане».
Цефеиды относятся к звездам-гигантам и сверхгигантам.
Блеск их нарастает быстро, достигает максимума и медленно
спадает. Самый короткий период имеет звезда SX Феникса.
Он равен всего восьмидесяти минутам.
Цефеиды — представительницы лишь одного класса из де¬
сяти, охватывающих все разнообразие переменных звезд.
Интересна и история звезды Омикрон из созвездия Кита,
также давшей название обширному классу переменных светил.
13 августа 1596 года наблюдатель Давид Фабрициус заметил
«на шее Кита» звезду третьей величины, которой не было ни в
одном из старых каталогов. Два месяца наблюдал ее Фабрици¬
ус с помощью угломерных инструментов, как вдруг осенью в
октябре она исчезла. Затем время от времени ее удавалось на¬
блюдать другим астрономам, причем каждый видел ее всегда
разной величины. Так продолжалось до тех пор, пока Ян Геве-
лий в течение пятнадцати лет не произвел тщательных наблю¬
дений этого переменного светила и не опубликовал рассказ о
его изменениях. Период колебания Омикрона Кита (как на¬
звал ее составитель звездного атласа Байер) равнялся пример¬
но 333 суткам. Большую часть этого времени звезда не видна
невооруженным глазом, так как имеет примерно десятую звез¬
дную величину. Лишь через пять месяцев глаз начинает с тру¬
дом замечать крохотную искорку на заданном месте. Искорка
разгорается и за три месяца достигает второй звездной величи¬
ны. Затем, продержавшись пятнадцать дней во всей своей кра¬
соте, начинает так же не торопясь угасать и через три месяца
снова скрывается. Восхищенный Гевелий назвал ее Мирой,
что в переводе с латинского означало «дивная» или «удивитель¬
ная». В те времена считалось, что звезды вечны и неизменны,
и потому таинственное исчезновение и возникновение Омик¬
рона Кита было поистине дивом дивным.
Спектры мирид, как часто называют похожие на Миру звез¬
ды, принадлежат к гигантам и сверхгигантам, чуждым племени
272
нашего Солнца и подобных ему звезд. И до сегодня механизм
изменения блеска мирид неизвестен ученым. До сих пор мири-
ды — загадки. Среди переменных звезд есть такие, которые вспы¬
хивают правильно, словно внутри у них спрятан часовой меха¬
низм. А есть и такие, которые меняют свой блеск, ничуть не
стремясь при этом поглядывать на часы.
Но самыми интересными среди беспокойных светил являют¬
ся, конечно, новые и сверхновые звезды. Новыми называют звез¬
ды, которые вспыхивают так ярко, что их блеск за короткий про¬
межуток времени возрастает в сотни, тысячи и даже миллионы
раз, звезда не только вспыхивает, она раздувается, увеличивая
свой объем. Так, например, Новая Живописца, вспыхнувшая в
1925 году, через несколько дней раздулась, достигнув диаметра в
600 миллионов километров. Это больше, чем орбита Марса!
В момент максимума своего блеска звезда как бы сбрасыва¬
ет газовую оболочку, которая продолжает расширяться и в кон¬
це концов рассеивается в пространстве. Само же светило воз¬
вращается к своему первоначальному состоянию, чтобы, на¬
бравшись сил, снова вспыхнуть и снова отдать часть своей газо¬
вой оболочки окружающей среде.
За последние 60 лет в нашей звездной системе таких звезд
открыто более 150.
Когда наблюдатель Гартман увидел вспышку новой — в со¬
звездии Рыбы в 1925 году, он послал телеграмму в Центральное
бюро астрономических сообщений. В телеграмме была фраза,
как нельзя лучше и кратко объясняющая впечатления от про¬
цесса вспышки. «Звезда раздувается и лопается», — писал Гарт¬
ман. Самой мощной из новых, наблюдавшихся в XX столетии,
была звезда в созвездии Лебедя, вспыхнувшая в 1975 году. Когда
астрономы попытались отыскать ее на старых негативах, то оказа¬
лось, что до взрыва это был совсем незаметный объект 21-й звез¬
дной величины. Вспыхгнув же, она стала одной из самых ярких
звезд неба. Расчеты показали, что ее блеск при этом возрос более
чем в десять миллиардов раз!.. Продержалась она недолго. Уже
через три недели блеск ее уменьшился раз в сто, а затем она до¬
вольно быстро угасла. Почему, в результате каких реакций про¬
исходит вспышка новой? Скорее всего, в неглубоких слоях вблизи
поверхности звезды начинаются ядерные реакции. Астрономы
всего мира положили немало усилий на разгадку тайн наблюдав¬
шихся феноменов. Пока же выяснили, что все новые — двойные
очень тесные пары. При этом одна из звезд такой системы —
белый карлик.
10 Царица неба
273
Поток газа с поверхности второй — нормальной звезды пере¬
текает к белому карлику, закручивается вокруг него, увеличивает
массу термоядерного «горючего», реакции ускоряются и... накоп¬
ленная энергия высвобождается взрывом, подобным взрыву ги¬
гантской водородной сверхбомбы. За несколько дней новая вы¬
деляет столько энергии, сколько наше Солнце излучает за десять
тысяч, а то и сто тысяч лет.
Теоретические расчеты показали, что устойчивым белый кар¬
лик может быть лишь до тех пор, пока его масса не превышает на
сорок процентов солнечную. Но и этот механизм (конечно, очень
грубый и приблизительный) пока что носит чисто гипотетичес¬
кий характер. Здесь поистине безбрежное поле для будущих ис¬
следователей, так много неизвестного таит в себе этот удивитель¬
ный класс новых звезд.
Но еще грандиознее взрывы сверхновых. Так называют све¬
тила, в жизни которых происходит катастрофа. Вспышка сверх¬
новой может произойти лишь раз за всю историю звезды. Глу¬
боко внутри зарождается взрыв. Взрывная волна пробивается к
поверхности светила и вырывается наружу, разбрасывая мате¬
рию со скоростью до 60 км/сек. Звезда не просто «распухает» —
она разлетается вдребезги. В период наибольшего блеска сверх¬
новые светят в миллиарды раз ярче обыкновенных звезд. Блеск
такой звезды можно сравнить с блеском целой галактики. Не¬
мудрено, что в истории сохраняются упоминания о подобных
вспышках. Одна из них, по-видимому, произошла в 369 году
нашей эры в созвездии Кассиопеи. До нас дошли упоминания
древних хроник. Сейчас от звезды осталось лишь слабое туман¬
ное кольцо. Правда, с этой слабой туманностью совпадает са¬
мый мощный, из всех известных, источник радиоизлучения. И
потому сказать, что последствия вспышки к нашему времени
бесследно исчезли, никак нельзя.
Вторая сверхновая, неточные сведения о которой дошли до
нас, вспыхнула в 1054 году в созвездии Тельца.
«Звезда-гостья», как назвали ее китайские наблюдатели, до¬
стигла такого блеска, что в течение месяца была видна даже
днем. А потом почти два года ее можно было еще отыскать
невооруженным глазом среди остальных звезд, пока не пропала
бесследно. После сверхновой 1054 года осталась медленно рас¬
ширяющаяся туманность, которую современные астрономы на¬
зывают Крабовидной или, более фамильярно, Крабом. И от¬
туда тоже летят во все стороны мощные волны радиоизлуче¬
ния, принимаемые радиотелескопами Земли.
274
Полностью достоверные сведения плюс многочисленные
подробности сохранились о вспышках сверхновых начиная с
XVI века. 11 ноября 1572 года двадцатишестилетний Тихо Бра¬
ге вернулся из путешествия по Германии. Он остановился в
старинном монастыре, который стоял на земле, принадле¬
жавшей его дяде Георгу. Поздно вечером, после обильной
монастырской трапезы, астроном по привычке вышел во двор,
чтобы осмотреть перед сном небосвод. Делал он это всегда,
при любой возможности, и вид неизменного звездного неба
был ему давно и хорошо знаком. Однако в этот вечер, к
своему удивлению, он заметил возле точки зенита в созвез¬
дии Кассиопеи новую яркую звезду, которую никогда не заме¬
чал ранее.
Тихо не хотел верить глазам. Он ничего не знал о вспышках
сверхновых прошлых эпох и, как все, считал божественный мир
звезд вечным и неизменным. И вдруг оказалось, что в нем про¬
исходят перемены. Да какие! Шли дни. Звезда разгоралась. Блеск
ее стал таким ярким, что сравнялся с блеском Венеры. Наконец
дело дошло до того, что люди стали видеть ее днем. Стало страш¬
но! Обыватели восприняли появление звезды как предупреждение
о конце света. Многие готовились к смерти и Страшному Суду.
Как на грех, в Европе случился в тот год неурожай, а следом за
голодом пришли эпидемии. Дни и ночи горели в соборах свечи,
люди на коленях молили Бога о пощаде, окуривая ладаном потем¬
невшие от времени лики святых. Хорошо, что это испытание
ужасом продолжалось недолго. Не прошло и месяца, как «страш¬
ная» звезда заметно потеряла свой блеск, перестала выделяться на
общем фоне, а потом и вовсе исчезла. Однако люди ее не забы¬
ли. Знаменитый уранограф Иоганн Байер, пользуясь свежими
воспоминаниями и расчетами Тихо Браге, нанес напугавшее всех
светило на звездные карты своего атласа, нарисовав его в спинке
трона Кассиопеи.
Сейчас на месте «Stella Nova» Тихо Браге, или SN 1572 по
современному обозначению, лишь слабая туманность, излуча¬
ющая радиоволны.
В 1604 году преемник Тихо Браге на должности королевского
математика при дворе Рудольфа II Иоганн Кеплер увидел вблизи
Юпитера, Сатурна и Марса, соединившихся в «огненном знаке Стрель¬
ца», ярко вспыхнувшую звезду. Кеплер внимательно проследил весь
цикл изменения блеска светила. И в 1606 году, после ее исчезнове¬
ния, написал целое сочинение, посвященное как физической сущ¬
ности явления, так и его астрологическому толкованию.
275
Тихо Браге наблюдает вспышку
сверхновой в 1572 г.
Камиль Фламмарион «Живописная
астрономия»
В XX столетии долгое
время велись споры, явля¬
ется ли звезда Кеплера,
вспыхнувшая в созвездии
Змееносца, сверхновой.
Если да, то после нее дол¬
жна остаться туманность.
Но даже самые тщатель¬
ные наблюдения никаких
следов туманности не об¬
наружили. Лишь в 1943 го¬
ду, когда окрестности ме¬
ста в Змееносце, указанно¬
го еще Кеплером, были
сфотографированы на пла¬
стинку, чувствительную к
красным лучам, слабая ту¬
манность все-таки обнару¬
жилась. Звезда Кеплера
была сверхновой и полу¬
чила индекс SN 1604.
К сожалению, с мо¬
мента изобретения теле¬
скопа в окрестностях на¬
шей Галактики не вспыхи¬
вало ни одной сверхновой.
Их видели в других галак¬
тиках. Сейчас даже суще¬
ствует международная
служба сверхновых, в наблюдениях которой принимают участие мно¬
гие ведущие обсерватории мира. Число сверхновых, наблюдавшихся
до сего дня, уже перевалило за сотню. Но сюрпризы, заключенные в
этом исключительном небесном явлении, еще далеко не исчерпаны.
Мы не знаем причин вспышки. Нет уверенности в «механизме взры¬
ва». Наконец, мы, как правило, можем лишь предполагать, что ос¬
танется после столь грандиозного катаклизма.
УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЗВЕЗДЫ
В окружающей нас знакомой природе мы встречаемся с
веществом, находящимся в трех состояниях: твердом, жидком
и газообразном.
276
В твердом теле атомы образуют прочную кристаллическую
решетку и лишь с небольшими отклонениями колеблются возле
неподвижных положений равновесия. Но стоит начать повышать
температуру, размах колебаний возрастет — и в конце концов тело
расплавится. При достижении температуры кипения размахи ко¬
лебаний атомов увеличиваются настолько, что связи, удерживаю¬
щие атомы друг около друга, рвутся. Движение атомов приобре¬
тает хаотический характер, они мечутся взад-вперед, сталкивают¬
ся и разлетаются снова. Жидкость кипит и переходит в газ!
Не будем останавливаться на достигнутой температуре и по¬
пробуем ее повышать дальше...
Скорость мечущихся атомов возрастает. Теперь уже, столк¬
нувшись, они не разлетаются, как упругие мячики, в разные сто¬
роны. От ударов с атомов «слетают» внешние электронные обо¬
лочки. И «сорванные» электроны начинают самостоятельную
жизнь, принимают участие в общем беспорядочном движении ча¬
стиц. Заряженные одноименно частицы стремятся оттолкнуться
друг от друга, разлетаются. С другой стороны, гравитационные
силы стремятся сжать, спрессовать частицы в один ком.
В таком плазменном состоянии находится вещество Солнца и
большинства звезд. Стремление «оттолкнуться», «разлететься» — од¬
на из причин «упругости» звездного ядра, не дающая гравитацион¬
ным силам сжать, спрессовать звездную материю в сверхплотное рас¬
каленное вещество, напоминающее собой нечто вроде металла...
Построив модель звезды, мы с вами начали с того, что зажгли
в ее недрах «водородный пожар». Давайте подхлестнем время, ус¬
корим его бег и посмотрим, как будет эволюционировать наша
звезда. Наступит время, когда возможные термоядерные источ¬
ники энергии окажутся исчерпанными. Активный водород, «вы¬
горев», превратится в ленивый гелий. Силы, противодействовав¬
шие гравитационному сжатию, ослабеют. Тело звезды съежится.
Давление в центральных областях возрастет...
Свои свойства газ или плазма сохраняют тоже не вечно,
тоже до определенной величины давления. Стоит последнему
превзойти критическую величину — и газ, как говорят, вырож¬
дается. Он теряет упругость. Огромный раскаленный шар катаст¬
рофически съеживается, спадает. Частицы спрессовываются, сдав¬
ливаются, плотность звездного вещества неудержимо растет. Этот
процесс неудержимого спадания звезды называется «коллапс» —
смерть. Звезда превращается в «белый карлик».
Что же представляют собой звезды, «сколлапсировавшие» в
«белые карлики»?
277
Крабовидная туманность — остаток
взрыва сверхновой 1054 г.,
наблюдавшейся китайскими и
японскими учеными
Оставшееся вещество
так спрессовывается,
что ядра атомов образу¬
ют плотную и прочную
решетку. Ее не в состо¬
янии разрушить даже
высокая температура.
Кстати, внутри «белых
карликов» температура
почти не меняется, ос¬
таваясь равной пример¬
но 10 миллионам граду¬
сов. Следовательно, в
отличие от других звезд —
газовых или плазменных
шаров, «белые карлики»
могут вполне походить на гигантские раскаленные шары из твер¬
дого и сверхпрочного, как металл, вещества.
Теоретически считается, что «белые карлики» могут быть
лишь на двадцать процентов массивнее Солнца. Если до нару¬
шения равновесия звезда обладала большей массой, то в мо¬
мент коллапса она должна излишнюю массу сбросить. О плот¬
ности «белых карликов» можно судить, например, по тому, что
радиус такой звезды, с массой, близкой к солнечной, в сто с
лишним раз меньше радиуса нашего светила.
Какова же дальнейшая судьба звезды, превратившейся в «бе¬
лый карлик»? И является ли процесс «коллапса» окончатель¬
ной и бесповоротной смертью?
На этот счет существуют разные точки зрения. Часть астрофи¬
зиков придерживается мнения, что «белые карлики» — действи¬
тельно окончательно умирающие небесные тела. Они медленно
остывают, так как лишены собственных источников энергии.
Другая часть астрофизиков более осторожна. Ведь если «бе¬
лый карлик» — твердое тело, говорят они, скорость реакций в
его центре должна упасть, может быть, в миллиарды раз по
сравнению со скоростью реакций в обычной звезде. Значит, ос¬
татки водородного горючего могут постепенно сконцентрироваться
снова в центре — и тогда «белый карлик» может вспыхнуть и
возродиться, засиять в черном пространстве яркой звездой.
Какая группа астрофизиков окажется правой, пока сказать
трудно. Серьезное изучение «белых карликов», по сути дела,
только начинается... Может быть, в этом нам поможет Щенок —
278
Сириус В, с которого началось открытие этого класса удиви¬
тельных звезд.
Последние годы вскрыли множество загадок спутника Си¬
риуса. Например, по измеренным значениям массы и радиуса
Щенка астрономы теоретически определили концентрацию во¬
дорода в нем. Получилось около пятидесяти процентов. Но
такая концентрация не может быть в газовом шаре звезды. Это
слишком много, даже если представить себе Сириус В состоя¬
щим из твердого вещества.
В чем же дело? Пока ответа нет!
КВАЗАРЫ - МОНСТРЫ ЗВЕЗДНОГО МИРА
Примерно в середине нашего столетия английские радио¬
астрономы нашли в небе несколько странный источник радио¬
излучения. Назвали его ЗС 48. А странность его заключалась в
том, что, несмотря на мощное излучение радиоволн, или боль¬
шую радиояркость, как говорят специалисты, новый объект
имел чрезвычайно малые угловые размеры — не больше точки.
Следовало во что бы то ни стало тщательно исследовать ту об¬
ласть неба, из которой летели к нам радиоволны.
И вот в декабре 1960 года в точку, координаты которой за¬
ранее тщательно вычислили, нацелился гигант Маунт-Палома-
ра. Молодой астроном Алан Сэндидж целый час продрожал, скор¬
чившись в довольно тесном и холодном наблюдательном гнезде,
вознесенном на многоэтажную высоту телескопа. Час длилась экс¬
позиция. Час чувствительная фотопластинка впитывала световые
лучи, собранные пятиметровым зеркалом. Наконец Сэндидж вы¬
брался из кабины и понес пластинку проявлять. Интересно, что
ждало его? Может быть, отдаленное скопление звезд, в недрах
которого бушуют гигантские взрывы, или туманность?.. Не успел
еще негатив как следует высохнуть, а астроном уже вниматель¬
но разглядывал бесчисленные черные точки.
То, что он увидел, выходило за рамки возможного. Точь-в-
точь в том месте, куда указывали радиоастрономы, на негативе
чернела крохотная точка с черточкой. Звезда?.. Этого не мог¬
ло быть! Идея радиозвезд давным-давно изжила себя и похо¬
ронена. Только газовые облака да удаленные звездные скоп¬
ления — галактики — могут посылать столь мощные потоки
радиоволн в окружающее пространство. Да и соседняя малень¬
кая световая черточка говорила о том, что обнаруженный объ¬
279
ект не был обычной звездой. Астрономы назвали его «Квази-
звездным источником радиоизлучения», а для удобства сокра¬
тили новое название до «квазара».
Прошло несколько лет — и были открыты другие квазары.
Так появились среди звездного населения новые и очень не¬
обычные небесные тела. Не все они излучали радиоволны. Глав¬
ной особенностью квазаров является их необыкновенная уда¬
ленность от нас. Расстояние до некоторых оценивается сегодня
в пять и восемь миллиардов световых лет. Никогда раньше не
имела дела астрономия с такой далью. Тут было над чем заду¬
маться. Ведь если на таком расстоянии объект все-таки виден,
пусть даже как слабая звездочка, требующая длительной экспо¬
зиции, чтобы оставить след на фотопластинке, то какой же дол¬
жна быть ее яркость?
По предварительным расчетам, квазары излучали столько
энергии, сколько излучает целая галактика, населенная мил¬
лиардом звезд. И при этом квазары имели ничтожные, по срав¬
нению с галактикой, размеры...
Для объяснения физических процессов, происходящих в не¬
драх этих монстров, были предложены самые различные гипо¬
тезы. Одни считали, что квазары — непрерывный взрыв боль¬
шого числа сверхновых звезд, сконцентрированных в малом объ¬
еме. Но какие силы собрали эти небесные тела? Другие пред¬
полагали, что квазары — это результат столкновения маленьких
и очень плотных объектов, разогнавшихся в просторах Вселен¬
ной до огромных скоростей.
Интересную гипотезу выдвинул академик Амбарцумян. Соглас¬
но его предположению, квазары и центральные части огромных скоп¬
лений звезд (ядра галактик) — эго места, где материя из дозвездного
сверхплотного состояния переходит в обычное, звездное. Такие про¬
цессы должны, по мнению Амбарцумяна, сопровождаться гигант¬
скими взрывами с выделением огромного количества энергии.
Есть еще одна теория, привлекающая внимание многих спе¬
циалистов. Это теория гравитационного коллапса — сверхбы¬
строго сжатия массивной сверхзвезды. Гравитационный кол¬
лапс — это как бы взрыв наоборот. Внешние слои гигантского
газового шара начинают вдруг неудержимо втягиваться, втяги¬
ваться и словно обрушиваются на центральную часть звезды,
образуя сверхплотное раскаленное тело. Теоретики убеждены,
что при гравитационном коллапсе тоже должно выделяться ко¬
лоссальное количество энергии. Такая звезда некоторое время
может наблюдаться, как квазар.
280
Мы очень коротко рассказали о квазарах и не упомянули о
некоторых сверхновых открытиях в астрономии. Почему? Сверх¬
новые открытия интересны, но к ним следует относиться с осто¬
рожностью. Каждый год приносит нам новое. Мало регистриро¬
вать в своей памяти разрозненные сведения, потому что осколки
знаний не составляют науку, нужно учиться думать и обобщать.
ПУЛЬСАРЫ И ЕЩЕ БОЛЕЕ
УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЗВЕЗДЫ
В 1937 году в журнале «Доклады Академии наук СССР» по¬
явилась короткая статья: «Об источниках звездной энергии».
Принадлежала она перу совсем молодого тогда советского фи¬
зика-теоретика Льва Давидовича Ландау. Он выдвинул удиви¬
тельную гипотезу о возможности существования в природе но¬
вого, неизвестного науке состояния вещества. Ландау назвал
его «нейтронным» состоянием и полагал, что встречаться оно
может в недрах звезд.
Вспомним, что такое нейтрон. Элементарная, электриче¬
ски нейтральная частица, входящая вместе с протонами в со¬
став всех атомных ядер. Нейтрон — исключительно важная ча¬
стица. Из-за отсутствия электрического заряда нейтроны спо¬
собны проникать глубоко в атомные ядра и способствовать ядер-
ным реакциям. Именно благодаря «обстрелу» атомных ядер урана
нейтронами происходит деление ядер, обеспечиваются цепные
ядерные реакции в ядерных реакторах атомных электростанций,
получают искусственные радиоактивные изотопы.
У нейтрона сегодня масса профессий, и он толково и на¬
дежно работает на человека.
Правда, в обычных условиях нейтрон неустойчив. Время жиз¬
ни его составляет минут пятнадцать, по истечении которых ней¬
трон стремится распасться:
НЕЙТРОН -» ПРОТОН + ЭЛЕКТРОН + НЕЙТРИНО
Но каковы же должны быть тогда условия для устойчивого
нейтронного состояния вещества, о котором писал Ландау?
И тут мы снова возвращаемся к тому удивительному и траги¬
ческому моменту в жизни звезды, который мы назвали «коллапс».
Если звезда имеет массу, больше чем на 20% превышаю¬
щую солнечную, то ее коллапс происходит иначе, чем при об¬
281
разовании белых карликов. Под действием огромного давления
электроны начнут сливаться с протонами. Если учесть еще вез¬
десущие нейтрино, то мы получим обратную реакцию:
ПРОТОН + ЭЛЕКТРОН + НЕЙТРИНО -> НЕЙТРОН
(Правда, нейтрино в обеих реакциях отличаются друг от друга, но
не это главное.) Важно, что образовавшиеся нейтроны в условиях
чудовищной плотности не распадаются, а существуют устойчиво. А
чем больше образуется нейтронов, тем меньше в плазме остается элек¬
тронов. Уменьшаются силы отталкивания в веществе, или, как гово¬
рят астрофизики, «электронное давление падает». Коллапс ускоря¬
ется. Теперь уже ни повышение внутренней температуры, ни увели¬
чение внутреннего давления под действием сжатия звезды не в состо¬
янии остановить процесс. Он нарастает как лавина. Огромный рас¬
каленный газовый шар неудержимо сжимается в маленький комок
невероятно плотного «нейтронного» вещества. Примерно так, как
если бы тюк рыхлой ваты прокатали и сплющили на могучем прессе
до размеров булавочной головки.
Чтобы лучше понять сам процесс такого явления, давайте
вспомним строение вещества. Все, что нас окружает, состоит
из атомов. Каждый атом — это ядро, имеющее положительный
электрический заряд, вокруг которого на некотором расстоя¬
нии обращаются электроны.
Если представить себе атомное ядро размером с теннисный
мяч, то оболочка самого близкого к ядру электрона окажется
удаленной от его центра на добрых четыре тысячи метров. Пред¬
ставляете, какая «пустота» царствует там, где атомное ядро ок¬
ружают десятки электронов?
В обычных условиях в веще¬
стве атомы располагаются «да¬
леко» (с атомной точки зрения)
друг от друга, чтобы не дефор¬
мировались внешние электрон¬
ные оболочки. Даже ионизиро¬
ванные атомы — ионы — не мо¬
гут быть «упакованы» более
плотно, потому что электриче¬
ские заряды одинакового знака
препятствуют их сближению.
Так выглядят туманности, Лишь чудовищному давлению
названные планетарными удается смять электронные обо¬
282
лочки и даже вдавить электроны в атомные ядра... Вот тогда-то
вместо «пухлого» атома и появляется крохотная частица с та¬
кой же примерно массой, как у атома, и абсолютно нейтраль¬
ная электрически — нейтрон!
Что может помешать нейтронам «упаковаться плотнее» и за¬
нять объем в миллионы раз меньший?.. Ничто! Для наглядности
приведем такой пример: если бы все вещество, составляющее на¬
шу Землю, перевести в нейтронное состояние, то получится шар
диаметром... 150 метров. Но крошечный кусочек этого шара раз¬
мером с булавочную головку будет весить сотни тысяч тонн.
Впрочем, не обязательно вся звезда должна состоять из нейт¬
ронов. Американский астрофизик Цвикки считает, что в цент¬
ральных областях многих звезд существуют блуждающие нейтрон¬
ные ядра. Цвикки назвал их по имени легендарных духов, живу¬
щих в подземельях, «гоблинами». Когда такой «гоблин» выбира¬
ется на поверхность звезды, он распадается, создавая эффект боль¬
шего или меньшего взрыва. Но лишь глобальный, всеобщий кол¬
лапс теоретически приводит к образованию полностью нейтрон¬
ных звезд. Коллапс сопровождается выделением огромной энер¬
гии. Вы помните, мы говорили о взрывах новых и сверхновых
звезд, когда за время вспышки, длящейся два-три месяца, звезда
выделяет столько же энергии, сколько Солнце за 10 миллионов
лет. Ну-ка, поделите сами 10 миллионов лет на два месяца...
Нейтронные звезды! Предсказанные теоретически в 1937 го¬
ду, они долгие годы оставались невидимыми для астрономов. Это
и понятно. Согласно расчетам, после коллапса масса нейтрон¬
ной звезды должна быть немногим меньше солнечной, а радиус...
радиус при этом не превысит 20—30 километров. Такая звезда,
нет, ее уже, пожалуй, и нельзя назвать этим именем, и вы сейчас
поймете почему, — такое образование по своей структуре больше
всего похоже на гигантское... атомное ядро! Гигантское, потому
что объем нейтронного чудовища примерно в 1055 раз больше объ¬
ема обычного атомного ядра. У шара диаметром в десять—пят¬
надцать километров оказывается поле притяжения звезды, спо¬
собное удержать возле себя планетную систему. Силы тяготения
настолько сконцентрированы возле нейтронной звезды, что иск¬
ривляют даже лучи света от других звезд. Значит, нейтронная звезда
играет как бы роль гравитационной космической линзы, фокуси¬
рующей проходящие мимо световые лучи.
Уже открыто более пятидесяти пульсаров на небе Земли.
Астрофизики и физики-теоретики заняты исследованием воз¬
можных физических процессов в веществе, находящемся в столь
283
удивительном состоянии. Не исключено, что и мы с вами ста¬
нем свидетелями новых открытий.
Но попытаемся представить себе развитие коллапса массив¬
ной звезды дальше. Предположим, что ее масса оказалась на¬
столько большой, что процесс не остановился на «развале» атом¬
ных ядер, на образовании нейтронной звезды... Процесс идет
дальше! Сжатие продолжается.
Нейтроны, стиснутые полем гравитации, начинают превращаться
в еще более плотные и тяжелые частицы — гипероны. В недрах ней¬
тронной звезды зарождается гиперонное ядро. Небесное тело еще
больше съеживается, уменьшая свой радиус. Теперь уже перед нами
совсем небольшой ком сверхпланетной материи с массой звезды, а
следовательно, и полем тяготения той же звезды...
Но если маленький комок вещества обладает полем притя¬
жения огромной звезды, способной удержать возле себя целую
планетную систему, то и плотность такого поля тяготения дол¬
жна быть чрезвычайно большой. Сквозь мощный барьер грави¬
тации сжавшейся звезды все труднее становится пробиваться
даже излучению, даже световым лучам. Мощное поле тяготе¬
ния заворачивает их и возвращает к поверхности. И наконец,
когда радиус коллапсирующего тела достигает критической ве¬
личины (его называют «гравитационным радиусом»), звезда на¬
всегда исчезает из поля зрения внешнего наблюдателя, как бы
«гаснет». Лишь неизменное поле тяготения предупреждает о том,
что здесь, в центре черной ловушки Вселенной, находится «гра¬
витационная могила» сколлапсировавшей звезды — «черная дыра».
Чтобы вы могли себе представить более наглядно этот про¬
цесс, скажу, что, для того чтобы радиус нашей Земли сравнял¬
ся с гравитационным радиусом, все вещество нашей планеты
пришлось бы сжать до размеров шарика для пинг-понга... А
гравитационный радиус Солнца — примерно в один километр!..
В 1996 году немецкие астрономы из Института космичес¬
кой физики Макса Планка, изучая траектории тридцати девяти
звезд, находящихся в поле тяготения невидимого, но чрезвы¬
чайно массивного объекта, пришли к выводу, что он представ¬
ляет собой «черную дыру» с массой, примерно в два с полови¬
ной миллиона раз превышающей массу Солнца. Предполагае¬
мый небесный объект находится в центре нашей Галактики.
шретпъя
В которой читатель прощается с миром звезд и устремляется в
такие просторы, что у автора захватывает дух и он спешит
остановить повествование на самом «пороге бесконечности»
ЗВЕЗДА-ОДИНОЧКА И ДРУГИЕ
с
кУ олнечное семейство обширно и очень разнообразно. Мы
уже говорили о планетах и их спутниках, о кометах, астероидах
и метеорах, о пыли в межпланетном пространстве. И все-таки
наше светило очень одиноко. Ближайшая к нему звезда-соседка
удалена на расстояние, которое свет пролетает за 4,3 года. Не¬
вероятная даль! До следующей за нею звезды Барнарда — 6 све¬
товых лет, а до яркого Сириуса — 8,7 световых года.
На таких огромных расстояниях силы тяготения ослабевают на¬
столько, что Солнце вполне можно считать звездой-одиночкой.
До начала XIX века главным предметом изучения астроно¬
мии являлись планеты. Звезды были всего лишь неподвижным
фоном, на котором разыгрывались небесные мистерии. Конеч¬
но, это вовсе не значит, что им не уделялось никакого внима¬
ния. Отнюдь! Многочисленные наблюдатели заботливо изме¬
ряли координаты далеких светил, заносили результаты в ката¬
логи, но... Вся эта работа производилась только для того, что¬
бы как можно точнее установить движение Луны и планет.
Совсем иным стало отношение к звездам после того, как
удалось установить схожесть их с Солнцем. Звезды-солнца! Но
солнца, вовсе не повторяющие слепо модель нашего «светиль¬
ника мира». Между ними сразу открылись большие различия.
Еще в середине XVII века, сразу после постройки первых
телескопов, обнаружилось любопытное явление. Некоторые
звезды, ничем не отличающиеся от других при наблюдениях не¬
вооруженным глазом, в окуляре телескопа распадались на па¬
ры. Причем часто они не только различались по яркости, но и
не совпадали по цвету. Это было неожиданно и странно. Люди
285
задавали себе вопрос: «Для чего Творец или природа могли со¬
здать систему из нескольких светил? Ведь звезды существуют
только для того, чтобы, сотревая планеты, беречь жизнь».
Однако если представить себе движение планеты в поле при¬
тяжения двух звезд, картина получается безотрадной. Орбита
такой планеты неустойчива. То вокруг одного светила кружит¬
ся злосчастный сателлит, то вокруг другого. Мало того — цвет
дня и ночи представляет собой невообразимую цветную пута¬
ницу. При подобных перескоках на поверхности планеты долж¬
ны происходить ужасные катаклизмы. Землетрясения, навод¬
нения, ураганы. А изменение силы тяжести, температуры и
радиации сделало бы жизнь там вообще невыносимой.
Астрономы заинтересовались и другим вопросом: двигаются
ли двойные звезды относительно друг друга? Ответ помог бы
выяснить, годится ли закон тяготения Ньютона, выведенный
для Солнечной системы, также и для других далеких миров?
Ведь согласно этому закону два взаимопритягивающихся тела
должны кружиться по эллиптическим орбитам вокруг общего
центра тяжести. Иначе такая система будет неустойчива и ее
ждет катастрофа.
В 1784 году неутомимый Уильям Гершель составил каталог
примерно из семисот сложных звездных систем. А в 1803 году,
сравнив свои наблюдения с наблюдениями, произведенными
раньше, он уверенно заявил: «Да, двойные звезды обладают ор¬
битальным движением».
Изучение двойных звезд привлекло астрономов многих стран.
К 1850 году были вычислены орбиты едва ли для двадцати
пар звезд. Но скоро их число выросло в тысячи раз. Сегодня в
каталоги занесено около 40 000 визуально-двойных звезд. Та¬
кое название присвоено звездам, двойственность которых мо¬
жет быть замечена либо невооруженным глазом (что очень ре¬
дко), либо в телескоп. В этой работе ведущая роль принадле¬
жала и принадлежит пулковским астрономам.
Среди зарегистрированных пар встречаются любопытные об¬
разцы. Очень интересной оказалась звезда кси Большой Мед¬
ведицы, спрятавшаяся под Ковшом по направлению к созвез¬
дию Малого Льва. Это первая двойная звезда, для которой бы¬
ла точно вычислена и построена орбита обращения. А потом с
помощью спектрального анализа было обнаружено, что каждая
из них — кси А и кси В — также, в свою очередь, распадается
на близко расположенные пары. Причем если система кси А
обращалась вокруг своего центра тяжести за вполне солидное
286
время (в 669 земных дней), то па¬
ра, составляющая систему кси В,
вертелась друг относительно дру¬
га с периодом всего в четверо су¬
ток. Трудно даже представить се¬
бе этот бешеный вихрь, имея в
виду размеры светил...
В 1889 году директор Гарвар¬
дской обсерватории (США) Эду¬
ард Чарлз Пиккеринг, рассматри-
Двойная звезда из созвездия
Большой Медведицы
вая многочисленные фотографии спектра двойной звезды дзе¬
ты созвездия Большой Медведицы, имеющей собственное имя
Мицар, заметил странное явление. На некоторых фотографи¬
ях линии спектра одной из звезд — Мицар А — оказались двой¬
ными. Решив проверить это обстоятельство и в случае, если
фотографии испорчены, выкинуть их из архива, Пиккеринг на¬
ткнулся на еще более непонятное явление. Линии спектра дей¬
ствительно раздваивались, но раздваивались не всегда, а пе¬
риодически: каждые десять с четвертью дней. «Не значит ли
это, — подумал профессор, — что тут две звезды?» Так оно и
оказалось. Мицар А состоял из тесной пары, которую можно
различить только по смещению линий спектра. Судя по рас¬
щеплению этих линий, звезды облетали общий центр тяжести
всего за двадцать с половиной земных суток!
Звезды, действенность которых может быть обнаружена лишь
по периодическим изменениям в спектре, называются спект¬
рально-двойными.
Близко расположенные друг к другу звезды могут под влия¬
нием взаимного притяжения даже менять свою форму. Так слу¬
чилось со звездой W Большой Медведицы. Никакими спосо¬
бами не удавалось астрономам разделить эту звезду на пару.
Между тем она все время странно подмигивала, меняя свой
видимый блеск. И постепенно астрофизики пришли к удиви¬
тельному выводу: так могут вести себя только две одинаковых
звезды, настолько близко расположенные друг к другу, что под
влиянием собственных полей притяжения их газовые шары вы¬
тянулись и стали похожими на дыни. Обращаясь вокруг центра
тяжести, эта странная система каждые восемь часов поворачи¬
вается к земному наблюдателю одним из своих острых концов.
При этом одна звезда на время затмевает другую и количество
света, летящего в нашу сторону, уменьшается. Тогда-то нам и
кажется, что звезда мигает. Такой большой скорости враще¬
287
ния пока еще не найдено ни у одного другого светила нашего
неба.
Звезды, заслоняющие периодически друг друга от земного
наблюдателя, называют затменно-двойными. Сегодня их уже
набралось около 2800! У некоторых из них обнаружены вращаю¬
щиеся газовые кольца, которые окружают либо главную звезду
пары, либо оба светила вместе. Встречаются и двойные звез¬
ды, имеющие невидимый спутник малой массы. Исследовать
такие системы можно пока лишь теоретически.
Вообще в мире звезд много необычного. Возьмите, к при¬
меру, нашу соседку — альфу Центавра. Эта звезда — почти
двойник нашего светила. Масса ее всего на десять процентов
выше солнечной. Но не зря говорится, что природа никогда не
повторяет себя дважды. Альфа Центавра — тройная звезда: яр¬
кое желтое центральное светило, ничем не уступающее наше¬
му; оранжевый спутник, менее яркий и не такой горячий; и
тусклое красное светило, похожее на предзакатное солнце в жар¬
кий и пыльный день земного лета.
Таким образом, если в этой системе есть и планеты (а такая
возможность имеет довольно большую вероятность) и если на
планетах альфы Центавра существует жизнь, то в их небе пыла¬
ют сразу три разноцветных солнца. Яркий и светлый земной
день сменяется там оранжевым вечером, который в свою оче¬
редь уступает место багровой ночи... С земной точки зрения
обстановка не особенно уютная.
ЗВЕЗДНЫЕ «ЯСЛИ» И «ДЕТСКИЕ САДЫ»
Даже в небольшой телескоп на темном небе нетрудно заме¬
тить скопления, содержащие до тысячи светил. Форма их не¬
определенна, но члены группировки имеют строго определен¬
ный состав.
Примером рассеянного скопления является группа звезд в
созвездии Тельца. Называют ее обычно Плеядами. Плеяды с дав¬
них времен приковывали к себе внимание наблюдателей, играя
важную роль в хозяйственной жизни народов. Древние греки на¬
чинали полевые работы в пору, когда Плеяды подымались на не¬
бо перед восходом солнца. В Древнеримской империи их так и
называли — Вергилиями, то есть весенними светилами.
В «Сельских поэмах» — Георгиках — поэт Вергилий связы¬
вает с Плеядами время медосбора.
288
Рассеянное скопление —
Плеяды, состоящее
из молодых звезд
Дважды готовый припас вынимают, в год два раза сборы:
Только покажет свой лик Плеяда Тайгета прекрасный
Из-за земли, Океан ногой попирая с презреньем;
Также в срок, как она, избегая от Рыб водянистых,
Став грустна, с небес нисходит в зимние волны.
Мореплаватели терпеливо поджидали появления Плеяд из-
за горизонта, чтобы, отправляясь в путь на восток, не потерять
дорогу.
С утреннего появления Плеяд начинали древние народы счет
лету, а зиму отмечали с момента их восхода по вечерам. Так до
установления длины солнечного года Плеяды помогали челове¬
ку отмечать рубежи лета и зимы.
Человек с обычным зрением насчитает в группе шесть звезд.
Но есть основания полагать, что в древности их видели семь. В
мифологической литературе указывается семь имен дочерей Атла¬
са — семь Плеяд: Альциона, Астеропа, Майя, Меропа, Тайге¬
та, Целена и Электра. В Древней Руси называли это скопле¬
ние Стожарами, что означало сто огней. Сейчас есть фотогра¬
фии, на которых можно различить многие сотни звезд разной
величины, относящиеся к Плея¬
дам. Кроме того, в скопление
входят пылевые туманности и га¬
зовые облака. Все звезды Плеяд
относятся только к главной после¬
довательности диаграммы Герцш-
прунга — Рессела. Среди них нет
ни одного красного или желтого
сверхгиганта, нет красных и жел¬
тых гигантов, нет субкарликов.
Есть несколько голубых сверхги¬
гантов, находящихся в начале вет¬
ви диаграммы, затем следуют бе¬
лые гиганты, желтые и красные
карлики. Значит, делаем мы вы¬
вод, рассеянное скопление Плеяд
состоит из молодых родственных
звезд одного племени.
В созвездии Тельца есть еще
одно рассеянное скопление — Ги-
ады, получившее свое название от
греческого выражения «мочить
дождем». Дело в том, что появ-
289
ление Гиад из-за горизонта утром перед восходом солнца сов¬
падало с началом периода дождей. Во всяком случае, астроло¬
ги, занимавшиеся предсказаниями погоды, считали их мокры¬
ми звездами, предвещающими сырость.
В созвездии Рака между звездами четвертой величины дельта
и гамма — тоже можно заметить скопление, называемое Ясля¬
ми. Римский историк Плиний Старший писал: «В знаке Рака
есть две малые звезды, называемые Ослятами. Между ними —
маленькое облачко, которое называют Яслями». Арабы имено¬
вали это скопление Вязанкой Сена, которую вешают на шею
осла. В древней «метеорологии» Ясли тоже заведовали дождем.
Стоило им затуманиться или исчезнуть с небосклона, как зем¬
ледельцы спешили убрать сено, вывезти снопы с поля...
К заметным рассеянным скоплениям относится и созвез¬
дие, носящее название Волосы Вероники. С ним тоже связы¬
вают одну из древних легенд.
В 245 году до нашей эры дочь египетского царя Птолемея
Филадельфа красавица Вероника вышла замуж за Птолемея
Эвергета. Но не успели отзвучать свадебные трубы, как моло¬
дому мужу пришлось встать во главе войска и отправиться на¬
встречу сирийскому царю Селевку, вторгшемуся в пределы Егип¬
та. Безутешная Вероника дала обет Венере принести в жертву
свои роскошные волосы, если богиня поможет возвратиться ее
супругу победителем. Жертва была значительная, потому что
волосы царицы, как шелковое покрывало, струились от затыл¬
ка до самого пола. И вот гонцы приносят радостную весть:
«Победа одержана! Эвергет возвращается!» В ту же ночь пошла
Вероника в храм Венеры и отрезала свои кудри у подножия
алтаря. А утром, когда египетское войско вступило вместе с
царем в ворота столицы Александрии, запыхавшийся жрец со¬
общил, что дар молодой царицы из храма украден. Эвергет при¬
шел в ярость. Вероника — в отчаяние. И тогда мудрый при¬
дворный астроном Конон указал супругам на рой блестящих
звездочек, заявив, что все они только что появились на небо¬
склоне. «Несомненно, — продолжал Конон, — что это и есть
дар царицы, перенесенный самой Венерой на небо».
Сегодня уже более восьмисот рассеянных скоплений занесены
в каталоги. Всего же в нашей звездной системе — Галактике —
как предполагают астрономы, их не менее тридцати тысяч. Все
они располагаются очень близко к области симметрии Галактики
и составляют тонкий слой внутри нашей звездной системы. Не
290
Шаровое звездное скопление
Омега из созвездия Центавра
исключено, что это связано с их еди¬
ным происхождением.
Более крупными объединениями
являются так называемые шаровые
звездные скопления. Они содержат
от сотен тысяч до миллиона звезд.
При этом в центре скопления звезды
располагаются так тесно, что слива¬
ются своим сиянием, а к перифе¬
рии — все более и более разрежен¬
но. Одно из таких скоплений — оме¬
гу из созвездия Центавра — вы ви¬
дите. Это очень плотная система, аб¬
солютно непохожая на рассеянное
скопление ни внешним видом, ни
составом звездного населения. В
шаровых скоплениях вовсе нет бело¬
голубых сверхгигантов и, наоборот, есть множество желтых и
красных гигантов и сверхгигантов, не встречающихся в рас¬
сеянных скоплениях.
Немало в этих плотных образованиях встречается и перемен¬
ных звезд, быстро-быстро меняющих свой блеск. А вот газовых
и пылевых облаков почти нет. К нашим дням астрономы обна¬
ружили уже больше сотни шаровых скоплений, которые все вме¬
сте образуют систему сферической формы, центр которой при¬
мерно совпадает с центром Галактики.
В 1947 году советский астроном В. А. Амбарцумян обнару¬
жил, что наиболее горячие звезды-гиганты спектральных клас¬
сов О, ВО, В1 и В2 располагаются не поодиночке, а как бы
гнездами. Он назвал эти гнезда О-ассоциациями. Огромное
количество энергии, которое излучают горячие звезды, указы¬
вает на молодость О-ассоциаций. Их возраст — каких-нибудь
несколько миллионов лет.
Ассоциации занимают огромные области в десятки и сотни
парсек. Взаимное притяжение между членами ассоциаций не¬
значительно, и горячим гигантам требуется всего несколько со¬
тен тысяч или миллионов лет, чтобы уйти из группы. Это еще
один факт, подтверждающий молодость подобных образований.
Будь они старше — давным-давно рассеялись бы ассоциации в
разные стороны. В центре таких групп часто можно видеть двой¬
ные и кратные звезды, а то и целые звездные скопления. Су¬
ществует предположение, что все светила, входящие в подо¬
291
бные ассоциации, имеют общее происхождение. А их неболь¬
шой возраст позволяет сделать важный вывод о том, что про¬
цесс звездообразования происходит в них и в наши дни. Зна¬
чит, Галактика не сотворилась однажды раз и навсегда, как го¬
ворили библейские легенды. Значит, это развивающаяся сис¬
тема, имеющая и прошлое, и будущее. Таким образом, звезд¬
ные скопления и ассоциации — это подлинные «детские сады»
и «ясли» для «звезд-малолеток».
Невольно возникает вопрос: как же рождаются звезды? Это
очень важная и интересная проблема. Но давайте наберемся
терпения и отложим ее на то время, когда накопим немного
больший запас сведений о разнообразии звездного населения.
ЗВЕЗДНЫЕ АРХИПЕЛАГИ
Вы помните, что Уильям Гершель построил модель Галак¬
тики, напоминающую двояковыпуклую линзу.
Наше Солнце находится почти точно в средней плоскости
Галактики и удалено примерно на 8000 парсек от ее центра. Пол¬
ный же радиус Галактики можно считать равным 13 000 парсек.
Так что мы в полном смысле периферийные жители Галакти¬
ки. В состав нашего звездного архипелага входит более ста
миллиардов звезд. И все они вращаются вокруг единого галак¬
тического центра. Нашему светилу для завершения полного обо¬
рота по своей орбите нужно примерно 180 миллионов лет. А
ведь движется Солнце совсем не так уж медленно — 250 км/сек.
Во времена Гершеля предполагалось, что все звезды Все¬
ленной собраны в единую систему — Галактику. Дальше шла
бесконечная пустота. Для подтверждения или опровержения
этого мнения нужно было либо взглянуть на наш звездный ар¬
хипелаг со стороны, чтобы убедиться в его единственности, либо
отыскать еще такие же системы в бесконечной пустоте.
История открытия других звездных систем имеет весьма поч¬
тенный возраст. Началась она со знаменитой туманности Андро¬
меды.
Давным-давно, почти девятьсот лет назад, арабский астро¬
ном Суфи написал в своем манускрипте, что в темные ночи
возле неяркой звезды, расположенной на сгибе левой руки кра¬
савицы Андромеды, можно заметить постоянное туманное пят¬
нышко. С тех пор прошли шесть долгих столетий, прежде чем
на этот объект обратили внимание и в Европе. Сделал это ас-
292
Вид Галактики с ребра
троном Симон Мари¬
ус — современник Га¬
лилея, одним из пер¬
вых подхвативший
идею исследований
неба с помощью зри¬
тельных труб. Вот что
он пишет о своих впе¬
чатлениях: «Яркость ее
(туманности) возра¬
стает по мере прибли¬
жения к середине.
Она походит на за¬
жженную свечу, если
на нее смотреть через прозрачную роговую пластинку. Я нахо¬
жу также, что она походит на комету 1586 года. Но является ли
она ею в действительности, решать я не берусь, хотя Тихо Бра¬
ге, старательно описавший положение соседней с нею звезды,
не упоминает о ней».
Пятно в созвездии Андромеды — единственное, которое мож¬
но наблюдать невооруженным глазом. И лишь с изобретением
телескопа количество подобных «пятнышек» на небе возросло
настолько, что наблюдатель комет Мессье, как вы помните,
включил их даже в свой каталог, ошибочно считая туманности
«косматыми объектами», как тогда называли кометы. Много
вечеров посвятил изучению туманного пятна Андромеды аст¬
роном Эдмунд Галлей. Но так и не решил, что это — жидкость,
или газ, или скопление далеких звезд. «Какая-то светлая среда,
сияющая собственным светом», — писал он в своих заметках.
Нельзя сказать, чтобы это определение королевского астроно¬
ма отличалось большой конкретностью.
Спор о природе туманности Андромеды, в наше время ее
чаще обозначают индексом М31, вспыхивал неоднократно, но
за неимением точных данных снова угасал. Что поделаешь, ес¬
ли даже в приличный телескоп можно заметить лишь линзооб¬
разное спиральное туманное пятнышко с двумя маленькими
спутниками — эллиптическими галактиками. Сторонники га¬
зовой природы туманностей были смущены тем, что спектр М31
сплошной, то есть такой, каким он должен быть у звезд. В то
же время сторонники звездной природы туманности никак не
могли выделить из нее хотя бы одну звезду. Так продолжалось
до тех пор, пока в 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл
293
М31 — так специалисты
называют знаменитую
галактику Андромеды
с помощью самого большого в то
время 2,5-метрового телескопа не
разглядел наконец в туманности от¬
дельные звезды. Фотографии, сде¬
ланные Хабблом, разошлись по об¬
серваториям всего мира. Впервые ас¬
трономы увидели звездную систему —
галактику с миллиардами звезд, сре¬
ди которых могли быть и такие солн¬
ца, как наше, с такими же планета¬
ми.
Двадцать лет спустя астроном
Вальтер Бааде, используя только что
введенный в строй 5-метровый те¬
лескоп обсерватории Маунт-Пало-
мар, рассмотрел звезды еще в не¬
скольких туманностях. Отныне со¬
мнений в том, что наш звездный ар¬
хипелаг не единственный во Вселен¬
ной, больше не оставалось.
Подобные туманности стали на¬
зывать галактиками, с целью подчеркнуть их звездный состав. А
чтобы не путать название с нашей Галактикой, пишут слово с
маленькой буквы.
С открытием других галактик горизонты астрономии неверо¬
ятно раздвинулись. Миллионы туманных объектов в разных угол¬
ках неба оказались звездными системами, удаленными на такие
расстояния, которые даже свет преодолевает за сотни тысяч,
миллионы и миллиарды лет. В астрономии началась новая
эпоха — эпоха внегалактической астрономии.
Открыв новый огромный и хаотичный мир звездных сис¬
тем, астрономы почувствовали необходимость его упорядочить.
Скоро обнаружилось, что далекие галактики тоже не кое-как
рассеяны по пространству Вселенной. В одном месте их ока¬
зывалось больше, в другом — меньше... Эдвин Хаббл первым
разделил все наблюдаемые галактики сначала на два основных
типа: эллиптические — Ей спиральные — S.
Эллиптическими сначала считались большинство галактик.
Выглядят они как туманное удлиненное облачко, яркость кото¬
рого падает от центра к краям. Это очень далекие от нас звез¬
дные архипелаги. Далекие уже не от Солнца, а от всей Галак¬
тики, от нашей звездной системы.
294
Спиральные галак¬
тики состоят из раз¬
личного числа более
или менее ярких спи¬
ралевидных ветвей и
очень живописны. В
них много темной ма¬
терии и светлых газо¬
вых туманностей. К
галактикам такого ти¬
па относится наша си¬
стема и знаменитая
М31 в созвездии Анд¬
ромеды.
Хаббл разделил
спиральные галактики Вид Галактики в плане
на два подтипа: нор¬
мальные и пересеченные. Каждая из таких галактик, считал
он, имеет в центре ядро или «линзу», которые, в свою очередь,
напоминают эллиптическую галактику. Не исключено, что пер¬
вый тип — более ранний, который, развиваясь, превращается во
второй. Гипотеза развития галактик имеет много сторонников.
Смущает лишь то, что самой природе классификация чужда. Она
не заботится о наведении среди своих явлений строгого порядка с
человеческой точки зрения. И чтобы люди тоже не забывали об
этом, не скупится на сюрпризы, которые никак не влезают в со¬
зданную людьми схему. Тогда приходится либо эту схему ломать,
либо пристраивать к ней добавки до тех пор, пока она сама не
развалится под тяжестью таких пристроек. Однако горевать по
этом поводу не стоит, потому что такая непрерывная перестройка
взглядов и называется прогрессом.
Уже после создания классификации Хаббл обнаружил вдруг
немало галактик совсем неправильной формы. Они не подхо¬
дили ни к классу Е, ни к классу S. Нет, не сумел Хаббл найти
им место в своей схеме. Так и остались клочковатые хлопья
светящегося тумана, распадающиеся в телескопе на хаотиче¬
ское скопление звезд, самостоятельным третьим классом J-га¬
лактик неправильной формы. Представителями их являются зна¬
менитые Магеллановы Облака, о которых вы наверняка немало
читали в научно-фантастических книжках. А несколько позже
были открыты и сфероидальные галактики —- карлики, кою
рым вообще не могло быть места в классификации ХаЬЬил.
295
Богатство форм звездных систем не укладывается в создан¬
ную схему. Однако новую классификацию выработать нелег¬
ко. Да и неизвестно, нужна ли она в конечном итоге. Совет¬
ский астроном Б. А. Воронцов-Вельяминов пришел к мысли,
что вообще каждую галактику следует описывать индивидуаль¬
но, без какой бы то ни было классификации.
Из сказанного выше внимательный читатель может сделать
один весьма важный вывод: все небесные тела стремятся объ¬
единяться в системы. Луна с Землей образуют систему из двух
тел. Юпитер со своими двенадцатью спутниками образует сис¬
тему более богатую. А в систему Солнца входят не только пла¬
неты и их спутники, но и астероиды, метеоры, кометы, меж¬
планетные пыль и газ.
Звезды также составляют различные системы: двойные, трой¬
ные, кратные. Более крупными коллективами являются рассе¬
янные звездные скопления: от десятков и сотен — до тысячи и
двух тысяч звезд. Еще более крупными объединениями явля¬
ются шаровые звездные скопления, насчитывающие иногда бо¬
лее миллиона звезд. Еще один тип звездного содружества —
ассоциации молодых, горячих звезд. Все эти содружества вхо¬
дят в состав гигантской звездной системы, носящей название
галактики и содержащей более ста миллиардов членов.
Наша Галактика окружена шестнадцатью соседями — тоже га¬
лактиками, образующими довольно тесную группу — Местную
систему. Астрономы полагают: есть основания считать, что все до
сих пор открытые семнадцать членов Местной системы связаны
не только какими-то физическими законами, общими для всей
труппы, но и общим происхождением. Наблюдая миллионы га¬
лактик, разбросанных почти во всех уголках неба, астрономы за¬
метили, что галактики также объединяются в скопления. А нель¬
зя ли в таком случае по аналогии со звездами предположить, что
и скопления галактик объединяются в некую сверхсистему?
В 1953 году французский астроном Вокулер высказал мне¬
ние, что наиболее яркие (до 12-й видимой звездной величины),
то есть ближайшие к нам галактики, определенно концентриру¬
ются, объединяясь в колоссальную сплюснутую систему, которую
он и назвал сверхсистемой галактик. Однако Б. А Воронцов-
Вельяминов обнаружил, что не все наблюдаемые галактики вхо¬
дят в эту — «систему систем». Значит, это еще не весь обозри¬
мый человеком мир, не Метагалактика. Астроном Вокулер да¬
же как будто обнаружил направление, в котором далекие га¬
лактики концентрируются гуще, что напоминает «галактиче¬
296
ский» Млечный Путь. Если это действительно так, тогда «сис¬
тема систем» должна своим строением напоминать Галактику...
Однако пока это предположение не разделяется большинством
астрономов. Потому что, согласно законам диалектики, коли¬
чественное изменение должно неизбежно сопровождаться ка¬
чественными скачками. Так, если первой системой считать пла¬
нетную — с одним солнцем в центре, то следующая за ней
система второго порядка — галактика — состоит уже из милли¬
ардов солнц. Причем в центре ее, в ядре, происходят пока не¬
известные нам титанические процессы. Сверхсистема третьего
порядка должна тоже не просто объединять галактики, но и
иметь какое-то качественное отличие.
РОЖДЕНИЕ СОЛНЦ
«Вот так-так! — воскликнет читатель, прочитав последний
заголовок книжки. — Вместо того чтобы начать с рождения
светил, мы этим интереснейшим и, наверное, грандиозным ак¬
том заканчиваем?..» Поступок сей не случаен. Несмотря на то
что специалисты разных профессий, за последние годы особен¬
но, узнали очень многое о мире звезд, несмотря на то что рабо¬
ты физиков-теоретиков и физиков-экспериментаторов обеща¬
ют в недалеком будущем «зажечь звезды» на Земле, проблема
рождения солнц еще очень далека от своего окончательного ре¬
шения. Здесь еще непочатый край работы...
Раздел астрономии, занимающийся вопросами происхож¬
дения и развития небесных тел, называется космогонией. Де¬
лится она на две части: планетную космогонию, которая изуча¬
ет происхождение тел Солнечной системы, и звездную космо¬
гонию, интересующуюся происхождением звезд.
У планетной космогонии большая история. В ее архиве мно¬
жество самых разных гипотез, выдвинутых специалистами на ос¬
новании передовых идей своего времени. Звездами люди стали
интересоваться сравнительно недавно.
Каждая гипотеза, выдвинутая на определенном этапе раз¬
вития, является ступенькой к познанию истины. Сегодня мно¬
гие астрономы придерживаются концепции конденсации не¬
бесных тел из диффузной материи. Эта гипотеза, хорошо раз¬
работанная как с математической точки зрения, так и подкреп¬
ленная результатами наблюдений, выглядит примерно так.
Известно, что все пространство между звездами заполнено
чрезвычайно разреженным газом и космической пылью. Мно¬
297
гочисленные наблюдения показали, что труппы и скопления
молодых звезд погружены в атмосферу более плотных «облаков»
из космической пыли и газа. Специалисты называют такие об¬
лака «газопылевыми комплексами». Конечно, концентрация
вещества в таких комплексах, хоть в тысячи и даже миллионы
раз более плотная, чем просто в межзвездном пространстве, все
еще далека от наших «земных» масштабов. Все эти космические
«тучи пыли и газа» во много раз реже самого лучшего вакуума,
которого мы с трудом достигаем, откачивая воздух из радиоламп,
телевизионных трубок и ускорителей. И лишь по сравнению с
окружающей «пустотой» это — тучи.
Если внимательно рассмотреть фотографию такого газопы¬
левого комплекса через увеличительное стекло, в его составе
можно заметить неоднородности, похожие на клочья облаков...
А теперь представим себе, что один из таких «клочков» имеет мас¬
су вещества, примерно равную массе нескольких звезд. Под дей¬
ствием сил тяготения облако должно начать сжиматься. Сначала
медленное сжатие испытывает вся масса облака. В нем появля¬
ются отдельные сгущения, разрежения. Через некоторое время,
когда плотность сгущений несколько увеличится, какие-то из них
получают возможность к самостоятельному сжатию.
Начинается процесс группового образования протозвезд.
Протозвездами обычно называются облака сконденсированной
материи, в которых еще не вспыхнул огонь термоядерных реакций.
Протозвезда — это как бы «холодный зародыш» будущей звезды.
Протозвезды сжимаются все быстрее и быстрее. Их темпе¬
ратура начинает расти. Скоро в центре будущей звезды она на¬
столько поднимается, что энергия гравитационного сжатия ста¬
новится равной тепловой энергии, которая нужна для превра¬
щения всей массы пыли и газа протозвезды в плазму. Все
еще прозрачная, как облако, но уже облако раскаленное, про¬
тозвезда начинает светиться. Сначала тускло-тускло, но посте¬
пенно все ярче...
Еще температура в центре невелика. Но в недрах рождаю¬
щегося светила уже происходят бурные события. Протозвезда
как бы «закипает». Раскаленные слои плазмы поднимаются из
центральных областей к поверхности, перемешиваются с более
холодными слоями. Будущая звезда интенсивно разогревает¬
ся. Вот в центре сначала неустойчиво, импульсами, начинают
действовать термоядерные реакции. Протозвезда еще продол¬
жает сжиматься, но это уже конец. Скоро «термояд» начинает
вырабатывать столько энергии, что ее вполне хватает на под¬
298
держание высокой температуры. Протозвезда последний раз
вспыхивает и превращается в звезду обыкновенную.
Вот какая строгая и стройная картина образования звезд да¬
ется сегодня классическим направлением. Почему же это все-
таки гипотеза? Потому что, как пишет академик В. А. Амбар¬
цумян, «мы не знаем пока ни одного случая, когда из диффуз¬
ной материи возникал бы плотный объект...».
Увы, пока ни один астроном, ни один исследователь неба
Земли не может похвастаться тем, что он видел «протозвезду».
Если верить старым гипотезам классического направления,
утверждающим, что наша Галактика возникла очень давно и про¬
цессы звездообразования в ней прекратились, то наша система
должна находиться в состоянии некоторого подвижного равнове¬
сия. Так, например, двойные звезды должны в ней распадаться
на одиночки, а в свою очередь одиночки, сближаясь, должны
образовывать двойные системы. То же можно сказать и о других
кратных системах, состоящих из большего числа светил. При этом
отношение числа двойных звезд к числу звезд-одиночек должно
быть совершенно определенное. На практике же оказалось, что
это число в десятки миллионов раз превосходит «равновесную»
величину. Значит, скорее всего, двойные звезды образовались со¬
вместно. Значит, звезды рождаются не поодиночке, а группами.
В то же время накопились факты, позволившие подвергнул» кри¬
тике классическую гипотезу. В созвездии Персея звездная ассо¬
циация, богатая молодыми сверхгигантами, находится в области,
тде диффузной материи совсем мало. Где же-остатки облака, из
которого должны были образоваться эти звезды?
Сравнивая между собой две ближайшие к нам галактики —
Малое Магелланово Облако и Большое Магелланово облако, —
легко заметить, что в Малом Магеллановом Облаке плотность диф¬
фузной материи гораздо больше. Однако именно Большое Ма¬
гелланово Облако содержит в себе множество молодых ярких звезд.
Обнаружили астрономы-наблюдатели и туманности в виде
колец, которые расширялись, уходя от центральной звезды.
Но ведь с точки зрения концентрации материи в звезды должно
бы происходить как раз наоборот.
Наконец, радиоастрономы отыскали на небе такие объек¬
ты, которые наверняка произошли не раньше, а позже звезд.
Но если туманность родилась позже звезды, то вряд ли она мо¬
жет стать причиной появления последней...
Разрабатывая теорию рождения звезд, академик В. А. Амбар¬
цумян сделал вывод, что «возникновение звезд в Галактике ин¬
299
тенсивно продолжается и поныне... звезды возникают группами
из тел дозвездной природы». Автор новой космогонической ги¬
потезы предположил, что в недрах открытых им молодых ассоциа¬
ций имеются невидимые сверхплотные скопления материи, кото¬
рые он назвал Д-телами. Из них, из этих сверхплотных образова¬
ний, а не из рассеянных туманностей образуются молодые звезды.
При этом протозвезды, или Д-тела, должны иметь совершен¬
но иную природу, чем обычные, известные астрономам небесные
тела и туманности. В них должна заключаться огромная потен¬
циальная энергия. А это возможно, если они находятся в сверх¬
плотном состоянии, приближающемся к плотности атомных ядер...
Гигантские взрывы дробят сверхплотные тела на осколки, кото¬
рые превращаются в звезды или в туманности. Итак, вместо рас¬
сеянного облака диффузной материи — сверхплотные Д-тела.
А вместо спокойного и постепенного образования небесных
тел — гигантские взрывы, распад, дезинтеграция... Новые ги¬
потезы настолько резко противоречат укоренившимся пред¬
ставлениям, что кое-кем из специалистов встречаются с не¬
доверием. Битва идей в астрономии продолжается. Правда,
за последние годы люди открыли в бесконечных просторах
столько неожиданного, связанного со взрывами или остат¬
ками взрывов, что все большее число специалистов склоня¬
ется к тому, что именно взрывные процессы играют главную
роль в происхождении и развитии и звезд и звездных систем.
А теперь давайте, дорогой мой читатель, на минутку остано¬
вимся и оглянемся. Говорят, это очень полезно делать время от
времени... Посмотрите, как мало знал человек еще каких-то двад¬
цать столетий назад об окружающем мире. Невооруженный глаз
видел лишь разнообразные светящиеся точки над головой, не боль¬
ше. И только благодаря силе разума удалось построить модель ми¬
роздания, более или менее точно отражающую действительность.
Люди сконструировали телескопы, в тысячи раз приблизившие к
Земле космические объекты. Освоили другие источники инфор¬
мации: радиоволны и разные лучи из космических глубин, для
восприятия которых природа и не подумала наделить нас рецепто¬
рами-приемниками. Необъятна Вселенная. Но не имеет конца
и человеческая любознательность.
Немало трудностей впереди. Но разве кто говорил вам, что
учиться легко? Учиться интересно! Надо только не стесняться спра¬
шивать, спрашивать и еще много, много раз... спрашивать...
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
Часть первая
НЕБО НЕВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. В которой рассказывается, зачем людям понадобилось
аблюдать звездное небо, а также о том, что знали мальчишки и девчонки,
древние жрецы, маги и прорицатели за много-много лет до нашей эры лучше,
чем мы знаем сегодня
В стране прекрасной Сотне 16
На борту финикийской триремы 22
В школе халдейского мага 26
ГЛАВА ВТОРАЯ. Из которой читатель узнает о том, каким представляли
себе мир древние греки
Фалес Милетский 32
Как древние философы строили Вселенную 34
Аристотель 37
Александрийская школа 40
Рассказ о Гиппархе — величайшем астрономе — и Птолемее — его почи¬
тателе 44
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Повествующая о грустном времени, когда европейцы забыли
о достижениях предков, а также рассказывающая о том, как Азия спасла
Европу от варварства
Забвение 49
В стране Харуна ар-Рашида 54
Европа во мгле 60
Борьба влияний на Руси 65
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Из которой читатель сам может сделать вывод о том,
что, какой бы ни казалась ночь долгой, время зари придет
Время гигантов 69
Смерть фромборкского каноника 74
Тихо Браге и «астрономия без гипотез» 82
ГЛАВА ПЯТАЯ. В которой повествуется о великом мужестве борцов за истину
В огне борьбы 91
Иоганн Кеплер 95
Законы Кеплера 100
301
Часть вторая
ТЕЛЕСКОПЫ ШТУРМУЮТ НЕБО
ГЛАВА ПЕРВАЯ. В которой рассказывается об открытии детей шлифоваль¬
щика очковых стекол, а также о первых результатах, к которым это
открытие привело
Открытие детей мастера Липперсгея 108
Первый телескоп Галилея 109
Телескопы, телескопы 114
Ньютон и закон всемирного тяготения 118
ГЛАВА ВТОРАЯ. Посвященная описанию триумфов и побед науки о звездах,
а также прославляющая «Платонов и быстрых разумом Невтонов»
Триумф астрономии тяготения 127
Успехи наблюдательной астрономии 133
Гершель 138
Под эгидой Ломоносова 141
Астрономическая столица мира 147
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. В которой на глазах у читателя рождается новая и очень
важная отрасль древней науки — астрофизика
Война рефракторов и рефлекторов 159
О чем может рассказать луч света? 162
Пионер российской астрофизики Федор Апександрович Бредихин 165
Астрофизика
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Посвященная астрономическому арсеналу современной
науки
Астроном, не верь глазам своим! 169
Прогресс + случайность = радиоастрономия 173
Астрономия невидимого 180
Часть третья
ПЛАНЕТЫ В ВЕК РАДИОТЕЛЕСКОПОВ И РАКЕТ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Из которой читатель узнает массу подробностей
о естественном спутнике Земли, получив одновременно возможность
подвергнуть свои выводы благородному сомнению
Что такое Луна? 186
Лик и затылок Селены 191
Первые «селениты» и новые проблемы 195
Урок селенографии 197
ГЛАВА ВТОРАЯ. В которой автор ведет рассказ о ближайших родственниках
Земли—родных, но совсем не похожих на нее планетах «земной группы»
Здравствуйте, родственники! 202
Меркурий — планета ошибок 204
Венера — планета под чадрой 209
Марс — вчера, сегодня, завтра 214
Гибель мечты 219
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Которая знакомит читателя с планетами-гигантами
и приглашает к метановым берегам аммиачных морей
Юпитер — неудавшееся Солнце 222
302
Сатурн — планета-уникум 230
Уран-лежебока 235
Далекий Нептун 236
Плутон 239
Внимание, астероиды! 242
Часть четвертая
МИР ЗВЕЗД
ГЛАВА ПЕРВАЯ. В которой рассказывается, как пришли люди к мысли,
что далекие крошечные точки-звезды и огромное яркое Солнце —
родственники, как начали изучать Солнце и узнали о нем много
любопытного и неожиданного
Звезды — солнца, Солнце — звезда 246
Спокойная ли звезда — Солнце? 247
Когда ученые говорят: «Может быть»? 252
Немезида — звезда смерти 258
Путешествие в глубь Солнца 260
Почему Солнце светит? 263
ГЛАВА ВТОРАЯ. В которой описываются просто звезды, звезды удивитель¬
ные, удивительнейшие и еще более удивительные. Кроме того, именно
здесь читатель должен начинать задумываться о неисчерпаемости
природы
Звездные величины 265
Звездные классы 267
Звезды-гиганты и звезды-карлики 268
Переменные звезды 271
Удивительные звезды 276
Квазары — монстры звездного мира 279
Пульсары и еще более удивительные звезды 281
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. В которой читатель прощается с миром звезд и устремляется
в такие просторы, что у автора захватывает дух и он спешит остановить
повествование на самом «пороге бесконечности»
Звезда-одиночка и другие 285
Звездные «ясли» и «детские сады» 288
Звездные архипелаги 292
Рождение солнц 297
303
ПОД СЕНЬЮ ДРУЖНЫХ МУЗ
Научно-художественное издание
ТОМИЛИН АНАТОЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ
ЦАРИЦА НЕБА
Редактор В. А. Серганова
Художественный редактор Н. Б. Егоров
Технический редактор В. И. Тушева
Корректоры Н. М. Кочергина, И. И. Попова
В книге использованы иллюстрации из архива автора
Издание подготовлено к печати по автоматизированной редакционно¬
издательской технологии на персональных ЭВМ
Операторы: Аблизина Г. П., Аристархова Е. В., Краснова Е. И.,
Пскова Т. А., Меламед Н. И.
ЛР № 010006
28.10.1996 г.
Сдано в набор 05.05.97. Подписано к печати 28.04.98. Формат 60X84/16.
Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Бумага офс. № 1.
Усл. печ. л. 17,67. Тираж 6000 экз. Заказ № 2689.
Издательство «Современник»
123007, Москва, Хорошевское шоссе, 62
Факс 941-35-44
Тел. 941-36-69 (приобретение тиража)
Киоск 941-29-31
Тверской ордена Трудового Красного Знамени полиграфкомбинат
детской литературы им. 50-летия СССР Государственного комитета
Российской Федерации по печати
170040, Тверь, проспект 50-летия Октября, 46
£
Издательство приносит извинения за недостаточно высокое
качество некоторых архивных фотоиллюстраций
ISBN
-270-01629-Х
9 7852
its £
ья
-■: Ж
■?' ■■>'_