Годовое движение звезд

Если сравнить картинки звездного неба в разные времена года, то мы увидим, что все созвездия передвигаются вправо. Например, зимою Возничий на юге, а весною он виден - направо от прежнего места, на западе. Это видимое передвижение созвездий происходит от движения земли вокруг солнца.

Представьте себе, что вы ходите вокруг стола по круглой горнице, и что на столе находится Солнце, а на стенах и на потолке нарисованы все созвездия. Обернувшись спиною к столу, а лицом к стене и передвигаясь вокруг стола все влево, вы сначала увидите прямо перед собой, положим, созвездие Ориона; но через несколько шагов вы заметите, что вы уже прошли мимо этого созвездия, оно осталось по правую руку от вас, и теперь прямо перед вами стоят Близнецы, а если пройдете еще немного, то станете перед Львом.

Так и земной шар мчится справа налево вокруг Солнца. Мы не чувствуем этого движения, но потому и узнаем о нем, что созвездия видимо отодвигаются все вправо.

Дело усложняется тем, что земной шар не просто мчится вокруг Солнца, а еще при этом вертится, как волчок, и делает полный оборот в сутки. При этом нам, мелким мухам, сидящим на этом волчке, предоставляется обозреть все страны вселенной, все созвездия. А так как мы совершаем свое круговращение справа налево, то звезды уходят от нас вправо.

Если бы мы стояли на Солнце, головой к Полярной звезде, то мы увидели бы, как вдали какая-то крошечная планетка - земной шар - движется справа налево и при этом вертится так, как бы она катилась снаружи по ободу огромного колеса, в ступице которого находится Солнце.

Благодаря вращению Земли, мы безостановочно несемся справа налево вокруг воображаемой оси земного шара, как вокруг столба гигантских шагов, и в одни сутки обходим полный круг. При этом тот бок земного шара, где мы живем, поворачивается то к одним созвездиям, то к другим. А так как мы кружимся справа налево, то звезды, планеты, Солнце, Луна, вообще, все предметы, которые не кружатся вместе с земным шаром, остаются у нас по правую руку, как если бы они сами двигались вправо. Это мнимое движение звезд и планет (а на самом деле вращение земного шара) становится особенно наглядным, если навести обыкновенную (земную) зрительную трубу на Луну или на звезду. Положим, мы навели нашу трубу на Луну, так что светлый кружок Луны виден как раз посредине отверстия нашей трубы. Не пройдет и минуты, как светлый кружок Луны подвинется к правому краю отверстия, а затем и совсем уйдет с поля зрения, и, чтобы его поймать, надо повернуть нашу трубу вправо.

Для этого опыта нет надобности в настоящей зрительной трубе. Возьмите хоть трубку из бумаги, без стекол - увидите то же самое, лишь бы трубка была довольно длинная и была укреплена на чем-нибудь неподвижно, чтобы вы были уверены, что не вы сами двигаете трубку.

Глядя на небо прямо, без трубы, нельзя увидеть этого движения звезд; но оно становится заметным, если сравнивать положения созвездий через час, через два, три и больше. Проследите, например, за Малой Медведицей. Положим, что мы начали наше наблюдение 22 сентября в 9 часов вечера. В это время Малая; Медведица протянута влево, как часовая стрелка, показывающая 9 часов.

К 12 часам ночи Малая Медведица опустится и станет в таком положении, как стрелка, показывающая половину восьмого. В три часа ночи Малая Медведица будет протянута прямо вниз, как стрелка, показывающая 6 часов. К утру конец Малой Медведицы еще подвинется вправо. Если бы мы разыскали Малую Медведицу при дневном свете с помощью хорошей зрительной трубы, то увидели бы, что в 9 часов утра она протянута вправо, как стрелка, показывающая 3 часа, а в три часа дня она протянута прямо вверх, как стрелка, показывающая полдень. Все это, конечно, говорится только при 22-23 сентября. В другие дни и месяцы положения Малой Медведицы другие, но движение то же самое. Малая Медведица в течение суток движется, как стрелка на часах, - с той разницей, что она идет обратно часовой стрелке, то-есть по нижней части часового круга она идет направо, тогда как стрелка на обыкновенных часах идет налево. Полярная звезда при этом почти неподвижна, как гвоздик, на который насажена стрелка, или как верхушка столба, на которой утверждены гигантские шаги. Происходит это оттого, что воображаемая ось земного шара всегда сохраняет одно и то же направление, а Полярная звезда как раз и видна по направлению этой воображаемой земной оси.

Как видите, Малая Медведица может заменить стенные часы - с той, конечно, разницей, что она вертится обратно часовой стрелке. Кроме того, Малая Медведица обходит полный круг в 24 часа, а не в 12 часов, как часовая стрелка.

Конечно, оба эти неудобства не важны. Вообразите себе на небе большой круг, разделенный на 24 часа, и расставьте цифры часов не в том, порядке как на обыкновенных часах, а в обратном, - вот и все.

Можно бы и в самом деле начертить часы на стекле окна, из которого видна Малая Медведица, или устроить часовой круг хотя бы из тележного колеса, поставив его так, чтобы сквозь ступицу видна была Полярная звезда. Но вот какое неудобство в этих часах, - такое неудобство, что его может стерпеть только астроном. Дело в том, что наши звездные часы будут уходить вперед на четыре минуты в сутки, точнее, - на 3 мин. 56 секунд. В месяц они уйдут вперед на целых два часа, в полгода на двенадцать часов, а в год опередят обыкновенные часы на целые сутки. Следовательно, звездные часы будут сходиться с обыкновенными часами только два дня в году, а именно, 21 марта да 23 сентября.

Вот в этом-то и виновато движение Земли вокруг Солнца. Сделав один полный оборот вокруг земной оси ровно в 24 часа, мы должны были бы очутиться на прежнем месте, против той самой звезды, против которой мы были вчера в тот же самый час. Но дело в том, что в эти 24 часа земной шар не только успел один раз повернуться, но успел еще и пролететь одну триста шестьдесят пятую с четвертью часть своего пути, так что через двадцать четыре часа мы вернемся не на прежнее место, не к той же звезде, которая вчера светила к нам в окно, а дальше, левее, а вчерашняя звезда останется от нас вправо.

Так вот в чем разница между обыкновенными часами и звездными часами. Обыкновенные часы считаются по Солнцу, и сутки считаются от полудня до полудня. Полдень наступает в ту минуту, когда наше окно, направленное на юг и вращающееся вместе с земным шаром, поворачивается прямо к Солнцу. Но если мы будем считать сутки от полуночи до полуночи, то в сегодняшнюю полночь в наше окно будет видна не та звезда, которая была видна вчера, а другая, которая находится влево от вчерашней, и которая вчера была видна в наше окно в четыре минуты первого. Наоборот, вчерашнюю полуночную звезду сегодня будет видно в наше окно не в полночь, а на 4 минуты раньше.

Так, если мы устроим звездные часы, то придется каждую ночь переставлять их ровно на 3 минуты 56 секунд.

Можно подумать, что зато Солнце показывает время без ошибки: от полудня до полудня - всегда ровно 12 часов. Увы! И Солнце ходит неверно: полгода оно торопится, а полгода отстает, так что разница доходит до получаса. Поэтому астрономы давно махнули рукой на истинное солнце и решили, что если нет на свете такого солнца, которое ходило бы по небу верно, то надо такое солнце выдумать. И выдумали так называемое "среднее солнце", и по нему ставят часы. Разумеется, такого солнца на самом деле нет, но именно поэтому оно и не может ошибаться.

Оба движения земного шара - годовое и суточное - отклоняют созвездия в одну сторону, вправо. Движение Земли вокруг Солнца отклоняет созвездия в один месяц настолько, насколько вращение земного шара отклоняет их за два часа, а именно, на 1/12 часть всей окружности неба. Поэтому, через месяц мы увидим в 9 часов вечера на юге те самые созвездия, которые теперь видим к 11 часам вечера, а через шесть месяцев перед нами в 9 часов вечера будут те созвездия, которые теперь появляются перед нами в 9 часов утра, при дневном свете, в одной стороне с солнцем.

Так, например, в декабре Орион и Сириус бывают на небе в полночь, а в июне они бывают на небе в полдень, при полном солнечном свете, почему мы их и не видим.

Но если бы в июне в полдень произошло солнечное затмение, то мы увидели бы среди летнего дня все зимние звезды. Мы увидели бы затененное солнце посреди созвездия Близнецов.