Владимир Сурдин - Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Природа подарила нам три периодических процесса: смену дня и ночи, фазы Луны и времена года. Считать время нужно было всегда, например, смена фаз Луны научила первобытного человека вести счет дням. Не случайно, по-видимому, что во многих языках слово «месяц» имеет общий корень со словами «Луна» и «измерять». Сравните латинские mensis (месяц) и mensura (мера), а также английские слова moon (Луна) и month (месяц). А в украинском языке эти понятия вообще выражаются одним словом — мiсяць.

Неудивительно, что многие древние народы связывали счет дней с фазами Луны. Например, на юго-западе Англии до наших дней сохранилась удивительная древняя обсерватория Стоунхендж (дословно — «каменный сарай»); ее возраст оценивают в четыре тысячи лет. Это сооружение в форме колец, состоящих из вертикально вкопанных в землю каменных монолитов. Строители Стоунхенджа могли рассчитывать фазы Луны и, возможно, даже предсказывать солнечные и лунные затмения.

Когда возникли рабовладельческие государства, у чиновников появилась необходимость строго вести счет дням. При этом особенно важно было учитывать циклы земледельческих работ. Так распространился солнечно-лунный календарь у многих народов Месопотамии. В новом календаре удалось при счете времени сочетать смену фаз Луны и времен года.

Однако научные знания о Ливании (древнееврейское название Луны) добывались крайне медленно. Выдающийся древнегреческий мыслитель Пифагор установил, что Луна светит отраженным светом: если бы она светилась сама, то отчего бы мы видели яркий лунный месяц рядом с темной стороной Луны? Позже стала общепризнанной система мира Клавдия Птолемея, согласно которой все планеты, Солнце и Луна обращаются вокруг Земли. Впрочем, древнегреческий философ Аристарх Самосский предполагал, что все планеты, включая Землю с Луной, обращаются вокруг Солнца. Но в ту эпоху восторжествовала теория Птолемея, поскольку в нее укладывалось большинство известных тогда фактов.

Современному человеку сложно понять мировоззрение древних греков и римлян. Как можно было «заставить» огромное слепящее глаза светило обращаться вокруг маленькой неподвижной Земли? Ведь наблюдения лунных затмений позволили древним грекам установить, что размер Земли в общем незначительно превышает размер Луны. Угловые размеры Солнца и Луны совпадают, а измерения показывают, что Солнце расположено от Земли значительно дальше Луны. Следовательно, Солнце намного больше Луны и, очевидно, больше Земли. Но истинная точка зрения рано или поздно торжествует, хотя труден и извилист путь познания.

После падения Римской империи наступил тысячелетний период, который не принес практически ничего нового в копилку наших знаний о Луне. Напротив, широко распространились суеверия, пышным цветом расцвела средневековая астрология. Только в XV в. были выполнены зарисовки Луны великим живописцем, скульптором и ученым Леонардо да Винчи (1452—1519). Сами рисунки не сохранились, но из записных книжек гениального итальянца видно, что он дал правильное объяснение «пепельного света» Луны, что было в ту эпоху отнюдь не тривиально, поскольку утверждало идею единства природы «земных» и «небесных» явлений в противоположность многим богословским учениям. А самая ранняя из сохранившихся до настоящего времени лунных карт была составлена Уильямом Гильбертом в Англии в конце XVI в., естественно, без помощи телескопа. Вообще говоря, такие же карты Луны могли составлять и древние астрономы, например, греки эпохи Фалеса и Пифагора, но нам о них ничего не известно.

Летней ночью 1609 г. итальянский ученый Галилео Галилей направил на Луну только что изготовленный им телескоп — первый в истории астрономии. Удивлению Галилея не было конца: «Поверхность Луны неровная, шероховатая, испещренная углублениями и возвышенностями… Как поверхность нашего земного шара делится на две главные части, земную и водную, так и на лунном диске мы видим великое различие: одни большие поля блестят ярче, другие — слабее…». Легко догадаться, что в этом описании речь идет о лунных морях и материках. По длине теней от лунных горных хребтов Галилей оценил высоту лунных гор и заключил, что она сравнима с высотой земных гор.

По мере усовершенствования телескопа карты Луны становились все более точными, постоянно увеличивалось число деталей лунного диска, обнаруживались все более мелкие кратеры. Если вы посмотрите на Луну в 20-кратный бинокль, который по своим возможностям ни чем не уступает лучшим телескопам конца XVII в., то поймете, какое восхищение вызывала Луна у людей той далекой эпохи. Впрочем, спустя век после изобретения телескопа лунные исследования начали развиваться в несколько ином направлении. На первое место среди астрономических наук вышла небесная механика. Известные астрономы и математики активно разрабатывали теорию движения Луны, которая кроме чисто научного значение имела и важное прикладное: точные таблицы движения Луны помогали навигаторам определять время и географическую долготу. Для проверки теории и повышения ее точности астрономы определяли моменты покрытий звезд Луной; до сих пор эта работа дает интересные результаты.