Текст книги "Семья Солнца"
Автор книги: Автор Неизвестен
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 11 страниц)
Быстрее пушечного ядра
Итак, мы живем на огромном шаре, и этот шар вертится, подобно волчку. Теперь нам предстоит узнать, что Земля мчится в пространстве, словно ею выстрелили из гигантской пушки. Да, Земля наша летит вокруг Солнца непрерывно, безостановочно, со скоростью, в тридцать раз большей, чем пушечный снаряд, и за год она описывает вокруг Солнца огромный круг.
Это движение Земли также очень ровное, спокойное, и поэтому его мы не чувствуем, не замечаем. В обыденной жизни нельзя найти доказательств этого движения Земли. Оно никак не влияет ни на течение рек, ни на качание маятника.
Но наука нашла несколько убедительных доказательств. Вот одно из них.
Когда вы едете в поезде и смотрите в окно, то видите, что телеграфные столбы и другие близкие предметы стремительно пробегают мимо окна назад. А вот далекие предметы – мельница или деревья где-нибудь на горизонте – как будто бы движутся вместе с поездом. Конечно, понятно, что движение это только кажущееся: едет поезд, а столбы, мельница, деревья, все близкие и дальние предметы стоят на месте.
Астрономы, изо дня в день наблюдая небо в телескопы, заметили очень похожее явление. Земля – это будто бы вагон, телескоп – окно, а звезды – далекие предметы. И они тоже чуть-чуть, еле заметно сдвигаются со своих мест.
Когда поезд мчится все время в одну сторону, то нам кажется, что все предметы бегут в обратном направлении – назад, а звезды движутся не так: в течение года они описывают на небе маленькие кружочки. И понятно почему. Земля наша кружится около Солнца, поэтому нам кажется, что звезды тоже двигаются кругами. Только эти кружки очень, очень маленькие, еле заметные. Ведь звезды весьма от нас далеки.
Эти наблюдения, да и многие другие, выполненные с помощью астрономических приборов, доказали людям, что Земля действительно движется в пространстве.
Одно из небесных явлений, которое также подтверждает движение Земли, могут наблюдать и не астрономы. Для этого надо провести несколько ночей под открытым небом и считать падающие звезды.
Когда человек бежит под дождем, то одежда на нем особенно промокает на груди, а на спине остается почти сухой. Земля же на своем пути встречает летящие в пространстве мелкие камешки и песок; ударяясь с огромной силой о воздушную оболочку Земли, эти камешки раскаляются и светлыми искорками скатываются по небосклону. Их называют падающими звездами или метеорами. Если Земля движется, то там, где у нее «перед», должно падать метеоров гораздо больше, чем там, где у нее «спина».
Много бессонных ночей провели астрономы, считая падающие звезды. Они установили, что в предутренние часы (а Земля летит вперед как раз своей утренней стороной) звезд падает вчетверо больше, чем вечером. Вечерняя сторона земного шара– это как бы «спина» Земли, ей достается гораздо меньше метеоров.
Это наблюдение может проверить каждый кружок любителей астрономии.
Итак, Земля движется. Она обращается вокруг Солнца по своему круговому пути в течение трехсот шестидесяти пяти суток и шести часов, т. е. одного года. Стало быть, и эта мера времени, так же как и сутки, взята нами из природы.
И каждый год теплое радостное лето сменяется дождливой осенью, за осенью следует холодная зима с метелями и морозами, за зимой наступает веселая зеленая весна.
Земная ось наклонена
Перемены времен года совершаются из века в век и из тысячелетия в тысячелетие. Причина этих постоянных ежегодных перемен– движение Земли вокруг Солнца и наклон ее оси. Земная ось стоит не прямо, а слегка наискосок, она наклонена так, что ее северный конец направлен на Полярную звезду. Папанинцы, когда высадились на полюсе, видели эту звезду прямо над головой.
Земля-волчок вертится в наклонном положении. Не будь наклона у земной оси, – не видать нам ни жаркого лета, ни морозной зимы с ее катками, лыжами и снежными горами. Если бы земная ось выпрямилась, лето навсегда расположилось бы близ экватора, а у нас, в умеренном поясе, все время была бы температура такая, какая бывает весной. Северянам же пришлось бы жить в сплошной зиме.
К счастью, могучие силы природы некогда наклонили земную ось, и времена года распределились очень справедливо. Даже полюсам достается довольно много солнечных лучей, и там в ледяных просторах Арктики и Антарктики бывает короткое лето.
Если вы хотите понять, как и почему происходит смена времен года, сделайте простой опыт. Поставьте стол посреди комнаты, а на стол поставьте зажженную лампу, – пусть она изображает Солнце. Возьмите в руки глобус – Землю – и станьте левым боком к лампе. Глобус должен быть на одном уровне с лам пой, не выше и не ниже ее. Наклоните глобус так, чтобы его Южный полюс был немного ближе к лампе, чем Северный. Начинайте теперь обходить вокруг стола, но не меняйте наклона глобуса. Земная ось, то есть ось глобуса, должна быть направлена все время в одну точку, в какой-нибудь гвоздь или пятнышко, расположенное на стене возле потолка. Это пятнышко пусть изображает Полярную звезду.
Смотрите, как падают лучи на глобус.
Часть пути лампа сильнее освещает южное полушарие, – значит, в Австралии, в Южной Америке лето.
В южном полушарии лето.
Северному же полушарию достаются лишь косые лучи, и поэтому в большей части Европы, Азии и Северной Америки зима.
Пройдя четверть круга, вы увидите, что свет лампы – Солнца – освещает оба полушария одинаково, – это значит, что у жителей южного полушария наступила после лета осень, а у нас весна, у нас расцветают подснежники и фиалки. Идите дальше. Теперь уже нашему северному полушарию достаются прямые лучи, а южанам – косые. У нас наступило лето, а у них зима.
Подтолкните пальцем глобус, чтобы он завертелся и началась бы смена дня и ночи. Вы увидите, что хотя глобус вертится, а Северный полюс освещен непрерывно, там не наступает ночь, там стоит непрерывный солнечный день. На полюсах из-за наклона оси день длится полгода и полгода длится ночь.
Так происходит смена времен года. Северное и южное полушария как бы обмениваются ими: когда у нас зима, там лето; когда у нас весна, там осень и, наоборот, – у них жара, у нас трещат морозы.
Интересные дни
Движение Земли по орбите и наклон ее оси делают несколько дней в году особенно интересными. Один из них – 29 февраля. Скверный день. Ведь каждому хочется праздновать день своего рождения ежегодно, но как должно быть обидно тем, кто родился 29 февраля. Этот день бывает раз в четыре года.
И вот почему: Земля обходит Солнце примерно в триста шестьдесят пять дней и шесть часов. Это настоящий год. Но нам удобнее считать время только целыми сутками, без четвертушек. Мы их отбрасываем и считаем год равным тремстам шестидесяти пяти дням. Остаток же совсем забывать нельзя, и, когда из этих шести часов за четыре года накопятся целые сутки, мы их прибавляем к году, и год становится на одни сутки длиннее. Этот лишний день условились прибавлять к февралю. Такой удлиненный год называется високосным. Он содержит триста шестьдесят шесть суток.
Такая прибавка дня не очень удобна, но если ее не делать, то мы в своем счете времени очень уйдем вперед. В конце концов, Первое Мая пришлось бы праздновать в середине зимы при трескучих морозах, а Новый год встречать во время сенокоса.
Второй любопытный день – 21 марта. Утро этого дня бывает еще зимнее, а вечер уже весенний. Земной шар к 21 марта проходит как раз одну четверть своего пути вокруг Солнца и в этот день начинает проходить вторую, весеннюю четверть. 21 марта наступает астрономическая весна. Кроме того, в этот день земной шар становится в такое положение, когда Солнце совершенно одинаково освещает и северное и южное полушария. В полдень 21 марта на экваторе Солнце стоит над головой. Палка, прямо воткнутая в землю в экваториальных странах, в полдень совсем не отбрасывает тени. И в этот же день льды Северного полюса озаряются первыми солнечными лучами. На полюсе наступает полярный день.
22 июня в северном полушарии самый длинный день в году. В это время северный конец земной оси направлен в сторону Солнца. Земля подставила северное полушарие под прямые лучи Солнца. Поэтому у нас лето.
В Ленинграде разгар белых ночей. Поднявшись ночью на стратостате, можно сверху увидеть солнце. Оно не уходит далеко за горизонт и своими лучами продолжает освещать верхние слои атмосферы. Поэтому ленинградцы и вообще все жители северных широт наблюдают летом продолжительную вечернюю зарю, которая незаметно сливается с утренней зарей. Короткие летние ночи на Севере бывают поэтому совсем светлыми, или как говорят «белыми».
На Северном полюсе и в околополярных странах Солнце не заходит круглые сутки. На зимовках петухи сбиваются с толку; не знают, когда кричать, и горланят без всякого порядка.
После 22 июня день начинает постепенно убывать. И 23 сентября наступает осеннее равноденствие. 23 сентября день равен ночи, так же как и 21 марта. Но утро этого дня – последнее летнее утро, вечер уже принадлежит осени. Солнце покидает полюс, дни становятся короче, сумрачней, лето уходит в южное полушарие, а у нас приближается зима.
Если подсчитаете, сколько суток длится весна и лето и сколько остается на долю зимы с осенью, то результат получится несколько неожиданный. Теплая часть года занимает сто восемьдесят шесть дней, а холодная – сто семьдесят девять. Половины оказываются неравными. Это странное неравенство очень приятно нам – жителям северного полушария, мы выгадываем семь лишних теплых дней, которых лишены жители Австралии, Южной Америки и Новой Зеландии.
Но почему же происходит такая несправедливость? Вот почему: путь Земли вокруг Солнца, ее орбита, не имеет формы правильного круга. Она слегка вытянута, овальна, напоминает букву О. Солнце находится не посредине, а ближе к одной стороне этого О.
Летом земной шар движется по дальней части орбиты, он удаляется от Солнца, и скорость его в это время уменьшается. Летом Земля движется по орбите медленней, чем зимой, и, к огорчению жителей южного полушария, запаздывает более чем на семь суток.
22 декабря самый короткий день в году. Это начало астрономической зимы. На полюсе в декабре непроглядная полярная ночь. У нас – зима, а в южном полушарии – жаркое лето.
Земля как бы наверстывает летнюю медлительность и ускоряет свой бег по орбите. Зимой она находится к Солнцу ближе, чем летом.
Может показаться странным – Земля приблизилась к Солнцу, а у нас трещат морозы. Но ведь мы знаем, что времена года зависят от наклона земной оси, а вовсе не от расстояния до Солнца. То, что мы ближе к Солнцу, сказывается только в том, что в северном полушарии мы имеем зиму более теплую, более мягкую, чем жители южного полушария. Зато в Южной Америке или Австралии зима суровей, а лето там очень жаркое, а у нас лето прохладнее. Таким образом, южное полушарие дважды обижено – у них и лето короче и жарче, и зима длинней и холодней.
Эта несправедливость не будет продолжаться вечно. Медленно, но постоянно в движении Земли совершаются изменения, и северное полушарие понемногу теряет свои преимущества. Через десять тысяч пятьсот лет преимущество будет на стороне южного полушария, а у нас наступят длинные и холодные зимы и короткие, но жаркие лета.
Наш спутник
Когда зайдет Солнце и стемнеет, мы часто видим, как на небосводе поднимается красавица Луна. Ее зеленоватый холодный свет заливает Землю, освещая и украшая ночь.
Луна– наш ближайший сосед в мировом пространстве. Она – наш спутник, который неотступно следует за Землей в ее движении вокруг Солнца.
Луна тоже шар, она вращается вокруг своей оси и, кроме того, вокруг Земли.
Большим сверкающим диском представляется нам полная Луна. Но она не плоская, не диск! Когда Луна на ущербе, можно заметить, что она шарообразна. Если же посмотреть на фотографические снимки Луны, никаких сомнений в этом не остается. Совершенно отчетливо видно, как низины у края Луны, где проходит граница между днем и ночью, скрываются во тьме, а вершины лунных гор еще горят в лучах Солнца.
Луна – шар, но по величине она гораздо меньше Земли, она кажется нам такой большой и яркой потому, что находится близко от Земли.
Каждый, конечно, замечал, что Луна появляется не только ночью. Бледная, еле заметная в лучах Солнца, Луна показывается и утром и днем, тщетно пытаясь соперничать с ослепительным Солнцем. Луна поднимается на небе в любое время суток, поэтому нельзя ее считать ночным светилом.
Если бы Луна появлялась только ночью, то было бы ясно: Луна следует рядом с Землей, держась ее теневой, ночной стороны. Можно было бы представить себе, как Земля, словно заботливая мамаша, ведет дочку Луну за руку, держа ее с правой стороны.
Но это сравнение неверно, ведь Луна появляется и днем. Она не следует чинно рядышком с нами. Луна то забегает вперед, обходя Землю, и оказывается на ее дневной, освещенной Солнцем стороне, то отстает и летит позади Земли и снова переходит на теневую сторону. Луна безостановочно витает вокруг Земли, описывает возле нас круг за кругом.
Сколько времени нужно Луне, чтобы завершить свой путь вокруг Земли? Для этого проверили итоги наблюдений за две с половиной тысячи лет и подсчитали, какой промежуток времени протекает между полнолуниями. Получилось, что между соседними полнолуниями проходит двадцать девять дней двенадцать часов сорок четыре минуты две и восемь десятых долей секунды. Этот промежуток времени называется лунным месяцем. Он мог бы служить мерой времени, но для нашей жизни такой месяц неудобен: число суток в нем не целое, а дробное – с часами и минутами. Поэтому для удобства мы считаем месяцы по тридцать и тридцать одному дню, и только февраль имеет то двадцать восемь, то двадцать девять дней. В году у нас ровно двенадцать месяцев, а не двенадцать с половиной. Наши месяцы не совпадают с истинными лунными месяцами.
Луна в первой четверти. На снимке хорошо заметна ее шарообразность. Видны лунные горы и цирки.
Вращение Луны
Посмотрите на Луну в полнолуние. На ее поверхности видны какие-то пятна. Одни различают человека с мешком за плечами, другие видят рисунок фантастического зверя или еще что-нибудь. Конечно, никаких зверей там нет. Что это за пятна, мы расскажем подробней в особой главе о Луне. Сейчас нас интересует, меняются ли эти пятна? Случалось ли вам видеть какой-либо другой рисунок Луны, не похожий на человека с мешком?
Нет, вы этого не видели, и никто не видел. Лицо Луны не меняется. Поверхность ее всегда одинакова, а это означает, что Луна смотрит на Землю одной своей стороной и никогда не поворачивается к нам «затылком». Никто еще не видел, что там, на другой стороне Луны.
Когда с Земли в звездное пространство полетят космические корабли, лишь тогда мы сумеем узнать, что таит невидимая для нас сторона Луны.
Луна всегда обращена к нам одной своей стороной потому, что она делает оборот вокруг своей оси в точности за то время, за которое она обращается вокруг Земли, т. е. за двадцать девять дней двенадцать часов сорок четыре минуты две и восемь десятых долей секунды.
Греет ли Луна
Лунный свет не греет. Он холоден, потому что холодна Луна. Может быть, когда-то, очень давно, Луна была раскаленной, как Солнце. Но за многие века она успела остыть. Теперь Луна уж не излучает собственного света. Она светит только потому, что освещена Солнцем. Ее сияние – это отблеск солнечных лучей.
Этим и объясняется изменчивость формы и величины светлой части Луны. То Луна сияет полным кругом, то светится серпом, а то и совсем пропадает из глаз. Каждый новый вид Луны называют лунной фазой.
Фазы Луны.
Когда Луна оказывается в той стороне, где Солнце, мы ее не видим, – она обращена к нам темной, ночной своей половиной. Но вот Луна начинает отставать от Земли, и на небе появляется узенький серпик – молодой месяц. Постепенно серп превращается в полукруг, – значит, Луна находится как раз позади Земли. Затем Луна становится полной, круглолицей. После этого она начинает убывать и снова исчезает.
Все это легко понять, если представить себе лампу – Солнцем, мячик – Луной, а роль Земли с успехом исполнит ваша же голова. Держите мячик в вытянутой руке перед собой и повернитесь лицом к лампе.
Вы увидите, что в этом положении мячик будет обращен к вам своей темной стороной. Это – новолуние. Поворачивайтесь теперь влево и держите все время мячик перед собой на вытянутой руке.
Когда вы повернетесь на четверть оборота, то увидите, что к вам обращена уже половина освещенной части мячика. Выпуклой своей стороной эта освещенная часть обращена вправо. Поворачивайтесь дальше влево, и когда вы станете спиной к лампе, к вам будет обращена вся освещенная лампой половина мячика. Это – полнолуние.
Сейчас полнолуние.
Если вы еще дальше будете поворачиваться, то опять увидите только половину освещенной части мячика, но теперь выпуклостью эта часть будет обращена влево. Мяч покажет вам все фазы Луны. Их четыре: новолуние, когда Луны совсем нет, первая четверть– Луна имеет вид полукруга, выпуклого справа, полнолуние – она кругла, как блин, и последняя четверть – опять полукруг, но выпуклый с левой стороны.
Чтобы отличить первую четверть от третьей, существует очень простое правило – запомните его: когда Луна похожа на букву «С», значит она старая. Когда «С» перевернуто, как в зеркале, – Луна молодая.
Пепельный свет Луны
Может быть, вам приходилось наблюдать странную Луну: в узкий сверкающий серп, будто в чашку, вложен темный пепельно-серый шар. В Англии, увидев такую Луну, говорят: «Новый месяц обнимается со старым». Но ведь старой и молодой Луны не бывает. Луна одна, меняется только ее вид, в зависимости от того, как ее освещает Солнце.
Сверкающий серп – это часть Луны, залитая солнечными лучами, а серый шар – это вся остальная поверхность. Серп кажется шире и больше пепельно-серой части только потому, что освещенные предметы всегда представляются глазам крупнее, чем темные. Это обыкновенная ошибка нашего зрения.
Но вопрос вот в чем: Луна холодна, сама она светиться не может, так откуда же берется странное, призрачное свечение темной части Луны? Может показаться, что Луна светит наперекор законам природы. И действительно, в прошлые века таинственное свечение темной части Луны очень смущало ученых. Они не могли найти объяснения этой загадке.
Но у многих, казалось бы, трудных задач бывает очень простое решение. Так и тут. Ведь Солнце освещает не только Луну, но и нашу Землю. Белые снега, льды и облака сверкают в солнечных лучах; желтые пустыни, степи, луга, океаны также отражают свет. Земля тоже светится солнечным отраженным светом, и вот этот-то отблеск Земли освещает Луну.
Пепельное свечение Луны – отражение земного света.
Пепельное сияние Луны есть не что иное, как отраженный свет Земли.
Это впервые сумел объяснить знаменитый итальянский ученый и художник Леонардо да-Винчи.
Черный дракон, пожирающий Солнце
Земля и Луна, как всякие непрозрачные тела, отбрасывают тень. Бывает так, что одно небесное тело загораживает от Солнца другое. Тогда происходит затмение. Луна, обегая вокруг Земли, время от времени становится между нами и Солнцем. Она закрывает собой Солнце, ее тень падает на Землю, и мы наблюдаем солнечное затмение.
Может случиться и иначе: Луна зайдет на ночную сторону Земли и попадет в тень от земного шара, тогда мы видим лунное затмение.
Казалось бы, затмения мы должны наблюдать ежемесячно: солнечное – в каждое новолуние, а лунное – в каждое полнолуние. Но вы знаете, что затмения происходят не так уж часто, потому что путь Луны вокруг Земли слегка наклонен и не совсем правилен. Зачастую в полнолуние наш спутник проскальзывает под земной тенью или над ней, и затмения Луны не получается, а в новолуние тень от Луны проносится мимо Земли, то над ее северным, то над южным полюсом, и затмения Солнца также не случается.
Только когда Луна становится прямо перед Солнцем и закрывает его от нас, происходит затмение Солнца. Чаще всего в году бывает четыре затмения: два солнечных и два лунных. Когда же затмения начинаются в самом начале года, то в таком году число затмений может дойти до семи. Но более семи затмений на протяжении одного года не бывает.
Древним народам – халдеям, китайцам, индусам – затмения казались таинственными и страшными событиями. В древности люди верили, что во время солнечного затмения огромный черный дракон пожирает Солнце. Люди не понимали причины затмений и очень боялись их. Поэтому аккуратно записывали они день и час каждого затмения. Когда таких записей накопилось порядочно, халдейские ученые заметили, что через каждые восемнадцать лет и одиннадцать дней затмения повторяются. Как только пройдет этот срок, приблизительно в той же части земного шара наступит очень похожее затмение, оно случится только на семь с лишним часов позже. Халдеи сделали очень важное открытие. Они вычислили срок повторяемости затмений. Он равен шести тысячам пятистам восьмидесяти пяти с третью суток. Это число халдеи назвали саросом. Зная сарос, каждый, не будучи даже астрономом, может довольно точно предсказывать затмения.
Полное солнечное затмение – Луна находится между нами и Солнцем.
Полное лунное затмение – Луна скрылась в тень Земли.
Частное лунное затмение – только часть Луны скрылась в тени Земли.
Современные ученые настолько хорошо изучили движение Луны и Земли, что вычислили время затмений на несколько сот лет вперед. Известны дни, часы и даже секунды, когда оно наступит или когда оно было. Зная даты затмений, ученые, например, узнали, когда Китаем правил император Чунг-Киянг. Вот как это случилось.
Китайская летопись рассказывает, что при дворе императора Чунг-Киянга жили два астронома – Хи и Хо. Эти ученые были большими любителями вина. Хи и Хо перестали следить за небом, стали небрежно относиться к своим обязанностям. И вдруг, в последний осенний месяц, часов в семь-восемь утра неожиданно произошло затмение. Жители столицы металась в панике. Слепых известили о беде громким боем барабанов. Бережливые люди спасали свое имущество. Многие бежали из города. Все жители были в ужасе, так как видели, что черный дракон пожирает Солнце.
Черный дракон пожирает Солнце.
После этого случая император Чунг-Киянг разгневался и велел казнить нерадивых астрономов, которые не сумели предупредить народ. Хи и Хо отрубили головы.
Современных ученых заинтересовало это событие. Они подсчитали и установили: затмение, за которое Хи и Хо поплатились головами, произошло 22 октября 2137 года до пашей эры, т. е. свыше чем четыре тысячи лет назад. Так узнали, когда царствовал этот император.
Известно много случаев, когда затмения помогли проверить или исправить даты разных исторических событий. Летописцы нередко ошибались в счете лет и путали годы. Но зато они старательно записывали все затмения и тем самым дали нам великолепный способ исправлять их ошибки и устанавливать точно, когда произошло то или иное историческое событие.
