Наука предсказывает явления природы и разоблачает религиозные суеверия

…В ясный день на Солнце начинает надвигаться с правой стороны черная тень. Яркий солнечный диск постепенно все больше и больше закрывается этой тенью. Скоро от него останется только узенький серп. Гаснущее Солнце бросает на Землю последний луч, и наступает неожиданная ночь. В небе появляются звезды.

Солнечное затмение! С незапамятных времен люди наблюдали временами это устрашающее, необыкновенное явление природы. У религиозных людей в прошлом оно вызывало суеверный страх, многие видели в нем предзнаменование несчастий. Боялись люди в древности и другого необычного 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. Затмения наступали неожиданно, бывали редко, и естественно, что такое явление природы суеверные люди считали «небесным знамением», предвестником каких-то особенных событий в будущем.

Еще в древнем мире наблюдатели неба заметили, что в наступлении затмений есть определенная закономерность. За много веков до начала нашего летосчисления в Вавилонии, в древнем Египте, в Китае уже велись постоянные наблюдения над звездным небом. Хозяйственная жизнь этих стран нуждалась в точном календаре. Необходимо было, например, знать, когда наступит время сева, сезон дождей, а это определялось путем изучения звездного неба. По звездам мореплаватели определяли положение и путь корабля.

Наблюдая в течение веков солнечные и лунные затмения, древние египтяне заметили в этих явлениях определенный порядок. Затмения закономерно повторяются через каждые 18 лет и 111/3 суток. Этот период получил название «сарос», что по-египетски значит «повторение». В течение одного сароса происходит 41 затмение Солнца и 29 затмений Луны. Каждое из этих затмений наступает без заметной закономерности. Но если знать даты, когда происходили затмения в течение одного сароса, то можно предсказать затмения для будущего сароса. В течение следующих 18 лет и 111/3 суток произойдут также 41 солнечное и 29 лунных затмений в том же порядке, в той же последовательности во времени. Это подобно тому, как каждые сутки повторяется порядок отправления поездов с одной станции.

Открытие сароса было, однако, лишь первой ступенью в выяснении закономерности затмений. Это открытие еще не вскрывало сущности и не объясняло причин затмений. С помощью сароса можно предсказать предстоящее затмение только приближенно — указать день и очень приблизительно место, где оно будет видно. Для точного предсказания затмений понадобилась огромная работа астрономов и математиков в течение многих столетий: нужно было изучить законы, по которым совершаются движения небесных тел солнечной системы.

Важнейшим шагом в этом направлении явилось выяснение строения солнечной системы. В течение многих веков господствовало мнение о том, что Земля находится в центре мира (геоцентризм). Широкую известность приобрела геоцентрическая система Птолемея. Основы этой системы были заложены древнегреческими учеными Евдоксом и Аристотелем и позднее развиты Птолемеем. Согласно этой системе Земля неподвижна и находится в центре мира, а вокруг нее по сферам (поверхностям шаров) с равномерной скоростью движутся небесные тела. Чтобы объяснить видимый сложный и неравномерный путь Солнца и петлеобразные пути движения планет, Евдокс предполагал, что звезды в своем движении связаны с одной сферой, а Солнце и планеты — с несколькими. Например, Солнце прикреплено к сфере, которая в свою очередь связана со второй сферой, а вторая — с третьей; каждая из этих сфер-шаров вращается равномерно, но скорости их вращения и положения осей вращения различны.

Таким сложным образом объяснялось видимое движение Солнца. Позднее над усовершенствованием этой схемы строения солнечной системы трудились и другие ученые. Во II веке нашей эры взгляды древнегреческих ученых в области астрономии были собраны Клавдием Птолемеем в сочинении, известном под арабским названием «Альмагест», что значит «Великое построение». Изложенная в «Альмагесте» система мира Евдокса — Аристотеля стала именоваться птолемеевой. Птолемей внес в систему Евдокса — Аристотеля добавления, построил еще более сложные схемы движения планет.


Система мира по Птолемею с Землей в центре, «уточненная» католическими монахами

Такой взгляд на мироздание отвечал религиозному мировоззрению, которое утверждает, что человек является конечной целью творения и все в природе (в том числе и Солнце и звезды) создано богом для людей. Научные взгляды несовместимы с религиозным пониманием устройства мира, происходящих в нем явлений и действующих в нем закономерностей. Вселенная бесконечна, и познание действительного ее строения достигается успехами астрономии, физики, математики, а не откровением свыше, о котором любят говорить богословы. Религиозные представления не имеют ничего общего с истиной, дают ложную, извращенную картину мира


Эта система была неправильной в своей основе, потому что ее авторы ошибочно считали Землю центром мира. Но все же она позволяла с достаточной точностью определять местонахождение на небе Солнца, Луны и планет в любой день года. А это было необходимо в жизни, в частности для мореплавания.

В первых веках нашей эры происходил закат культуры древнего, рабовладельческого мира. Возникшая в эти века христианская религия получила широкое распространение и стала господствующей в ряде стран Европы. Христианская церковь объявила жестокую борьбу науке. В этой борьбе были безжалостно уничтожены многие достижения науки и культуры античного мира. На несколько столетий наступила эпоха безраздельного господства церкви над умами людей. Научные истины, противоречащие библии, преследовались церковью как «еретические», противные богу.

Под тяжелой, давящей рукой религиозных фанатиков в Европе в течение сотен лет подавлялась научная мысль, осуждались и забывались ценные открытия прошлого. «Отцами церкви» было осуждено, например, учение о шарообразности Земли и существовании на ней антиподов, то есть людей, живущих на противоположной стороне поверхности земного шара. Причина была проста: об антиподах ничего не сказано в «священном» писании! Церковь одобряла только те учения, которые не противоречили религиозным представлениям.

В эти века центром научной мысли стали страны Востока, арабские государства и государства Средней Азии. Развитие ремесла и торговли в этих странах требовало развития науки. Здесь в IX–XV веках астрономия получила новое развитие в работах ряда ученых. Этому способствовали широкие экономические связи народов арабских стран и Средней Азии с другими странами, их заморская торговля, далекие военные походы. Покорив в VII веке некоторые страны средиземноморского побережья, арабы знакомятся с трудами Аристотеля, Птолемея и других ученых греческой древности, переводят их произведения на арабский язык.

В крупных городах Востока возникают астрономические обсерватории, в которых астрономы ведут постоянное наблюдение неба, уточняют полученные древними греками данные о движении небесных тел, более точно определяют размеры земного шара и т. д.

Среди выдающихся астрономов тех веков известны имена хорезмского ученого Абу-Рейхан аль-Бируни (который еще в начале XI века высказал правильную мысль о том, что Земля движется вокруг Солнца), азербайджанского ученого Насирэддина (XIII век), узбекского астронома Улуг-бека, который создал исключительно точные для своего времени (XV век) астрономические инструменты и с большой точностью определил положение очень многих звезд.

Но и в восточных странах сильное противодействие передовым идеям оказывала религия. Служители ислама вели борьбу со всем, что противоречит взглядам, изложенным в «священной» книге ислама — коране. Так, в XII веке в Багдаде, одном из главных центров научной мысли средневекового Востока, по приказу калифа были сожжены все книги, противные исламу.

Когда в Европе в недрах феодального общества стали складываться новые, капиталистические отношения и начался заметный рост городов, ремесла и торговли, появилась необходимость в расширении действительных знаний об окружающем мире. Итальянские и арабские купцы, разъезжавшие по свету в поисках новых рынков сбыта, новых богатств, несли в Европу восточную культуру, обогащенную учениями древних греков. Интерес к астрономии в Европе усиливался все более, потому что далекие морские путешествия требовали основательных астрономических знаний.

Большую роль в опровержении религиозных взглядов сыграло развитие географических знаний. До тех пор, пока сухопутные и морские путешествия были ограничены, представления людей о географии нашей планеты являлись весьма примитивными, а нередко и просто ошибочными. Эти представления поддерживались церковью. Многие читатели видели типичную для средневековья карту Земли с обязательный для того времени обозначением местоположения рая. Карта составлена в духе библейской догмы о том, что вода занимает одну седьмую часть земной поверхности.

Эпоха великих географических открытий XVI–XVIII веков и последующие научные исследования и измерения показали полную несостоятельность библейской географии. Выяснены были точные очертания и размеры материков, морей и океанов, еще раз подтвердилось учение о шарообразности Земли. Стало ясно, что большую часть земной поверхности (71 процент) занимает не суша, как говорится в библии, а Мировой океан. И само собой разумеется, нигде на нашей планете (как и на небе) не оказалось ни рая, ни ада.

В этих условиях церковь уже не могла запретить научные исследования: потребности экономического развития сильнее религиозных заповедей и догматов. Тогда церковь изменяет свою тактику: от полного запрета научных знаний она перешла к тому, чтобы прогрессивные учения древних греков сделать безопасными для религии. Из трудов Аристотеля, например, деятели католической церкви выбросили все, что расходилось с их толкованием «священных» книг. Так мыслитель, учение которого раньше отвергалось церковью, как «языческое», был превращен в непререкаемый церковный авторитет во всех областях знания. Учение Аристотеля дополняется, «уточняется» и истолковывается так, чтобы оно соответствовало религиозному учению. Геоцентрическая система мира оказалась приемлемой для церкви. Монахи лишь добавили к системе Птолемея «десятое хрустальное нёбо» — «эмпирей» («жилище блаженных»), где якобы обитают бог, ангелы и все праведники.

Церковь старается превратить науку в служанку богословия. С благословения церковных деятелей возникает особое направление в средневековой науке и философии — схоластика, которая пыталась примирить знание с верой. Ученые-схоласты старались увести людей от опытного изучения природы, заменяя его бесплодными рассуждениями о догматах веры и толкованиями учения Аристотеля и других древних мыслителей с точки зрения религиозных канонов.

Но это не остановило развития науки. Экономическая жизнь все больше требовала научных знаний. Человеческое общество и передовой в то время класс — буржуазия были заинтересованы в развитая производства, в развитии техники, а для этого нужна наука, нужно опытное всестороннее изучение природы.


Николай Коперник (1473–1543)

В XVI веке великий польский ученый Коперник разработал гелиоцентрическую систему — основу современной астрономии. Он утверждал, что Земля и другие планеты обращаются вокруг Солнца. Учение Коперника опровергло библейское представление о том, что Земля неподвижна и является центром мира. Почти 300 лет проповедники религии вели открытую борьбу против гелиоцентрической системы мира, выдвинутой Н. Коперником. «Проклятый Коперник — богу соперник», — писали православные богословы


«Буржуазии для развития ее промышленности нужна была наука, которая исследовала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы, — писал Энгельс. — До того же времени наука была смиренной служанкой церкви, и ей не позволено было выходить за рамки, установленные верой: короче — она была чем угодно, только не наукой. Теперь наука восстала против церкви; буржуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании»[5].

Развитие хозяйственной жизни европейских стран привело к тому, что духовный гнет церкви стал слабеть, схоластическое бесплодие науки сменяется бурным ростом открытий и изобретений. Это время в истории названо эпохой Возрождения.

Одним из великих ученых этой эпохи был польский астроном Николай Коперник — создатель новой, научно обоснованной системы мира. Его научная деятельность относится к первой половине XVI века.


Система мира по Копернику

Все планеты обращаются вокруг Солнца, Земля является рядовым небесным телом наряду с другими телами солнечной системы. Подобная точка зрения, выражающая подлинное положение, в корне подорвала религиозное миропонимание. Дальнейшие успехи астрономии позволили опровергнуть мнение о существовании так называемой «сферы неподвижных звезд» (которое еще признавал Коперник). Оказалось, что звезды находятся от нас на самых различных расстояниях, что все они движутся и связаны между собой в определенные системы — галактики. Наша Галактика (большую часть которой мы видим в форме Млечного Пути) включает в себя свыше 120 миллиардов звезд. Солнце в ней — рядовая звезда, расположенная ближе к краю системы. В религиозных сказаниях Млечный Путь изображался как райская дорога, по которой праведники после смерти идут в «царствие небесное». Кроме нашей Галактики, в доступной наблюдениям части Вселенной имеется не менее 10 миллионов других галактических звездных систем. Наиболее далекие из них находятся от нас на расстоянии свыше 2 миллиардов световых лет. Все известные нам галактики образуют гигантскую сверхсистему — Метагалактику, строение и законы развития которой успешно исследуются учеными


К этому времени астрономия превратилась в практически важную, необходимую для жизни общества науку. От ее успехов во многом зависело развитие хозяйственной жизни. Птолемеева система мира, неправильная в своей основе, уже не удовлетворяла требованиям точных астрономических вычислений. Она противоречила новым астрономическим наблюдениям. Вычисление положений небесных светил по системе Птолемея было делом очень сложным и запутанным.

Размышляя над движением небесных тел во Вселенной, Коперник задумался над простым вопросом: не странно ли полагать, что Солнце и весь небесный свод с тысячами звезд вращаются вокруг Земли? Не правильнее ли предположить, что сама Земля вращается, как волчок, вокруг своей оси и поэтому нам кажется, что весь небесный свод вращается вокруг нас?

Коперник долго изучал этот вопрос и пришел к выводу, что Земля не является центром мира. Он опроверг сложную и запутанную систему Птолемея и создал новое учение — гелиоцентрическую систему мира («гелиос» — «солнце»). Коперник показал, что Земля совершает два вида движения: она вращается вокруг своей оси (суточное движение) и обращается вокруг Солнца (годовое движение). Вследствие движения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи. Этим объясняется наблюдаемое нами вращение небесного свода (как известно, суточное движение звездного неба совершается с востока на запад; в действительности же вращается Земля в обратном направлении — с запада на восток). Движение Земли вокруг Солнца объясняет загадку «блуждающих светил» — планет, их петлеобразный путь по небу, а также наблюдаемое перемещение Солнца относительно звезд в течение года.

Петлеобразное движение планет по небу — только кажущееся; в действительности эти небесные тела вращаются вокруг Солнца по правильным замкнутым кривым. Нам кажется, будто планеты описывают на небе сложные петлеобразные пути потому, что вокруг Солнца движется и наша Земля.

Вспомните такой случай. Сидя в вагоне поезда, мы перегоняем другой поезд, идущий медленнее, и нам кажется, что поезд, который мы обгоняем, движется в обратном направлении. Похожее (но более сложное) явление мы наблюдаем и при движении планет. Планета Земля совершает свой путь вокруг Солнца. В своем движении она обгоняет одну из планет, движущуюся также вокруг Солнца, но по другой орбите, по другому пути. И тогда наблюдателю с Земли кажется, что другая планета движется в обратном направлении.

Революционный смысл теории Коперника заключался в том, что она разрушила неправильное представление о центральном положении Земли во Вселенной и доказала, что наш большой земной шар — это лишь рядовая планета среди других. Земля, как и другие тела Вселенной, находится в небесном, то есть материальном мировом пространстве и движется вокруг Солнца по тем же законам, что и прочие небесные тела. Только одна Луна действительно вращается вокруг Земли, является ее спутником.

Учение Коперника, разрушающее религиозные представления о Вселенной, было враждебно встречено церковью. Передовые научные идеи польского ученого были опасны для церкви. И церковь начала ожесточенную борьбу с «коперниковской ересью».

Но преследования не могли остановить развитие науки. В защиту учения Коперника выступил пламенный последователь этого нового учения о мире великий итальянский мыслитель Джордано Бруно. Он не остановился на простом усвоении Коперниковой системы мира, а сделал из нее широкие выводы, дал всеобъемлющую картину Вселенной.

Коперник ставил Солнце в центре мира. Бруно отверг это предположение. Он был убежден в бесконечности Вселенной. Далекие мерцающие звезды, говорил он, — это далекие огромные миры, подобные Солнцу. Весь наш солнечный мир — солнечная система небесных тел — лишь небольшая частица, затерянная в пустынях необъятного мирового пространства. Во Вселенной бесконечное число звездных миров. Вокруг многих солнц-звезд вращаются их спутники-планеты. Небесные тела не неизменны. Они возникают, развиваются и погибают. Бруно учил, что жизнь существует не только на Земле. Она должна существовать и на других подобных телах Вселенной. Он предсказал, что число планет в нашей солнечной системе больше, чем шесть, известных в его время (включая Землю).


Джордано Бруно (1548–1600)

Великий итальянский мыслитель, неутомимый борец против церкви и религиозного мракобесия, Джордано Бруно, развивая учение Коперника, дополнил его рядом новых положений — о бесконечности Вселенной и бесчисленности миров. Он показал, что существует бесконечное число тел, подобных Солнцу, из которых ни одно не находится в центре Вселенной, ибо «Вселенная не имеет предела и края, но безмерна и бесконечна». За пропаганду и развитие коперниковского учения Джордано Бруно был по приговору инквизиции сожжен на костре 17 февраля 1600 г. Ф. Энгельс называл имя Джордано Бруно среди тех «титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености», которые были мужественными борцами с религией, смело прокладывающими новые пути в науке.


Было отчего прийти в ярость католическим попам! Джордано Бруно был схвачен и долго находился в тюрьмах «святейшей инквизиции». Но напрасно старались отцы-иезуиты добиться от него отречения. В 1600 году Бруно был сожжен живым на костре.

Мысли Джордано Бруно о Вселенной являются замечательным примером научного предвидения. Высказанные более 350 лет назад, в эпоху, когда еще только формировались научно правильные взгляды на природу, за несколько десятилетий до того, как был изобретен телескоп, эти мысли были блестяще подтверждены наукой.

В течение долгого времени против гелиоцентрической системы выдвигалось одно серьезное возражение. Если Земля действительно движется вокруг Солнца, то видимое нами расположение звезд на небе должно в течение года меняться. В самом деле, представьте, что вы находитесь в лесу. Пока вы стоите на одном месте, расположение деревьев остается для вас неизменным. Но отойдите в сторону — и деревья расположатся по отношению к вам иначе. Такие кажущиеся смещения тел называются параллактическими. Мы не наблюдаем параллактического смещения звезд, говорили противники Коперника, — значит, Земля не вращается вокруг Солнца, а неподвижна.

Но Коперник был твердо убежден в том, что его система правильна. Параллактические смещения звезд, говорил он, должны быть, но звезды находятся от нас очень далеко, поэтому мы не замечаем их смещений. Несомненно, однако, что в будущем, когда усовершенствуют астрономические инструменты, такие смещения будут обнаружены.

Научное предвидение Коперника подтвердилось. Параллакс звезд был обнаружен и измерен в XIX веке почти одновременно тремя учеными — Бесселем, Струве и Гендерсоном.

Теория Коперника позволила установить причины, по которым происходят солнечные и лунные затмения. Луна вращается вокруг Земли, подобно тому как Земля вращается вокруг Солнца. При этом Луна в своем движения 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. Луна заслонит Солнце. Люди, которые находятся в области лунной тени, будут наблюдать солнечное затмение.


Галилео Галилей (1564–1642)

«Взгляните — и вы убедитесь!» — говорил Галилей ополчившимся против него богословам. Великий итальянский астроном, физик, механик Галилео Галилей впервые в истории астрономии с помощью телескопа наблюдал небесные светила. Он открыл много нового во Вселенной мира, колоссальную удаленность звезд, сложность Млечного пути, пятна на Солнце, вращение Солнца, строение поверхности Луны. Богословы отвергли эти открытия, как противоречащие библейским текстам. Проповедники религии объявили телескоп «дьявольским инструментом, обманывающим глаза наблюдателя». Смотреть в телескоп — нечестиво, утверждали они. За пропаганду учения Коперника инквизиция обвинила Галилея в «ереси» и заставила отречься от своих взглядов. Церковный трибунал, осудив Галилея на вечное заключение, постановил: «Считать Землю не центром Вселенной и не неподвижною есть мнение нелепое, философски ложное и с богословской точки зрения также противное духу веры»


Луна движется, а Земля вращается вокруг своей оси, поэтому и лунная тень быстро передвигается по земной поверхности. Подобное явление можно наблюдать, когда в ясный солнечный день в воздухе движется небольшое облачко или проносится самолет. Тень от облака или самолета быстро бежит по земле; иногда можно видеть, как самолет на мгновение заслонит от нас Солнце. Таким же образом бежит по земной поверхности и громадная тень от Луны, закрывая от нас, обитателей Земли, на несколько минут Солнце.


Там, где на Землю падает лунная тень, наступает полное солнечное затмение. В области лунной полутени наблюдается частное солнечное затмение


Схема лунного затмения


Двигаясь вокруг Земли, Луна может попадать в тень, падающую на нее от Земли, и перестает освещаться солнечными лучами. В этом случае мы наблюдаем лунное затмение.

Однако для более точного предвидения затмений Луны и Солнца потребовалось более точное изучение законов движения Земли и Луны. В этом отношении большое значение имели открытия Кеплера, одного из крупнейших немецких ученых начала XVII века. Кеплер открыл основные законы движения планет, в том числе и Земли, вокруг Солнца. Он показал, что планеты движутся не по кругу, как думали прежде, а по эллипсу, причем Солнце находится в одном из фокусов этой замкнутой кривой. Таким образом, планеты вращаются вокруг Солнца, то немного приближаясь к нему, то удаляясь. Помимо этого, Кеплер нашел зависимость между временем обращения планет вокруг Солнца и их расстоянием от него, а также установил, что каждая планета движется по своей орбите не с одинаковой скоростью: чем ближе она подходит к Солнцу, тем скорость больше. Эти законы известны под именем законов Кеплера.

Следующим важным шагом в развитии астрономии было открытие в конце XVII века закона всемирного тяготения. Кеплер, открыв законы движения планет, показал пути, по которым планеты движутся вокруг Солнца. Но вопрос о том, что же заставляет планеты двигаться по их орбитам, что удерживает планеты у Солнца, оставался еще не решенным.

На земном шаре все тела, если они не имеют поддержки, падают на землю. Это настолько обычно, что невольно возникает вопрос: на чем же держится в мировом пространстве Земля? Почему висит в небе спутник Земли Луна, не улетая от Земли и не падая на нее?

Положите на стол книгу. Она будет лежать, пока кто-нибудь не переложит ее на другое место. Но если какое-то тело приведено в движение, оно стремится сохранить это движение. Вспомните, как движется, разогнавшись, велосипедист, не работая педалями. Мы часто говорим в таком случае: «Он катится по инерции».

Самые различные наблюдения говорят нам о том, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не подействует какая-то сила. Другими словами, если тело беспрепятственно движется по прямой линии с постоянной скоростью, оно сохраняет это движение до тех пор, пока какая-нибудь сила не изменит его. Это всем известный закон инерции.

Не одну сотню лет проповедники религии утверждали, будто между землей и небом нет ничего общего. Коперник нанес уничтожающий удар этим взглядам. Доказав, что Земля не центр мира, а рядовая планета, что она сама есть обычное небесное тело, он тем самым соединил небо и Землю, показал их материальное единство. Другой шаг, утверждающий единство земли и неба, был сделан великим английским ученым Ньютоном, который доказал, что движение небесных тел также подчиняется естественным законам.


В прошлые века люди думали, что Земля держится на трех китах, плавающих в океане (древний рисунок)

Проповедники религии отрицали учение о шарообразности нашей планеты. Они ссылались на то, что существование людей на противоположных сторонах Земли не подтверждено библией. На протяжении многих столетий церковь подвергала всевозможным гонениям деятелей науки, беспощадно пресекала всякое отступление от религиозных догм. Среди многих сотен тысяч людей, уничтоженных только «святейшей инквизицией», было немало мыслителей и ученых. Защитники религии прилагали все усилия к тому, чтобы не дать свету научного знания распространиться в массах


Законы природы едины для земли и для неба. По инерции едет разогнавшийся велосипедист, закону инерции подчиняются и небесные тела. Правда, здесь есть существенная разница. На Земле движение тел по инерций постепенно замедляется и в конце концов прекращается, потому что на Земле существует трение, препятствующее движению. Иное дело — в безвоздушном межзвездном пространстве. Там нет трения, нет сопротивления движению.

Но, если бы в мировом пространстве действовал только закон инерции, все небесные тела двигались бы по прямолинейным путям. Земля не вращалась бы вокруг Солнца, а неслась бы по прямой, Луна давно улетела бы от Земли прочь. В действительности мы видим иное. Какая-то сила изменяет пути движения небесных тел, притягивает их друг к другу и заставляет отклоняться от прямолинейного пути, совершать круговые и эллиптические движения.


Великий английский ученый Исаак Ньютон (1643–1727)


Ньютон предположил, что сила, заставляющая Землю вращаться вокруг Солнца, и сила тяжести, благодаря которой тела падают на землю, имеют одну природу. Произведя математические расчеты и сравнив результаты расчетов с наблюдениями, Ньютон увидел, что его догадка верна: действительно, это одна и та же сила тяготения. Именно сила тяготения заставляет падать в направлении к центру Земли все земные предметы. Эта же сила удерживает и планеты на их орбитах: их притягивает к себе Солнце.

Вспомните, как крутится вокруг руки камень, привязанный к шнурку или обрывку веревки. Этот пример хорошо изображает движение небесных тел. Когда мы крутим на шнурке камень вокруг руки, то чувствуем, как он натягивает шнурок. Камень стремится вырваться и улететь прочь от руки. Здесь действует закон инерции. Стоит выпустить из руки шнурок, и камень, подчиняясь инерции, полетит по прямой линии. Но, пока веревка в руках, камень никуда улететь не может: ведь к нему приложена сила руки, которая держит шнурок и заменяет здесь силу притяжения.

Подобную картину видим мы и в движении небесных тел. Земля притягивает к себе другое, меньшее по массе небесное тело — Луну и не дает ей вследствие инерции улететь в сторону по прямой линии. По этой причине и планеты не могут улететь от Солнца.

Подчиняясь тем же закономерностям, движутся вокруг Земли и ее первые искусственные спутники, это великое достижение советской науки и техники.

Открытие закона всемирного тяготения еще раз подтвердило правильность материалистического взгляда на природу. «Небесная механика» Ньютона говорит о том, что на небе нет никаких сверхъестественных, нематериальных сил. Движения всех небесных тел закономерны, они подчиняются естественным причинам.

Пользуясь законом всемирного тяготения, математики и астрономы уже с большой точностью стали определять движения планет и очень точно предсказывать время будущих затмений и место, где они будут видны. Правда, для того чтобы установить заранее, где, через какие города и районы пройдут полосы будущих солнечных затмений, приходится производить очень сложные вычисления.

В нашей стране, например, ближайшее полное затмение Солнца произойдет 15 февраля 1961 года. Оно пройдет через Севастополь, Сталино, Ростов-на-Дону, Сталинград, Саратов, Куйбышев и Свердловск. В Москве полное солнечное затмение будет наблюдаться только в 2126 году, 16 октября, около 11 часов утра.

Теперь мы можем за тысячи лет вперед предсказать с точностью до секунды, когда произойдет на Земле затмение Солнца!

Точность, с какой в настоящее время предсказываются затмения, — убедительное доказательство закономерности явлений, происходящих в природе, и могущества науки, научного предвидения.

Так, изучая затмения Солнца и Луны в связи с другими явлениями и зная закономерности движения небес-них тел, ученые не только объяснили эти явления, но и научились с исключительной точностью предвидеть их повторение.

Открытие законов небесной механики позволило ученым предсказывать и другие небесные явления, в частности появление комет. Чаще всего комета появляется так. Ночью среди звезд мы замечаем сначала едва видимое светлое пятнышко. С каждыми сутками оно становится все ярче и больше, а затем принимает вид большой яркой звезды, окруженной туманным сиянием, с длинным светящимся хвостом. Комета движется по небу, приближаясь к Солнцу. Ее хвост становится все длиннее и ярче. Иногда необычная, хвостатая звезда видна даже днем, при свете Солнца. Комета проходит недалеко от Солнца, затем начинает удаляться от него, уменьшается в своих размерах, становится все бледнее и затем теряется среди звезд.


Приближаясь к Солнцу, комета становится все ярче и больше. Обогнув Солнце, она начинает удаляться от него, постепенно уменьшаясь. Загадка комет давно уже разгадана наукой. Все они представляют собой сравнительно небольшие небесные тела, которые движутся вокруг Солнца по вытянутым орбитам. Чем эти орбиты длиннее, тем реже появляется комета в пределах видимости земного наблюдателя. Зная орбиту кометы, можно предсказывать время ее появления, что и делают ученые, чтобы заранее подготовиться к нужным наблюдениям


Кометы приводили суеверных людей в трепет. Взирай на яркую звезду, разметавшую по небу свой светлый хвост, религиозные люди принимали ее то за небесный факел, то за огненный меч, поражающий «грешников», то за страшного дракона с пылающими языками. Невежественные люди считали, что кометы предвещают какое-нибудь большое несчастье. «А поэтому, — говорилось в одной из религиозных книг, — никто не должен сомневаться в сих знамениях и чудесах, которые предуведомляют нас, что конец мира и последний страшный суд приближаются и стоят на пороге».


Так представляли себе суеверные люди комету. Комета изображена в виде «божьего меча», поражающего головы «грешников» (старинный рисунок)


Наука объяснила, что такое кометы и могут ли они причинить вред Земле и людям. Число комет в солнечной системе очень велико. Подобно планетам, эти небесные «странницы» подчиняются закону всемирного тяготения. Они движутся вокруг Солнца по определенным орбитам, имеющим форму вытянутых замкнутых кривых — эллипсов. При этом кометы то подходят к Солнцу довольно близко, то уходят от него очень далеко.

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.

Загрузка...