99 секретов астрономии - Наталья Сердцева

Битва телескопов завершилась компромиссом — была создана зеркально-линзовая система, в которой зеркала используются для фокусировки, а линзы — для коррекции изображения.

Новая астрономия — это исследование волн и излучений, идущих из космоса. Для этого используются радио-, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские и другие виды телескопов, позволяющие изучать Вселенную при помощи волн, которые она излучает. Так как большая часть этих волн не проходит через атмосферу Земли, современные телескопы часто устанавливают на спутниках и орбитальных станциях.

Все слышали историю о том, как на голову Ньютону упало яблоко и ученого посетило внезапное озарение. Произошло это так: Ньютон сидел вечером в яблоневом саду, на небе светила полная луна. Неожиданно с ветки упал спелый фрукт прямо ему на макушку. В этот момент он понял, что сила, заставляющая яблоко падать вниз, и сила, удерживающая Луну на орбите, — одна и та же. На самом деле никаких подтверждений этой истории нет, скорее всего, это просто красивая легенда. Из дневников ученого становится понятно, что к своей теории он шел постепенно, на протяжении нескольких лет.

В чем же заключается знаменитая теория Ньютона? Из законов движения планет, открытых Кеплером, Ньютон вывел закон всемирного тяготения, который стал основополагающим для такого раздела астрономии, как небесная механика. В этом разделе законы механики используются для расчетов движения небесных тел.

Фундамент механики — это три закона движения, сформулированных Ньютоном. Первый из них — закон инерции. Согласно ему, любое тело либо остается неподвижным, либо сохраняет прямолинейное равномерное движение, если на него не действует никакая сила. Второй закон — закон силы. Если к телу будет приложена сила, то его движение ускорится; чем больше будет эта сила, тем сильнее ускорение. Ускорение также зависит от массы тела. Третий закон — закон противодействия. Любое действие вызывает равное по силе и противоположное по направлению противодействие.

Закон всемирного тяготения объяснял, почему планеты движутся вокруг Солнца, а спутники — вокруг планет, почему небесные тела имеют шарообразную форму, а на Земле происходят приливы.

Шарль Мессье составил свой каталог еще в XVIII веке, но он до сих пор пользуется популярностью у астрономов-любителей — потому что в их распоряжении телескопы приблизительно такой же мощности, какой был у французского ученого. Мессье описал самые близкие, интересные и хорошо изученные на сегодняшний день астрономические объекты. Он называл их туманностями, но сегодня мы знаем, что большая часть из них — галактики, звездные скопления, остатки сверхновых и т. п. Хотя туманности тоже имеются.

Сам Мессье был охотником за кометами, он выискивал на небе эти движущиеся объекты, а туманности мешали его наблюдениям. При той мощности телескопа, которая была ему доступна, и те и другие выглядели размытыми пятнами, только кометы двигались, а туманности оставались неподвижными. Шарль Мессье составил каталог для того, чтобы иметь возможность отличать одни от других.

Космические расстояния поражают своими масштабами, и, конечно, для их измерения не годятся наши земные километры. Одна из важнейших единиц измерения в астрономии — световой год. Это расстояние, которое проходит свет за год.

Если учесть, что скорость света составляет 300 тысяч километров в секунду, то получается 9400 миллиардов километров. Эта поражающая воображение цифра и используется астрономами при измерениях и вычислениях. Есть в астрономии и более мелкая, чем год, единица измерения. Она равна среднему расстоянию от Земли до Солнца (149 600 000 км) и называется астрономической единицей.

Самый далекий от нас космический объект, который можно увидеть невооруженным глазом, — туманность Андромеды. Расстояние до нее от Земли составляет 2 миллиона световых лет. То есть тот свет, который мы видим сейчас, покинул туманность 2 миллиона лет назад. Мы видим ее такой, какой она была тогда. Как она выглядит сейчас, мы никогда не узнаем, у нас нет такой возможности.

Получается, что астрономия, по крайней мере тот ее раздел, который занимается далекими объектами, — это наука о прошлом. Глядя на ночное небо, мы видим прошлое звезд. Возможно, некоторые из них уже не существуют, но их свет только сейчас достиг нашей Солнечной системы.

Свет ближайшей к нам звезды, Солнца, доходит до Земли за 8 минут. Это не очень много, но все же и Солнце мы наблюдаем не в реальном времени. Замечая при помощи специальных приборов вспышку на Солнце, астрономы знают: на самом деле она произошла 8 минут назад. Самые отдаленные галактики, о существовании которых известно астрономам, находятся в 10–15 миллиардах световых лет от нас.

Начинающему астроному легче всего обнаружить на небе планеты земной группы — Меркурий, Венеру и Марс. Первые две планеты ближе к Солнцу, чем Земля, то есть они находятся внутри орбиты нашей планеты. Чтобы найти их на небе, нужно обратить внимание, в какой стороне располагается светило. Если наблюдения происходят перед восходом, значит, нужно смотреть на восток, если после заката — на запад. Меркурий расположен ближе к Солнцу, Венера — чуть дальше. Помните об этом, чтобы не перепутать эти две планеты.

Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, он удален от нашей планеты на значительное расстояние (в среднем 225 миллионов километров), поэтому наблюдать его лучше в периоды противостояний, когда он максимально приближается. Сближения Земли и Марса случаются каждые 2 года и 50 дней, великое противостояние — раз в 15–17 лет.

Многие ученые и изобретатели, начиная с Иоганна Кеплера, открывшего в XVI веке законы движения планет, думали о полетах в космос. Но только основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский смог разработать проекты космических кораблей, близкие к современным.