Евгений Гусев - Расширяя границы Вселенной: история астрономии в задачах
Кому принадлежит эта плодотворная мысль, позволившая по наблюдениям отдельных космических объектов изучать их эволюцию?
5.17. Иммануил Кант в 1755 году в предисловии к своей книге «Всеобщая естественная история и теория неба» написал, что он ставит целью «открыть устройство, которое соединяет великие элементы творения во всём своём протяжении вплоть до бесконечности, и вывести из первоначального состояния природы, с помощью механических законов, образование небесных тел и происхождение их движений». Решил ли Кант поставленные им задачи?
5.18. Иммануил Кант в книге «Всеобщая естественная история и теория неба» отметил:
Легче выяснить образование светил, причины их движений, словом, происхождение всего строя вселенной, чем свести к ясным механическим причинам историю развития одного только листа, одной только гусеницы.
Что представляется более сложным: устройство и эволюция биологических объектов или объектов мегамира?
5.19. Из стихов Джордано Бруно (1548–1600):
Кристалл небес мне не преграда боле,
Но, вскрывши их, подъемлюсь в бесконечность.
О каком кристалле небес упоминает Бруно? Почему за этой преградой находится бесконечность?
5.20. Известно высказывание Дж. Бруно:
Итак, я провозглашаю существование бесчисленных отдельных миров, подобных миру этой Земли. Вместе с Пифагором я считаю её светилом, подобным Луне, другим планетам, другим звёздам, число которых бесконечно. Все эти небесные тела составляют бесчисленные миры. Они образуют бесконечную Вселенную в бесконечном пространстве. Это называется бесконечностью Вселенной, в которой находятся бесчисленные миры.
С каких позиций — материалистических или идеалистических — обосновывал Бруно бесконечность Вселенной?
5.21. Джордано Бруно так излагал собственные воззрения:
Земля — маленький шар, сплюснутый у полюсов; вместе с другими планетами она кружится в пространстве около Солнца. Это исполинское огненное светило медленно поворачивается около оси и также сплюснуто у полюсов. Но весь солнечный мир — не более как атом, затерянный в пустынях пространства. Оно наполнено миллионами миллионов миров. Каждая звезда — оолнце. Около этих оолнц плавно носятся по кругам и эллипсам стаи серебряных планет. На них обитают существа выше и совершеннее, чем мы. Миры имеют свою историю развития: одни возникают, другие погибают; вечной остаётся только творческая энергия, лежащая в их основе. Вселенная бесконечна. Мирам нет числа. Сознание, жизнь и красота разлиты всюду…
(Клейн, 1898).Со всеми ли представлениями Дж. Бруно о строении Вселенной вы согласны?
5.22. И. Кеплер утверждал:
«Если… проткнуть в стене булавочное отверстие так, чтобы через него проникал солнечный свет, то яркость луча всё равно будет превосходить яркость свечения всех звёзд на безоблачном небе».
По мнению Кеплера, этот эксперимент подтверждает положение Солнца «в центре Мира», и тем самым — справедливость гелиоцентрической системы мира Коперника. Найдите методическую ошибку в рассуждениях Кеплера.
5.23. Галилей писал в «Звёздном вестнике»:
Достойно удивления то, что звёзды, как неподвижные, так и блуждающие, при рассмотрении в зрительную трубу никак не кажутся увеличившими свои размеры в той же пропорции, в какой получаются приращения у других предметов и даже у Луны. На звёздах такое увеличение оказывается гораздо меньшим, так что зрительная труба, которая остальные предметы увеличивает, скажем, во сто раз, может сделать большими звёзды лишь в четырёх- или пятикратном отношении, чему еле поверишь.
Объясните это явление, верно подмеченное Галилеем.
5.24. Вечером 11 ноября 1572 г., возвращаясь из своей алхимической лаборатории, где он в который уже раз безуспешно пытался получить золото, знаменитый астроном Тихо Браге по давней привычке обвёл взглядом небосвод и, поражённый, замер: знакомые очертания Кассиопеи изменились! Вместо легко узнаваемой фигуры, похожей на букву W, Тихо увидел совсем иное: левее знакомого зигзага из ярких звёзд, в это время года скорее напоминающего букву М, рядом со слабой звездой к Кассиопеи, расположенной как раз между ножек М, на небе сияло новое яркое светило! Откуда оно взялось? Тихо прекрасно знал, что Кассиопея — незодиакальное созвездие, а значит, в нём не бывает ярких планет.
Вот как сам Тихо позже вспоминал это событие:
Вечером, после захода Солнца, когда в соответствии с моим обычаем я созерцал звёзды в ясном небе, я заметил, что почти прямо над моей головой сияла новая и необыкновенная звезда, превосходившая по блеску все другие звёзды; и так как я почти с детства знал в совершенстве все звёзды небосвода (очень нетрудно достичь этого знания), мне было совершенно очевидно, что никогда в прошлом никакой звезды на этом месте неба, даже и маленькой, не было, не говоря уже о звезде, столь бросающейся в глаза своей яркостью, как эта. Я был настолько поражён этим зрелищем, что не постыдился подвергнуть сомнению то, что видели мои собственные глаза. Но когда я убедился, что и другие могли видеть на указываемом им месте звезду, у меня больше не оставалось сомнений. Не было ли это величайшим из чудес, которые случались когда‑либо со времён начала мира?
Тихо тотчас же измерил и записал угловые расстояния новой звезды от девяти звёзд Кассиопеи и от Полярной звезды, а также своё впечатление о цвете и яркости новой звезды. Как отметил сам Тихо и другие наблюдатели, она была намного ярче Сириуса и даже ярче Венеры. В последующие дни звезду можно было наблюдать и при дневном освещении. Однако, начиная с декабря 1572 г., блеск её стал уменьшаться, и вскоре новая звезда исчезла, проблистав семнадцать месяцев и не оставив никакого следа, видимого невооружённым глазом.
Имея в виду, что в то время Тихо жил в Дании, приблизительно на широте Москвы, и используя звёздную карту или электронную программу — планетарий, ответьте на следующие вопросы. Что за удивительную звезду наблюдал Тихо Браге? Какова была высота Новой Тихо над горизонтом в тёмное и светлое время суток? Был ли в ночное время виден Сириус и была ли видна в тот период Венера?
5.25. В произведениях русских писателей нередко описываются небесные явления. Так, у И. А. Бунина есть строки:
Сириус — дерзкий сапфир, синим горящий огнём,
Альдебарана рубин, алмазная цепь Ориона
И уходящий на юг призрак сребристый — Арго!
Какую астрономическую информацию несёт этот стихотворный отрывок?
5.26. В научно — фантастической повести К. Э. Циолковского «Вне Земли» (1916 г.) описывается наблюдение звёздного неба с борта космического корабля, обращающегося на околоземной орбите:
Открыли ставни. Более смелые подлетели к окнам.
Послышались восклицания:
— Небо‑то совершенно чёрное!..
— Никогда и сажа не бывает такой черноты!..
— Звёзд какое множество!
— Какие разноцветные!..
— Я вижу совершенно те же созвездия, но как много звёзд!.. И почему они так мертвенны? В них нет жизни; они как бы не испускают лучей, не мигают; это просто точки… Как ясно они видны!
Таким ли видят небо космонавты?
5.27. Известный французский философ Огюст Конт в 1842 г. писал:
Возможно, что мы сумеем определить форму, расстояние и величину небесных светил, что мы исследуем их движения; но никогда и ни в каком случае не удастся нам изучить их химический состав или минералогическое строение.
В 1856 г. Конт снова утверждал, что химический состав звёзд навсегда останется невыясненным. Когда были проведены первые спектральные наблюдения, доказавшие, что Солнце и звёзды состоят из тех же химических элементов, которые известны на Земле?
5.28. Агнесса Кларк — английский историк астрономии (конец XIX в. — начало XX в.) писала:
Ещё не далее, как в середине XIX столетия, астрономия, гордая тесным союзом с математикой, смотрела с равнодушием на остальные науки; ей довольно было телескопа и вычислений. Теперь же материал для её выводов даёт и химик, и специалист по электричеству, и исследователь самых глубоких тайн теории света или молекулярного строения вещества. Астрономия озабочена тем, что скажет геолог, что откроет метеоролог или даже биолог; она должна прислушиваться ко всякой новой истине, взвешивать и стараться использовать всякое открытие в естественных науках. Её величавое одинокое положение сменилось на полное общение, на постоянную взаимопомощь с другими науками. Астроном стал физиком в широчайшем значении этого слова; а физик принуждён быть теперь немного и астрономом… Едва ли будет преувеличением сказать, что родилась новая наука.
