Текст книги "Путешествия к Луне"

5.3. Рождение телескопа и рисунки Луны XVII в.

Зрительная труба, как мы знаем, появилась в начале XVII в. Считается, что первую работоспособную конструкцию сделали голландские мастера очковых стекол Липперсгей и Янсен (Жансен) в 1608 г. Более того, есть сведения, что Захариас Янсен сделал первый телескоп еще в 1604 г. по модели некоего итальянца, на которой было написано «anno 1590». Документы, на которых основана эта версия, впервые были опубликованы в 1655 г. Пьером Борелем в его книге «De vero telescopii inventore…» (Об истинном изобретателе телескопа). Впрочем, само слово «телескоп» появилось позже: его предложил в 1611 г. греческий математик Джованни Демисиани. Да и называть голландские инструменты «телескопами» было бы неверно, ведь они увеличивали всего в несколько раз, как театральные бинокли, которые до наших дней изготавливают по той же голландской схеме.

Как бы то ни было, весть об изобретении зрительной трубы дошла до Галилео Галилея к середине 1609 г. В своем «Звездном вестнике» (Падуя, 1610 г.) Галилей писал: «Месяцев десять тому назад дошел до наших ушей слух, что некий бельгиец построил перспективу, при помощи коей видимые предметы, далеко расположенные от глаз, становятся отчетливо различимыми, как будто бы они были близкими. Сообщалось об опытах с этим удивительным прибором, одни их подтверждали, другие отрицали. Несколько дней спустя это было подтверждено мне в письме французским дворянином Жаком Балодоверо (Jaques Balodouere) из Парижа. Это и было причиной, по которой я обратился к изысканию оснований и средств для изобретения сходного органа. Вскоре после сего, опираясь на учение о преломлениях, я постиг дело и сначала изготовил свинцовую трубу, на концах коей я поместил два очковых стекла, оба плоских с одной стороны, с другой стороны одно стекло было выпукло – сферическим, другое же вогнутым. Помещая за сим глаз у вогнутого стекла, я видел предметы достаточно большими и близкими, именно они казались в три раза ближе и в десять раз больше, чем при рассматривании естественным глазом. После сего я разработал более точную трубу, которая представляла предметы увеличенными больше чем в шестьдесят раз. За сим, не жалея никакого труда и никаких средств, я достиг того, что построил себе прибор, настолько превосходный, что вещи казались через него при взгляде почти в тысячу раз крупнее и более чем в тридцать раз приближенными, чем при рассматривании с помощью естественных способностей».

Рис. 5.3. Малоизвестные зарисовки отдельных деталей Луны, выполненные Галилеем (Galilei G. Opera. Nazionale Edizione. (1931), v. 3, part 2, 950).

Осенью 1609 г. Галилей направил созданную им зрительную трубу на небо и провел первую разведку Вселенной, открывшую новую и неожиданную картину мира – звездный состав Млечного Пути, солнечные пятна, вращение Солнца, спутники планет, строение лунной поверхности. Пять рисунков Луны размером 8 см каждый были опубликованы в «Звездном вестнике», открывшем эру селенографической литературы (см. рис. 2.5). Хотя сами рисунки Галилея были несовершенны, описание лунной поверхности в «Звездном вестнике» довольно подробное: «Из часто повторенных наблюдений их мы пришли к такому мнению, что с полной уверенностью можем считать поверхность Луны не такой уж совершенно гладкой, ровной и с точнейшей сферичностью, как великое множество философов думает о ней и о других небесных телах, но, наоборот, неровной, шероховатой, покрытой впадинами и возвышенностями, совершенно так же, как и поверхность Земли». Галилей дал подробное описание неровностей терминатора, появления на темной части отдельных освещенных вершин, изменения вида некоторых участков Луны и ее кратеров. В 1610 г. он впервые разработал способ определения высот лунных гор, применявшийся более ста лет.

Рис. 5.4. Зарисовки Луны в разных фазах, выполненные Томасом Хэрриотом в период с июля 1609 по сентябрь 1610 гг. Архив Хэрриота (Petworth House, Sussex). Даты на рисунках указаны по юлианскому календарю, которым пользовались в те годы в Англии.

Рис. 5.5. Две карты Луны Томаса Хэрриота, составленные им в 1610 г. на основании собственных телескопических зарисовок.

Как выяснилось позже, одновременно с Галилеем зарисовки Луны выполнял английский математик и астроном Томас Хэрриот (1568–1621). Не исключено, что в 1597 г. он уже располагал телескопом. Рукописи Хэрриота содержат некоторые наблюдения, сделанные им с июля 1609 по сентябрь 1610 гг. На одном из рисунков, изобразив контуры морей и кратеров, он обозначил отдельные детали буквами и цифрами (рис. 5.5). Эти рисунки воспроизведены в диссертации Е. Страута, который доказал, что первую зарисовку всего видимого полушария в телескоп выполнил именно Хэрриот. По мнению Страута, на этой карте цифрами обозначены кратеры: Платон – 1, Май– ран – 2, Гримальди – 3, Мерсен – 6, Море Кризисов – 18, Кавказ – 23, Аристарх – е, Коперник – в, Шрётер – а, Кеплер – с. Всего 75 обозначений, в том числе и два светлых луча. О работах Хэрриота стало известно довольно поздно: о них не знал даже Зденек Копал, опубликовавший полвека назад подробный обзор карт Луны. Вполне возможно, что мы до сих пор не знаем еще о каких‑то рисунках Луны того периода. Нам совсем не известно, какие работы велись в этом направлении, например, в Китае.

Существенный вклад в изучение лунной поверхности внес немецкий математик, астроном и физик Христофор Шейнер (1575–1650).

Рис. 5.6. Карта Христофора Шейнера (1619 г.)

Рис. 5.7. Карта Шарля Малапера.

По-видимому, не позднее 1613 г. Шейнер сконструировал свой телескоп по схеме Кеплера и использовал его для демонстрации солнечных пятен, а также для зарисовки лунной поверхности. Карта Шейне– ра, опубликованная в 1619 г., имела диаметр 9,2 см. На ней легко отождествляются лунные моря восточного полушария, обозначенные буквами латинского алфавита. В 1620 г. была опубликована карта Луны бельгийского астронома и математика Шарля Малапера (1581–1630). Одной из лучших считается карта, составленная Гассенди (1592–1655) и Пейреском (1580–1837) на основе наблюдений, выполненных ими с 1618 по 1634 гг., и опубликованная в 1636 г.

В середине XVII в. появился целый «букет» лунных карт. В 1645 г. свою карту опубликовал Микаэль Лангрен (1600–1675), голландский ученый, живший в Брюсселе и служивший при дворе испанского короля Филиппа IV. На этой карте деталям лунной поверхности Лангрен присвоил названия – имена короля и членов его семьи. Тогда же появилась карта, составленная чешским оптиком и астрономом Антонином фон Рейта (1597–1660). А через год итальянский астроном Франческо Фонтана (1585–1656) опубликовал карту, на которой изобразил светлые лучи.

Рис. 5.8. Карта Христофора Шейнера (1636 г.)

Значительно продвинулся в картографировании Луны польский астроном Ян Гевелий (1611–1687). В течение полутора лет (с 4 ноября 1643 г. по 19 апреля 1645 г.) он выполнил последовательные зарисовки Луны в разных фазах и на их основе создал карту видимого полушария, которую сам же и гравировал. Диаметр Луны на 38 зарисовках составлял 16,2-16,5 см. Два рисунка в крайнем северном и крайнем южном положениях использованы Гевелием для отображения либрации по широте. Из названий, приведенных на карте Гевелия, ныне сохранились лишь названия лунных гор, аналогичные названиям земных. Гевелий считал, что темные пятна на Луне связаны с водой, т. е. что лунные «моря» – это настоящие «мокрые» моря. А наиболее яркий участок видимой стороны (на современных картах – кратер Аристарх и его окрестности) по Гевелию «выглядит как огненный». Картой Яна Гевелия ученые пользовались до середины XVIII в.

Рис. 5.9. Карта Яна Гевелия.

В 1651 г. вышла книга Джованни Риччоли «Новый Альмагест», в которой приведена карта Луны, изготовленная Гримальди. Большинство приведенных на ней названий используется и сегодня. Риччоли предложил называть кратеры именами великих ученых разных эпох. При этом он придерживался определенного порядка: имена единомышленников (философов и ученых) размещались по соседству, образуя несколько групп. В северной части Луны располагался Платон со своими друзьями и учениками, в южной части – Тихо (Браге) и его сторонники. Сам Риччоли тоже был последователем взглядов Тихо на строение Вселенной, поэтому самый заметный в полнолуние, благодаря его мощной лучевой системе, кратер был назван Тихо. Другой заметный кратер с лучами получил имя Коперника Научные заслуги Аристарха (Самосского) также были отмечены присвоением его имени самому яркому кратеру.

Рис. 5.10. Карта Кассини (1680 г.)

Вторая половина XVII в. не менее богата зарисовками Луны, среди которых – карта Борели (1608–1679), изданная в 1656 г., карта Монта– нари (1633–1687), созданная в 1662 г., а также карта Кирхера (1601–1680), весьма похожая на карту Рейты. Достаточно хорошее изображение Луны можно видеть на картах Цана (1580–1626) и Стансела (1621–1695).

Начало детальному изучению лунной поверхности положили Гюйгенс (1629–1695), первым открывший трещины, и Гук (1635–1703), зарисовавший кратер Птолемей. Роберт Гук считал, что моря на Луне – это водные пространства, причем прозрачность воды позволяет видеть в глубину. К этому же периоду относится создание первого глобуса Луны. Де Ла Гир (1640–1718) на основе своих десятилетних наблюдений создал атлас лунной поверхности.

Одна из лучших карт в XVII столетии была составлена директором Парижской обсерватории Жаном Домиником Кассини (1625–1712). Вместе с Себастьяном Леклерком он зарисовал Море Влажности. Листы с пятью дюжинами рисунков размером 62×46 см стали основой для создания карты диаметром 50 см всего видимого полушария, прекрасно отображавшей рельеф лунной поверхности. Ее представили Парижской академии 18 февраля 1679 г. и на следующий год издали. Карту Кассини опубликовали и в России. Один ее экземпляр хранится в Пулковской обсерватории. Астрономы долго пользовались этой картой, хотя она и не была точной. По результатам своих наблюдений Кассини в 1693 г. сформулировал три закона вращательного движения Луны, которые позволили построить систему координат на поверхности Луны.