*Это осеннее утро выдалось холодным, что не могло не нагонять сонное настроение на входящих в класс учеников. Рената Вагнер уже ожидала их в кабинете, при этом что-то внимательно рассматривая на пожелтевших страницах книги. Даже услышав звон колокола, который извещал о начале занятий, профессор не сразу оторвалась от книги, а еще несколько минут что-то вдумчиво высматривала. Осознав, что всё же пропустила начало урока, она закрыла книгу и извинительно улыбнулась.*— Добрый день. Рада приветствовать вас сегодня на занятиях.
Несмотря на плохую погоду, предлагаю подвести итоги предыдущей лекции. Битва за звезды развернулась между двумя основными группами исследователей. В первую входили ученые, представители духовенства и простые люди, которые верили, что в центре мироздания находится Земля. Такая модель Солнечной системы называется
геоцентрической. Она существовала с древнейших времен до конца XVI века и даже позднее. Им противостояла небольшая группа философов, математиков и других ученых, уверенных, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. Это
гелиоцентрическая модель Солнечной системы. Некоторых ее сторонников мы уже рассмотрели, но не всех.
Сэр Исаак Ньютон (1642–1727). Он сделал важные открытия и определил, что заставляет планеты вращаться вокруг Солнца. Это происходит благодаря всемирному тяготению.
| Всемирное тяготение — сила, с которой все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Чем больше тела и чем ближе они находятся друг к другу, тем сильнее между ними притяжение. |
Размеры звезд, планет и спутников довольно велики, поэтому: во-первых, мы (вместе с атмосферой, океанами, деревьями и т.д.) удерживаемся на поверхности Земли благодаря тяготению; во-вторых, Луна движется вокруг Земли благодаря силе их взаимного тяготения; в-третьих, Земля движется вокруг Солнца благодаря силе взаимного тяготения Земли и Солнца.
Так был найден ответ на вопрос, почему мы не чувствуем движения Земли: воздух движется вместе с нами, потому что он, как и мы, тоже притягивается к Земле. Всемирное тяготение также объясняет, почему меньшие по размеру планеты вращаются вокруг большего по размеру Солнца, а не наоборот. Кроме всего этого Ньютон открыл закон всемирного тяготения и три закона движения, которые позволяют вычислить орбиту и траекторию движения практически любого объекта Вселенной — будь то планета или спутник. Уравнения и расчеты Ньютона позволяли практически безошибочно определить положения планет.
Альберт Эйнштейн (1879–1955). Ему удалось разработать теорию, которая раз и навсегда изменила представления людей о Вселенной. Его общая теория относительности стала последним аргументом в пользу гелиоцентрической Солнечной системы. В своих трудах Эйнштейн не только описал, как действует тяготение, но даже дал определение тяготению.
| Тяготение — искривление либо деформация пространства вокруг любого объекта во Вселенной. Чем больше и тяжелее объект, тем сильнее искривление. |
Это трудно представить, но пространство действительно искривляется, как лист бумаги или кусок ткани. Эйнштейн считал, что трехмерное пространство и время являются частями одного целого — четырехмерного пространства-времени. Попробуйте представить себе, что Солнце — это огромный шар, помещенный на бесконечную плоскую простыню (пространство-время), а планеты — это маленькие шарики, положенные рядом. Под действием веса огромного шара на простыне образуется впадина, и всякий предмет, приблизившийся к ней, скатится вниз по изгибу вокруг шара. Подобным образом планеты вращаются вокруг светил, а спутники — вокруг планет в космическом пространстве.
Зная это, мы понимаем, почему планеты вообще вращаются вокруг Солнца, а не притягиваются к нему под действием всемирного тяготения, открытого Ньютоном. Поэтому искривление пространства-времени, открытое Эйнштейном, позволило разгадать еще одну загадку нашей Солнечной системы. Оно также стало доказательством того, что Земля точно и несомненно движется в космическом пространстве. Но и это еще не всё. Самая важная часть теории Эйнштейна — это способность тяготения не только искривлять орбиты планет, вращающихся вокруг огромных светил, но также отклонять лучи света. Если это утверждение верно, считал Эйнштейн, то можно заметить небольшое смещение звезды, находящейся за Солнцем, когда оно проходит между нашей планетой и звездой. Свет звезды в этом случае будет буквально как бы огибать Солнце, и мы сможем наблюдать ее в другой точке неба, нехарактерной для данной звезды.
Доказать это было сложно, так как звезды, находящиеся вблизи Солнца, не видны. Да и солнечные лучи отражаются от земной атмосферы и затмевают слабый луч звезд. Поэтому звезды не видны днем, а появляются на небе с заходом солнца. В 1919 году
Артур Эддингтон, глава морской экспедиции по наблюдению за солнечным затмением, а также его команда, состоявшая из ученых-астрономов, поставили интересный опыт. Во время затмения они направили телескопы на звезды, находящиеся вблизи Солнца, и увидели то, что предсказал Эйнштейн, — изменения в положении звезд. То есть свет звезд отклонился, а значит, тяготение действительно может искривлять пространство. Вот на этом этапе битва за звезды была закончена. Большинство людей приняло гелиоцентрическую модель нашей Солнечной системы, а также теории всемирного тяготения. Стало известно не только устройство Вселенной, но и законы, по которым она существует, а также объяснения этих законов.
Мы обсудили множество этапов формирования астрономии как науки, но не затронули вопрос изучения самих звезд и созвездий. Человек, с глубокой древности наблюдающий за окружающей его Вселенной, однажды понял: отыскать звезду будет проще, если дать ей имя. Многие звезды получили названия из-за своего расположения внутри созвездий. Например, название звезды Денеб в созвездии Лебедя означает «хвост», потому что она расположена там, где у небесного лебедя, по представлению древних, находится хвост. Имена других звезд связаны с другими особенностями, которые имеют греческие, латинские или арабские корни. Не буду сейчас останавливаться на античных временах, а расскажу детально лишь о работах Байера и Флемстида.
Благодаря
Иоганну Байеру (1572–1625) для классификации звезд был установлен точный критерий. Самую яркую звезду в каждом созвездии он стал обозначать первой буквой греческого алфавита (α — альфа), за которой следует название созвездия на латинском языке в родительском падеже. Например, самая яркая звезда в созвездии Льва — Альфа Льва (Alpha Leonis). Второй по яркости звезде присваивается вторая буква греческого алфавита (β — бета) — и так далее.
Естественно, невозможно дать имена абсолютно всем звездам, потому что даже невооруженным глазом во многих созвездиях можно увидеть звезд куда больше, чем букв в греческом алфавите. Поэтому, как только заканчивался греческий, Байер принимался за латинский алфавит.
Другой астроном,
Джон Флемстид (1646–1719), решил эту проблему, присвоив каждой звезде номер, за которым всегда следует латинское название созвездия в родительском падеже. Звезде с самым низким прямым восхождением дают номер 1, следующей за ней — номер 2, и так до тех пор, пока не закончатся все звезды. Теперь для классификации звезд использовалась не яркость, а порядок прямого восхождения для наблюдающего. Но обе классификации используют и сейчас.
Открытие звезд с не постоянной, а переменной яркостью обусловило появление систематизированного перечня, позволившего отличать эти странные небесные светила от обычных. Переменные звезды было решено называть большими латинскими буквами, за которыми следует их созвездие в родительском падеже.
На этом наши краткие вступительные лекции завершены. —
*Профессор взмахнула волшебной палочкой, и на доске появилось домашнее задание.*
Задания
- Ответьте на следующие вопросы:
а) Чьи уравнения позволяли практически безошибочно определить положения планет?
б) Что искривляет орбиты планет и отклоняет лучи света? - Днем мы не видим звезд. Почему?
- (Эта лекция только для 1 курсов)
Дополнительные задания
- Сочинение-размышление. Представьте, что Солнце стало размером с Луну. Повлияет ли это на положение планет? Что изменится? Порассуждайте.
- Сочинение-размышление. Найдите картинку известного вам созвездия. Поразмышляйте, почему ему дали именно такое название, и объясните, почему вы выбрали именно это созвездие.
- Сочинение-размышление. Как-то один философ задался вопросом: "Мы — люди, потому что мы смотрим на звезды? Или мы смотрим на звезды, потому что мы — люди?" Как вы понимаете это высказывание? Порассуждайте.
- (Эта лекция только для 1 курсов)
