В погоне за Солнцем
Шрифт:
Астрономы не пали духом и приготовились к следующему прохождению, по расчетам, ожидавшемуся 3 июня 1769 года. На этот раз по всему земному шару было организовано семьдесят шесть наблюдательных пунктов. Королевское общество послало наблюдателей в северную Норвегию и Гудзонов залив, а также заплатило Джеймсу Куку (1728–1779), тридцатидевятилетнему морскому лейтенанту, за наблюдение из Таити.
Двадцать шестого августа 1768 года Кук отплыл из Англии на борту девяностовосьмифутового судна Endeavour – “помеси голландского сабо и гроба”, как его описал один историк [287] , – взяв с собой профессионального астронома Чарльза Грина, ящики с телескопами, часами и метеорологическим оборудованием, а также семнадцать овец, несколько десятков кур и уток и молочную козу, уже бывавшую в кругосветном путешествии. Французское Морское министерство приказало всем своим командирам воздержаться от столкновений с Куком и немедленно отпустить
287
См.: Tony Horwitz, A Week Before the Mast, The New Yorker. 2002. 20 июля. Р. 42.
Поскольку до прохождения оставалось еще шесть недель, Куку пришлось отдать строгие приказания, запрещающие торговлю металлическими предметами с аборигенками, которые украшали бедра замысловатыми татуировками из стрел и звезд и с готовностью отдали бы свою благосклонность в обмен на гвоздь или два (сначала курс был “один корабельный гвоздь за простое совокупление” [288] , но потом быстро наступила гиперинфляция). Энтузиазм команды предыдущего корабля, “Дельфина”, был таков, что из судна выдернули почти все гвозди, что привело его в непригодное состояние. Несмотря на старания Кука, металлические предметы – столовые приборы, скобы, кухонная утварь – продолжали исчезать.
288
См.: Richard Holmes, The Age of Wonder. London: Harper, 2008. Р. 17.
Endeavour вернулся в Англию 17 июля 1771 года. Тридцать шесть членов экипажа (первоначально состоявшего из девятисот сорока одного человека) – многие были подростками – умерли в дороге; средний уровень потерь по тем временам. Наблюдения Кука, как и все остальные, были отправлены в Париж, где их должен был суммировать и исследовать ведущий французский астроном того времени Жозеф Лаланд. По мере анализа результатов стало ясно, что множество наблюдателей не смогли обеспечить точность фиксации момента, когда край планеты и звезды соприкоснулись. Когда черная точка прикоснулась к краю диска, она будто поглотилась Солнцем (чья грань была громко прозвана терминатором), и это явление внесло смятение в ряды наблюдателей, которые разошлись в точной оценке момента на несколько секунд [289] . Несмотря на эти вариации (а также еще несколько проблем, вызванных разницей в часовых поясах), Лаланд смог вычислить расстояние – 95 млн миль, всего на 2 млн больше сегодняшней оценки. В 1894 году американский астроном Уильям Харкнесс предъявил цифру в 92 797 000 миль, которая уже почти не отличается от современного значения, колеблющегося между 92 955 887,6 и 92 750 600,02.
289
Проблема, известная как “эффект черной капли”, видимо, была вызвана рефракцией.
Последнее прохождение случилось 8 июня 2004 года. Я наблюдал это явление в последние часы, находясь на крыше высотного дома в Манхэттене. К тому моменту, как выразился один из наблюдателей, “мушка на лице Солнца переместилась на другую щеку”. Край Венеры казался изменчивым в волнах жара, поднимавшихся от города в атмосферу. Я помню ощущение незначительности планеты, которая казалась полностью поглощенной гигантской звездой, муравьем, ползущим по светящемуся апельсину. Когда Венера достигла точки терминатора, возникло ощущение, что в нижнем правом углу Солнца просверлили дырку, чтобы маленький гость мог сбежать. Сегодня ученые могут измерить расстояние до планет с помощью радаров, а зонды, висящие в глубоком космосе, сделали масштабные кампании по наблюдению прохождения достоянием истории. Многие ли вспомнили драматическую историю этих наблюдений во время последнего прохождения, 6 июня 2012 года?
Венера еще могла занимать умы астрономов или правительств, но интерес общества уже переместился на другие вещи. Всевозможные виды игры со светом стали предметом повального увлечения со времен Сэмюеля Пипса – камера обскура, камера люцида и прочие световые фокусы, но даже здесь телескопы занимали особое, почетное место. С появлением все более мощных моделей небо становилось доступной картой. Американский поэт Тед Кузер облек в стихи это новое чувство первооткрывательства:
Эта труба, что протыкает заслон,Что удерживает вселенную,Что берет на себя часть давления,Удерживая вес неведомогоОт того, чтоб сорваться [290] .290
This is the pipe that pierces the dam / that holds back the universe / that takes off some of the pressure, / keeping the weight of the unknown / from breaking through. Ted Kooser, Delights and Shadows. Port Townsend, Wash.: Copper Canyon Press, 2004.
Прибор Галилея использовался как для земных, так и для небесных целей, обычная модель была 5–6 футов в длину. Увеличение достигалось простым раздвиганием тубуса, к 1670 годам это расстояние достигало 140 дюймов. Телескопы соревновались друг с другом за степень увеличения, но этот метод имел свои пределы, и вплоть до 1730-х дальнейшего роста не происходило. Затем Джеймс Хедли и другие разрешили некоторые практические сложности, с самого начала сопровождавшие ньютоновские прототипы, и вскоре появились телескопы-рефлекторы с основным зеркалом до 6 дюймов в диаметре. Исследователи неба получили целый арсенал инструментов: ахроматические линзы (чтобы устранять дефекты рассеянного света), оптическое стекло, микрометр (способный измерять малые углы) и крест нитей (для точного нацеливания).
К 1780 году рефлекторный телескоп с параболическими отражателями в руках Уильяма Гершеля позволил солнечной астрономии стать отдельной областью исследований. Постройка мощнейших телескопов своего времени была только одним из достижений Гершеля. Третий ребенок гобоиста ганноверского военного оркестра, он тоже играл в этом оркестре с четырнадцати до девятнадцати лет, пока его батальон не задействовали во время Семилетней войны. По совету отца он бежал в Англию (“Никто не обратил внимания”, – заметил Гершель, хотя курфюрст Ганновера находился в британском подчинении) и зарабатывал на жизнь как переписчик нот, дирижер, композитор, учитель музыки, скрипач и органист на светском курорте в Бате. Вскоре он занялся, по его словам, “сооружением небес”, изготавливая из древесины “элегантные, как виолончели” тубусы телескопов и окуляры из эбонита, использующегося для гобоев, – все для увеличения того, что он называл “пронизывающей пространство силой”.
В 1781 году Гершель стал первооткрывателем планеты, когда идентифицировал Уран, лежащий дальше, чем ожидалось: в один момент это открытие удвоило радиус известной солнечной системы и более чем удвоило финансы Гершеля, позволив ему полностью посвятить себя астрономии. Приглашенный на аудиенцию королем Георгом III, он писал своей сестре Каролине: “Я построю такие телескопы и увижу такие вещи… то есть я буду к этому стремиться”. К 1783 году этот “немецкий музыкант средних лет, проживающий в английском курортном местечке” [291] , проводил ночи на своем наблюдательном посту, натирая руки и лицо сырой луковицей от холода, и установил общее направление и скорость движения Солнца в пространстве, а также проанализировал движение семи ярких звезд, чтобы доказать их зависимость от притяжения Солнца.
291
См.: Karl Hufbauer, Exploring the Sun: Solar Science Since Galileo. Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1993. Р. 33.
Два года спустя с помощью своей терпеливой сестры он использовал подсчеты звезд для картографирования Млечного Пути, и это подкрепило предположение Томаса Райта о том, что галактика – гигантский вращающийся диск, внутри которого располагается и наше Солнце. Древним астрономам слабая светящаяся полоска, видимая поперек неба в ясную ночь, напоминала струйку молока от какой-то небесной коровы. Греки называли ее Молочным Кругом, знаменитые своими дорогами римляне – Via Lactea. Демокрит оказался отчасти прав, предположив, что Млечный Путь состоит из звездных скоплений, но Гершель показал, что в действительности это колоссальный конгломерат звезд, туманностей, газа и пыли. “Он открыл полторы тысячи вселенных! – восклицала романистка Фанни Берни, посетив Гершелеву обсерваторию в Виндзоре в 1786 году. – И сколько еще он откроет!” [292]
292
Fanny Burney, Diary. 1786. Сентябрь. Р. 169–70.
К началу XIX века Гершель нанес на карту и классифицировал около 2,5 тыс. рассеянных, облакоподобных структур, которые он назвал nebulae (“облака” на латыни, в русском языке закрепилось слово “туманность”). Туманность Ориона, клубок смерзшегося газа на расстоянии 1600 световых лет [293] от Земли, астроном назвал “хаотической материей для грядущих сыновей”, что оказалось совершенно точным названием. Солнечное ядро Гершель описывал как “прочный шар незажженного вещества”.
293
Световой год – мера не времени, а расстояния: дистанция, которую свет покрывает за один год, около 5,9 трлн миль (9,5 трлн км), или расстояние от Земли до Солнца, пройденное 63 тыс. раз.