Рассказы об астрономах

Василий Дмитриевич Чистяков

Рассказы об астрономах

От автора

Астрономия — одна из старейших наук. Родилась она из практических потребностей людей в счете времени, в предсказании сезонных явлений и способах ориентации во время путешествий.

В наш век астрономия шагнула далеко вперед. В настоящее время большую роль в жизни людей играет радиоастрономия, использующая при наблюдениях электронно-счетные устройства и автоматику.

Создание искусственных спутников Земли, космических ракет и межпланетных автоматических станций раздвигает рамки и возможности современной астрономии. То, что раньше считалось фантазией, ныне, в космическую эру, стало вполне реальным и достижимым. И если Жюль Верн только мечтал о полетах на Луну, то теперь такие полеты становятся реальностью.

В этой небольшой книжке даны очерки о выдающихся ученых, которые своими работами обогатили астрономию и способствовали ее дальнейшему развитию.

Адресована книга в первую очередь молодежи для первого знакомства с астрономами. Этим объясняется выбор материала и характер изложения (об астрономических открытиях даются самые общие сведения).

По замыслу автора книга должна иметь не только общеобразовательное, но и воспитательное значение. Она в какой-то мере призвана возбудить интерес к астрономии и содействовать выработке диалектикоматериалистического мировоззрения.

Книга может быть полезна на уроках и внеклассных занятиях в общеобразовательной школе и техникумах. При написании ее использована обширная литература и большое количество первоисточников.

Автор заранее сердечно благодарит тех читателей, которые, ознакомившись с книгой, пришлют о ней свои отзывы, критические замечания и пожелания.

Просьба направлять письма по адресам: г. Витебск, ул. Кирова, д. 21/30, кв. 43. Чистякову Василию Дмитриевичу; г. Минск, 30, ул. Кирова, 24. Издательство «Вышэйшая школа».

Астрономы древности

Гиппарх (ок. 190–125 гг. до н. э.)

Колыбелью астрономии как науки была Греция. Еще за шесть веков до нашей эры древнегреческий философ Фалес учил, что Вселенная существует независимо от божественных сил и что сущностью всех вещей на небе и земле является первоэлемент — вода.

Другой древнегреческий философ Гераклит, живший примерно в это же время, придерживался мысли, что Вселенная существует извечно, что она не является каким бы то ни было актом творения божества, что в природе нет ничего неизменного, что все течет, все изменяется.

В конце VI века до нашей эры с учением о шарообразности Земли выступил Пифагор. До него ученые считали, что Земля — плоское неподвижное тело, находящееся в центре Вселенной.

За 300 лет до нашей эры древнегреческий философ Демокрит учил, что Вселенная бесконечна и состоит из атомов и пустоты. По его мнению, Млечный путь, наблюдаемый невооруженным глазом, есть громадное скопление звезд.

Еще в глубокой древности в Греции нашлись ученые, которые высказывали идею гелиоцентризма. Согласно этой теории, в центре Вселенной находится неподвижное Солнце, вокруг которого обращаются Земля и другие планеты. К таким ученым относился Аристарх Самосский (конец IV — первая половина III века до нашей эры). Он учил, что Земля движется по кругу, в центре которого находится Солнце. Учение Аристарха вошло в историю астрономии как высшее достижение древней гелиоцентрической доктрины. Аристарх Самосский считал, что расстояние от Земли до Солнца в 600 раз больше диаметра Земли и ничтожно мало по сравнению с расстоянием от Земли до звезд. Ныне известно, что результат Аристарха весьма приближенный и занижен в 20 раз.

Наиболее яркой фигурой древнегреческой астрономии является великий александрийский ученый Гиппарх. Это он составил каталог более чем 1000 звезд и дал довольно точное определение их положения на небесном своде. Это он произвел классификацию звезд по их блеску (разделил на 6 звездных величин). Наиболее яркие звезды ученый отнес к звездам первой величины, звезды с несколько меньшим блеском — к звездам второй величины и т. д. Гиппарх ошибочно считал, что все звезды находятся на одинаковом расстоянии от Земли и их блеск зависит от размеров звезды.

Изучая свой каталог звезд и сопоставляя положение звезд этого каталога с результатами более ранних наблюдений, полученными другими астрономами за последние полтора века, Гиппарх открыл явление прецессии (явление предварения равноденствий). Он довольно точно определил расстояние от Земли до Луны и одним из первых создал математическую теорию движения Луны. Он наблюдал несколько затмений между 146 и 135 годами до нашей эры.

По свидетельству Птолемея, Гиппарх установил неравенство сезонов, в течение которых Солнце описывает четыре равных квадранта эклиптики. Продолжительность сезонов по его вычислениям следующая: 947 г. дня для весны, 92 7 г. для лета, так что для полугодия между осенним и весенним равноденствиями остается 17874 дня. Неравенство сезонов Гиппарх объяснял эксцентричностью окружности, по которой движется Солнце вокруг Земли. Гиппарх считал, что Земля находится не в центре круга, который описывает Солнце, обращаясь вокруг Земли. Поэтому, учил он, скорость Солнца представляется нам неравномерно возрастающей pi убывающей между наибольшим значением в перигее и наименьшим — в апогее.

Гиппарху приписываются остроумные методы определения параллакса Луны, позволившие ему найти расстояние от Земли до Луны. По утверждению римского историка Плиния (около 70 г. до н. э.), Гиппарх открыл новую звезду, которая появилась в то время.

Гиппарх является конструктором ряда угломерных астрономических приборов, с помощью которых он производил наблюдения небесного свода. Так, историк Прокл (V в. н. э.) описывает инструмент Гиппарха, с помощью которого последний пытался определить диаметры Солнца и Луны. Согласно этому описанию, инструмент состоял из длинной рейки, на концах которой прикреплялись пластинки с отверстиями. Одна пластинка имела неподвижное отверстие для визирования, а другая, подвижная пластинка, помещенная на другом конце рейки, имела два отверстия, расположенные одно над другим. В процессе наблюдения рейка направлялась на низко стоящее светило (Солнце или Луну), при этом путем перемещения подвижной пластинки добивались того, чтобы верхний и нижний края небесного тела были видны одновременно через оба отверстия.

К сказанному надо добавить, что Гиппарх является основоположником математической географии. Им были введены географические координаты (широта и долгота) для определения местоположения точки на земной поверхности. Он же составил таблицу хорд, предвосхитившую современную таблицу синусов.

Большинство астрономических работ Гиппарха, в частности и его звездный каталог, были использованы позднее Птолемеем для построения геоцентрической системы мира.

Клавдий Птолемей (ум. ок. 168 г. н. э.)

Из непосредственных наблюдений мы делаем вывод, что по утрам Солнце «восходит», а вечером «заходит». Нам кажется, что Земля стоит на месте (неподвижна), а Солнце движется вокруг Земли. На этих кажущихся наглядных представлениях и строило свои астрономические расчеты большинство древнегреческих ученых. Они считали Землю неподвижным центром Вселенной, вокруг которого по круговым орбитам движутся Солнце и планеты солнечной системы.

Для объяснения видимой сложности движения планет древнегреческий астроном Клавдий Птолемей выступил со своим объяснением строения Вселенной. Отдавая дань наглядным представлениям о неподвижности Земли и подвижности Солнца, Птолемей, как и многие его предшественники, предполагал, что Земля является неподвижным центром Вселенной. Хотя само по себе это утверждение явно ошибочно, оно, однако, не помешало Птолемею создать математическую теорию, опирающуюся на представления об эксцентрике, эпицикле и деференте, которая давала объяснение сложным и запутанным движениям планет. Более того, она позволила даже вычислять сложные петлеобразные пути планет, изменения их скоростей, стояния и понятные движения на небесной сфере.