Евгений Гусев - Расширяя границы Вселенной: история астрономии в задачах
4.38. Внутренняя корона Солнца значительно ярче полной Луны. Почему же Луна видна днём, а солнечная корона — нет?
4.39. Солнце вращается, а вращается ли его корона?
4.40. В годы максимума активности Солнца на его диске наблюдается больше пятен. Уменьшается ли при этом светимость Солнца?
4.41. Известный французский физик, один из основоположников фотометрии, Пьер Бугер в 1725 г. сравнил потоки света от Солнца и Луны, используя для этого рассеивающую линзу и свет свечи. Он нашёл, что средняя освещённость от Солнца в 300 тыс. раз превышает освещённость от полной Луны. Согласуется ли это с современными измерениями?
4.42. Каким образом В. Гершель в 1800 г. впервые обнаружил инфракрасное излучение Солнца?
4.43. Широко известен метод определения гелиоцентрического расстояния нижней планеты по отношению к расстоянию Солнце— Земля путём измерения угла наибольшей элонгации планеты. Однако со времён Гиппарха существует также подобный способ определения относительного расстояния верхней планеты от Солнца. Какие угловые измерения и вычисления необходимо произвести, чтобы найти искомое расстояние?
4.44. В 1674 г. известный учёный сформулировал принципы движения планет:
1) все небесные тела обладают собственным центром притяжения и, вообще говоря, притягивают не только собственные части;
2) все тела, начав однажды двигаться равномерно и прямолинейно, продолжают двигаться прямолинейно, пока действие другой силы не заставит их отклониться от своего пути, и тогда они будут вынуждены описывать окружность, эллипс или какую‑либо другую кривую;
3) силы притяжения действуют тем активнее, чем ближе находится к центру притяжения тело, на которое они действуют.
Кому принадлежат эти абсолютно верные заключения?
4.45. Коперник утверждал, что характер движения всех планет, включая Землю, одинаков. А какой учёный выдвинул предположение об одинаковой природе Земли и планет?
4.46. Кто и как впервые доказал, что движение планет связано с силовым воздействием Солнца?
4.47. Какой известный физический механизм был предложен Кеплером для объяснения динамического действия Солнца на планеты? (Всеобщее действие гравитации в то время ещё не было осознано.)
4.48. В первой четверти XX века некоторое время была популярна катастрофическая гипотеза образования Солнечной системы, предложенная Дж. Джинсом. Согласно ей, планеты возникли в результате приливных явлений при близком прохождении около Солнца другой звезды. Почему эта гипотеза позже была отвергнута?
4.49. Французский астроном, математик и физик П. С. Лаплас (1749–1827) обратил внимание на поразительные совпадения в Солнечной системе: движение всех планет, вращение Солнца, Земли, Марса, обращение спутников около своих светил — всё это совершается в одном направлении; все планетные орбиты мало отличаются от окружностей. Со всеми ли выводами Лапласа можно согласиться? Каков космогонический аспект заключения учёного?
4.50. Каким образом В. Гершель в 1783 г. установил, что Солнечная система движется в направлении созвездия Геркулеса?
4.51. Известно, что максимальная высота Солнца над горизонтом меняется при перемещении наблюдателя вдоль меридиана. Какое толкование этому явлению дал древнегреческий астроном Анаксагор, исходивший из представлений о плоской Земле?
4.52. Какие убедительные свидетельства выпуклости земной поверхности и шарообразности Земли, основанные на наблюдениях, выполненных из разных точек планеты, привёл в своей книге «О вращениях небесных сфер» Николай Коперник?
4.53. Наблюдатели ещё две тысячи лет назад отмечали, что земная тень на диске Луны всегда имеет форму круга. Какой вывод о форме Земли сделали античные учёные на основании этого факта?
4.54. Путём измерений на поверхности Земли в античные времена и в средние века были достаточно точно определены размеры земного шара. Какие методы при этом использовали учёные?
4.55. Как по измерениям на поверхности Земли было доказано её сжатие у полюсов?
4.56. Какие физические эксперименты позволили установить сжатие Земли вдоль её оси вращения?
4.57. Какие физические доводы приводились в античное время и в средние века против идеи о вращении Земли?
4.58. Кто из учёных впервые показал, что вращающаяся планета не может иметь сферическую форму? Качественно поясните доказательство сплюснутости Земли у полюсов.
4.59. В сентябре 1852 г. французский физик — экспериментатор Леон Фуко изобрёл удобный и компактный прибор для доказательства вращения Земли. Прибор представлял собой массивное быстровращающееся тело, ось вращения которого имела возможность свободно поворачиваться в пространстве. Для этого система помещалась в карданов подвес. Как Фуко назвал этот прибор? Каким образом с его помощью можно было доказать вращение Земли? На каком физическом принципе основано его действие?
4.60. Известный физик Уильям Томсон в 1862 году указал, что существование морских приливов свидетельствует о наличии у Земли толстой твёрдой коры. Какие рассуждения привели учёного к этому выводу?
4.61. Современные справочники указывают, что гражданские сумерки продолжаются, пока Солнце не опустится под горизонт на 6°, навигационные — на 12°, астрономические — на 18°. Являются ли указанные значения условными или они имеют физическое обоснование?
4.62. Расчёт физика Бенедикта Прево в 1816 г. показал, что в течение столетия земная атмосфера за счёт химических и биологических процессов теряет 1/7200 часть всего кислорода, содержащегося в воздухе. Корректна ли оценка Прево, по которой через несколько миллионов лет атмосфера Земли не будет содержать этого жизненно важного газа?
4.63. Впервые цвет Земли, какой она представляется наблюдателю из космоса, астрономы определили путём наземных наблюдений другого космического тела. Как и кем это было сделано?
4.64. Известный советский учёный Отто Юльевич Шмидт (1891–1956) выдвинул в 1943 г. космогоническую гипотезу, согласно которой современный рост массы Земли является продолжением процесса аккумуляции вещества, начавшегося несколько миллиардов лет назад и приведшего к образованию планеты. Прав ли был учёный?
4.65. Какой сосуд дал имя наиболее распространённой детали рельефа на поверхности многих тел Солнечной системы?
4.66. Какое важное для человека свойство Луны отражено в её славянском названии?
4.67. Какое другое важное свойство Луны отражено в её современном общепринятом названии?
4.68. Мог ли астроном до изобретения телескопа составить карту Луны?
4.69. На чём основывалась убеждённость античных учёных, что Луна — ближайшее к Земле космическое тело, а Марс, Юпитер и Сатурн — более удалённые, причём по удалению от Земли они располагаются именно в таком порядке?
4.70. Какие данные о движении Луны помогли И. Ньютону открыть закон всемирного тяготения?
4.71. Какую работу немецкого астронома Иоганна Мюллера (1436–1476), прозванного Региомонтаном, использовал Христофор Колумб, чтобы поразить воображение туземцев Ямайки угрозой «отобрать у них Луну с неба»?
4.72. Немецкий астроном Иоганн Вернер (1468–1522) предложил в 1514 г. метод определения долготы пункта на поверхности Земли из астрометрических наблюдений Луны, так называемый метод лунных расстояний. В чём суть этого метода? Кто разработал точную теорию движения Луны, позволившую практически использовать метод лунных расстояний?
4.73. В 1693 г. Эдмонд Галлей, сравнивая обстоятельства лунных затмений, наблюдавшихся античными и современными ему астрономами, открыл, что Луна движется ускоренно, т. е. приходит в предвычисленную точку неба с некоторым опережением по времени. Какова причина этого векового ускорения Луны?
4.74. Наблюдения Авенира Александровича Яковкина (1887–1974), проведённые в 1915–1931 гг. на Энгельгардтовской обсерватории под Казанью, позволили с высокой точностью определить характер физической либрации Луны. Сущность этого явления заключается в неравномерном осевом вращении Луны, вследствие чего происходит небольшое, в несколько угловых минут, периодическое смещение видимого центра лунного диска. Периодические изменения угловой скорости вращения известны и у Земли, но их причина — сезонные перемещения воздушных и водных масс, и, как следствие, изменение момента инерции Земли. Таких процессов на Луне быть не может. Какова причина физической либрации Луны?
4.75. Луна представляется глазу плоским диском. Какой общеизвестный факт был приведён Аристотелем в пользу шарообразности Луны?
4.76. Ещё Галилей отметил, что края и середина диска Луны имеют одинаковую яркость. Какой вывод он сделал относительно свойств поверхности нашего спутника?
4.77. Астрономы В. Бер (1797–1850) и И. Г. Мёдлер (1794–1874), наблюдавшие вместе Луну, отмечали, что Море Кризисов, Море Ясности и Море Влажности имеют зелёный цвет. Некоторые наблюдатели того времени истолковывали этот факт как наличие в лунных морях растительности. Почему французский учёный Франсуа Араго (1786–1853) подверг сомнению зелёный цвет морей?
