Расширяя границы Вселенной: История астрономии в задачах

Почему Галилей опровергает мнение именно философов, а не астрономов? В какие фазы Луны скорее всего проводил наблюдения Галилей, учитывая, что он пришёл к приведённым выше выводам относительно поверхности Луны?

5.74. Александр Гумбольдт (1769–1859), немецкий естествоиспытатель, в своей знаменитой книге «Космос» высказал такое мнение:

Сравнивая, относительно их размеров, явления Луны с хорошо известными явлениями земными, нужно заметить, что большая часть валов и кольцеобразных гор Луны должны быть рассматриваемы как кратеры… извержений… но несравненно обширнее земных.

Действительно ли лунные кратеры есть результат вулканических извержений?

5.75. Астроном и известный популяризатор науки Камиль Фламмарион (1842–1925) в своей книге «Популярная астрономия» утверждал:

Обитатели обращённого к нам лунного полушария могут наслаждаться созерцанием величественного небесного светила, которого нельзя видеть с Земли. Диаметр его почти в четыре раза больше лунного диаметра, как он виден с Земли, поверхность же в 14 раз превышает величину лунного диска. Это светило — наша Земля, представляющая «луну для Луны». Оно обладает замечательною особенностью оставаться неподвижным на небе, когда все другие светила движутся… Обитатели средины обращённого к нам полушария постоянно видят нашу планету в их зените; по мере удаления от центра высота её уменьшается, и на самых краях этого полушария наш земной шар представляется в виде огромного диска, лежащего на высоких горах. А по ту сторону ограничивающего это полушарие круга нас не видно бывает никогда.

Наша Земля, это громадное светило на лунном небе, представляет селенитам такие же фазы, какие мы замечаем на нашей Луне, но только в обратном порядке… Независимо от фаз наш земной шар представляет Луне явления своего вращения около собственной оси в 24 часа или, лучше сказать, в 24 часа 48 минут…

Есть ли на Луне разумные существа? Только ли большие угловые размеры Земли на небе Луны определяют её яркость? Почему Земля, там, где она видна на небе Луны, имеет приблизительно постоянные горизонтальные координаты? Почему период вращения Земли для лунного наблюдателя составляет 24 ^h48 ^m(а точнее, 24 ^h50 ^m)?

5.76. Галилей в книге «Диалог о двух системах мира» так писал о природе Луны:

… я считаю её вещество чрезвычайно плотным и прочным, не меньше, чем земное; очень ясным доказательством этого является для меня то, что её поверхность по большей части неровна и состоит из многих возвышенностей и впадин, обнаруживаемых благодаря телескопу; их этих возвышенностей многие совершенно похожи на наши особенно крутые и скалистые горы; можно заметить, что некоторые из них расположены там в длинные хребты и тянутся на многие сотни миль; другие образуют более тесные группы, есть там также много отдельных и одиноких утёсов, очень крутых и обрывистых, но особенно часто наблюдаются там какие-то очень высокие плотины (я пользуюсь этим словом, потому что не могу найти другого, более для этого подходящего); они замыкают и окружают равнины разной величины и образуют различные фигуры, по большей части круглые; большинство из них имеют посередине довольно высокую гору, и лишь немногие наполнены темноватым веществом, т. е. похожи на вещество больших пятен, которые видны невооружённым глазом; число же меньших и совсем маленьких чрезвычайно велико, и почти все они круглые.

Согласны ли вы с представлениями Галилея о природе Луны, полученными им на основании первых телескопических наблюдений?

5.77. Астронавт Нейл Армстронг, участник первой экспедиции на поверхность Луны (1969 г.), вспоминал:

В последние секунды спуска наш двигатель поднял значительное количество лунной пыли, которая с очень большой скоростью разлеталась радиально, почти параллельно поверхности Луны. На Земле пыль обычно висит в воздухе и оседает очень медленно. Поскольку на Луне нет атмосферы, лунная пыль летит по плоской и низкой траектории, оставляя позади себя чистое пространство.

Почему на Земле поднятая пыль висит в воздухе? Почему поднятая струями газа от работающего двигателя пыль на Луне разлеталась с очень большой скоростью? Почему частицы пыли летели почти параллельно поверхности Луны?

5.78. Нейл Армстронг рассказывал о передвижении американских астронавтов по поверхности Луны:

Были использованы три способа движения вперёд: хождение, подскоки при ходьбе и бег вприпрыжку. Хождение использовалось для обычных операций около лунной кабины и для переноски грузов. Скорость хождения не превышала полуметра в секунду. При бо'льших скоростях космонавт, делая шаг, как бы взлетал вверх. При беге вприпрыжку он обеими ногами одновременно отталкивался от поверхности. Последний способ оказался наиболее эффективным при передвижении на большие расстояния, так как достигалась скорость 1–1,5 метра в секунду, а на отдельных участках до 2,0 метра в секунду.

Почему передвижение по Луне посредством обычной ходьбы оказывалось столь медленным? Почему передвижение путём прыжков дало наибольшую скорость?

5.79. За 150 лет до открытия в 1877 г. Асафом Холлом спутников Марса в одной знаменитой книге было написано, что с помощью небольших, но весьма совершенных телескопов астрономы «открыли две маленькие звезды или спутника, обращающихся вокруг Марса, из которых ближайший к Марсу удалён от центра этой планеты на расстояние, равное трём её диаметрам, а более удалённый — находится на расстоянии пяти таких же диаметров. Первый совершает своё обращение в течение десяти часов, а второй — в течение двадцати одного с половиной часа…». Движение этих спутников удовлетворяет третьему закону Кеплера.

В каком произведении содержатся сведения о спутниках Марса, опубликованные задолго до их открытия, и какова точность этого прогноза?

5.80. Кеплер в письме Галилею признавался:

Я настолько далёк от сомнений по поводу открытия четырёх окружающих Юпитер планет, что страстно желаю иметь телескоп, чтобы по возможности опередить вас в открытии двух обращающихся вокруг Марса…, шести или восьми вокруг Сатурна и, вероятно, по одному возле Меркурия и Венеры.

На чём основывались прогнозы Кеплера о существовании такого количества спутников у планет?

5.81. Известный популяризатор астрономии конца XIX века Агнесса Кларк утверждала:

Наблюдателю, помещённому на Марсе, ближайший спутник доставляет странное зрелище: он как будто изъят из общего суточного движения небосклона, встаёт на западе, заходит на востоке, кульминирует на юге два, иногда три раза в сутки.

Покажется ли странным современному наблюдателю на Земле видимое движение небесного объекта, имитирующее поведение Фобоса на небе Марса?

5.82. На клинописных табличках Ассирийской царской библиотеки (VII в. до н. э.) была обнаружена следующая запись астрономического характера:

Если Луна затмится, вам следует точно отметить месяц, день, час ночи, ветер, движение и расположение звёзд, среди которых произойдёт затмение.

Умели ли в Ассирии предсказывать лунные затмения? Зачем наблюдателю нужно было фиксировать такое количество астрономических и даже метеорологических параметров?

5.83. В китайских государственных летописях упоминается о солнечном затмении 22 октября 2137 года до нашей эры, которое не было предсказано придворными астрономами:

Господа Хи и Хо забыли о добродетели, предались непомерному пьянству, запустили свои обязанности и оказались ниже своего ранга. Они впервые нарушили счёт времени по светилам. В последний осенний месяц, в первый его день Солнце и Луна, вопреки вычислениям, сошлись в созвездии «Фанг». Слепых известил барабан; бережливые люди были охвачены смятением; народ бежал. А господа Хи и Хо находились при своей должности; они ничего не слышали и ничего не знали.

Эта история закончилась тем, что за халатное отношение к своим обязанностям астрономы Хи и Хо были казнены. Только ли из-за своей нерадивости китайские астрономы в то далёкое время не смогли предсказать солнечное затмение?

5.84. Рассуждения Э. Галлея о наблюдавшемся им полном солнечном затмении 3 мая 1715 года:

За несколько секунд до совершенного исчезновения Солнца, увидели вокруг Луны светлое кольцо, имевшее ширину в 1/12 и может быть даже в 1/10 лунного диаметра. Цвет кольца был бледно — белый или жемчужный и показался мне слегка отливающим радужными цветами. Центр кольца, казалось мне, совпадал с центром Луны, из чего я заключил, что этим кольцом была лунная атмосфера. Но так как высота этой атмосферы значительно превосходила бы высоту земной, и к тому же некоторые наблюдатели заметили, что ширина кольца увеличивалась к западу от Луны, по мере приближения момента выступления; то я представляю мой вывод с неполным доверием. Я даже должен признаться, что не обратил на этот вопрос всего нужного внимания.