Занимательно об астрономии

Томилин Анатолий Николаевич

Ночью 14 декабря 1725 года астроном закрепил телескоп и строго-настрого запретил всем даже приближаться к нему. Прошло рождество, наступил новый год. Сэр Брадлей выдерживал характер, демонстрируя английское хладнокровие. Правда, злые языки говорили, что последние дни 1725 года в Лондоне стояла отвратительная погода, небо затянули тучи и Брадлей ходил злой как черт.

Первого января облака рассеялись. И Брадлей прильнул к окуляру. За две с половиной недели Гамма Дракона уже должна была хоть немного сместиться со своего положения. И вот… О счастье, о радость! Она действительно передвинулась. Правда, несколько не туда, как он ожидал. «Тысяча чертей!» — чем дольше вглядывался астроном

в положение звезды, тем больше терял над собой власть. Проклятое светило ехало вовсе не в ту сторону. Вместо того чтобы сместиться влево и тем положить начало ожидаемому эллипсу, оно упорно покатилось вправо. Тут никакой, даже британской, выдержки не хватит.

Целый год двигалась звезда по своему загадочному пути. И 14 декабря 1726 года, описав кривую, похожую на эллипс, вернулась на старое место. Но не тот эллипс! Брадлей пронаблюдал положения и смещения других звезд. И вы представляете ужас, охвативший астронома, когда выяснилось, что все светила, на каком бы расстоянии они ни находились от Земли, крутят овалы совершенно одинаковых размеров. Тут есть от чего волосам встать дыбом. Мистика! Чудеса! Два года упорнейших наблюдений — и результат нуль!

Брадлей думал. Думал непрерывно, дома и в обсерватории. Думал, даже гуляя под дождем, наклоняя зонт навстречу холодным струям. Впрочем, стоп! Не дождь ли натолкнул его на решение?

Вы не замечали, что, стоя под дождем, зонт лучше всего держать над головой прямо, как брадлеев телескоп, направленный в зенит. Но стоит вам начать двигаться, наклоняйте, если хотите остаться сухим, зонт перед собой. И чем быстрее идете, тем большим должен быть угол наклона.

Ну-ка, внимательный читатель, что отсюда следует? Не кажется ли вам, что, зная скорость падающей капли и угол наклона зонта, вы, пожалуй, сможете определить свою скорость? Автор призывает читателей составить самостоятельно пропорцию. Кому же это не под силу — вот она.

Предположим, что капли дождя летят со скоростью 3 м/сек. Оптимальное положение вашего зонта — под углом в 30 градусов. Как найти вашу скорость?

Прежде всего нарисуем треугольник скоростей. Здесь V ₁— вектор истинной скорости дождевой капли. V ₂— вектор кажущейся скорости. Их разность, очевидно, будет равна скорости человека — V _p.

Теперь пропорция:

^30°/ _360°= ^V/ _2V1

Откуда V =2V ₁0,0835 = 1,57 м/сек.

(Однако вы торопитесь, уважаемый читатель.)

Порассуждав подобным образом, Брадлей увидел вдруг готовое решение проблемы. Напоминаем: сэр Джеймс Брадлей был стопроцентным англичанином и после короля с королевой превыше всех почитал Ньютона. Ньютон же считал свет потоком частиц. Вот вам и аналогия с дождевыми каплями. Значит, хоть свет от Гаммы Дракона и летит вертикально вниз, Земля тоже не ждет, катится себе по орбите. И пока световые частицы пролетают путь от объектива до окуляра, телескоп успевает вместе с Землей немножко подвинуться. Значит, для наблюдателя лучи Гаммы Дракона покажутся наклонными. А поскольку наша планета, облетая вокруг Солнца, движется сначала в одну, а потом в другую сторону, то и луч света от любой звезды опишет в поле зрения телескопа маленькую земную орбиту. Одинаковую для всех звезд.

«Черт возьми! — должен был снова подумать

Брадлей, если был он стопроцентным англичанином. — Кажется я открыл что-то новенькое. Не назвать ли мне это явление аберрацией света?» Так он и поступил.

Для ученого мира это было крупнейшим открытием. Для теологов — не меньшей неприятностью. Не забывайте, шло лишь самое начало восемнадцатого столетия, и движение Земли вокруг Солнца еще вовсе не для всех было непреложной истиной. Аберрация же света не оставляла больше никаких сомнений.

Брадлею воздали должное. Но червь неудовлетворенности грыз его до самой смерти — ведь он искал параллакс. Двадцать лет еще глядел англичанин в окуляр своего телескопа, мерил, мерил, годичные перемещения звезд и в конце концов открыл… нутацию, то есть колебания земной оси под действием лунного притяжения.

А параллакс?

Увы, он остался неуловимым.

3. Снова методы, инструменты, люди — все вместе

Первый телескоп, как известно, появился у Галилея. Правда, кое-кто из святых отцов считал безобидный инструмент «бесовским снарядом» и в доказательство приводил слепоту старого ученого как наказание божие. Однако и слепой, Галилей видел дальше зрячих кардиналов. В свое время он разработал новый метод измерения расстояний до удаленных предметов. Метод был гениален и потому чрезвычайно прост.

Вытяните перед собой руку с поднятым большим пальцем. Прицельтесь на некоторый удаленный предмет, зажмурив левый глаз. Готово? Теперь откройте левый глаз, но закройте правый. Видите, полное впечатление, что палец перескочил вправо от удаленного предмета. Вы, надеюсь, не шевелили рукой? А теперь, зная расстояние между глазами, величину кажущегося перемещения пальца и длину руки, легко определить расстояние до удаленного предмета.

Эта задача по сложности не превосходит требований, предъявляемых к ученикам седьмого класса, и автор просто стесняется давать ее в качестве задания читателям.

Сейчас трудно с уверенностью сказать, пользовался ли Галилей большим пальцем. Но он предложил заменить расстояние между глазами диаметром земной орбиты. А в качестве удаленного предмета взять маленькую звездочку, размещенную на небе оптически рядом с той, расстояние до которой нас интересует.

Метод был готов. Жаль, сам Галилей не успел им воспользоваться. Срок, отпускаемый природой гениям, ничем не отличается от долголетия признанного болвана.

В 1775 году за проблему определения звездного параллакса взялся Вильям Гершель. Слава первого астронома королевства и лучшего строителя телескопов в мире привела его к этой актуальнейшей для того времени проблеме. Гершель отдал предпочтение методу Галилея, для чего ему прежде всего понадобились две звезды-соседки. Что ж, чего другого, а звезд на небе не занимать. Астроном выбрал несколько пар и принялся за наблюдения.

Прошло полгода. Звезды и не думали сходиться или расходиться ради славы науки астрономии. Гершелю, как на грех, попались истинно двойные светила, составляющие единую систему, прочно связанную взаимным притяжением. Это было занятно: двойные звезды — новинка в XVIII веке. Бывший музыкант стал искать и наблюдать другие парные системы. Скоро его каталог двойных звезд содержал уже описания 703 пар. Увлекшись поисками двойных звезд, Гершель открыл по пути тройные, четверные, вообще кратные системы, подчиняющиеся закону Ньютона так же, как верны ему Земля с Луной и Солнце со всем выводком.