Как ни огромны бывают иногда «хвостатые звезды», приближающиеся к Солнцу, масса их очень невелика. Установлено, что даже у самых больших комет она не превышает миллионных долей массы нашей планеты — Земли. Почти вся масса этого небесного тела сосредоточена в ее наиболее плотной части — ядре, которое находится в голове кометы. Только ядро состоит из твердого вещества; ученые считают, что оно является глыбой, состоящей из замерзших газов и камней различных размеров. А большая яркая голова кометы и ее огромный хвост состоят из мельчайшей пыли и газа. Плотность вещества в них настолько ничтожна, что через голову и хвост можно видеть даже слабые звезды. Вот почему ни одна комета не может сколько-нибудь серьезно повредить нашей планете. Даже прямое столкновение кометы с Землей не грозит нам катастрофой, о которой так много писалось когда-то в научно-фантастических рассказах. Напротив, сама комета разрушится, если столкнется с Землей.
Комета кажется нам огненной. Но в действительности в ней светятся холодным светом газы. Кроме того, ядро кометы отражает солнечный свет и поэтому светится. Вот почему нет оснований думать, что какая-либо комета, столкнувшись с Землей, может сжечь на ней все живое.
В 1682 году английский ученый Галлей, наблюдая большую яркую комету, появившуюся в том году на небе, предположил, что она уже появлялась у Солнца раньше. Изучая старинные летописные записи о небесных явлениях, он пришел к выводу, что именно эту комету видели 75 лет назад, в 1607 году, а до этого — за 76 лет раньше, в 1531 году. Галлей вместе со своим другом Ньютоном установил, что движение комет также подчиняется закону всемирного тяготения. Галлей определил путь, по которому движется вокруг Солнца упомянутая комета, и предсказал, что она вновь появится на небе примерно через 76 лет.
Ученый умер, не дождавшись результата своего научного предвидения. Незадолго перед тем, как настал срок возвращения кометы Галлея, французский математик Клеро произвел более точные расчеты, учитывая не только притяжение Солнца, но и притяжение больших планет солнечной системы, когда комета пролетает вблизи них. Он вычислил, что комета должна возвратиться к Солнцу не через 76 лет, в 1758 году, а почти через 77 лет, в апреле 1759 года. В 1759 году научное предвидение Галлея и Клеро оправдалось. Клеро ошибся в своих расчетах всего на один месяц.
Орбита (путь движения) одной из больших ярких комет — кометы Галлея. Она возвращается к Солнцу через каждые 76–77 лет
Следующее появление кометы Галлея ожидалось, по предсказанию ученых, в 1835 году. Снова были проделаны расчеты, и на этот раз расхождение между предсказанным и действительным сроками прохождения кометы оказалось совсем небольшим — всего три дня.
На примере предсказания появления комет мы видим, как с развитием научных знаний развивается научное предвидение..
В наше время хорошо изучены орбиты многих комет. Некоторые из комет совершают один полный оборот вокруг Солнца за несколько лет, другие — в течение десятков и сотен лет, а есть и такие кометы, период обращения которых составляет тысячи и миллионы лет. К последним относится, по-видимому, та яркая комета, которую многие люди видели на небе весной 1957 года. Точный период ее обращения вокруг Солнца учеными еще не установлен. Известно лишь, что он очень большой, составляет многие тысячи лет. Таким образом, эта новая небесная гостья появилась у Солнца и Земли впервые за многие тысячи лет. Ее открыли два бельгийских ученых — Аренд и Ролан в ноябре 1956 года. В то время она была еще очень далеко от Солнца и выглядела слабым туманным пятнышком, видимым лишь в сильный телескоп. Приближаясь к Солнцу, комета постепенно увеличивалась в размерах, становилась все ярче и в апреле 1957 года стала хорошо видна невооруженным глазом. Затем комета Аренда — Ролана снова ушла в далекое мировое пространство.
Расскажем еще об одном примере научного предвидения природных явлений.
За многие века своей истории народы установили приметы, по которым иногда можно предвидеть некоторые изменения погоды. Но одних этих наблюдений совершенно недостаточно для точного предсказания погоды. Нужно изучить законы изменения погоды, а это дело очень сложное, потому что погода складывается под влиянием многих причин. Необходимы большие знания тех многообразных процессов, которые происходят на «кухне погоды», в нижнем слое атмосферы — в тропосфере.
Как известно, погода определяется целым рядом атмосферных явлений: температурой воздуха, его влажностью, ветром, осадками, атмосферным давлением и т. д. Поэтому научное предсказание погоды — дело очень нелегкое и в этой области нельзя предвидеть с такой точностью, как в астрономии.
При разработке научных прогнозов погоды особенно видна необходимость диалектического подхода к явлениям. Успех здесь возможен только в том случае, если учитывается все сложное взаимодействие многообразных атмосферных процессов, характер их развития, появление качественно новых явлений и т. д. Особенно важно безошибочно увидеть в зародыше те явления, которые в дальнейшем будут развиваться и, следовательно, во многом определят погоду.
В нашей стране существует служба погоды, которая своими прогнозами помогает народному хозяйству. Прогнозами погоды пользуются корабли и рыболовные суда, колхозы и совхозы, фабрики и заводы. По сводкам погоды железнодорожники узнают об ожидаемых снежных заносах. Особое место занимает служба погоды в авиации. В настоящее время летчик получает сведения о состоянии атмосферы на всем пути полета.
Наивное представление о земле и «небе», поддерживаемое религией (библией). Дождь идет потому, что открываются «хляби небесные» (старинный рисунок)
Научное предвидение погоды требует изучения атмосферных явлений на больших территориях. Нельзя предсказать, как изменится завтра погода, наблюдая ее только в одном каком-либо месте (вот еще почему народные приметы не могут служить прочным основанием для предвидения погоды). Поэтому теперь наблюдение погоды проводится в широком, государственном масштабе. В Советском Союзе существуют тысячи метеорологических станций, на которых производятся постоянные, по нескольку раз в день, наблюдения элементов погоды. Сведения, получаемые на метеорологических станциях, регулярно передаются в Москву, в Центральный институт прогнозов, где составляется карта погоды. На карте погоды отмечаются температура, давление и влажность воздуха, сила и направление ветра, облачность, которые наблюдались в один и тот же час в разных районах страны. Такие карты составляются не один раз в день.
Ученые-синоптики, изучая и сопоставляя эти карты, проделывают сложную работу по составлению прогноза погоды на завтра и на ближайшие дни. При этом надо учитывать очень много различных явлений, правильно оценить и обобщить те сведения, которые поступают от метеорологических станций. А для этого надо очень хорошо знать законы атмосферы.
Наука о погоде еще молода. Некоторые явления в атмосфере еще недостаточно изучены. Поэтому несомненно, что в будущем, когда сложные законы изменения погоды будут глубже познаны, научное предвидение погоды будет гораздо более точным.
Большую роль в этом, несомненно, сыграют те исследования высоких слоев атмосферы, которые проводятся в настоящее время при помощи советских искусственных спутников Земли и ракет.
Предвидение научных открытии
В истории науки известно немало выдающихся научных предвидений. И, пожалуй, одним из самых замечательных было открытие закона сохранения материи и движения великим русским ученым М. В. Ломоносовым и предвидение открытия новых химических элементов, сделанное другим великим русским ученым — Д. И. Менделеевым.
Как известно, химическими элементами называют вещества, которые не разлагаются химическим путем на другие, более простые тела природы. Из химических элементов состоят все окружающие нас тела, предметы.
Интересна история открытия этих основных веществ мироздания.
Некоторые химические элементы были известны ученым еще в древности. Среди них были золото, сурьма, медь, сера и другие. В конце XVII и в начале XVIII века химикам было известно уже около 15 веществ, которые считались неразложимыми.
Великий русский ученый М. В. Ломоносов (1711–1765)
Наукой твердо установлено, что никакого творения мира из ничего не было и не могло быть. Доказательством этому служит закон сохранения материи и движения, сформулированный М. В. Ломоносовым. Он писал: «Все перемены, в Натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». Из этого следует, что в мире не может происходить уничтожение материи или ее возникновение, что Вселенная существует вечно.
Наступает вторая половина XVIII столетия, и ученые устанавливают, что число химических элементов значительно больше 15. К этому времени химики открывают один за другим несколько ранее неизвестных газов, в том числе азот, водород, кислород, убеждаются в том, что сера и фосфор — это простые, неразложимые вещества, и т. д.
Великий русский химик Д. И. Менделеев (1834–1907) — борец против суеверий. Он создал периодическую систему элементов. Открытие периодического закона химических элементов помогает человеку в познании природы, подтверждает материальное единство Вселенной. Д. И. Менделеев говорил: «Наука борется с суевериями, как свет с потемками»
В конце того же столетия ученые составляют первый наиболее полный для того времени список всех химических элементов. В этом списке уже 35 различных названий. Правда, лишь 23 из них — действительно химические элементы. Остальные 12 — это или несуществующие элементы, как, например, теплотвор, либо сложные на самом деле вещества, такие, как едкий натр и едкий калий.