Комета Галлея корректно появилась вновь на святках 1758 года, достигла перигелия 12 марта следующего года и тем бесповоротно доказала, что по крайней мере некоторые из этих кочующих светил приручены в нашей солнечной системе, и, если они не соблюдают строго всех неписаных обычаев и приличий, то всё же повинуются коренным законам системы. Словом, было доказано самым неопровержимым изо всех доводов - доводом оправдавшегося вычисления, - что движение комет может быть определено и предсказано вперёд.
Каким законам подчиняются кометы? Почему, по мнению автора цитаты, "приручены" не все кометы? Какие "вольности" наблюдаются в движении и облике комет?
5.96. Василий Яковлевич Струве в своей работе, посвящённой прохождению кометы Галлея в 1835 г., утверждал:
По - видимому, самые блестящие [т. е. яркие] кометы суть те, которые возвращаются к Солнцу через огромные промежутки времени, или те, которые от времени до времени появляются совершенно неожиданно.
Почему?
5.97. Фламмарион в "Живописной астрономии" так описывает комету 1843 года:
Комета прошла всего только в расстоянии 116 тысяч вёрст от раскалённой поверхности дневного светила, проникнув по всей вероятности чрез его водородную атмосферу, существование которой открыли нам полные солнечные затмения. От поверхности до поверхности было не более 50 тысяч вёрст. Но мы видели выше, что солнечный горн выбрасывает из себя такие огненные струи, многие из которых достигают 300 тысяч вёрст в высоту. Каким образом эта неосторожная небесная бабочка не обожглась, не сгорела дотла в этом пламени, невообразимый жар которого достигает многих сотен тысяч градусов и которое вместе со страшным могуществом солнечного притяжения должно было растерзать, испепелить, уничтожить эту несчастную искательницу приключений? … А между тем эта странная посетительница наша вышла отсюда здравой и невредимой, и в величественном движении её не произошло никакого расстройства…
При своём невообразимо быстром полёте комета употребила только два часа - от 9½ до 11½ - чтобы обогнуть всё солнечное полушарие, обращённое к её перигелию… Комета летела в это время с быстротой 516 вёрст в секунду (это самая большая скорость движущегося тела, которую до сих пор нам удалось измерить во всей вселенной). Сзади неё относительно Солнца тянулся громадный хвост в 300 миллионов вёрст длины, т. е. больше чем вдвое превышавший расстояние Земли от Солнца.
К задаче 5.97. Прохождение кометы 1843 г. вблизи Солнца 27 февраля. Вдоль траектории указано среднее парижское время.
Наблюдались ли когда‑либо другие подобные кометы, в перигелии проходящие близ поверхности Солнца?
5.98. Флетчер Ватсон в книге "Между планетами" пишет о первых фотометрических наблюдениях астероидов:
Наблюдая Эрос в 1900 году, Оппольцер был удивлён, обнаружив, что его блеск сильно меняется. За 79 минут он ослаб на 1,5 звёздные величины. В течение следующего часа его блеск возрос до прежнего значения, но затем снова стал убывать. Полный период, охватывающий два максимума и два минимума, составил всего лишь 5 час. 16 мин. Это необычное поведение привлекло к себе особое внимание, причём удивление вскоре возросло, когда большие колебания постепенно начали замирать и через несколько месяцев вовсе исчезли.
Объясните причину изменения блеска астероида Эрос.
5.99. И. Кеплер утверждал:
Только Марс предоставляет нам возможность проникнуть в тайны астрономии, которые иначе оставались бы навсегда скрытыми от нас.
Почему именно Марсу выпала такая важная роль?
5.100. Альберт Эйнштейн поставил перед наукой великую задачу:
Если говорить честно… мы хотим не только знать, как устроена природа (и как происходят природные явления), но по возможности достичь цели, может быть утопической и дерзкой на вид - узнать, почему природа является такой, а не иной.
Решена ли задача, поставленная Эйнштейном?
Примечания к разделу 5 (ссылки на источники цитат)
1. Аристотель, 1981, с. 85; Еремеева, Цицин, 1989, с. 23.
2. "Фрагменты …", 1989, с. 165, 167.
3. Херрман, 1981, с. 43.
4. Фламмарион, 1875, с. 169 (по переизданию 1994 г.).
5. "Фрагменты …", 1989, с. 505.
6. "Фрагменты …", 1989, с. 356, 358, 364.
7. Курбатов, 1950, с. 90.
12. Клейн, 1897, с. 298.
13. Куликовский, 1986, с. 52.
14. Жуков, Пронин, 1991, с. 92.
15. "Фрагменты…", 1989, с. 217.
16. Клейн, 1898, с. 91; Еремеева, 1966, с. 225–226.
17. Перель, 1958, с. 138.
19. Вильвовская, 1994, с. 75.
21. Клейн, 1898, с. 28.
24. Белый, 1982, с. 43.
26. Циолковский, 1961.
30. Араго, 1861, с. 30–31.
32. Птолемей, 1998, с. 278 и 8 (в первой цитате планеты заменены на блуждающие звёзды); Идельсон, 1947, с. 19.
33. Мороз, 1894, с. 44.
35. Араго, 1861, с. 32–33.
38. Полак, 1934, с. 123.
39. Херрман, 1981, с. 47.
40. Коперник, 1964.
43. Коперник, 1986, с. 351. (Иной перевод: "Коперник", 1947, с. 188.)
44. Климишин, 1990, с. 224.
48. Гребеников, 1982, с. 37.
49. Вильвовская, 1994, с. 83.
50. Белый, 1971, с. 54, 71.
51. Еремеева, Цицин, 1989, с. 163.
52. Клейн, 1897, с. 10.
53. Симоненко, 1985, с. 14.
54. Полак, 1934, с. 137.
56. Боголюбов, 1984.
61. Кларк, 1913, с. 402.
65. Уиппл, 1948, с. 228.
67. Белый, 1971, с. 242.
68. Вознесенский, 1976, с. 27.
71. Клейн, 1897, с. 95–96.
72. Миннарт, 1969, с. 98.
74. Араго, 1861, с. 309.
75. Фламмарион, 1897, с. 157–158. 79. Уиппл, 1948, с. 11; Полак,
1939.
81. Кларк, 1913, с. 415.
84. Араго, 1861, с.413. (Иной вариант: Кларк, 1913, с. 106–107.)
87. Кларк, 1913, с. 100.
91. Кларк, 1913, с. 155.
92. Чурюмов, 1980, с. 6.
93. Мейер, 1902, с. 199.
94. Чурюмов, 1980, с. 51.
95. Кларк, 1913, с. 142.
97. Фламмарион, 1897, с. 517.
98. Ватсон, 1947, с. 40.
99. Белый, 1971, с. 94.
Ответы и решения
Зарождение астрономии
1.1. Интерес к небу во все времена играл важную роль в духовной жизни человека, в том числе в мифологии, в религии и при формировании представлений об устройстве мира. Объекты астрономии - небесные светила - всегда были доступны для наблюдения. Строгая периодичность их движения позволила древним людям сформулировать простые правила для прогноза небесных явлений (первые теории!), нашедшие применение в повседневной жизни людей. Найти столь же простые законы для объяснения явлений земной природы, особенно живой, оказалось значительно сложнее. Поэтому физика и химия возникли позже астрономии, а биология, медицина, психология до сих пор находятся в стадии протонауки.
1.2. Развитие любой науки происходит вследствие практических потребностей человека, а также внутренних процессов в самой науке, внедрения в неё методов других наук и новых технических идей. Древнейшая часть астрономии - астрометрия - базировалась на визуальных угломерных измерениях положений светил на небесном своде. С изобретением телескопа родилась космография, изучающая внешний вид Солнца, Луны и планет. В основу небесной механики легли законы Ньютона. Эта наука позволила объяснить движение небесных тел. Астрофизика возникла в результате симбиоза астрономии и физических методов исследования. Звёздная астрономия изучает ансамбли космических тел, что стало возможным после разработки методов статистики. Вопросы происхождения и эволюции космических тел и их систем исследуют космогония и космология. Эти науки могли появиться только при наличии мощных инструментов и методов современной физики.
1.3. Кометы при движении должны были бы пересекать небесные сферы, которые, по представлениям древних учёных, являются прозрачными, но твёрдыми, сплошными образованиями. Правда, неясно, как бы нам удалось убедить древних философов в том, что кометы действительно приближаются к Солнцу и удаляются от него.
1.4. Точки и линии небесной сферы были введены древнегреческими учёными - Фалесом Милетским (VII‑VI вв. до н. э.), Евклидом (III в. до н. э.) и др. Они были необходимы для построения систем сферических астрономических координат и для угломерных измерений.
1.5. Несколько тысячелетий назад в районе Северного полюса мира не было яркой звезды. Ориентация в ночное время проводилась по суточному вращению неба, которое надёжнее указывает направление восток - запад, чем север - юг.
1.6. В начале нашей эры точка пересечения небесного экватора и эклиптики находилась в созвездии Овна (Барана). Астрономический знак этого созвездия - стилизованное изображение рогов (Υ) и принят за знак точки весеннего равноденствия. Сейчас точка пересечения эклиптики и небесного экватора находится в созвездии Рыб, но историческое обозначение сохранилось, утеряв первоначальную связь с созвездием.