электронная
Бесплатно
печатная A5
342
12+
История изучения Вселенной

Бесплатный фрагмент - История изучения Вселенной

Объем:
164 стр.
Возрастное ограничение:
12+
ISBN:
978-5-4496-3046-9
электронная
Бесплатно
печатная A5
от 342
Купить по «цене читателя»

Скачать бесплатно:

               К 165-летию со дня рождения

                          Н. А. МОРОЗОВА

Николай Александрович Морозов
Публикуется по изданию: ежемесячное приложение к журналу «Вестник знания». — Кн. 1: История изучения вселенной — Ленинград: Изд-во П. П. Сойкин, 1928. — 80 c.: ил.; 26 см.

ВСТУПЛЕНИЕ

Когда-то изложение таких наук, как астрономия, в художественной форме считалось совершенно невозможным. Но вот, Франсуа Араго, в середине XIX века, первый попытался это сделать, и его «Общепонятная Астрономия» не только имела огромный успех, но и вызвала к жизни тысячи астрономов — любителей, то есть таких людей, которым, по недостатку мест в существующих государственных и общественных обсерваториях, или по другим причинам, занятие астрономией не служит источником материального существования. Астрономы-любители, к каким можно причислить, например, даже лорда Росса, живут на посторонние средства, и менее имеют времени отдаваться любимой ими науке, но и они уже сделали для нее не мало, и потому очень желательно иметь их как можно более.

Единственным средством заинтересовать широкие массы возвышающим думы предметом астрономии служит художественно-популярная астрономическая литература. А писать научно-популярные книги может только тот, кто одновременно является и ученым, вполне владеющим своим предметом, и художником слова, что редко соединяется вместе. Кроме того, все книги с течением десятилетий уже отстают от вечно движущегося вперед человеческого познания.

Само собой понятно, что это движение не упраздняет, а только пополняет и отчасти исправляет то, что было достигнуто уже ранее. В каждой науке можно отличить, как в планете, уже откристаллизовавшееся, отвердевшее центральное ядро, которое будет оставаться неизменным до конца, как вечная истина. Но это ядро окружено еще туманной и подвижной атмосферой научных предположений, т.е. гипотез, постепенно откристаллизовывающихся из своего бесформенного состояния и присоединяющихся, как дальнейшие твердые и неизменные наслоения, к основному ядру. Обойтись без изложения таких гипотез нельзя ни в популярной книге ни в учебнике, потому что именно в них-то и заключается та творческая сила, которая ведет вперед точную науку, а, между тем, они обновляются с каждым десятилетием и требуют ремонта или дополнения.

Часто жалко бывает читать теперь такие книги, как только что упомянутая «Общепонятная Астрономия» Араго, или «Чудеса Неба» Литрова и т. д. Кажется что вот, стоит только пополнить их основную часть новейшими данными, исправить то, что было в них из области не оправдавшихся предположений, и книга вновь оживет в своей первоначальной красоте, и получится увлекательное научное чтение.

Мне много раз приходило в голову сделать это с книгой Араго, но дополнение такого большого, вполне охватывающего все нематематические детали астрономического сочинения, требует слишком большого самостоятельного труда, для которого мало остается времени от собственных исследовательских работ. Недавно мне представился случай ознакомиться с книгой «Вселенная и Человечество», где содержится, между прочим матерьялом, и прекрасное коротенькое изложение астрономии в очень ясной и наглядной полуисторической форме, привести которое к современному состоянию науки не требовало много времени. Это я и сделал в предлагаемой книге.

Николай Морозов

ЧАСТЬ I. Старая эпоха

I. Смутные предания

На этих страницах возможно дать читателю лишь общее понятие об огромной наблюдательской и творческой работе астрономов, благодаря которой человечество дошло до современных взглядов на мироздание и до великой идеи о закономерности его явлений.

Если мысленно вглядеться в прошлое человечества и попытаться проникнуть в ту седую древность, о которой человеческие памятники нам ничего не говорят, то увидим, что сперва небо наблюдали случайно и без определенной цели, просто как ряд различных картин природы; затем связывали это с движением времени и стали пользоваться луной и солнцем для его измерения.

Дальнейшее развитие первых шагов, имевших громадное значение, сделалось в высшей степени прочным и последовательным, хотя темп развития вначале, разумеется, был иной, чем теперь.

Древнее верование в земной рай у первых людей породило около конца 18-го столетия своеобразные взгляды и в истории наук. Исходя из иллюзорных представлений, будто люди уже давно владели целым рядом значительных успехов по исследованию небесных явлений, ученые Эпохи Возрождения приписывали это готовое знание «золотому веку», в который людям через «откровение» сообщены были более полные знания о вселенной.

Поэтическое представление о блаженном первобытном периоде человеческой культуры нашло яркое выражение в конце 18-го столетия в знаменитом историческом сочинении — в «Истории астрономии» Байли, мечтавшего, вместе с Руссо, о золотом веке и о возврате к нему.

Наука ни на одну минуту не колебалась в своем приговоре о полнейшей превратности такого взгляда, и только некоторые романтические головы известное время увлекались верой в возможность подобного возврата и изображениями картин райской эпохи. У самого Руссо сквозь эти мечты пробивалось даже заметное отвращение к строго-научной работе над исследованием мира, как опасной для души и нравов человека; нечто подобное мы видели и во враждебном отношении Льва Толстого к науке и искусству.

Взгляд Байли, по которому человечество должно снова припомнить в полном объеме знания того «золотого» периода, произвел в свое время сильное впечатление вследствие возникших в прошлые два столетия представлений об очень раннем расцвете астрономии в Восточной Азии. Но астрономическая работа рассматривалась у китайцев не как собственная, а как откровение неба, доставленное им чрез древние поколения из другой страны, от другого народа.

Да и относительно Месопотамии мы должны прийти к выводу, что все свои знания и всю организацию своих научных работ ее ученые принесли опять-таки из другого культурного центра. Откуда же? Об Индии нечего и думать, так как, по свидетельству ее древнейших памятников, индусская духовная культура отвернулась от систематических наблюдений небесных явлений и, вообще, от изучения вселенной и, главным образом, предалась внутренней творческой работе в философии и математике. И вот остается, повидимому, единственный ответ на этот вопрос: начатки астрономического знания возникали повсюду, где человеческое сознание вырастало до потребности в размышлении и логическом объяснении окружающего мира.

Первые астрономы — наши далекие предки — были скромными землепашцами и пастухами. В долгие звездные ночи, лежа после работы, они примечали неизменную форму созвездий; они видели, что из ночи в ночь звезды возвращаются над их полем, возвещая время; они удивлялись молчаливому и точному движению, которое равномерно увлекает бесчисленные небесные светила, как будто бы обширная лазурь представляет купол, покрытый золотыми гвоздями и вращающийся над нашими головами.

Множество звезд, загорающихся на небе вечером, яркий блеск наиболее заметных, как Сириус, Вега, Арктур, Капелла, причудливое и загадочное движение Венеры, Юпитера, Марса, Сатурна, Меркурия, которые составляли, повидимому, исключение среди общей гармонии и блуждали среди созвездий; кратковременный след падающих звезд, которые, казалось, срывались с неба и неслись среди темной ночи, подобно огненной стреле; бледные и мягкие тона утренней зари, догорающей на горизонте; чудная симфония природы, сопровождающая первые лучи дневного светила; потоки света, бросаемые им на мир, когда оно стоит над нашей головой, и заходящее на западе солнце, бросающее последние снопы света на умирающий день; наконец, ночная тень, падающая на истомленную природу — вот чем любовалось невежественное человечество в своем детстве, как рядом картин, вполне достойных того, чтобы привлечь внимание людей на заре доисторических времен.

II. Времяисчисление

Первые ростки закономерного познания мировых явлений возникли, повидимому, на почве измерения времени.

Правильная смена дня и ночи и постоянство, с каким дневное светило каждый раз занимает на небосклоне одно и то же положение, сделали то, что небесные явления стали как бы прообразом строгого порядка в природе и в общественной жизни. Вид звездного неба, имеющего математически правильную сферическую форму и правильно вращающегося около неподвижной точки, дополнял это первое впечатление о величественном порядке в устройстве и жизни вселенной.

Можно безошибочно принять, что это впечатление величия и порядка послужило самой существенной предпосылкой для создания идеи единобожия, в то время как под впечатлением изменчивости, кажущейся произвольности и многообразия явлений на земле создалась идея многобожия. Последняя удовлетворяла любознательности людей, когда наделяла непонятные и беспорядочные явления свободной волей, подобной человеческой, что, по меньшей мере, являлось чем-то привычным и казалось понятнее людям.

В человеческой душе происходит наслоение воспоминаний об окружающем мире, и группировка их может происходить в совершенно ином порядке, чем простая последовательность, в какой явления совершаются во внешнем мире и в какой воспринимаются человеком. Таким образом, в коллективной душе человеческого рода постепенно создается, среди неослабного течения и смены мировых явлений, неподвижная всеохватывающая картина мира, в которой явления различных времен связаны между собой. Но при этом правильному отражению внешнего мира грозит опасность со стороны воображения, благодаря которому стираются и даже извращаются воспоминания о последовательности внешних явлений, и мы должны создать вне нас какие-нибудь опорные пункты, чтобы, не полагаясь на одну память, удержать тот порядок, в каком совершаются последовательно и закономерно внешние явления.

Простейшие начатки запечатления этой последовательности, вызванные к жизни, вероятно, требованиями общежития, потребностью во взаимном понимании, обнаружились в том, что при каждом восходе или заходе солнца делали какие-либо пометки на дереве или на камне; потом соединяли, вероятно, эти знаки в группы по числу пальцев, как это, повидимому, очень рано стало практиковаться в общежитии. Отсюда выросла наша десятичная система счисления. Теперь оставалось только прибавлять особые знаки к этим отдельным обозначениям дней, чтобы закрепить свежие впечатления о внешних явлениях, связывая их, таким образом, с известными числами в определенном ряду внешних явлений, так что являлась возможность во всякое время сверять эти данные.

Из таких начатков выросла вся хронологическая и календарная система счисления и целый ряд важных открытий относительно закономерности многих небесных явлений.

Лунное времяисчисление. Первое, более или менее точное астрономическое измерение состояло, повидимому, в том, что установлено было число дней, протекающее между двумя одинаковыми фазами луны. Отмечали на куске дерева или на камне, сколько раз солнце успевало взойти или зайти до тех пор, пока снова не повторялась первая лунная четверть или полнолуние. При этом сразу должно было получиться число 29. Но, после 10-кратного повторения этого счета, могло уже обнаружиться, что искомый промежуток заключает немного более 29 дней; ибо между впервые наблюденной фазой и ее десятым повторением протекает на 5 или 6 дней больше, нежели их дает помножение: 29×10; отсюда следует, что промежуток между двумя последовательными одинаковыми фазами около 29½ суток. Этим объясняется особенность лунного календаря, принимающего «лунный месяц» равным поочередно то 29, то 30 дням: таким путем достигалось в течение более или менее продолжительного времени соответствие между календарным счетом целых дней и повторением одних и тех же фаз луны.

Продолжая наблюдать подобное следование лунных фаз сотни раз сряду, должны были рано или поздно заметить, что и только что описанный порядок счета не точен: так, промежуток времени в 360 лунных месяцев заключал в себе не 180 чередующихся 29-дневных и 30-дневных месяцев, а 191 месяц по 30 дней и 169 — по 29. Другими словами, чтобы согласовать времяисчисление с ходом лунных фаз, необходимо, в определенных случаях, вместо короткого, 29-дневного месяца, считать длинный, 30-дневный.

В таком виде лунный календарь и теперь еще в употреблении у мусульманских народов; он достаточно точен, чтобы дать возможность в продолжение длинного периода времени предсказывать момент наступления той или иной лунной фазы; с другой стороны, он не вызывает необходимости пользоваться при времяисчислении дробными частями суток.

Мы потому остановились несколько долее на этом древнейшем астрономическом измерении, чтобы выяснить важную роль продолжительного опыта в разрешении различных задач, представляемых времяисчислением. Этот же пример служит наглядным доказательством той медленности, с какой совершалось развитие знаний о простейших явлениях в мироздании.

Подобным же путем, как и продолжительность лунного года, найдена была и длина года — именно, счетом числа дней, необходимых для повторения определенного положения солнца на небесном своде, причем знание длины лунного месяца значительно облегчило нашим предкам разрешение этой задачи. Луна, стоявшая во время полнолуния как раз против солнца, дала возможность точнее определять моменты возвращения солнца в одно и то же созвездие, и вообще — замечать положение дневного светила среди звезд. Еще до того, как додумались употреблять вертикальные столбы и измерять в полдень их тень на горизонтальной поверхности — умели уже с точностью до одного дня определять моменты восхода и захода солнца у одних и тех же пунктов горизонта. Благодаря этому, не трудно было уже, после нескольких десятилетий наблюдения, установить продолжительность климатического года в 365¼ дней, и норма эта положена была в основу так называемого юлианского календаря. Погрешность тут, согласно новейшим данным, достигает 3 суток в течение 400 лет — как это и принято грегорианским календарем. Последний настолько точен, что нужны целые тысячелетия, чтобы ошибка достигла величины одного дня.

Такова в кратких чертах история основных единиц нашего времяисчисления. Для установления их не требовалось пока ни особенных знаний, ни больших успехов техники: достаточно было лишь известного умственного развития, настойчивости и некоторого общественного интереса, служившего побудительной причиной.

Точное знание величины солнечного года и лунного месяца привело к открытию 19-летнего периода, так называемого «золотого круга», играющего важную роль во времяисчислении. Цикл этот, состоящий из 19 солнечных лет, обнимает, с точностью до незначительных долей суток, 235 полных лунных месяцев, так что по истечении названного периода одни и те же лунные фазы повторяются почти в точности в то же время года. Лунный календарь, сохранившийся и теперь у многих народов, особенно при определении праздничных дней (Пасха у евреев и христиан), всецело опирается на этот «золотой круг».

Фотографический снимок лунного затмения.

Следующим приобретением, тесно связанным с предшествующим, было открытие еще одного периода, в течение которого правильно повторяются взаимные положения солнца и луны, обусловливающие собой затмения. Знание этого периода, равного приблизительно 18 годам (точнее — 6585 дням и часам), явилось следствием простого счета дней, проходящих между лунными затмениями: эти последние наступают одновременно во всех пунктах земного шара, с которых тогда видна луна, и повторяются с бо́льшим постоянством для данного пункта, нежели солнечные. Имея в своем распоряжении список лунных затмений за 18 лет, можно было, хотя наполовину ошибаясь, без большого труда предсказывать наступление лунных затмений с точностью до нескольких часов: для этого достаточно прибавлять к прежним датам 6585 дней и 7 час. или, в круглых числах ­ по 18 лет 10 дней. Не следует, однако, думать, что названный период был так легко и просто открыт: самая идея о закономерном повторении таких явлений, как затмения, не скоро проникла в сознание древних и требовала для своего признания уже известного умственного развития.

Но культурное значение этого открытия станет понятно, если мы вспомним, сколько суеверий связано с солнечными и лунными затмениями — суеверий, сохранивших свою силу в народе еще и в настоящее время. В древности же явления эти вызывали настоящую панику, порождая представления о злых, темных силах, вторгнувшихся в естественный ход светил и стремящихся их поглотить, уничтожить. Понятно, что умение предсказывать эти таинственные явления постепенно ослабляло их грозный, зловещий характер, способствуя утверждению более здравых понятий.

Были и другие небесные явления, невольно привлекавшие к себе внимание масс и вызывавшие представление о том, что там, высоко над головами людей, творится нечто необычайное. Таковы, например, соединения ярких планет. Непрерывные наблюдения над явлениями подобного рода и, главным образом, над положениями планет на небесном своде относительно друг друга и относительно солнца и луны — составляли главный предмет средневековых астрономических изысканий. Таким путем вскоре найдены были времена обращения планет и периоды возвращения их к одним и тем же положениям. Сочетания их стали затем соединяться с известными событиями в народной жизни. На первых порах подобного рода пророчества высказывались в весьма неопределенной форме; например, оповещали, что предстоящее соединение двух ярких планет породит события большой важности. Легко понять, что даже такое туманное предсказание могло вызывать известное возбуждение, и неудивительно, что напряженное ожидание необыкновенных событий часто увенчивалось успехом. К тому же одна часть предсказания, именно — касающаяся чисто астрономических явлений, постоянно оправдывалась, что поддерживало авторитет средневековых священников и веру в их пророчества.

Постепенно взаимная группировка известных планет, их положение относительно солнца, луны и ярких звезд приобрели вполне определенное значение для предсказания того или иного события; и это было вполне естественно после того, как подобные явления один или несколько раз совпадали с важными событиями народной жизни — событиями, то печальными и грозными, то счастливыми и мирными. Существенную роль в утверждении такой веры во влияние небесных светил на народную жизнь сыграло бесспорное влияние положения солнца над горизонтом на смену времен года и всех связанных с этим явлений — состояния погоды, направления ветра, разлива рек и т. п. Луна также заметным образом обнаруживала свое участие в явлениях жизни на нашей планете. Уже давно известна была связь между приливами и отливами, с одной стороны, и лунными фазами — с другой. Ночной, лунный свет, повидимому, оказывал раздражающее действие на спящий организм, влиял на рост животных и растений. Продолжительность 9 лунных месяцев совпадала с продолжительностью периода беременности и, следовательно, находилась в некоторой связи с рождением, увеличением народонаселения и т. д. Таким путем постепенно утверждалась вера в зависимость человеческих судеб от небесных явлений. Этому способствовало еще и инстинктивное убеждение в центральном положении земли и в том, что действующая во всей вселенной сила тяжести направлена к земле.

Мы не имеем возможности останавливаться подробно на развитии астрологии, сохранявшей свою силу даже после реформаторской деятельности Коперника. Но нельзя отрицать того, что живой интерес к астрономическим предсказаниям сослужил некоторую службу чистому знанию небесных явлений.

III. Первые шаги астрономической науки

От истории первых успехов на поприще ознакомления с течением крупных небесных явлений мы перейдем теперь к изложению первых шагов пространственного ориентирования во вселенной — именно, к знакомству с фигурой земли и других небесных тел, их размерами, расстояниями от нас и т. п.

Здесь на первом месте стоит учение о шарообразной форме земли.

Идея о шарообразности земли возникла впервые при внимательном наблюдении того, что дает взору просторный горизонт открытого моря. Находясь на гористом островке, откуда во все стороны открывается вид на водную поверхность, не трудно заметить и сопоставить ряд фактов, несомненно указывающих на выпуклую кривизну морской поверхности. При современных средствах измерения можно заметить эту кривизну даже на такой ничтожной части поверхности, которая не превышает нескольких квадратных метров; на обширных же поверхностях ее, при благоприятных условиях, удается наблюдать даже без всяких приспособлений, обсуждая лишь данные своих простейших восприятий.

Находясь, например, среди моря на горе в тысячу метров высоты (такие горы нередки даже на маленьких островах), можно сделать следующее наблюдение: в тот момент, когда для одного наблюдателя, находящегося у подошвы горы, едва только показывается из-под горизонта верхний край солнца, для другого, находящегося на вершине горы, виден уже весь солнечный диск, поднятый над горизонтом почти на целый диаметр солнца. Другими словами, с высоты 1000 метров горизонт кажется на два солнечных диаметра ниже, нежели при наблюдении с высоты нескольких метров. При еще большей высоте горизонт понижается еще значительнее. Понятно, что все это было замечено не только по отношению к солнцу, но и к другим небесным светилам.

Средневековое фантастическое представление системы мира. Снимок со старинной гравюры в «Астрономии» Фламмариона.

Нет необходимости в значительном поднятии для того, чтобы заметить кривизну земной поверхности у видимого горизонта; нижеследующая таблица показывает, что даже сравнительно небольшое поднятие влечет за собой ощутительное расширение горизонта. Левый столбец таблицы обозначает высоты над уровнем моря (в метрах), правый — соответствующие им расстояния линии горизонта от наблюдателя, в морских милях (морская миля = одной минуте большого круга земного шара = 1852 метрам).

Бесплатный фрагмент закончился.
Купите книгу, чтобы продолжить чтение.
электронная
Бесплатно
печатная A5
от 342
Купить по «цене читателя»

Скачать бесплатно: