Небесные механики - Ник. Горькавый

На его могиле высечены латинские строки, написанные самим Кеплером:

Я небеса измерял;Ныне тени Земли измеряю.Дух мой жил на небе;Здесь же тень тела лежит.

Наследникам Кеплера досталась поношенная одежда, двадцать два флорина наличными, тридцать тысяч флоринов невыплаченного жалованья и архив научных рукописей, большая часть которых в восемнадцатом веке была приобретена Петербургской академией наук.

Через несколько лет после смерти Кеплера была опубликована последняя и неожиданная книга великого учёного: научно-фантастическое повествование об астрономе, который летит на Луну и наблюдает небо с гораздо более выгодной точки, чем Земля. Видимо, это было первое в истории научно-фантастическое произведение (с ударением на «научное»).

– Эй, хочу почитать эту книгу! – воскликнул Андрей.

Никки задумчиво сказала:

– Кеплер был болезненным и небогатым человеком. Он сам и его семья страдали от войн и эпидемий, религиозных преследований и инквизиции. Но одновременно он был очень счастливым учёным, который открыл истинные законы механики неба.

Кеплер сумел преодолеть все трудности и вывести точные законы, которые до сих пор используют астрономы и небесные механики. Именем Кеплера названы кратеры на Луне и Марсе, астероид номер 1134 и сверхновая звезда, университет в Линце и станция венского метро, а также космический телескоп НАСА, созданный для поиска планет возле других звёзд – и действительно открывший многие сотни новых планет. Но самое главное – стоит вам зайти в обсерваторию или в астрономический институт – и вскоре вы услышите привычное среди астрономов выражение: «Согласно закону Кеплера…» Для настоящего учёного это высшая из наград.

Андрей сказал:

– Да, «согласно закону Андрея Шихина» звучало бы здорово.

Никки улыбнулась и встала с кресла, собираясь покинуть детскую спальню.

– В 1609 году, когда Кеплер опубликовал свою книгу и совершил переворот в небесной механике, произошла революция и в наблюдательной астрономии – был изобретен телескоп. Совершил эту революцию Галилей, один из основателей современной науки. Но это тема для другой истории, которую я вам расскажу в следующий раз.

Никки вышла и аккуратно затворила за собой дверь.

Вильям Гильберт(1544–1603) – английский физик и придворный врач. Изучал магнитные явления. Ввел термин «электрический».

Иоганн Кеплер(1571–1630) – выдающийся немецкий астроном, математик и оптик. Открыл точные законы движения небесных тел.

Галилео Галилей(1564–1642) – великий итальянский учёный, создавший первый телескоп.

Альберт Эйнштейн(1879–1955) – знаменитый учёный, создавший общую теорию относительности, заменившую в двадцатом веке теорию гравитации Ньютона.

Фокус эллипса. Забейте два гвоздика в плоскую поверхность. Привяжите к ним верёвку, которая будет немного длиннее расстояния между гвоздями. Возьмите карандаш и натяните им верёвку так, чтобы получился треугольник. Проведите кривую линию этим карандашом, следя за тем, чтобы верёвка все время была натянута и свободно скользила по карандашу. Перебросьте верёвку и карандаш на другую строну гвоздиков и снова опишите кривую, которая должна соединиться с первой кривой и образовать замкнутую фигуру, которую называют эллипс.

Два гвоздика – это два фокусаэтого эллипса, а точка на середине расстояния между гвоздями – это центрэллипса.

Чем длиннее верёвка, тем ближе становится эллипс к окружности (другими словами, эксцентриситет, или сплюснутость, эллипса уменьшается до нуля).

Флорин– монета, распространённая в средневековой Европе. Чеканилась из золота или серебра.

НАСА– Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космоса. Создано в 1958 году в ответ на запуск советского спутника и отвечает за космические исследования, разработку ракет и спутников. Все фотографии космоса и Земли, полученные НАСА, являются общественным достоянием и могут свободно копироваться (со ссылкой на источник).

Сказка о заключённом Галилее и физическом принципе вагона-ресторана

– Иногда дети совершают удивительные открытия, – задумчиво сказала Никки.

– Иногда? – возмутилась Галатея. – Да мы каждый день делаем это!

– К сожалению, взрослые редко признают детские открытия. Но однажды на берегу тихого голландского канала дети играли со стеклянными линзами. Это очень увлекательное занятие: ведь так интересно собирать лупой солнечные лучи в жгучие яркие точки или рассматривать в увеличительные линзы свои пальцы и чужие носы, зелёные листья и чёрных букашек.

– Я тоже люблю увеличительные стёкла! – сказала Галатея.

Андрей недовольно посмотрел на младшую сестру, перебившую рассказ королевы Никки.

– Ребятишки, конечно, пытались смотреть и вдаль, прикладывая линзы к глазам, но в этом случае они ничего не видели, кроме тумана.

Но сегодня самый шустрый мальчонка приложил к глазу одну линзу, держа другую в вытянутой руке. И закричал от восторга. О, чудо! Оказывается, если смотреть в две линзы, то они приближают крыши далёких зданий и даже паруса кораблей, плывущих у горизонта!

– А вот этого я не догадалась сделать! – потрясённо прошептала Галатея.

– Дети немедленно рассказали о своём открытии отцу – оптику Липперсгею. Липперсгей сам посмотрел в принесённые стекляшки, восхитился результатом и поместил обе линзы в длинную трубку – чтобы не держать стёкла руками.

Так была изобретена подзорная труба.

Весть о диковинном инструменте, который позволял далёкое сделать близким, мгновенно разнеслась по всей Европе.

В 1609 году эту новость услышал итальянский учёный Галилей и сразу понял огромное значение такой трубы для астрономии.

В это время он жил в Венецианской республике, известной своими искусными стекольными мастерами. С их помощью Галилей создаёт собственный телескоп, направляет его в небо – и открытия посыпались с неба как из рога изобилия! Галилей обнаруживает, что:

– Луна неровная и покрыта горами и кратерами!

– Вокруг Юпитера вращаются четыре спутника!

– Млечный Путь вовсе не туман, а скопление многочисленных звёзд!

Галилей немедленно публикует о своих открытиях книгу «Звёздный вестник». Весь тираж книги, пятьсот пятьдесят экземпляров, продан неслыханно быстро – за неделю. Европа потрясена звёздными новостями, и даже короли заказывают себе телескопы.

– И всё это благодаря детям! – гордо сказала Галатея.

– А открытия продолжаются!

Галилей:

– Находит на Солнце тёмные пятна и узнаёт, что Солнце вращается вокруг своей оси!

– Замечает, что Сатурн имеет по краям выступы (которые впоследствии – в более сильном телескопе Гюйгенса – превратятся в кольцо Сатурна)!

– Обнаруживает, что планета Венера имеет фазы: как и Луна, она становится то светлым серпиком, то сияющим кругом! Причем и серпиком, и кружком Венера становится при приближении к Солнцу.

Галилей понимает, что последнее открытие исключительно важно, ведь поведение фаз Венеры доказывает, что она вращается не вокруг Земли, а вокруг Солнца и близко к нему. Если бы Венера вращалась согласно теории Птолемея: вокруг Земли и ближе к ней, чем Солнце, – то при приближении на небе к Солнцу она всегда становилась бы серпом – как Луна. Значит, прав был Коперник, а не Птолемей с Аристотелем. А вот Марс никогда в серп не превращается – значит, Марс от Солнца дальше, чем Земля.

– Постой, Никки, я хочу проверить! – закричала Галатея. Она немедленно взяла красное яблоко из вазы, Андрей вооружился жёлтым плодом – и дети стали кружить вокруг лампочки-солнца, пытаясь понять логику Галилея.

Действительно, освещённая часть далекого красного яблока-Марса, летающего вокруг лампочки и наблюдателя, никогда не становилась ни серпом, ни даже половинкой, зато превращалась в освещенный круг как раз тогда, когда планета была дальше всего от Солнца. Зато светлая часть жёлтого яблока-Венеры, летающего вокруг лампочки ближе кресла наблюдателя, превращалась то в узкий серпик, то в полный круг – когда яблоко проходило мимо Солнца-лампочки.

– Всё, можно рассказывать дальше! – наконец наигралась в космос Галатея.

А Андрей проворчал:

– Странный человек был этот Птолемей. Как он мог считать, что Венера и Солнце по отдельности вращаются вокруг Земли, если Венера никогда не отдаляется от Солнца и никогда не видна в полночь?