Текст книги "Семья Солнца"
Автор книги: Автор Неизвестен
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 11 страниц)
Михаил Ивановский
СЕМЬЯ СОЛНЦА
В этой книге рассказано о земном шаре, о спутнице Земли – Луне и об остальных членах семьи Солнца – планетах и кометах.
Читатель узнает, как был изобретен телескоп и как он помог человеческому глазу увидеть далекие миры: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон – планеты, которые вместе с Землей вращаются вокруг центрального светила – Солнца.
Ценой упорного труда, героических подвигов и даже человеческих жертв завоевали ученые каждый шаг на пути познания великих тайн мироздания и создали науку о Вселенной – астрономию.
Издательство подготавливает вторую книгу, в которой будет рассказано о том, что сделала союзница астрономии – математика и что узнали астрономы о далеких звездных мирах, звездных стаях и туманностях, как с помощью самого проницательного из инструментов – спектроскопа раскрыты новые, удивительные тайны звездных миров.
Отзывы о книге «Семья Солнца» присылайте по адресу: Ленинград, Невский проспект, 28, Детгиз.
Глава I
НАШ ДОМ – ЗЕМЛЯ
Мы живем на Земле. Это наш дом во Вселенной.
Из обычного дома мы уходим, куда нам вздумается, а покидать Землю – улетать в безвоздушное пространство– мы пока еще не научились. В будущем люди, несомненно, сумеют построить такой космический корабль, на котором можно будет совершать путешествия в мировом пространстве, и в этом нет ничего невероятного. Ученые предполагают, что это произойдет довольно скоро, быть может, даже в нынешнем столетии.
Путешественник, отправляясь в далекий путь, знает, как он вернется домой. Он сумеет найти дорогу обратно. А тех, кто не сможет узнать свой дом, нельзя отпускать не только в долгое путешествие, но даже и на простую прогулку.
А знаем ли мы свой дом? Что такое наша Земля? Какова она с виду, какую она имеет форму, насколько она велика? Движется ли она или стоит на месте? Это должны знать не только будущие путешественники в космических просторах, но и все люди, живущие на Земле. О нашем жилище во Вселенной, о нашей Земле будет идти речь в первом рассказе.
Земля – шар
Еще в древние времена люди предполагали, что Земля имеет форму шара. Но это были всего лишь догадки. Убедительных доказательств шарообразности Земли тогда не было.
Их доставили людям мореплаватели.
Четыреста пятьдесят пять лет тому назад знаменитый Христофор Колумб переплыл на своем корабле Атлантический океан. Оказавшись на другой стороне земного шара, открыл там новый материк, который был назван впоследствии Америкой. Это замечательное событие произошло 28 октября 1492 года.
Вскоре после Колумба другой великий мореход Фердинанд Магеллан отправился в море, намереваясь плыть все время на запад, объехать Землю вокруг и вернуться домой с востока, доказав тем самым шарообразность Земли.
20 сентября 1519 года пять кораблей под командой Магеллана вышли из гавани Сан-Лунар и отправились в открытое море. Долгие месяцы длилось тяжелое плавание. Четыре корабля было потеряно, а сам Магеллан погиб 27 апреля 1521 года на Филиппинских островах. Только пятый корабль «Виктория» под командой Эль-Кано вернулся в Испанию, пробыв в плавании почти три года. «Виктория» – первое судно, которое обошло вокруг Земли. Это первое кругосветное плавание закончилось 6 сентября 1522 года.
Корабль «Виктория».
Сейчас кругосветное путешествие – дело самое обычное. Можно купить в аэропорту билет, сесть в пассажирский или почтовый самолет и, пересаживаясь на узловых пунктах с одного самолета на другой, облететь вокруг Земли за 151 час.
В 1945 году управление гражданской авиации Соединенных Штатов Америки открыло регулярные полеты вокруг света. Маршрут пролегает по следующим пунктам: Вашингтон, Нью-Йорк, Бермудские острова, Азорские острова, Касабланка, Триполи, Каир, Карачи, Калькутта, Лилианг (Китай), Филиппинские острова, Марианские острова, Маршальские острова, Джонстон, Гонолулу, Сан-Франциско, Канзас, Вашингтон, Нью-Йорк. Длина маршрута тридцать семь тысяч километров; если откинуть время на пересадки, то летное время составит 120 часов 45 минут.
Если же взять специальный самолет, то кругосветное путешествие потребует еще меньше времени – всего четверо суток. Но и это не предел. Современные реактивные самолеты с ракетными двигателями развивают скорость более двух тысяч километров в час. Они могут закончить кругосветный перелет примерно за 40 часов.
Наши летчики Герои Советского Союза В. Чкалов, а затем и М. Громов впервые пролетели над Северным полюсом и опустились в Америке.
Все эти замечательные путешествия доказывают, что Земля действительно шар, и именно поэтому путешественники и летчики, отправляясь в дальний путь, намечают свой маршрут по глобусу. Для больших перелетов карты неудобны – они плоские и поэтому не могут дать правильного представления о поверхности шарообразной Земли.
Каждый может убедиться в шарообразности Земли, проделав опыт, рекомендованный астрономом Юнгом.
Выберите на берегу большого озера, канала или реки совершенно прямой участок, длиною около трех километров. Возле берега в дно вбейте три шеста, строго в ряд, на расстоянии полутора километров друг от друга. Концы всех шестов должны подниматься над уровнем воды на совершенно одинаковую высоту.
Затем станьте возле первого шеста и посмотрите так, чтобы ваш глаз и концы крайних шестов оказались на одной прямой линии. Хотя все шесты были вбиты на равную высоту над уровнем воды, верхний конец среднего окажется, примерно, на 17 сантиметров выше линии, соединяющей концы крайних шестов. Это свидетельствует о том, что земная поверхность выпукла.
Где на Земле верх и где низ
Вообразим, что есть волшебные очки, их наденем и посмотрим себе под ноги, сквозь Землю. Мы увидим, как под нами на той стороне земного шара спят в кроватях американцы и все кровати стоят кверху ножками. А когда у них наступит утро и люди в Америке проснутся, мы увидим, что они и ходят вверх ногами, словно мухи по потолку. И автомобили ездят там вверх колесами, и дома стоят крышами вниз, и реки текут вверх дном, – словом, там все вверх тормашками.
Почему же, спрашивается, американцы не свалятся с Земли, и как чувствуют они себя в таком, казалось бы, неудобном положении? Оказывается, никаких неудобств американцы не испытывают. Говоря слово «верх», они указывают на небо, а «низ» – в землю. Словом, поступают точно так же, как и мы. И у нас, и у них низ будет по направлению к центру Земли, а верх – к небу.
Дело в том, что Земля притягивает нас к себе, удерживает возле себя примерно так же, как магнит удерживает железные опилки. Притяжение Земли не позволяет океанам и морям выливаться из берегов, оно удерживает воздух, который окружает земной шар, не давая ему рассеяться в пространстве. Все, что есть на Земле, подчиняется могучему ее притяжению. Все тела потому и падают на Землю, что она притягивает их к себе. И в холодных тундрах, и в жарких пустынях, и на высочайших горах, и на дне глубоких шахт все предметы падают на Землю.
Вот где на Земле верх и где низ.
Если вы хорошенько вдумаетесь, то поймете, что понятия «верх» и «низ» – это наши земные понятия. Они имеют смысл для нас, пока мы находимся на Земле. Покинув свою планету, улетев далеко к звездам, придется на время полета забыть эти слова. Там они потеряют всякое значение, станут бессмысленными. В самом деле, где будет верх и низ, если вокруг чернеет беспредельная бездна мирового пространства с миллионами звезд?
В мировом пространстве нет ни верха, ни низа, или, можно сказать, там везде верх и везде низ.
На чем Земля держится
Невольно вертится на языке вопрос: а на чем же держится Земля, что она – висит, лежит, стоит?
Но это бесполезные вопросы. Это глобусу нужна подставка, чтобы он не упал. Земному шару подставка не нужна. Земля никуда не падает и, как мы узнаем в следующих главах, она вертится, как волчок, и мчится в пространстве со скоростью ста восьми тысяч километров в час.
Да, наша Земля мчится в пространстве вокруг Солнца со скоростью, в тридцать раз большей, чем скорость артиллерийского снаряда.
За год наша Земля делает полный оборот вокруг Солнца и начинает следующий оборот, нисколько не снижая своей огромной скорости. И так миллиарды лет. Не будь этой большой скорости движения Земли вокруг Солнца, Земля наша давно уже упала бы на него.
Ведь Солнце, подобно Земле, тоже притягивает все окружающие его предметы и даже гораздо сильнее, чем Земля. И чтобы не упасть на Солнце, нашей Земле нужно очень быстро двигаться вокруг него. При движении Земли вокруг Солнца создается огромная сила, которая поддерживает Землю. Попробуйте привязать к шнурку ключ или железную гайку и вращайте вокруг своей головы. Вы почувствуете, как гайка сильно тянет веревку от вас, и чем быстрее вращать гайку, тем сильнее она будет тянуть веревку.
Та сила, которая образуется при круговом движении, удерживает Землю на ее орбите. Солнце притягивает нашу Землю и не дает ей удалиться от себя, но и притянуть ее совсем не может, потому что Земля с огромной скоростью несется вокруг Солнца.
Земля вертится, как волчок
Некий предприимчивый человек напечатал в одной парижской газете объявление: он обещал указать самый простой и дешевый способ совершить кругосветное путешествие тому, кто заплатит ему пятьдесят копеек. Нашлись легковерные чудаки, которые послали требуемые деньги. Вскоре они получили письма с указанием способа дешево путешествовать.
Автор письма оказался мошенником. Он советовал оставаться в своей комнате и никуда из нее не выходить. В течение суток земной шар, вращаясь, обернется вокруг своей оси, и люди таким образом совершат кругосветное путешествие. Мошенника судили, ему пришлось возвратить деньги и понести заслуженное наказание. Но, по-своему, он был все же прав. Действительно, земной шар вращается, и все мы каждый день совершаем невольное кругосветное путешествие.
В течение суток Земля делает один оборот, она вертится подобно волчку. Понятно, что вы потребуете доказательств. Неужели в самом деле мы живем на огромном волчке? Этого никогда и никто не чувствовал и не замечал.
Никто не ощущает вращения Земли потому, что Земля вращается совершенно плавно, а плавное и равномерное движение заметить не всегда возможно.
Катаясь на лодке, положите весла и плывите по течению. Река катит свои воды очень плавно, и вам будет казаться, что лодка стоит на месте, а берега тихо плывут мимо.
Отважные папанинцы также не чувствовали, как плыла их льдина, и только наблюдая звезды, они определяли, насколько их отнесло течением. Лучшим доказательством плавности вращения Земли является как раз то, что мы его не замечаем.
Но иногда вращение Земли бывает весьма ощутимым. Вот, например, артиллеристам оно мешает метко стрелять. Пока снаряд летит в воздухе, цель, благодаря вращению Земли, успевает отойти в сторону. Земля вместе с целью как бы выскальзывает из-под снаряда, и он падает в стороне. Снаряды современных дальнобойных пушек отклоняются вследствие вращения Земли иногда на несколько десятков метров.
Вращение Земли может оказаться гибельным для целого города. Оно, например, погубило столицу Каракалпакской республики город Турткуль. Этот город расположен на правом берегу реки Аму-Дарьи. Двадцать пять лет назад от реки до Турткуля было километров десять. Но Аму-Дарья размыла эту полосу земли, подошла вплотную к городским стенам, и вместе с подмытыми берегами в воду стали обрушиваться городские здания. Столицу республики пришлось перенести в город Нукус, а на Аму-Дарье начали строить защитные сооружения, чтобы спасти Турткуль от окончательного разрушения.
Этот город не единственный, который пострадал от вращения Земли. Всем городам северного полушария, построенным на правых берегах рек, угрожает такой же размыв. А города, построенные на левом берегу, разлучаются с рекой. Реки от них уходят; от Казани, например, Волга уже ушла на восемь километров. Вы и сами не раз могли заметить, что правый берег реки круче, обрывистее, чем левый. Какая же сила заставляет реки северного полушария прижиматься к правому берегу и размывать его? Это – сила вращения Земли.
Реки в северном полушарии размывают правый берег.
Папанинцы, дрейфуя на льдине, внимательно следили, куда песет их ветер и течение. Их льдина, как и вообще льды Северного Ледовитого океана, плыла, подгоняемая ветром. Но, кроме того, еще какая-то сила непрерывно, постоянно и равномерно оттесняла льдину вправо, к берегам Гренландии. Эта сила – вращение Земли.
Речные струп, пловучие льды, воздушные течения и вообще все, что движется, стремится отклониться вправо под влиянием вращения Земли.
Этот закон открыт русским ученым академиком К. Бэром в 1857 году. Закон Бэра является важным доказательством вращения Земли.
Главным же доказательством служит знаменитый опыт Л. Фуко. Этот опыт был проведен в 1851 году и окончательно убедил всех, кто сомневался во вращении Земли. Совсем недавно, всего лишь девяносто пять лет назад, требовалось еще доказывать, что Земля вращается.
В Пантеоне, под куполом самого высокого зала Парижа, на тонкой стальной проволоке подвесили шар весом в двадцать восемь килограммов. Снизу к шару прикрепили острие. Получился гигантский маятник, длиною в шестьдесят семь метров. Под маятником устроили невысокий круглый помост. По краям помоста насыпали слой чистого мелкого песку. Маятник оттянули ниткой в сторону и привязали. Затем подождали, пока прекратятся колебания проволоки, и подожгли нить, которой был привязан маятник. Нитка лопнула, и шар начал раскачиваться на проволоке. Долетев до края помоста, шар своим острием оставил на песке черточку; такую же черту на песке сделал маятник и по другую сторону помоста.
Академики, профессора, журналисты, зрители с величайшим вниманием следили за раскачиванием маятника. Вот шар закончил первое качание и начал второе. Долетев до песчаного валика, острие сделало вторую черточку, которая не совпадала с первой, она находилась на некотором расстоянии от нее. Маятник качался, и каждый раз, задевая песок, он оставлял бороздку на новом месте. Именно на новом, а не на старом.
– Что это значит? – спрашивали У Фуко.
– Это значит, – отвечал изобретатель маятника, – что мы своими глазами видим вращение Земли.
Опыт Фуко.
Маятник не может сам поворачиваться, куда ему вздумается. Маятник, говорят ученые-механики, может качаться только в одном неизменном направлении. А если так, то, значит, это под маятником поворачивается помост, на котором насыпан песок. Значит, поворачивается сама Земля, на которой устроен помост. Земля вертится.
Опыт Фуко повторяли потом много раз в разных городах. В Ленинграде его показывают в Исаакиевском соборе.
Место, где всюду юг
Земля, подобно волчку, вращается вокруг своей оси. У волчка есть настоящая ось, на которой он вертится, стоя на полу или на столе. У земного шара такой оси нет. Астрономы называют осью Земли воображаемую прямую линию, вокруг которой вращается земной шар. Это только воображаемая линия, а вовсе не какой-нибудь стержень, на который якобы насажена Земля.
Те места, где эта воображаемая линия выходит на поверхность Земли, условились называть полюсами. Полюс – слово не русского происхождения, оно образовано из греческого глагола «полео», что означает – вращаю.
В нашем северном полушарии находится Северный полюс, а Южный – среди льдов Антарктиды.
Отважные советские исследователи побывали на Северном полюсе. 21 мая 1937 года Герой Советского Союза М. Водопьянов посадил свою машину на льды как раз в том месте, где могла бы торчать земная ось. Но, разумеется, никакой оси там не было.
Из самолета вышли исследователи Арктики. Вслед за самолетом Водопьянова прилетели еще три машины. Они доставили все необходимое папанинцам для жизни и работы в суровом арктическом климате. Целых десять тонн груза. Тут были и различные продукты, и одежда, и топливо, и теплая палатка, выкрашенная в черный цвет, для того чтобы она нагревалась солнечными лучами, и оружие для охоты, и рыболовная снасть.
Папанинцы прилетели на Северный полюс, чтобы изучить условия жизни в этой неисследованной точке земного шара. Они первым делом прорубили лед и измерили глубину океана. Глубина оказалась настоящая океанская: четыре тысячи двести девяносто метров.
Папанинцы на Северном полюсе.
Полюсы Земли – очень интересные точки на Земле. В самом деле, Северный полюс – это самое северное место на Земле. А вокруг него всюду юг, там нет ни востока, ни запада, нет и севера, один юг. На Большой Земле просто: станешь лицом к северу, справа будет восток, слева – запад, сзади– юг. А на полюсе, как ни становись, – везде юг. В журнале надо было, например, записать, какой ветер дует. Папанинцы не знали, как и записывать, если любой ветер все равно будет южным и дует он на юг.
Но морские течения быстро отнесли льдину к югу, все страны света сразу же стали на свои места, и неудобства эти кончились.
Можно ли слетать во вчерашний день
Нам кажется, что Солнце ежедневно восходит на востоке и заходит на западе, то есть обходит вокруг Земли. На самом деле движение Солнца по небосклону только кажущееся. Это Земля поворачивается вокруг своей оси и подставляет солнечным лучам то западное полушарие, то восточное. Когда у нас ярко сияет Солнце, то на противоположной стороне земного шара глубокая ночь, в Атлантическом океане раннее утро, а на Дальнем Востоке вечер.
Когда московский школьник идет в школу, в Сталинабаде в школах уже большая перемена. А в Иркутске ребята уже вернулись из школы, обедают. На Камчатке вечереет, школьники учат уроки, на Аляске вечер – ребята ложатся спать. Нью-йоркские школьники давно уже спят, а датчане еще только глаза протирают, просыпаются, одеваются, у них раннее утро.
В каждом месте земного шара свое время. И это время движется.
Найдите на вашем глобусе свой город или приблизительно то место, где вы живете, и обозначьте его флажком. Затем поставьте на стол лампу, которая должна изображать Солнце, и медленно поворачивайте глобус. Вот флажок, который обозначает ваш дом, стал прямо напротив Солнца, – это полдень. Поворачивайте дальше, флажок начнет отходить в сторону, тень от него становится все длиннее и длиннее, – это наступает вечер.
Это вечер – лампочка-Солнце светит на флажок с запада.
Наконец флажок скрылся на неосвещенной стороне, – наступила ночь. Продолжайте вращать глобус. Флажок с другой стороны подойдет к свету лампы, – начинается утро.
Точно так же обходит вокруг земной оси и ваш дом. Каждые сутки он скрывается на теневой, ночной стороне земного шара, а затем снова появляется на стороне, освещенной лучами Солнца.
Вращение Земли дает нам основную меру времени – сутки. Они в свою очередь разделены на двадцать четыре часа. Это деление заимствовано у древних народов. В Вавилонском царстве люди вели счет не десятками, как мы сейчас, а дюжинами. Каждую половину суток – день и ночь – они считали по двенадцать часов. Из Вавилона подобный порядок был заимствован другими народами и сохранился у нас до сих пор.
Час в свою очередь делится на шестьдесят минут, то есть на пять дюжин, а минута на шестьдесят секунд. Секунд в сутках восемьдесят шесть тысяч четыреста. Наши точные часы должны аккуратно отмеривать восемьдесят шесть тысяч четыреста секунд за каждый суточный оборот Земли, не отставая и не забегая вперед. Астрономы всего мира каждую звездную ночь наблюдают звезды и вычисляют точное время. Они сообщают его нам по радио, чтобы мы могли проверить свои часы. Ход часовых стрелок должен строго соответствовать природным часам – вращению земного шара.
Иногда даже делают часы в виде маленького глобуса, стрелки укрепляют на Северном полюсе, а цифры, от единицы до двадцати четырех, располагают на экваторе.
Остается выяснить вопрос, который в свое время вызвал не мало споров среди ученых. В самом деле, если внимательно присмотреться к рисунку «Земной шар – часы», нетрудно сообразить, что когда у нас девять часов утра, то на противоположной стороне Земли девять часов вечера. Когда у нас день, там ночь, – это понятно. Но, спрашивается, там, в Америке, ночь каких суток – сегодняшних, или вчерашних, или, может быть, завтрашних?
«Земной шар – часы».
Попробуем разобраться. Не спеша, чтоб не сбиться, отсчитываем часы. В Москве девять часов утра, в Копенгагене восемь часов, в Лондоне семь, в Исландии шесть, в Гренландии пять, в Нью-Йорке два, в Чикаго один, и в Сан-Франциско одиннадцать часов вечера вчерашнего дня!
Теперь начнем считать часы в другом направлении. В Москве девять часов утра, в Свердловске – одиннадцать, во Владивостоке уже четыре часа дня, и, дойдя до Сан-Франциско, обнаружим, что там одиннадцать часов вечера сегодняшнего дня.
Какой же в Сан-Франциско вечер – сегодняшний или вчерашний?
Если так рассчитывать, как это сделали мы сейчас, то можно окончательно запутаться и никогда не решить эту головоломную задачу. В свое время и ученые-астрономы вместе с географами спорили и не могли понять, какой же день на той стороне земного шара – сегодняшний или вчерашний? Они не знали, где начинаются новые сутки!
Чтобы решить вопрос о времени, надо сначала условиться, в каком месте Земли зарождаются сутки. Необходимо установить такой раздел – границу между вчерашним и сегодняшним днем, чтобы можно было точно знать, где сегодня, а где вчера.
Однажды ученые собрались и договорились: линия, где возникают сутки, будет начинаться от Северного полюса, проходить по безлюдным просторам Ледовитого океана, идти по Берингову проливу и дальше почти напрямик до Южного полюса. Ученые условились: на запад от разграничительной линии будет нынешний день, а по ту сторону линии, в Америке, – вчерашний. И поэтому в Сан-Франциско, конечно, вчерашний день по отношению к нашему, то есть, если у нас 10-е число, то там 9-е, если у нас, например, 1 сентября, то там 31 августа.
Когда люди переезжают через границу суток, происходят забавные случаи. Например, капитан корабля, идущего из СССР в Америку, не срывает листочек с календаря два дня, а в корабельном журнале два дня помечают одним числом, так как корабль заплывает из сегодняшнего дня во вчерашний.
Если корабль плывет из Америки в СССР, то капитан срывает с календаря сразу два листочка и в записях в журнале пропускает одно число.
Любители дважды отпраздновать свой день рождения должны переплыть Берингов пролив, потому что в Америке они попадут во вчерашний день. Путешествие во вчерашний день не представляет ничего удивительного или редкого, для этого достаточно пересечь линию смены дат, то есть границу суток.
