Астрономы методами небесной механики легко вычисляют движение Земли и Луны относительно Солнца, получая возможность предсказать, когда и в какой местности ожидается полное или частичное затмение. Дело в том, что взаимное расположение этих трех тел за заданный период может принять вполне определенный вид. Законы движения космических объектов таковы, что взаиморасположение светил в заданный момент времени выстраивается в единственно допустимую конфигурацию. Поэтому если случается затмение, то оно представляет собой лишь одну из множества комбинаций, в которые выстраиваются космические объекты.
Полное солнечное затмение — необыкновенное зрелище, которое может вызвать панику только у суеверных людей. Небо в такие моменты темнеет, приобретает густо-синий цвет с фиолетовым оттенком, какой бывает только летней ночью. На горизонте тонкая полоска неба окрашивается в интенсивный розоватый цвет. Земля погружена во тьму. Вместо Солнца виднеется черный диск, окаймленный лучами солнечной короны, которые распластались на небе, словно жемчужные с серебристым отливом крылья.
Древние народы, наблюдавшие затмения, верили, что Солнце действительно имеет крылья, сравнимые с орлиными. Именно таким запечатлели светило египтяне или жившие совсем неподалеку урартцы, царство которых (Урарту) находилось на территории современной Грузии. В обычных условиях солнечная корона не видна, т. к. ее скрывает ослепительное сияние Солнца. Но во время затмений эту загадочную часть солнечной атмосферы наблюдать весьма удобно.
Ради возможности наблюдения солнечной короны ученые специально отслеживают затмения. Поскольку астрономы могут вычислить время и место впечатляющего явления природы, они составили специальные географические карты, на которых отмечены полосы полного затмения, линии для отсчета на местности начала, середины и конца затмения, а также линии-изофазы для обозначения местностей, в которых затмение наблюдается в одинаковой фазе.
Используя такие карты, астрономы организуют специальные экспедиции в зону полосы полного затмения, чтобы проводить наблюдения солнечной короны и прочих слабосветящихся газовых оболочек Солнца. Пребывание в полосе затмения нисколько не опасно для человека или какого-либо другого живого существа.
Поскольку Луна непрерывно движется по своей орбите, то при этом не просто отбрасывает тень на один участок поверхности Земли. Тень передвигается, обозначая как бы след, по лучивший название полосы полного затмения. Между прочим, уже это свидетельствует о том, что солнечные затмения не являются признаком чего-то дурного. Знамение должно происходить в небе над какой-то конкретной местностью, тогда можно составлять предсказания. Но затмение нарушает все астрологические прогнозы: оно посещает сразу несколько мест, причем везде выглядит абсолютно одинаково!
Так лунная тень перемещается по поверхности земного шара во время затмения
Вдвойне необычно выглядит тот факт, что затмение по сути своей является не более чем неудачным новолунием. Фаза новолуния как раз приходится на положение Луны у самого солнечного диска. Если бы не наклон лунной орбиты в 5 градусов, то каждое новолуние люди могли бы наблюдать солнечные затмения. И эти космические события не вызывали бы ни малейшего страха.
Если бы лунная орбита лежала в плоскости эклиптики, то мы не смогли бы любоваться полнолуниями. В такие моменты Луна бы уходила в тень Земли, вследствие чего наступало бы лунное затмение. Нужно заметить, что астрофизиками обнаружены спутники у других планет, обладающие орбитой, которая лежит строго в плоскости эклиптики. Эти спутники устраивают затмения во время каждого своего «новолуния». К счастью, плоскость лунной орбиты совершает колебания под действием гравитации Солнца. Это позволяет людям наблюдать и затмения, и разные фазы Луны.
Колебания орбиты протекают очень медленно, она совершает полный поворот в пространстве только за 18 лет. Это позволяет ученым вычислить смещение затмений по датам года, совершая при этом погрешности максимум в 1 с. Более того, астрономы способны рассчитать периодичность возникновения затмений не только на сотни лет вперед, но и на сотни лет назад.
Именно так, например, удалось установить точную дату похода князя Игоря на половцев — исторического события, описанного в памятнике древнерусской литературы «Слове о полку Игореве». Безвестный автор «Слова» сообщает, что в день похода состоялось затмение. Астрономы подсчитали, когда в 12 столетии могло иметь место полное затмение на Русской земле, и нашли искомую дату.
По-настоящему дурным предзнаменованием полное солнечное затмение стало, пожалуй, один раз во всей истории человечества. Явление стало символом катастрофы для империи Ся, существовавшей на территории Китая в конце III тыс. до н. э. Известно, что эта империя распалась после того, как Солнце неожиданно было атаковано и поглощено «драконом».
Империя Ся находилась в то время на грани политического кризиса. В народе назревало недовольство, многие люди объединялись в вооруженные отряды с целью низвергнуть императорскую власть. Вера во всемогущество властителя Поднебесной сдерживала большинство людей от решительных действий. Среди многих способов доказать свою власть император умело использовал небесные знамения. В частности, он объявил своим подданным, что только его воля спасает Солнце от чудовищного дракона.
Император, якобы заранее оповещенный небом, повелевает своим слугам бить в урочный час в набаты, отпугивая тем самым дракона. В то время, однако, астрономия не была достаточно развита, чтобы можно было с высокой точностью предсказывать предстоящие затмения. Поэтому, когда 22 октября 2137 г. до н. э. Поднебесная оказалась окутана тьмой, неожиданной для императора и его слуг, народ убедился в беспомощности своего владыки и восстал. Затмение, никем не предсказанное, но тем не менее случившееся 42 века тому назад, послужило толчком к началу дворцового переворота. Небесное явление действительно повлияло на земные события, определив ход истории, но влияние это было вовсе не мистическим.
Солнечная система — центр вселенной
История космологии началась в глубокой древности с мифологических представлений об исключительности человека, а следовательно, и того места в мире, где он обитает. Людям на протяжении столетий казалось, что они и их владения пребывают в самом центре мироздания. Вокруг по небу движутся небесные светила, а в поднебесном мире текут воды великой реки Океана, омывающие обитель разума. Это была пора геоцентризма, т. е. представлений о Земле, вокруг которой обращаются небесные сферы.
Греки были неплохими знатоками географии, они оградили на земном шаре область, заселенную людьми, которую окрестили Ойкумена (Эйкумена). Поскольку вокруг Ойкумены простирались дикие, никем не обжитые леса, степи и пустыни, то греки впервые неотчетливо осознали, что среда обитания человека — это еще далеко не центр Вселенной. Поселения людей представляют собой ничтожную крупицу по сравнению с Землей и тем более с космосом.
Вот почему именно в античной Греции зародились вполне обоснованные гелиоцентрические теории о том, что центром мироздания является Солнце, а Земля скромно вращается вокруг него. Эпоха Возрождения, как известно, принесла удивительные астрономические открытия, повлекшие за собой изменение всей астрономии.
Итальянский астроном Дж. Бруно выступает против традиционных взглядов на строение Вселенной. Он критикует обе позиции, которые занимали в те времена ученые, — геоцентризм и гелиоцентризм. Бруно утверждает, что у Вселенной нет центра, она бесконечна, а звезды он считает подобными Солнцу, и все они движутся в бесконечном мировом пространстве. Прогрессивные взгляды итальянца, за которые он был сожжен инквизиторами на костре, опередили его время на века, а точнее, почти на 500 лет!
В этом нет никакого преувеличения, поскольку высказанные им космологические взгляды окончательно утвердились в науке лишь в начале XX столетия. Впрочем, центризм в астрономии пошатнулся гораздо раньше, еще в XVII в. Во второй половине XVII столетия первооткрыватель закона всемирного тяготения И. Ньютон пришел к неожиданному заключению. Поскольку любые встречающиеся во Вселенной массы взаимно тяготеют друг к другу, то в замкнутом объеме они под влиянием самогравитации стянутся к центру. В результате космос бы просто сжался в комок и оказался раздавленным собственным тяготением.
Вселенная, которую во времена Ньютона воображали ограниченной сферой неподвижных звезд, за тысячи лет своего существования так и не сжалась. Более того, нет никаких признаков такого гравитационного коллапса. К тому же смерть мира от тяготения противоречит Священному Писанию и натуральной философии. Рассуждая так, Ньютон пришел к противоречию, разрешенному самым решительным образом. Ученый провозгласил Вселенную бесконечной, не имеющей никаких внешних ограничений. А поскольку мир не имеет границ, то он не имеет и центра.
Однако ученые не спешили соглашаться с очевидным выводом, вытекающим из закона всемирного тяготения. Когда в XVIII в. выдающийся немецкий философ И. Кант создал учение о происхождении Солнечной системы из газопылевого облака, он не пытался описать возникновение других звезд, планетных систем или всего космоса. Кант просто не принял во внимание эти объекты. Для него становление мира было почти тождественно происхождению Солнечной системы.
Переворот в представлениях человечества об устройстве мироздания и нашем месте в нем произошел буквально на наших глазах. Он начался в конце XIX в. и в целом завершился в 1990-х гг., хотя трудно сказать, насколько революционные открытия сделают астрономы в ближайшие годы.
Когда изобретатель телескопа Г. Галилей в 1609 г. обратил окуляр своей зрительно трубы (т. н. «перспективы») на Луну, то был поражен ее сходством с Землей. Здесь имелись горы, равнины, темные пятна морей и светлые пятна континентов, вулканические кратеры. Когда же астроном посмотрел на Юпитер, то с удовлетворением отметил, что эта яркая, царственная планета обладает естественными спутниками. Только если у Земли спутник один, то у Юпитера Галилей насчитал целых 4 сателлита. Сейчас известно, что Юпитер обладает 16 естественными спутниками.