О времени, пространстве и других вещах. От египетских календарей до квантовой физики

Азимов Айзек

Если измерить угловое расстояние между точками максимального удаления лунного пути от линии эклиптики, оно составит 308 минут. Эта величина составляет почти десятикратно увеличенный видимый диаметр Солнца или Луны. Это означает, что, если Луна догонит Солнце в точке максимального удаления, между ними останется достаточно места, чтобы в ряд поместились еще девять небесных тел, каждое из которых имеет видимые размеры Луны или Солнца.

Поэтому в большинстве случаев Луна, догоняя Солнце, проходит над или под ним на достаточно большом удалении, и затмения не наблюдается.

Разумеется, если Луне случится догнать Солнце в точке, расположенной поблизости от точки пересечения орбит, затмение будет иметь место, но это происходит,

как я уже говорил, от двух до пяти раз в год. Если математически описать движение Солнца и Луны, можно предсказать затмения в будущем и вычислить, когда они имели место в прошлом, а также точно определить места на Земле, где это явление наблюдалось или будет наблюдаться.

Геродот поведал нам об ионийском философе Фалесе, который предсказал затмение, подоспевшее вовремя, чтобы остановить сражение между лидийцами и медийцами. (При явном проявлении божественного недовольства, согласитесь, продолжать войну не было никакого смысла.) Сражение происходило в Малой Азии примерно в 600 году до и. э., а астрономические расчеты показывают, что полное затмение Солнца было видно именно с территории Малой Азии 28 мая 585 года до н. э. Прекращенная вмешательством свыше битва, таким образом, является одним из самых ранних событий в древнейшей истории, дата которых известна с высокой степенью достоверности.

В глубокой древности человечество использовало эклиптику не только для наблюдения за затмениями. Это был своеобразный вечный календарь, изображенный на небе.

Первые календари основывались на движении Луны, которая, двигаясь но небу, проходит ряд фазовых превращений: 29 дней, которые проходят от новолуния до новолуния, — это синодический месяц (см. главу 6).

Проблема заключалась в том, что в странах достаточно развитых, чтобы иметь собственный календарь, существовал ряд важных периодических явлений (разлив Нила, наступление сезонных дождей или сезонных холодов), которые не согласовывались с синодическим месяцем. От разлива до разлива Нила, в частности, проходило не целое число месяцев. Средний промежуток составлял 12–13 месяцев.

В Египте заметили, что средний интервал между разливами совпадает с одним полным оборотом Солнца (годом). Результатом явился календарь, в котором год делился на месяцы. В Вавилоне, а также у греков и иудеев месяцы были неразрывно связаны с Луной, и год состоял из 12 или 13 месяцев, располагавшихся в порядке, повторявшемся каждые 19 лет. Таким образом, годы приводились в соответствие с сезонами, а месяцы — с фазами Луны. Но отдельные годы имели разную продолжительность (см. главу 1).

Египтяне, римляне, а затем и мы оставили Луну в покое и решили считать все годы одинаковой длины, разделив их на 12 месяцев. Календарный месяц длится 30 ¹/ ₂суток вместо 29 ¹/ ₂суток синодического месяца. Это значит, что месяцы больше не «шагают в ногу» с фазами Луны, но человечество как-то пережило этот факт.

Движение Солнца вдоль линии эклиптики воплощало календарь. Поскольку год (один полный оборот) делился па 12 месяцев, показалосьвполне естественным разделить и линию эклиптики на 12 участков. Через 12 месяцев Солнце возвращается к первому участку.

Каждый участок эклиптики имеет собственный набор звезд. Что может отличать друг от друга эти участки? Если на одном участке имеется четыре звезды, расположенные в вершинах воображаемого квадрата, его можно назвать квадратным,другой участок получал название V-образного, третий — большого треугольногои т. д.

К несчастью, большинство людей не обладают ясным и четким математическим мышлением и чаще видят сложные фигуры, чем простые формы. Группу звезд, расположенную

в форме буквы V, можно представить в виде головы быка с рогами. Вавилоняне придумали воображаемые образы для каждого участка эклиптики, а греки воспользовались ими, дав каждому греческое имя. Римляне, в свою очередь, дали им латинские имена, дошедшие до нас.

Вот список этих имен (курсивом выделено латинское название): 1) Aries,Овен; 2) Taurus,Бык; 3) Gemini,Близнецы; 4) Cancer,Рак; 5) Leo,Лев; 6) Virgo,Дева; 7) Libra,Весы; 8) Scorpio,Скорпион; 9) Sagittarius,Стрелец; 10) Capricornus,Козерог; 11) Aquarius,Водолей; 12) Pisces,Рыбы.

Как видите, семь созвездий носят имена животных; восьмое, Стрелец, обычно изображают в виде кентавра, которого тоже можно считать животным. А если вспомнить, что человек также является представителем животного царства, единственное созвездие, названное не по имени животного, — это Весы. Греки назвали набор созвездий зодиакальным кругом,или кругом маленьких животных.Мы называем их зодиакальными созвездиями.

Всего современные астрономы различают в небе 88 созвездий. Из них 30 созвездий (которые по большей части расположены в Южном полушарии и открыты в наше время) носят имена неодушевленных предметов. Из оставшихся 58 созвездий, в основном известных с древности, 36 названы именами млекопитающих (включая 14 человеческих существ), 9 — птиц, 6 — рептилий, 4 — рыб, 3 — членистоногих. Чем не небесный зоопарк?

Может показаться странным, что, хотя большинство созвездий были открыты еще в земледельческом обществе, ни одно из них не носит имя растения. Возможно, первые астрономы были скотоводами?

Линия эклиптики наклонена под углом 23 ¹/ ₂° к небесному экватору (см. главу 3), и обычно говорят, что земная ось имеет наклон 23 ¹/ ₂°.

Линия эклиптики пересекает небесный экватор в двух точках «равноденствия». Когда Солнце проходит через эти точки, оно находится прямо над экватором и продолжительность дня становится равной продолжительности ночи (12 часов) во всем мире. Отсюда и название.

Одна из точек равноденствия достигается, когда Солнце, двигаясь по линии эклиптики, переходит из южного небесного полушария в северное. Для нас, жителей Северного полушария, оно поднимается высоко в небе, словно возвещая о приходе весны. Это весеннее равноденствие, наступающее 20 марта.

В этот день (так считали древние греки) Солнце входит в созвездие Овна. Поскольку день весеннего равноденствия — хорошее время начала года для любого земледельческого общества, принято список зодиакальных созвездий начинать с Овна. Я гоже так поступаю.

В каждом созвездии Солнце находится около месяца: в Овне оно с 20 марта но 19 апреля, в Быке — с 20 апреля по 20 мая и т. д.

После прохождения точки весеннего равноденствия Солнце продолжает движение по линии эклиптики, удаляясь все дальше к северу от небесного экватора, поднимаясь все выше в нашем северном небе. На полпути между двумя точками равноденствия оно достигает точки эклиптики максимально удаленной от небесного экватора. Мгновение Солнце «стоит неподвижно», после чего движение в северном направлении прекращается (как нам кажется), и оно «поворачивает» снова на юг. Это время «летнего солнцестояния».