Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна
Это имеет определенные удобства. Гораздо легче указать звезду, сказав: «Это последняя звезда в ковше Большой Медведицы», вместо того чтобы говорить: «Вон та звезда гам, куда я показываю».
Вавилоняне создали группы звездных картин, которые служат некой картой небес. То же сделали китайцы, греки и другие народы. Конечно, каждый народ создавал свой набор образов. Римляне приняли греческие образы
и передали их нам.
Например, большой ковш — это часть крупной группы звезд, в которой греки увидели очертания медведя. Поэтому эта группа называется Большой Медведицей, или, используя латинское название (как это часто делается), Ursa Major. Другая группа звезд поблизости от нее также представлялась грекам медведем, но меньшего размера. Она называется Малой Медведицей, или Ursa Minor.
Эти группы звезд называются созвездиями, или констелляциями, по латинскому слову, означающему «звезды, собранные вместе».
Когда вавилоняне разметили созвездия, им стало ясно, что звезды не движутся относительно друг друга. Ночь за ночью созвездия сохраняли свои формы. Звезды, образовавшие квадрат, всегда образовывали квадрат одинакового размера. Более того, если квадрат находился рядом с другой группой звезд в форме треугольника, эти группы ночь за ночью оставались на одном и том же расстоянии друг от друга.
Поскольку звезды остаются на месте каждую ночь, год за годом, век за веком, их называли «неподвижными звездами». Они ведут себя так, словно закреплены на небесной тверди.
Конечно, в течение ночи звезды все-таки двигались. Они поднимались в небо на востоке, двигались но небосводу подобно Солнцу и Луне и заходили на западе. Однако они двигались все вместе, словно весь небесный свод вращался вокруг Земли.
И казалось, что небо не только движется целиком, словно оно представляет собой пустотелый вращающийся глобус: на нем имелся центр оси, вокруг которой оно вращалось. Сам центр не двигается. Он расположен в северной части неба примерно на половине расстояния до зенита, каким его видят и из Вавилона, и из Соединенных Штатов.
Неподалеку от этого центра сияет довольно яркая звезда, которая называется Полярной звездой. Она находится настолько близко от центра вращения, что описывает очень маленький круг. Сначала даже кажется, что в течение всей ночи она не движется. Звезда остается на одном и том же месте ночь за ночью, точно отмечая север. Благодаря этому звезда была очень важна для путешественников в те дни, когда еще не существовало компаса. Именно с помощью Полярной звезды можно было точно определить, не сбились ли они с пути.
Этот центр оси вращения, о котором я говорю, называется Северным полюсом мира, и именно поэтому обозначающая его звезда называется Полярной.
Звезды около Северного полюса мира вращаются вокруг него по кругу, делая полный оборот за сутки, то есть за двадцать четыре часа. Даже в самой нижней точке оборота такие звезды не касаются горизонта. Например, когда на звезды Большой Медведицы смотрят из Вавилона, из Европы или из северной части Соединенных Штатов, они всегда находятся в небе.
Звезды, расположенные дальше от Северного полюса мира, двигаются но таким большим окружностям, что нижняя часть ее уходит за горизонт. Такие звезды восходят и заходят, как Солнце и Луна.
Именно вавилонские звездочеты первыми подробно записали движения звезд и при этом открыли их пользу. Регулярные величественные перемещения звезд образовывали неизменный фон, но которому можно было изучать движение Солнца и Луны.
Дело в том, видите ли, что, хотя звезды всегда сохраняли свое положение, Солнце и Луна этого не делали. Даже в глубокой древности люди должны были заметить, что два «великих светила» порой находятся в небе очень близко друг к другу, а в другое время расходятся довольно далеко.
Без звезд, составляющих надежный фон, было бы трудно точно определить движение Солнца и Луны, гораздо труднее разработать календари. И кроме того, не имея возможности определять это движение относительно звезд, людям было бы намного труднее догадаться об истинном перемещении Земли и других планет в пространстве.
Так что, как видите, звезды не только прекрасны. Они имеют и практическое применение.
ДРЕЙФУЮЩИЕ СВЕТИЛА
Вавилонские наблюдатели могли заметить, например, что в одну из ночей Луна была к западу от некой звезды. Следующей ночью она могла оказаться чуть восточнее этой звезды. А еще через ночь она могла оказаться далеко к востоку от нее.
На самом деле в некоторые моменты можно было видеть как Луна движется перед какой-то звездой. Звезда заходила за восточный край Луны и какое-то время оставалась невидимой. Она могла спрятаться всего на несколько минут, если луч ее света перекрывался только северным или южным краем Луны. Или же она могла скрываться целый час, если поверх нее проходила вся Луна. Однако в конце концов звезда появлялась из-за западного края Луны.
Очевидно, Луна движется с запада на восток относительно движения звезд. Действительно, Луна восходила на востоке, как и звезды, и в течение ночи перемещалась на запад, как они. Но Луна двигалась медленнее, чем звезды, так что по сравнению с ними казалось, что она смещается назад, с запада на восток.
Это похоже на два поезда, которые едут в одну сторону по параллельно проложенным рельсам и на разных скоростях. Если вы находитесь в более быстром поезде, то при обгоне более медленного поезда вам будет казаться, будто тот движется назад.
По прошествии приблизительно 27 1/3 дня движение Луны с запада на восток приведет ее обратно к исходному положению среди звезд. За это время, называемое звездным месяцем, звезды словно обгонят Луну на один круг. Или, наоборот, Луна отстанет от звезд на один круг.
В сравнении со звездами Солнце тоже движется с запада на восток. Однако обратный дрейф Солнца проходит медленнее, чем у Луны. Движение Солнца ближе к движению звезд, так что оно отстает меньше. На самом деле звездам требуется 365 1/4 дня, чтобы обогнать Солнце на один круг, и этот период времени называется годом.
Вы можете удивиться: как определялось положение Солнца относительно звезд? Ведь когда Солнце находится на небе, звезды не видны!
Дело в том, что вавилоняне заметили: звезда, заходившая в какую-то ночь через час после заката, на следующий день заходила на несколько минут раньше, а еще через день — еще на несколько минут раньше. Спустя примерно две недели она уже успевала зайти до заката, и на ночном небе ее уже не видно было.
Тем временем звезды, которые прежде не были видны на ночном небе, начнут восходить на востоке перед самым рассветом, а с каждой следующей ночью будут восходить все раньше и раньше.
И таким образом, хотя все звезды будут сохранять между собой прежние расстояния и конфигурации, создается впечатление, словно каждую ночь весь небосвод чуть смещается. Понадобится 365 ночей таких смещений, чтобы небо снова вернулось к первоначальному положению. Звезда, восходившая в какую-то ночь на рассвете, с каждой ночью будет восходить все раньше и раньше, а в то же самое время взойдет только 365 ночей.
Вавилоняне поняли, что эти изменения вызваны более медленным смещением Солнца с запада на восток относительно звезд. Каждый день сияние Солнца будет затмевать звезды в другой части неба, каждую ночь будут видны звезды на иной части небосвода.
Теперь представьте себе, что Луна находится очень близко от Солнца. В этот момент она имеет форму месяца и называется молодой. Когда Луна отстанет от звезд на один круг, она снова окажется на небе в том же самом месте. Однако за прошедшие 271/3 дня Солнце сместилось на восток. Луне нужно чуть больше двух дней для того, чтобы догнать Солнце в его новом положении. Следовательно, время между одной молодой луной и следующей равно примерно 29 1/2 дня, и этот период называется синодическим месяцем.
