Явления электричества в природе, к которым относится, например, полярное сияние, долгое время были загадкой. Наука раскрыла эту загадку. Больше того: люди сами стали производить электроэнергию и заставили ее служить себе.
Физика, химия, астрономия, биология и другие науки, опираясь на практику, постепенно познают предметы, явления все больше, увеличивают нашу власть над природой.
Советские люди, свободные от классового и национального гнета, познают законы развития природы и общества, руководствуясь марксистско-ленинской наукой. Непрерывный рост социалистической экономики и культуры в Советском Союзе, подъем материального благосостояния трудящихся – результат претворения в жизнь марксистско-ленинской науки. Советская наука, оплодотворенная марксизмом-ленинизмом, самая передовая наука в мире. Она тесно связана с народом, верно служит ему в великом деле построения коммунистического общества.
Прогресс науки поистине безграничен. «Ум человеческий, - указывал В. И. Ленин, - открыл много диковинного в природе и откроет еще больше, увеличивая тем свою власть над ней...» (В. И. Ленин. Соч., т. 14, изд. 4, стр. 268).
Опираясь на глубокое, всестороннее исследование явлений природы, пользуясь марксистским диалектическим методом познания закономерностей развития природы, советские ученые делают замечательные открытия. Эти открытия претворяются в жизнь. Они помогают преобразовывать природу, умножать общественное социалистическое богатство нашей Родины, укреплять могущество Советского государства.
В нашей книге рассказывается о некоторых явлениях, которые человеку, незнакомому с ними, кажутся загадочными, «необыкновенными». Наука выяснила их особенности и причины возникновения.
ЗАТМЕНИЯ СОЛНЦА И ЛУНЫ
Затмение Солнца – одно из самых величественных явлений природы. Картина полного солнечного затмения незабываема.
В ясный день на Солнце вдруг начинает надвигаться с правой стороны темная тень. Яркий солнечный диск постепенно все больше и больше закрывается этой тенью. Скоро от него остается только узенький серп.
Гаснущее Солнце бросает на Землю последний луч, и наступает неожиданная ночь. В небе появляются звезды. На горизонте загорается заря, но она имеет оранжево-лиловый необычный цвет. Вместо Солнца на небе стоит черный диск, окруженный серебристым сиянием.
Проходит одна-две, иногда пять-семь минут – и полное солнечное затмение кончается; черная тень, закрывавшая Солнце, передвигается все дальше влево, и на небе вновь вспыхивают ослепительно яркие солнечные лучи. Солнце все увеличивается в размерах, закрывавшая его тень сползает влево. Проходит несколько минут – и нет уже ночи, быстро и неожиданно наступившей среди ясного дня. Природа вновь живет полной жизнью.
В глубокой древности это явление вызывало у человека суеверный страх. Люди во время солнечных затмений ожидали «конца света».
Боялись люди и другого явления природы – затмения Луны.
Страх перед затмениями Солнца и Луны поддерживали в народе служители всех религий. Они использовали эти явления для того, чтобы еще более закрепить в сознании народа веру в чудеса.
В настоящее время затмения Луны и Солнца уже не являются для науки загадкой. Теперь мы не только знаем действительные причины, которые вызывают эти явления, но и умеем наперед предсказать, когда и где произойдут затмения небесных светил. Учеными составлены таблицы, в которых указано время будущих солнечных и лунных затмений для различных мест земного шара. Например, известно, что в Москве ближайшее полное солнечное затмение будет видимо только 16 октября 2126 года. Одно из ближайших полных солнечных затмений – 30 июня 1954 года – будет видимо в некоторых областях Европейской части Советского Союза – в Минской, Киевской, Харьковской, Ростовской, а также на Кавказе. 25 февраля 1952 года затмение Солнца было видимо в Туркменской и Казахской ССР, а также в Сибири, в Алтайском и Красноярском краях и в Иркутской области.
Ближайшее полное затмение Луны произойдет 30 января 1953 года в 2 часа 9 минут утра.
Время будущих солнечных и лунных затмений предсказывается учеными исключительно точно. Ошибка обычно не превышает нескольких секунд.
Каковы же действительные причины затмений Солнца и Луны?
Вспомним, как устроена наша солнечная система.
Солнце – это одна из бесчисленных звезд Вселенной. Как и другие звезды, оно представляет собой огромный раскаленный газовый шар. Только потому, что Солнце – ближайшая к нам звезда, оно и кажется нам большим по своим размерам, чем все другие звезды. Вокруг Солнца обращаются планеты. Это – темные небесные тела. По размерам они во много раз меньше Солнца. Всего известно 9 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
Земля обращается вокруг Солнца по слегка вытянутому кругу. Один полный оборот наша планета совершает в течение года. С обращением Земли вокруг Солнца и связана смена времен года на Земле. Помимо этого, Земля вращается вокруг своей оси, поворачиваясь к Солнцу то одной своей стороной, то другой. От этого зависит смена дня и ночи.
Рис. 1. Полное солнечное затмение.
В своем движении вокруг Солнца Земля сопровождается другим небесным телом – Луной. Это – спутник Земли. Луна обращается вокруг Земли подобно тому, как сама Земля обращается вокруг Солнца.
С Земли человек видит Солнце и Луну примерно одинаковыми по своим размерам. Однако действительные размеры этих небесных тел далеко не одинаковы. Солнце приблизительно в 400 раз больше в поперечнике, чем Луна. Видим же мы их с Земли одинаковыми только потому, что Солнце находится от Земли почти в 400 раз дальше, чем Луна.
Солнце – это раскаленный газовый шар. Оно является громадным источником лучистой энергии. Луна же – темное, несветящееся небесное тело, как и Земля. Светится Луна отраженным солнечным светом.
Если бы Луна излучала собственный свет, мы всегда наблюдали бы ее в виде полного светлого диска, подобно Солнцу. Однако в разное время мы наблюдаем Луну в разных видах или, как говорят, в разных фазах – то полной, то в виде узкого серпика, то слегка на ущербе. Причина этого и кроется как раз в том, что Луна не светит сама, а только отражает падающие на нее лучи Солнца.
Взгляните на рисунок 2. В центре его изображена Земля. Вокруг Земли обращается ее единственный спутник – Луна. Сбоку на Луну и на Землю падают солнечные лучи.
Представим себе, что Луна в своем движении вокруг Земли находится в стороне, противоположной Солнцу. В этом случае Луна обращена одной и той же своей стороной как к Солнцу, так и к Земле. Вся эта сторона освещена Солнцем. Поэтому человек видит с Земли полный круг Лупы. Это – полнолуние. Но вот Луна переходит в следующее положение (на рисунке цифра 6). Всей освещенной Солнцем поверхности Луны уже нет. Человек видит только какую-то часть этой поверхности. Луна будет казаться на ущербе. Затем светлый лунный полукруг превращается в серп, становится все меньше и, наконец, исчезает совсем. Наступает время новолуния. В это время Луна находится между Землей и Солнцем и человек не видит той стороны Луны, которая освещена Солнцем (на рис. цифра 1). Обращенная к Земле сторона лунной поверхности совсем не освещается лучами Солнца. Затем, когда Луна в своем движении передвинется дальше, в положение, отмеченное на рисунке цифрой 2, мы снова увидим освещенной часть лунной поверхности в виде светлого узкого серпика – молодого месяца.
Полное обращение вокруг Земли Луна совершает примерно за 29 ½ суток, поэтому и полная смена фаз Луны – от одного полнолуния до другого – происходит, также за 29 ½ суток.
Рис. 2. Фазы Луны.
Не трудно понять и основной интересующий нас вопрос – по какой причине происходят солнечные и лунные затмения. Попробуйте проделать такой опыт. Возьмите два каких-либо шара разных размеров – побольше и поменьше и расположите их около электрической лампочки так, чтобы тень от маленького шара падала на большой шар. Для этого надо, чтобы электрическая лампочка и оба шара находились примерно на одной линии (рис. 3). Тогда шар меньшего размера заслонит собой часть света, идущего от лампы, и на большой шар упадет тень от малого шара. Если смотреть с того места, куда упала эта тень, то источник света – электрическая лампочка – отсюда виден не будет: ее заслоняет малый шар. Описанный опыт – простой и наглядный пример того, как происходит солнечное затмение.
Рис. 3. Опыт, показывающий, по какой причине происходит солнечное затмение.
Представим себе, что наша электрическая лампочка – это Солнце, большой шар – Земля, а малый – Луна. Вы уже знаете, что Луна в своем движении вокруг Земли оказывается временами между Солнцем и Землей. Это бывает при новолунии. В этом случае и может произойти солнечное затмение. Тень от Луны упадет на Землю и заслонит Солнце. Люди, которые находятся в области лунной тени, будут наблюдать солнечное затмение.
Луна движется, поэтому и лунная тень на Земле не будет неподвижной; она быстро передвигается по земной поверхности. Подобное явление можно наблюдать, когда в ясный солнечный день в воздухе проносится самолет. Тень от самолета быстро бежит по Земле и можно видеть, как самолет на мгновение заслонит от нас Солнце. Таким же образом бежит по земной поверхности и громадная тень от Луны, закрывая для нас, обитателей Земли, на несколько минут Солнце. Поперечник этой тени может достигать 270 километров, а длина превышает иногда 10 тысяч километров.
Через одно и то же место полные затмения Солнца проходят редко – в среднем один раз в 300–400 лет. Таким образом, если жить на одном месте, можно за всю свою жизнь не увидеть ни одного солнечного затмения. Вот почему затмения Солнца особенно сильно пугали людей в прошлые века; ведь почти для всех людей такое явление было не только необъяснимым, но и впервые наблюдаемым. Никто не знал по своему опыту, что это явление не приносит людям вреда.
На рисунке 4 показано, где проходят полосы полных солнечных затмений 25 февраля 1952 и 30 июня 1954 года. В областях, близких к полосе затмений, наблюдается так называемое частное солнечное затмение. Здесь Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь некоторую часть его. Частное солнечное затмение можно видеть уже на значительно большей части земной поверхности. Ширина полосы частного затмения Солнца достигает нескольких тысяч километров.