Занимательно об астрономии - Анатолий Томилин

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.

Но мы, кажется, начинали говорить о параллаксе. Что ж, с давних пор известно, что нельзя объять необъятное. Наверное, поэтому параллакс по-прежнему и не давался никому в руки.

В 1833 году император Николай I подписал приглашение дерптскому астроному Фридриху Георгу Вильгельму Струве, именуемому в дальнейшей жизни и истории Василием Яковлевичем, взять на себя руководство строительством новой обсерватории под Петербургом, в Пулкове.

Струве родился в Германии, в городе Альтоне, и окончил Дерптский (Тартуский) университет с дипломом филолога. Однако пути господни неисповедимы. Студентом он случайно попал в домашнюю обсерваторию к одному из знакомых и… «погиб». Звезды оказались сильнее филологии.

Окончив университет и получив право на преподавание языка и литературы, молодой человек тут же засел за телескоп. Снова на его столе появились книги. Но, увы, это была не словесность, а математика. И спустя три года «экс-филолог» защитил диссертацию на тему «О географическом положении Дерптской обсерватории».

Наивные времена! Языковед самоучкой не только постигает математику, но и становится магистром точных наук. Куда смотрело начальство? Между прочим, если перелистать страницы истории науки, сколько выдающихся деятелей ее вышло из тех, кто сумел преодолеть инерцию, понять свою ошибку и вовремя свернуть пусть с проторенной, но чужой дороги на свою! Это вместо того, чтобы всю жизнь тянуть опостылевшую лямку службы и жаловаться на судьбу. Работа обязательно должна быть главным интересом в жизни. Тогда она приносит удовлетворение, успех. Тогда человек счастлив.

Струве был счастлив. Он стал достойным наследником Гершеля в поисках и изучении двойных звезд. О людях, многого достигших своим трудом, принято говорить, что они обладали железной волей. К Струве это правило относится в наибольшей степени. Раз и навсегда филолог-астроном утвердил для себя жизненное правило: сначала продумывать предстоящую работу, составлять план, а уж начав, ни при каких обстоятельствах не останавливаться. Не исключено, что именно упорство и педантизм в двадцать девять лет привели его в ряды членов-корреспондентов Российской академии наук. Так или иначе, но в полдень 3 июля 1835 года именно он, директор будущей «Столицы звезд», поднял над головой платок, давая знак к началу церемонии по закладке первого камня Пулковской обсерватории.

На строительство не жалели средств. И новый директор вскоре приобрел для нее 15-дюймовый (38-сантиметровый) рефрактор. Это был лучший инструмент в мире. 27 окуляров прилагалось к нему. Они давали увеличение до двух тысяч раз. Струве выбирает яркую Вегу и решает определить ее параллакс.

Астрономические работы требовали много времени. Однако, несмотря на занятость строительством обсерватории, педантичный пулковский директор не запускал своих наблюдений. И в середине 1838 года ученый мир с восторгом узнал, что первая работа, выполненная Струве в новой русской обсерватории, дала астрономии первый параллакс. Расстояние до жемчужины ночного неба — Веги было найдено. Правда, Струве ошибся раза в два. После ряда уточнений и поправок оно оказалось равно 255 000 000 000 000 километров (или 8,26 парсека). Эта была колоссальная победа!

Именно с нее можно считать, что для астрономии в России наступил «золотой век». Русские астрономы вышли на мировую арену, удивляя всех своими работами.

Примерно в то же время директор Кенигсбергской обсерватории знаменитый Фридрих Бессель стал обладателем инструмента, сделанного незадолго до смерти самим Фраунгофером. Это был великолепный гелиометр с разрезанным объективом.

Принцип действия инструмента заключался в том, что изображение одного и того же предмета можно было получить отдельно на двух половинках объектива. Затем, совместив половинки до совпадения изображений, можно было точно измерить смещение, а значит… Да ведь прибор точно специально создан для того, чтобы решить вековую задачу — изловить, наконец, параллакс. Бессель это понял сразу. Однако, выбирая объект для наблюдения, он принял иной критерий удаленности звезды от Солнца. Бессель рассуждал так: чем ближе к нам чужое светило, тем заметнее оно должно перемещаться по небосводу. И он выбрал Шестьдесят первую Лебедя — маленькую, едва заметную двойную звездочку пятой величины.

Бессель навел на нее телескоп, повернул объектив так, чтобы разрез совпадал с линией, соединяющей звездную пару, и принялся медленно сдвигать половинку линзы, пока изображение первой звезды на правой половине не совпало с изображением второй звезды на левой половине линзы. Теперь надо было считать.

В декабре того же года он определил параллакс и вычислил расстояние до 61-й Лебедя, оказавшееся равным примерно 600 000 радиусов земной орбиты.

…Определение параллаксов звезд — каторжный труд. Снимем шляпы, чтобы поклониться труженикам астрометристам, измерившим к нашим дням параллаксы тысяч звезд. Звездные расстояния сдались. Открылась дверь к тайнику Урании. Астрономы получили возможность не только сравнивать звезды по блеску между собой, то есть определять абсолютную звездную величину, но и измерять радиусы звезд и даже «взвешивать» далекие светила.

Глава одиннадцатая

Звезды смотрят на нас с вами

В сто сорок солнц закат пылал…

1. Солнце — мерило звезд

Звезды — солнца. Солнце — звезда. Солнце огромно. А звезды? Как мерить звезды? Какие гири брать для взвешивания, какие мерки для измерения диаметров? Не подойдет ли для этой цели само Солнце — звезда, о которой мы знаем больше, чем обо всех светилах вселенной, вместе взятых?

Раскаленный газовый шар диаметром примерно 1391 тысяча километров — вот наше Солнце. Более чем в 109 раз его диаметр превышает земной. Солнечный диск в полтора раза больше орбиты Луны.