Александр Волков - Земля и небо
Дряхлый старик не вынес угроз и отрекся от своего сочинения. 22 июня 1633 года Галилей на коленях принес покаяние в церкви при большом скоплении народа.
Но и после этого «святая» церковь не выпустила престарелого астронома из своих рук. Галилей остался узником инквизиции до самой смерти. Ему строго запретили разговаривать с кем бы то ни было о движении Земли. И все-таки Галилей тайно работал над сочинением, где утверждал истину о Земле и небесных светилах.
Никакие гонения церкви, никакие пытки и казни не помешали распространению нового учения.
Герои и мученики науки делали свое великое дело.
Телескоп и обсерватория
Первый рабочий инструмент астронома — телескоп. Изобретение зрительной трубы сыграло огромную роль для науки, и надо хотя бы коротко рассказать историю телескопа. У людей бывают недостатки зрения: близорукость и дальнозоркость.
Близорукий человек хорошо видит близкие предметы, но плохо различает дальние. Дальнозоркий видит то, что вдали, но не может вдеть нитку в иголку, не разбирает буквы в книге.
Недостатки зрения люди давно научились исправлять при помощи очков. Дальнозоркие носят очки с двояковыпуклыми стеклами, или линзами, а близорукие — с двояковогнутыми.
У двояковыпуклой линзы с обеих сторон поверхность выпуклая, середина ее толще, чем края. Если смотреть на буквы в книге через двояковыпуклое стекло, то оно их увеличивает; поэтому его еще зовут увеличительным стеклом. У двояковогнутой линзы с обеих сторон поверхность вогнутая, ее края толще середины. Двояковогнутое стекло уменьшительное, оно уменьшает предметы, на которые смотришь через это стекло.
Рассказывают, что лет триста семьдесят назад произошел такой случай. Мальчик, сын мастера, изготовлявшего очки, играл двояковыпуклым и двояковогнутым стеклами. Переставляя их перед глазами так и сяк, он нечаянно поставил одно стекло против другого, и отдаленная колокольня вдруг показалась ему очень близкой. Сын сказал об этом отцу, а тот вставил стекла в трубу: первая зрительная труба была изобретена.
Так это было или не так — неважно. А главное то, что около 1605 года в Европе появилась первая зрительная труба. Она была устроена наподобие теперешнего бинокля, но состояла не из двух трубок, как бинокль, а только из одной, так что смотреть в нее приходилось одним глазом, а другой при этом зажмуривали.
Ты уже знаешь, что с помощью зрительной трубы Галилей сделал много замечательных открытий. Но его инструмент был очень несовершенным.
Искусные мастера улучшали зрительные трубы, увеличивали их размеры. Большие зрительные трубы стали называться телескопами.
Слово «телескоп» греческое; по-русски можно передать его словом «дальновиден».
Это прибор для того, чтобы лучше видеть отдаленные предметы.
Большой телескоп Гевелия.
Первые телескопы были очень неудобны. Здесь изображен большой телескоп Гевелия, построенный в польском городе Гданьске. Ты видишь, что этот телескоп даже не имел трубы. Он поднимался и поворачивался с помощью веревок. Наблюдать в такой телескоп было очень неудобно.
Пятиметровый зеркальный телескоп.
Вскоре был изобретен зеркальный телескоп. У него главная часть — большое, хорошо отполированное вогнутое зеркало. Труба такого телескопа походит на огромную пушку, нацеленную в небо.
В 1941 году советский ученый Д. Д. Максутов изобрел усовершенствованный телескоп новой системы.
Главные части в телескопе Максутова — вогнутое зеркало и выпукло-вогнутое стекло, то есть такое стекло, у которого одна сторона выпуклая, а другая вогнутая. Если смотреть на такое стекло сбоку, оно походит на среднюю часть серпа молодого месяца, или мениск, как называют такую фигуру ученые. Поэтому и телескоп Максутова называют менисковым.
Менисковый телескоп дает очень хорошие изображения. Он удобен и тем, что у него длина трубы гораздо меньше, чем у телескопов старых систем, и потому пользоваться им проще.
По системе Максутова строятся весьма удобные, простые, но хорошие школьные телескопы. Старшие школьники, изучающие астрономию, наблюдают небесные светила в менисковый телескоп.
Научно-исследовательское учреждение, где наблюдают за небесными телами, называется астрономической обсерваторией.
Обыкновенно обсерватории стоят вдали от городов, на холмах и на высоких горах. Там меньше туч, воздух прозрачнее и спокойнее, не так колеблется, как на равнине.
Одна из лучших на земном шаре обсерваторий находится на пулковских холмах близ Ленинграда. Пулковская обсерватория прославилась научными открытиями и точностью своих наблюдений.
Ее даже иностранные ученые называли «астрономической столицей мира».
Известный американский астроном Ньюком писал, что одно русское наблюдение, сделанное в Пулкове, равняется четырем английским, сделанным в Гринвичской обсерватории (близ Лондона).
Во время Великой Отечественной войны гитлеровцы разрушили Пулковскую обсерваторию, но теперь она восстановлена.
Как велик земной шар?
В этой книге тебе часто придется встречаться с большими числами: с миллионами, миллиардами.
Ты, без сомнения, знаешь, что миллион — тысяча тысяч, а миллиард — тысяча миллионов. Но этого недостаточно — надо хорошо представлять себе, как велики эти числа.
Один ученый предложил вот что: если хотите наглядно узнать, что такое миллион, возьмите сто больших листов бумаги и на каждом листе поставьте по десять тысяч черных пятнышек или точек (сотня строчек, в каждой строчке — сотня пятнышек). Все листы развесьте по стенам большой комнаты: осматриваясь кругом, вы будете видеть миллион точек.
Может быть, попробуешь сделать это? Но предупреждаю, если ты успеешь ставить по три точки в секунду, то затратишь на всю работу около 92 часов.
Как видно, одному школьнику такое предприятие не под силу, но оно сразу станет легким, если за него возьмется целый класс. Тогда каждому придется поработать около 2 часов, а листы с точками можно развесить на стенах классной комнаты.
И это было бы очень хорошо: весь класс наглядно понял бы, что такое миллион!
Теперь представь себе, что директор фабрики, выпускающей школьные тетради, распорядился сложить друг на друга в одну стопу миллион тетрадей. Как высока окажется эта стопа? Целых 1,5 километра! Начинающим альпинистам можно тренироваться на горе такой высоты.
А теперь вообрази, что директор карандашной фабрики приказал разложить цепочкой миллион карандашей «Пионер». Эта цепочка растянулась бы дальше, чем от Москвы до Калинина, — на 180 километров. А если бы фабрика сделала карандаш, по объему и весу равный миллиону обыкновенных, то этот гигант имел бы в длину 18 метров, а весил 7 тонн. Писать таким карандашом мог бы только сказочный великан, у которого голова уходит под облака.
Миллиард в тысячу раз больше миллиона. Если бы можно было увеличить в миллиард раз окружающие нас предметы, то они приняли бы исполинские размеры.
Стопа тетрадей в миллиард штук имела бы в высоту 1500 километров.
Чтобы сосчитать миллиард тетрадей, класс школьников в пятьдесят человек должен затратить больше трех лет, работая по 6 часов в день без выходных дней, и при условии, что каждый будет сосчитывать по три тысячи тетрадей в час.
Цепочкой из миллиарда карандашей можно было бы обернуть всю Землю больше четырех раз. А если бы миллиард карандашей соединить в один, то длина его равнялась 180 метрам, толщина 6,5 метрам и вес 7000 тоннам. Но если бы этот карандаш был пустой, как труба, то внутри него можно было бы построить десятка полтора одноэтажных домиков и поселить в них сотню жителей, которые могли бы с гордостью заявлять:
— Мы живем в поселке «Карандаш»!
Теперь можно говорить о величине Земли.
Если бы люди задумали просверлить колодец, чтобы добраться до центра Земли, то глубина колодца была бы 6380 километров. Человек, спускающийся в колодец по лестнице со скоростью 5 километров в час, достиг бы центра Земли после двухмесячного беспрерывного спуска.
Понятно, что пробуравить такой колодец невозможно. До сих пор нет шахт глубже шести километров, а это всего одна тысячная часть расстояния от поверхности Земли до ее центра.
Что находится в недрах Земли, под твердой земной корой? Сейчас на этот вопрос исчерпывающе ответить трудно.
Зато поверхность Земли люди изучили хорошо, и осталось мало мест, где не побывали путешественники.
Поверхность земного шара составляет примерно 500 миллионов квадратных километров.
Ты знаешь, что квадратный километр — мера площади; это такой квадрат, у которого каждая сторона равна километру. В квадратном километре 100 гектаров. Поверхность Земли — 50 миллиардов гектаров. Из всей этой поверхности земного шара около семи десятых приходится на моря и океаны и только три десятых на сушу.
