Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна
Шрифт:
Когда современные астрономы навели свои телескопы на место, упомянутое в китайских записях, то обнаружили скопление светящегося газа, которого назвали туманностью Краба (из-за его несимметричной формы казалось, будто у него неуклюжие лайки краба). Это скопление газа показалась всем остатками гигантского взрыва, а в центре находилась крошечная горячая звезда, которая, похоже, была тем, что осталось от взрыва. На самом деле эти газы до сих пор расширяются со скоростью, которую можно измерить. Если использовать эту скорость для обратных вычислений, то окажется, что взрыв должен был произойти
Однако ни один европейский или арабский астроном даже не упоминает о новой звезде. На небосклоне появилась звезда, которая была ярче Венеры настолько, что в течение почти месяца ее можно было видеть днем, — а о ней даже ничего не упоминается! По-видимому, европейская астрономия находилась в таком упадке, что даже такое зрелище не вызвало интереса ученых.
Кроме того, на небе есть несколько звезд, яркость которых изменяется настолько, что это видно невооруженным глазом. Например, существует звезда Алголь. Каждые шестьдесят девять часов она вступает в десятичасовой период, во время которого теряет две трети своей яркости, а потом снова ее восстанавливает. Это хорошо видно, но греки об этом никогда не упоминали. Аристотель сказал, что такого быть не должно, и, думаю, они просто это проигнорировали.
Арабы об этом тоже не упоминают, но они должны были это заметить. Алголь по арабски значит «вурдалак». Такое название могли дать только звезде, которая действительно пугала наблюдателей. Безусловно, звезда, которая вела себя не но правилам, должна была казаться страшной. Теперь ее иногда называют «демонической звездой», и астрологи считают ее очень несчастливой.
Еще более известным примером является Мира. Когда эта звезда находится на пике яркости, то она бывает порой такой же яркой, как Полярная. А на самом минимуме яркости эта звезда полностью исчезает — по крайней мере, для невооруженного глаза. Однако ни греки, ни арабы ни разу не упомянули о звезде, которая то появляется, то исчезает.
Это было отмечено только в 1596 г., когда голландский астроном Давид Фабрициус сообщил о ее поведении. К этому времени уважение к Аристотелю как к астроному стало стремительно понижаться, так что название, которое получила эта звезда, — Мира — не отражает никакого беспокойства. По-латыни это слово означает «чудесная».
И наконец, в 1782 г. английский астроном Джон Гудрайк подробно изучил изменения яркости Алголя. В тот момент ему было всего восемнадцать. Он был глухонемым от рождения и умер всего четыре года спустя.
Несмотря на уважение к Аристотелю и Птолемею, раздражение все усиливалось. К 1500 г. астрономы Италии начали тайно размышлять о возможности отказа от системы Птолемея. Примерно в 1450 г. германский кардинал католической церкви Николай Кузанский начал думать о том, что, возможно, Земля движется вокруг Солнца. Однако он не разработал эту теорию подробно. Затем, в 1496 г., в Италию приехал молодой польский студент. Его звали Николай Коперник. Он впитал бунтарские разговоры, которые шли вокруг, а затем начал великую «революцию» против Птолемея.
Глава 4
СОЛНЦЕ
ПЕРЕСТАНОВКА ЗЕМЛИ
Коперник отправился в Италию и жил гам десять лет. Первоначально он собирался изучать медицину и юриспруденцию; после возвращения в Польшу он на самом деле работал врачом. Однако в Италии он заинтересовался также математикой и астрономией и питал некоторые интересные идеи.
Хотя астрономам Птолемей надоел, никто не решался выступить против всех греков. Однако существовали и такие греки, которые были не согласны с Птолемеем! Например, некие ученики Пифагора (того самого, который открыл, что Геспер и Фосфор — это одна планета) считали, что Земля также составляет часть небесной сферы, совершающей вращение в небесах. Они полагали, что все сферы, включая и земную, вращаются вокруг таинственного и невидимого «центрального огня», а Солнце — лишь отражение этого огня.
Аристарх Самосский предположил, что все планеты, за исключением Луны, движутся вокруг Солнца, и Земля движется вместе с ними.
Коперник, видимо, знал о теории Аристарха, и она его заинтересовала. А что, если такую теорию разработать математически так же тщательно, как была разработана система Птолемея? Он решил сделать именно это и рассмотреть результаты.
Во-первых, если все планеты вращаются вокруг Солнца, тогда Меркурий и Венера должны находиться ближе к Солнцу, чем Земля. Это объяснило бы, почему они не могут отходить от Солнца дальше определенных расстояний.
Представьте себе, что вы наблюдаете за бейсбольным матчем издали и с высоты, с мест, которые расположены на самом краю стадиона. Чуть поворачивая голову направо и налево, вы можете видеть весь стадион. Для того чтобы наблюдать за игрой, вам никогда не придется поворачивать голову полностью. Точно так же наблюдатель с Земли видит всю орбиту Венеры и Меркурия, глядя в сторону Солнца. Обе эти планеты никогда не окажутся позади нас в полночном небе. Поскольку Меркурий ближе к Солнцу и дальше от нас, его «игровая площадка» будет уже, чем у Венеры, так что будет казаться, что он держится еще ближе к Солнцу, чем Венера.
С другой стороны, орбиты Марса, Юпитера и Сатурна будут от Солнца дальше, чем орбита Земли. Это означает, что эти планеты иногда будут оказываться у нас за спиной, если мы повернуты лицом к Солнцу. Когда это происходит, они будут видны наверху в полночном небе. Это похоже на то, как если бы мы наблюдали за бейсбольным матчем от второй базы. Нам не придется полностью поворачиваться для того, чтобы видеть подающего и принимающего (Меркурий и Венеру), но нам часто придется это делать, чтобы посмотреть на игроков в дальней части площадки (Марс, Юпитер и Сатурн).