Внуки Солнца

Сколько же времени нужно комете, движущейся по эллипсу, чтобы сделать один оборот? Это зависит от различных параметров эллипса, в частности от расстояния между его фокусами. Чем меньше это расстояние, тем быстрее комета совершит оборот вокруг Солнца.

Надо сказать, что вычислить орбиту кометы по данным наблюдений — задача очень трудная. Это прекрасно понимал Ньютон, и поэтому первую орбиту он рассчитал сам.

В те далекие времена не было ни вычислительных машин, ни микрокалькуляторов, ни даже арифмометров. Все вычисления делались вручную. Для этого составлялись специальные громоздкие таблицы, а сами вычисления могли продолжаться долгие месяцы, а иногда и годы.

Орбита кометы, которую рассчитал Ньютон, оказалась эллиптической, и он сделал вывод, что комета должна вернуться.

Каменистые тропы науки

Вдохновленный научным подвигом Ньютона, Галлей стал собирать сведения о ранее наблюдавшихся кометах. Это было, конечно, очень непростое дело. Нужно было разыскать древние летописи, рукописи астрономов из различных стран, в которых приводились координаты комет на небе и достаточно точные данные о времени каждого наблюдения.

Галлею удалось собрать данные о многих кометах, и он приступил к труднейшей и изнурительной работе — вычислению их орбит.

К 1705 году Галлей рассчитал орбиты 20 комет, которые наблюдались после 1337 года. Но неутомимый ученый не остановился на этом. Он с великим усердием принялся анализировать результаты своего уникального труда. Каково же было его удовлетворение, когда он установил, что у комет 1607 и 1682 годов орбиты оказались удивительно похожими друг па друга.

Неужели это одна и та же комета? Если это так, то один оборот она делает за 75 лет, т. е. эта комета должна была наблюдаться и за 75 лет до 1607 года. И действительно, Галлей выяснил, что по такой же точно орбите двигалась и комета 1531 года!

Вы уже, наверное, угадали следующий шаг Галлея? Да, раз последнее наблюдение этой кометы состоялось в 1682 году, значит очередное ее появление должно произойти через 75 лет. Именно Галлеем было предсказано, что в 1758 году комета вновь вернется к Солнцу.

Галлей не дожил до дня своего триумфа. Он скончался в 1742 году в возрасте 86 лет.

Надо сказать, что пути в науке никогда не бывают гладкими. Наоборот, они просто усеяны трудностями, противоречиями, разочарованиями, и преодолеть их не всякому под силу. Не минула чаша сия и Галлея. Еще анализируя кометные орбиты, он обратил внимание, что возвращение кометы иногда происходит не точно через 75 лет, а с разницей в несколько месяцев и даже в один год. В чем дело, ни Галлей, ни его современники точно сказать не могли. Поэтому Галлей, предсказывая появление кометы в 1758 году, не мог назвать месяц, когда комета будет хорошо видна с Земли.

И вот наступил 1758 год. Астрономы приникли к окулярам своих телескопов, надеясь первыми обнаружить комету и известить мир о том, что пришла пора взглянуть на чудо научного предсказания и воздать должное незабвенному Галлею. Но напрасны были их ожидания. 1758 год проходил, а комета не появлялась.

Что же случилось? Предсказание Галлея было ошибкой, или комета опаздывала?

Как всегда, общество разделилось на два лагеря. Большая часть скептически настроенных людей, для которых безвозмездный труд астрономов казался чудачеством, если не сказать глупостью, откровенно смеялись над наивностью одураченной публики. Люди более образованные и особенно астрономы очень хотели, чтобы предсказание Галлея сбылось. Но… комета не появилась.

Что могло задержать ее в пути? По-видимому, влияние больших планет Юпитера и Сатурна — к такому мнению пришли многие ученые. Что же оставалось делать? Ждать? Ведь методов учета влияния планет на движение комет еще не было.

И вот за эту труднейшую задачу берется французский математик Алексис Клеро. По-видимому, Клеро самому пе удалось бы справиться с огромной вычислительной работой, которую требовала разработка метода, но ему мужественно помогли французский астроном Жозеф Лаланд и жена известного в Париже механика и конструктора часов Николь Лепот. Несмотря на эту помощь Клеро работал чрезвычайно интенсивно, отказывая себе в полноценном сне и отдыхе, и подорвал свое здоровье. Не щадили себя и его помощники, особенно мадам Лепот. Лаланд впоследствии вспоминал, что без ее энтузиазма, самопожертвования, веры в успех нечего было и начинать это безнадежно трудное дело.

Главная трудность заключалась в том, что нужно было рассчитывать расстояния между кометой и Юпитером и Сатурном па протяжении 150 лет для несметного множества точек на орбите кометы. Ведь в каждой из этих точек сила притяжения, которая действовала на комету со стороны Юпитера и Сатурна, непрерывно менялась.

Целых шесть месяцев работали Клеро, Лаланд и Лепот, что называется, не разгибая спины. По их еще не законченным данным становилось ясно, что комета в пути, что скоро ее можно будет обнаружить.

Чтобы объявить результат работы хоть на несколько дней раньше, чем комета будет обнаружена на небе, «могучая тройка» решила провести заключительные расчеты по более грубому методу. И 15 ноября 1758 года па заседании Парижской академии наук был объявлен результат: комета подойдет к Солнцу на ближайшее расстояние (эта ближайшая точка называется перигелием) 13 апреля 1759 года. Из-за применения более грубого, но ускоренного метода погрешность может составлять 30 суток в ту или другую сторону.

Общество вновь всколыхнулось. Астрономы бросились к своим телескопам. Поскольку до прохождения перигелия оставалось совсем немного времени, комету, пусть еще очень слабенькую, можно увидеть на пути к Солнцу.

Поистине, пути науки неисповедимы! Лучшие астрономы того времени обшаривали каждый уголок небесного свода, но удача прошла мимо них, как вода через решето. Первым комету увидел никому не известный немецкий крестьянин по фамилии Палич, который в ночь под рождество 25 декабря 1758 года не танцевал и не пел вокруг елки, а внимательно всматривался в звездное небо, отыскивая небесную странницу.

Предсказание Галлея сбылось.

Через перигелий комета прошла 13 марта 1759 года — только на 32 дня раньше, чем предсказали Клеро, Лаланд и Лепот. Если вы помните, это произошло из-за того, что метод расчета был на конечной стадии упрощен. Общественность понимала, что победа была полной.

Земля ныряет в хвост кометы

Комету наблюдали очень тщательно, стараясь получить как можно более точные данные о ее положении среди звезд и отмечая моменты времени с максимально возможной точностью, чтобы использовать полученные сведения для расчета ее следующего появления уже в XIX веке.

Комета получила имя Галлея в честь ее первооткрывателя.

Следующее появление кометы происходило, когда возможности ученых неизмеримо выросли по сравнению с наблюдениями 1758–1759 годов. Ведь 75 лет даже для темпов развития науки XVIII–XIX веков — срок немалый. Были изобретены новые, более светосильные телескопы, создана такая мощная область науки как небесная механика, благодаря которой данные о появлении кометы рассчитывались с учетом влияния не только Юпитера и Сатурна, но и всех остальных известных тогда планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса и Урана. Мало того, была вычислена дата прохождения перигелия, что, как мы видели, является чрезвычайно трудной задачей, а также предвычислен путь кометы на небе среди звезд. Это означало, что еще задолго до сближения кометы с Солнцем ее можно обнаружить на небе не путем долгого и «слепого» поиска, как это сделал Палич в 1758 году, а с помощью телескопа, наведенного в точку на небе, вычисленную теоретически. Именно так она была обнаружена 6 августа 1835 года.