Таблица дат


До н. э.

720 Вавилоняне наблюдают лунные затмения 

600 Греки начинают усваивать астрономию вавилонян

550 Анаксимен Милетский создает понятие небесных сфер 

525 Пифагор Самосский понимает, что Фосфор и Геспер — это одна и та же планета 

380 Платон Афинский утверждает, что небесные тела должны двигаться по идеальным кругам

360 Евдокс Книдский разрабатывает системы множественных сфер для каждой планеты, которые объясняют их движение 

350 Гераклид Понтийский высказывает предположение, что Земля вращается вокруг своей оси и что Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца 

280 Аристарх Самосский предполагает, что все планеты, включая Землю, вращаются вокруг Солнца

240 Эратосфен Киренский определяет размер Земли

225 Аполлоний Пергский разрабатывает теорию эксцентриков и эпициклов

150 Гиппарх Никейский совершенствует систему Аполлония


< ... Читать дальше »

И что теперь?

Я начал эту книгу с рассказа о том, как вавилоняне, жившие 2500 тысяч лет назад, наблюдали, как звезды медленно вращаются по небу. Я закончил ее тем, как астрономы удовлетворительно объяснили последнее непонятное движение в пределах Солнечной системы. Механизм Солнца и его планет кажется полным.Осталось ли что-то несделанным?

Ответ таков: конечно, осталось. Всегда останется нечто недоделанное. Конца знаниям нет и не может быть. Чем больше вопросов человечество решает, тем большее количество дополнительных вопросов у него возникает.

В конце концов, Птолемей был не совсем прав. Коперник был убедительнее, но и он оказался не совсем прав. Ньютон был еще более убедителен — и он был не совсем прав. Что-то должно находиться и за пределами системы Эйнштейна.

И даже если не считать общего устройства Вселенной, мы еще очень многого не знаем о планетах. Например, Луна почти наверняка покрыта слоем ныли. Насколько толст этот слой? Мы видим только од ... Читать дальше »

Решающее затмение

Таким образом, движение перигелия Меркурия было объяснено — при условии, что теория Эйнштейна верна. Но была ли она верна? Астрономам не хотелось без особых оснований отказываться от идей Ньютона.

В конце концов, Эйнштейн заранее знал о наличии 40-секундного несовпадения движения Меркурия, накапливающегося за сто лет. Естественно, он подогнал свою теорию так, чтобы это объяснить. Значит, одного этого было недостаточно, чтобы доказать правильность его теории.

Однако предположим, что удалось бы найти еще какое-то условие, которые окажется достаточно экстремальным, чтобы продемонстрировать различие между системами Эйнштейна и Ньютона, причем такое, которое ученые еще не исследовали. Тогда обе системы будут работать, так сказать, вслепую. Затем можно провести необходимые наблюдения и прийти к выводу относительно обеих систем.

Например, если пространство искривлено, как это утверждал Эйнштейн, то свет должен следовать но кривой, точно так ... Читать дальше »

Искривление пространства

Но 1900 г. стал годом научной революции, еще более значительной, чем та, что произошла в 1600-х гг. во времена Коперника и Галилея. Ученые обнаружили, что атомы, считавшиеся самыми маленькими частицами, можно разбить на гораздо более мелкие элементы. Разрабатывались странные понятия в области энергии. Оказывалось, что энергия существует в виде маленьких порций, называемых квантами, точно так же, как материя состоит из атомов.

И что важнее всего, два американских физика, Альберт Майкельсон и Э.У. Морли, в 1887 г. попытались измерить скорость света, когда свет двигался в разных направлениях. С помощью очень чуткого прибора, называемого интерферометром, эти двое измерили скорость света, когда он двигался в направлении движения Земли и поперек этого направления. Они надеялись, что по разнице в этих скоростях смогут определить скорость, с которой движется Земля.

Видите ли, все были согласны с тем, что Земля движется вокруг Солнца с о ... Читать дальше »

Глава 10. За Ньютоном

Планета, которой не было

Дело в том, что, несмотря на все победы ньютоновского закона всемирного тяготения, существовало одно планетное движение, которого он объяснить не мог.

В начале главы 7 я упомянул о том, что Эйлер использовал силы гравитации для того, чтобы объяснить, почему положение перигея Луны медленно вращается вокруг Земли. Гравитация должна была также объяснить и то, что положение перигелия планеты вращается вокруг Солнца, а также скорость этого вращения.

Так случилось, что Меркурий имеет орбиту с большим эксцентриситетом и самый быстродвижущийся перигелий. В афелии, когда Меркурий отстоит от Солнца дальше всего, до него 78,3 миллиона километров. В перигелии, когда он ближе всего к Солнцу, расстояние сокращается до 51,3 миллиона километров. Местоположение перигелия в пространстве постоянно смещается, и это смещение вперед можно объяснить за счет гравитационного воздействия ближайших планет, таких, как Ве ... Читать дальше »

Последняя Планета

Однако астрономов не удовлетворял поиск одной только мелочи. Сатурн не был концом Солнечной системы, Уран — тоже. Тогда почему таковым считать Нептун? Разве за Нептуном не может оказаться еще одной планеты?

Если так, то найти ее будет трудно. Уран невооруженным глазом виден. Нептун хотя и не виден невооруженным глазом, но может быть найден с помощью небольшого телескопа. Однако планета, расположенная дальше Нептуна, должна оказаться настолько тусклой, что затеряется среди миллионов звезд. Кроме того, она будет настолько далекой, а ее передвижение — таким медленным, что это движение трудно будет обнаружить.

Начиная с 1905 г. американский астроном Персиваль Ловелл (правильнее — Лоуэлл) пытался сделать то же, что и Леверье. После долгих наблюдений орбита Урана все еще выказывала небольшие отклонения, которые нельзя было объяснить притяжением Нептуна. Эти отклонения были в 60 раз меньшими, чем те, которые привели к открытию Нептуна. Тем не ... Читать дальше »

«Задевающие Землю»

Сейчас известен тридцать один спутник. У Земли — один, у Марса — два, у Юпитера — двенадцать, у Сатурна — девять, у Урана — пять и у Нептуна — два. Если существует еще какие-то, то они настолько невелики, что не представляют никакого интереса. Значит ли это, что все достойные внимания тела Солнечной системы уже открыты?


Не совсем. Во-первых, остаются еще малые планеты. Как я уже сказал в главе 8, сейчас известно 1500 таких планет, но еще, возможно, остается открыть свыше 40 ООО. Может показаться, что открытие еще одной или двух не имеет никакого значения — и в большинстве случаев это так. Если малые планеты обычные.

Обычные малые планеты имеют орбиты, которые ограничены промежутком между Марсом и Юпитером. Их орбиты расположены в этом районе почти пов ... Читать дальше »

Последний взгляд и удачная догадка

В этой истории участвует американский астроном Асаф Холл. Начало жизни у Холла было трудное. Когда ему было тринадцать лет, у него умер отец, и Холлу прошлось бросить школу, чтобы помогать семье. После этого он занимался самообразованием, приобретая знания как получалось — то тут, то там.

Однако Холл был твердо намерен стать астрономом и в 1857 г. (в возрасте двадцати восьми лет) отправился в Кембридж (штат Массачусетс), чтобы стать ассистентом Бонда в обсерватории Гарварда с жалованьем в три доллара в неделю (Бонд открыл Гипери-он, один из спутников Сатурна).

Стремление Холла было непоколебимым. В 1863 г. он проявил себя так, что его сделали профессором астрономии Военно-морской обсерватории Соединенных Штатов в Вашингтоне. Например, в 1876 г. Холл открыл белое пятно на поверхности Сатурна и с его помощью показал, что Сатурн делает оборот вокруг своей оси за 10 1/4 часа. После отставки в 1895 г. он вернулся в Гарвард, ... Читать дальше »

Глава 9. Завершение системы

Маленькие Луны

После того как были открыты Нептун и сто спутник Тритон, Солнечная система приобрела почти такой вид, какой нам известен сегодня. Время великих основополагающих открытий закончилось. Однако это не означало, что интересной работы не осталось в плане выяснения деталей.

Например, своего открытия еще ожидали некоторые спутники. Ласселл, открывший в 1846 г. Тритон, в 1851 г. открыл у Урана третью луну, а в 1852 г. — четвертую. Они находились от Урана на более близком расстоянии, чем те два спутника, которые открыл Гершель. Ласселл продолжил традицию Гершеля. Гершель назвал две своих луны по именам фей или эльфов, Ласселл поступил так же. Спутник, ближайший к Урану, получил имя Ариэль в честь веселого духа из «Бури» Шекспира, а второго он назвал Умбриэль, по имени печального духа из поэмы Попа «Похищение локона». Диаметр обоих был всего около 1400 километров.

Еще раньше, в 1848 г., американским астрономом Дж ... Читать дальше »

Неудачи Джона Адамса

Однако кембриджский студент, которого звали Джон Кауч Адаме, решил посмотреть, что он сможет сделать с помощью бумаги и пера. Ему было чуть больше двадцати, когда он за это взялся: возможно, молодость придавала ему отваги.

Он начал с предположения, что за Ураном находится планета, расположенная на таком расстоянии, которое дает правило Тициуса —Боде. Адаме сделал предположение относительно ее размера, а затем рассчитал, где именно она должна была бы находиться для того, чтобы воздействовать на Уран так, чтобы это объяснило странности его движения. Это дало Адамсу достаточно информации, чтобы рассчитать, где планета будет находиться в этот момент.

Джон Адаме закончил свои расчеты в сентябре 1845 года и отправил копии одному кембриджскому профессору и Эри, королевскому астроному. Однако Эри, который в этой истории был «злодеем», не стал искать планету в месте, указанном Адам-сом. Во-первых, фотографирование неба к тому моменту еще не было ... Читать дальше »