Хвостатые звезды

Комета и цветок

ольшой зал заседаний французской Академии наук был переполнен. Вдруг все затихли. Президент объявил заседание открытым и слово для доклада о форме и свойствах новых кривых линий предоставил докладчику.

На трибуну взошел двенадцатилетний мальчик и звонким детским голосом начал свой доклад. Некоторые из присутствующих, которым не был известен этот мальчик, были до того поражены, что сочли все происходящее какой-то оскорбительной шуткой; другие приготовились его слушать со снисходительной улыбкой. Мальчик, между тем, ровно и четко излагал результаты своих исследований. Вскоре улыбки исчезли с лиц почтенных академиков. Когда мальчик окончил свой доклад, раздались аплодисменты. Юный докладчик полностью доказал и обосновал новые открытия в области математики.

Этот мальчик был будущий знаменитый математик и механик Алексис Клод Клеро.

Еще в десятилетнем возрасте он самостоятельно ознакомился с основами высшей математики, разработанными Ньютоном. Это позволило ему сделать новые открытия в изучении сложных математических кривых, о чем он и докладывал перед собранием ученых.

Через шесть лет после этого, в 1731 году, восемнадцатилетний Алексис Клеро представил новый математический труд во французскую Академию. В том же году он был избран академиком. Молодого академика в эти дни интересовала сложная математическая проблема определения истинной формы Земли. Уже в то время было известно, что Земля не является правильным шаром, а скорее представляет собою сплюснутый шар — так называемый эллипсоид. Как установить точную форму этого эллипсоида, никто не знал. Клеро впервые разработал математическую теорию, связанную с этой проблемой.

После этого Клеро обращается к изучению движения Луны. Если бы на Луну действовала только сила притяжения Земли, то движение Луны было бы значительно проще, чем то, которое мы наблюдаем в действительности. На самом деле на Луну действует еще и сила солнечного притяжения и многие другие силы, а потому ее движение весьма сложно. Клеро решил для начала ограничиться рассмотрением влияния только одного Солнца. Однако даже и в этом случае задача оставалась трудной. Определить движение трех тел — Солнца, Луны и Земли — даже для Клеро оказалось непосильной задачей. Он только заложил основы для ее решения.

Приближался 1758 год, год ожидаемого возвращения кометы Галлея Вернется ли к Солнцу эта небесная странница, как предсказал Галлей, или он ошибался?

В ученых кругах шли оживленные споры, и многие из тех, кто не верил в закон всемирного тяготения, были убеждены, что комета навсегда скрылась от глаз человечества. Таким образом, речь шла о первой опытной проверке закона всемирного тяготения. Если вычисления Галлея, основанные на этом законе, верны, то комета вернется, и это докажет правильность открытия Ньютона. Если же комета не вернется, то или неверен закон всемирного тяготения или кометы — не небесные тела и потому закон на них не распространяется. Конечно, в этом случае сторонники суеверий и сказок о кометах с торжеством набросились бы на ученых. Надо было во что бы то ни стало отстоять авторитет науки. За эту задачу и взялся теперь Клеро.

Ему было ясно, что комета вернется не точно в срок, предсказанный Галлеем. Впрочем, и сам Галлей указал на 1758 год, как на приблизительное время ее возвращения. Несомненно, что комета, уходящая в 35,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, могла подвергнуться на этом долгом пути действию неизвестных причин и не вернуться в срок.

Какие же это могли быть причины? Клеро считал, что гигантские планеты солнечной системы Юпитер и Сатурн должны были силой своего притяжения отклонить комету Галлея с ее пути. В зависимости от своего положения по отношению к комете эти планеты или ускоряли или замедляли ее движение. Надо было вычислить, опоздает ли и на этот раз комета или, наоборот, вернется раньше и на сколько дней.

Однако для этого Нужно было проделать колоссальное количество вычислений. Клеро чувствовал, что не справится с этим, а между тем времени оставалось совсем мало. На помощь Клеро пришли два ученых. Один из них был астроном Лаланд. Его знали не только как деятеля астрономической науки, но и как непреклонного атеиста и страстного проповедника передовых идей. Другим ученым оказалась жена известного французского часовщика, госпожа Лепот, обладавшая наряду с красивой внешностью также и выдающимися математическими способностями. Она предложила Клеро свои услуги в качестве вычислителя. Трое ученых принялись за работу.

Клеро нашел, что в период между 1531 и 1607 годами Юпитер ускорил движение кометы Галлея на 19 суток. За промежуток времени с 1607 по 1682 год Юпитер, как и показали наблюдения, ускорил появление кометы еще на 432 дня. По самым важным было выяснить, как изменится период обращения кометы за промежуток времени с 1682 года до предстоящего ее появления. Для более точных выводов пришлось учесть влияние не только Юпитера, но и Сатурна.

Бывали дни, когда Лепот и Лаланд не вставали из-за письменного стола по 14 часов подряд. Наконец вычисления были закончены.

«Я нашел, — писал в эти дни Клеро, — что благодаря Юпитеру новый период будет длиннее предыдущего на 518 суток. Сатурн увеличит его еще на 100 суток. Поэтому мне кажется, что комета пройдет через перигелий в середине апреля будущего, 1759 года».

Проделав дополнительно некоторые вычисления Клеро пришел к выводу, что комета будет ближе всего к Солнцу около 13 апреля 1759 года. Впрочем, как истинный ученый, Клеро сделал это предсказание с некоторой предосторожностью.

«Вы чувствуете, — писал он в заключение своей работы, — с какой осторожностью я делаю подобное заявление, потому что много мелких величин, которыми я пренебрег в методах приближенного вычисления, может быть, в состоянии изменить этот срок на один месяц, как это было в вычислениях предыдущих периодов; потому что, кроме того, неизвестные причины… могли действовать на нашу комету; потому что, наконец, я сам могу быть спокоен насчет точности своих многочисленных и тонких исследований лишь после того, как они будут представлены моим собратьям и моим судьям».

В самом деле, ведь за Сатурном могли находиться еще какие-нибудь неизвестные планеты, которые своим притяжением способны были изменить движение кометы Галлея. Кроме этого, масса Марса была известна в то время плохо, и это могло повлиять на точность вычисления.

Наступил ноябрь 1758 года, когда работа Клеро и его друзей была закончена. Эта работа вызвала большой интерес со стороны всего образованного мира. Знаменитый Вольтер, приверженец Ньютона и враг всякого мракобесия, сочинил даже специальный эпиграф для труда Клеро. Эпиграф начинался словами: «Кометы, полно пугать вам народы Земли!»

Работа Клеро, представленная в Академию наук, была закончена вовремя. Уже более года весь мир ожидал появления знаменитой кометы. По подсчетам Галлея, комета должна была уже появиться, а между тем ее все не было видно. Все чаще можно было слышать разговоры о Том, что комета вообще больше не вернется и закон всемирного тяготения посрамлен. Поэтому свой труд Клеро начал следующими словами: «Комета, которую ожидают более года, сделалась предметом более живого интереса, чем обыкновенно обнаруживается публикой к астрономическим вопросам. Истинные любители науки желают возвращения кометы, так как от этого последует блестящее подтверждение гипотезы, о которой свидетельствуют почти все явления. Но многие, напротив, усмехаются, видя астрономов, погруженных в неизвестность и беспокойство, и надеются, что комета вовсе не вернется к Солнцу и что открытия как самого Ньютона, так и его последователей станут наравне с гипотезами, взлелеянными одной фантазией. Я намереваюсь здесь показать, что это запоздание не только не уничтожает гипотезу всемирного тяготения, но является необходимым его следствием; мало того, запоздание должно быть еще больше, и я вычисляю его пределы».

Начались усиленные поиски кометы. По предсказанию Клеро, она должна была появиться вблизи созвездия Рыб. Но десятки телескопов, направленных в эту область неба, пока что ничего не обнаруживали.

В то время как в Париже и в других местах Франции происходили поиски кометы Галлея, в маленькой деревушке вблизи Дрездена жил крестьянин по фамилии Палич. Во всей деревне он славился своим умом и образованностью. В доме Палича односельчане всегда видели груды различных ученых книг. У Палича был небольшой телескоп, с помощью которого этот крестьянин-самоучка исследовал небо. Палич знал об ожидаемом возвращении кометы Галлея и уже в продолжение многих месяцев «шарил» своим телескопом по всему небу. Проходили месяцы, а кометы не было видно.

В морозный рождественский вечер 1758 года Палиич по обыкновению вышел с телескопом на улицу и занялся своими очередными поисками. Внезапно его внимание привлекло маленькое светлое пятнышко в созвездии Рыб. Неужели это комета? Палич не был в этом уверен, так как уже не раз принимал за комету те туманные пятна, которые в большом количестве бывают видны в телескоп в различных местах неба. Но Палич знал, как отличать комету от туманности. Туманность остается неподвижной по отношению к близлежащим звездам, а комета должна медленно передвигаться среди них.

Через несколько дней Палич с волнением обнаружил, что открытое им туманное пятнышко движется. Сомнений не было — это была комета Галлея! Закон всемирного тяготения восторжествовал.

Между тем во Франции наступил новый год, а комету все еще искали. Особенным усердием отличался астроном Морской обсерватории Мессье. Он уже более двух лет тщательно искал комету, но вместо нее натыкался все время на туманности. Это постоянное разочарование побудило его составить список всех туманных пятен, которые ему приходилось наблюдать.

Наконец, вечером 21 января 1759 года, то есть спустя почти месяц после Палича, Мессье заметил в созвездии Рыб невиданную им раньше маленькую круглую туманность с уплотнением в центре.

Мессье с нетерпением ожидал следующего дня.

Едва стемнело и наступил вечер 22 января, как Мессье снова направил свой телескоп на созвездие Рыб. Пятнышко заметно сместилось среди звезд. Мессье бросился к директору обсерватории с сообщением о своем открытии. Но тот запретил Мессье сообщать Академии наук о появлении кометы Галлея, так как хотел впоследствии присвоить это открытие себе. Мессье с большой неохотой подчинился. В продолжение последующих ночей он с волнением наблюдал, как маленькое пятнышко постепенно увеличивалось в размерах — комета приближалась к Земле.

Вскоре наступили пасмурные дни, и наблюдения кометы поневоле прекратились. Только в апреле Мессье вновь смог наблюдать ее. К этому времени комета имела уже значительные размеры и небольшой хвост. Она была так близка к Солнцу, что ее можно было видеть только в лучах вечерней зари.

В апреле были получены письма из Германии, в которых сообщалось, что комета обнаружена. Только теперь Мессье известил Академию наук о своем открытии. Там, однако, его встретили весьма неприветливо: ведь комета, которую «открыл» Мессье, уже давно сияла на небе.

Так эта долгожданная комета появилась почти незамеченная астрономами. Больше всего радовались появлению кометы Клеро, Лепот и Лаланд. Еще бы! Работа, выполненная ими, не пропала даром. Комета прошла через перигелий своей орбиты 12 марта, то есть в пределах того срока, который указал Клеро.

Закон всемирного тяготения одержал полную победу. Никто теперь не сомневался в существовании периодических комет, подобных комете Галлея. Кометы оказались полноправными членами нашей солнечной системы, движущимися по закону всемирного тяготения. Суевериям и страхам, связанным с этими небесными светилами, был нанесен решительный удар.

Комета вскоре удалилась от Солнца и снова на 76 лет скрылась от человеческих глаз.

После ее ухода подсчитали, что комета Галлея подошла к Земле ближе, чем любое другое небесное тело, исключая Луну. В момент наибольшего сближения с Землей комета была всего в 18,5 миллиона километров от земного шара.

В честь блистательной победы закона всемирного тяготения французская Академия наук решила весьма своеобразно наградить прекрасную вычислительницу — г-жу Лепот. К этому представлялся следующий подходящий случай.

В 1761 году должно было состояться редкое астрономическое явление — прохождение планеты Венеры перед диском Солнца. В этот момент Солнце, Земля и Венера находятся почти на одной прямой, и Венера загораживает собою часть Солнца. В телескоп должно быть видно, как маленький черный кружочек — Венера — ползет по ослепительной солнечной поверхности. Эдмунд Галлей разработал способ, по которому, наблюдая прохождение Венеры, можно сравнительно легко определить расстояние ее до Солнца. Для этого надо было наблюдать это прохождение планеты по солнечному диску, с двух достаточно удаленных друг от друга пунктов земного шара.

Французская Академия направила с этой целью астронома Лежантиля в Индию, где он должен был провести необходимые наблюдения. Однако Лежантилю не повезло. В то время между Англией и Францией шла война из-за торгового преобладания в Индии. Лежантиль из-за военных действий плыл очень долго и в конце концов опоздал. Прохождение уже состоялось.

Что было делать? Возвращаться на родину? Предстояло долгое и опасное путешествие. Лежантиль знал, что прохождения Венеры повторяются через каждые 8 и 125 лет. Так как следующее прохождение должно было наблюдаться в 1769 году, Лежантиль в конце концов решил остаться на восемь лет в Индии.

Наконец наступил долгожданный день. С утра стояла чудесная погода, и Лежантиль радовался, что он не зря восемь лет провел в Индии. Но как только началось прохождение Венеры по солнечному диску, на Солнце набежали тучи, и Лежантиль ничего не увидел.

Огорченный Лежантиль в память своего злополучного путешествия вывез из Индии красивый цветок, в то время не известный в Европе. Этот цветок французская Академия решила назвать именем вычислительницы, участвовавшей в определении орбиты кометы Галлея.

Лепот звали Гортензией — так же назвали и цветок.