День и ночь. Времена года

4. Отчего происходит смена дня и ночи?

Мы часто говорим: Солнце взошло, Солнце высоко поднялось на небе, Солнце село. Что же, действительно Солнце движется по небу, в утренние часы поднимаясь вверх, а в вечерние — спускаясь к горизонту, или это только нам кажется, что оно движется, а в действительности движется наша Земля и с ней вместе мы?

Ещё не так давно (лет 400 тому назад) люди считали, что Земля неподвижна, а Солнце движется. Но теперь мы знаем, что это не так.

Действительно, трудно допустить, чтобы огромное Солнце, которое по объёму в миллион с лишним раз больше Земли, двигалось вокруг неё.

Если мы изобразим Землю размером с крупинку пшена, то Солнце представится нам шаром величиной с человеческую голову. Вот как велико Солнце. При этом оно так горячо, что даже тугоплавкие вещества (например, железо) находятся на нём в газообразном состоянии. Только благодаря тому, что Земля отстоит от Солнца на огромном расстоянии (почти 150 миллионов километров), лучи Солнца лишь согревают земную поверхность, а не испепеляют её.

А для того чтобы в течение суток успеть обойти Землю кругом, огромное Солнце должно было бы двигаться с колоссальной скоростью, пролетая более 10 000 километров в одну секунду. Не разумнее ли предположить, что не Солнце, а Земля, вращаясь вокруг своей оси, поворачивается к Солнцу различными своими сторонами. Все те, кто ездил по железным дорогам, хорошо знают, что когда глядишь из вагона движущегося поезда, то кажется, что деревья, постройки и все другие предметы быстро бегут назад в направлении, обратном движению поезда. Никто из нас, конечно, не ошибётся и не подумает, что поезд стоит на месте, а движутся деревья и достройки. Но когда мы вертимся вместе с Землёй и смотрим на Солнце, которое из-за своей удалённости вовсе не кажется нам большим, мы можем ошибиться и принять движение Земли за движение Солнца.

Когда 400 лет тому назад великий учёный Николай Коперник написал книгу, в которой доказывал, что видимое движение Солнца по небу происходит от вращения Земли, ему почти никто не хотел верить, а римский папа даже запретил его книгу, как противоречащую христианской религии.

В библии есть рассказ о том, как еврейский вождь Иисус Навин, видя, что до наступления темноты он не успеет разбить своих врагов, велел Солнцу остановиться на небосводе и тем отсрочил наступление ночи. Вот на эту библейскую легенду католическое духовенство ссылалось, как на опровержение учения Коперника о вращении Земли. Ведь согласно этой легенде Иисус Навин приказал остановиться не Земле, а Солнцу.

По учению Коперника, правильность которого наука подтвердила в дальнейшем неопровержимыми доказательствами, Земля раз в сутки поворачивается вокруг своей оси, проходящей через северный и южный земные полюсы. Эта ось, конечно, воображаемая.

Если вы возьмёте мяч или, ещё лучше, биллиардный шар и с силой закрутите его на столе, он будет некоторое время вертеться. Ось вращения мяча, как и ось вращения Земли, будет воображаемая, но, глядя на вращающийся мяч, нетрудно заметить точку в верхней части его поверхности, через которую эта ось проходит. Мяч, конечно, скоро остановится из-за трения о поверхность стола. Земля же вращается в мировом пространстве, не соприкасаясь ни с какими другими телами. Поэтому её вращение происходит без трения и нет причин для того, чтобы оно прекратилось.

Если бы в мировом пространстве, окружающем Землю, не было небесных светил — Солнца, звёзд и Луны, мы бы не замечали вращения Земли. Теперь же, хотя мы не чувствуем, что Земля вертится, мы видим, что по небу перемещаются в одном и том же направлении — с востока на запад — все небесные светила. В действительности же это сама Земля вращается в противоположном направлении — с запада на восток.

Таким образом, смена дня и ночи происходит потому, что из-за вращения Земли вокруг своей оси одно и то же место на земной поверхности то бывает обращено к Солнцу и освещается его лучами, то оказывается повёрнутым прочь от Солнца. Посмотрите на рис. 1, на котором солнечные лучи падают на земной шар слева. Благодаря этому на левой, освещённой солнечными лучами половине земного шара — день, а на правой, неосвещённой половине — ночь.