Все небо

Мы видели картины звездного неба в разное время года. Теперь давайте соединим все эти картины в одну: попробуем изобразить все небо.

Но как это сделать? Ведь небо, это - бесконечность, это простор, окружающий землю со всех сторон. Звезды, ведь это - солнца, огромные раскаленные шары, рассеянные повсюду за биллионы верст от нас, за биллионы верст один от другого, и одни звезды ближе к нам, другие - дальше. Все видимые звезды составляют один неимоверно громадный рой, в котором затерялась наша бедная земля. Как же изобразить все это?

Забудем, что это так. Поверим на минуту, что звезды - просто небольшие огоньки или золотые шарики, какими они нам кажутся, и представим себе, что в одно чудесное мгновение все звезды упадут на землю. Какая-нибудь звезда упадает и на нас и, очевидно, та самая звезда, которая стоит как раз над нашей головой. Например, в апреле, в десятом часу вечера, Большая Медведица становится прямо над нами. Вообразим, что ее звезды вдруг упали. Где же мы их найдем? Не близко! Звезда α упадет в Норвегии, β - в Дании, γ - в Гродне, δ - в Пскове, ε - во Владимире, ζ - в Симбирской губернии, η - в Киргизских степях, у Каспийского моря.

И из других созвездий каждая звезда упадет на свое место, именно - на то, над которым она стояла в тот миг. Теперь возьмемте обыкновенный глобус и отметим на нем, куда упала каждая звезда. Мы получим небесный глобус.

Но, надо помнить, звезды не стоят неподвижно над одним и тем же местом, а двигаются, то-есть на самом-то деле земной шар вертится, и наши города и деревни и мы сами уходим из-под своих звезд на восток, и мы только воображаем, будто мы гордо стоим на месте, и ничтожные звездочки проходят перед нами, как солдаты на смотру перед генералам. Поэтому неудобно, например, нарисовать звезду Капеллу над Крымом: ведь, всего через каких-нибудь полчаса она очутится уж над Румынией. Чтобы представить дело, как оно есть, надо бы вставить обыкновенный глобус в стеклянный шар и уж на этом шаре рисовать звезды. Тогда можно вертеть внутренний или наружный шар: то и другое будет представлять вращение земли, либо движение звезд, первое - как оно есть, второе - как оно кажется.

Спица, на которой вертятся оба глобуса, называется земной осью (если вертеть земной глобус) или осью мира (если вертеть стеклянный - небесный - глобус). Точки, в которых спица пронизывает поверхность глобусов, называются полюсами; на земном глобусе их два - северный и южный, на небесном - то же самое. Если на место любой звезды, например, звезды ос Кассиопеи, мы вставим карандаш и будем вертеть глобус, карандаш проведет на земном глобусе круг, который пройдет, во взятом нами примере, через Москву; обратно, если в земном глобусе на месте Москвы вставим карандаш, он начертит на небесном глобусе круг, проходящий через ос Кассиопеи. Такие круги, описываемые звездами на глобусе, называются параллельными кругами, или короче - параллелями. Если взглянуть на глобус с любого полюса, то мы увидим, что каждый полюс находится посреди всех параллельных кругов. Чем звезда ближе к полюсу, тем меньше описываемый ею круг. Самый большой из этих кругов находится на одинаковом расстоянии от обоих полюсов. Если разрезать глобусы по этому кругу, то из каждого глобуса получатся два полушария - северное и южное, и каждый полюс придется посредине своего полушария. Этот круг называется экватором. В каждом полушарии расстояние от экватора до полюса на поверхности глобуса принято делить на 90 равных частей. Параллели, проходящие через эти деления, считаются, начиная от экватора: 1-я, 2-я и так далее до 89-й; на 90-м делении приходится полюс - уж не кружок, а точка. Очевидно, 45-я параллель проходит как раз посредине расстояния между экватором и полюсом, а от 60-й параллели полюс вдвое ближе, чем экватор. Параллель 45-я проходит через Крым, а 60-я - через Петроград.

Наконец, весь глобус делят на 24 части, проводя линии по поверхности глобуса от одного полюса к другому. Эти 24 линии расходятся от полюсов лучами и делят экватор и все параллельные круги на равные части, а если разрезать глобус по этим линиям, то он распадется на ломтики, похожие на дольки апельсина. Так как земной шар - на самом деле, а небо по-видимому - делает один оборот в сутки, то каждая звезда передвинется на одно деление в одну двадцать четвертую часть суток. Это время и называется часом, также и 24 ломтика небесного глобуса называются часами. Часы на глобусе считаются от звезды α Андромеды влево, кругом, так что эта звезда, говоря приблизительно, стоит на черте, отделяющей конец 24-го часа от начала 1-го часа.

Параллели и часовые линии делят небесный глобус на клеточки. Чтобы обозначить звезду на глобусе, достаточно знать, на какой параллели она находится и в каком часу глобуса. Эти цифры показаны в списках звезд^*.

^* (Список 191 звезды крупнее 4-й величины печатается в "Русском астрономическом календаре" за каждый год. Карты, приложенные к настоящей книге, составлены по этому списку.)

Древние греки знали, над какими странами идут известные созвездия. Поэтому они и дали имена многим созвездиям. Например, Медведицы, Большая и Малая, вращались, по их мнению, над странами, где водились медведи (что весьма близко к истине); созвездие Льва шло над страною львов - северной Африкой, Пегас восходил в Аравии, стране коней. Разумеется, не всем созвездиям даны такие географические имена, уж по одному тому, что иные созвездия осеняют саму Грецию, как, например, Лира (38-я параллель).

Между прочим, легко ошибиться, думая, что звезда, видимая вверху, стоит прямо над вами. Иной раз жителю Петрограда кажется, что звезда Денеб в Лебеде стоит прямо над его головой, а на самом деле она упала бы немного южнее Одессы. Чтобы проверить себя, загляните в глубокий колодец. Если там в воде отражается ваша звезда, так, значит, она действительно стоит над вами. Отыскав эту звезду в списке звезд, вы можете узнать, под какой параллелью находится ваш город или деревня.

Можно устроить небесный глобус без земного: просто взять шар, разделить его на часы и параллели и обозначить каждую звезду в соответствующей клетке. Для этого годится любой мячик. Беда в том, что приходится изображать на глобусе созвездия не так, как мы их видим на небе, а так, как мы их видели бы, если бы смотрели на земной шар сквозь звездное небо, сами выбравшись куда-то наружу и очутившись вне пространства и времени: фигуры созвездий и их расположение - все представляется навыворот, как бы отраженным на зеркальном шаре. Я видел несколько небесных глобусов в одном музее, но не видал ни одного человека, который бы пользовался ими. Глобусы мирно стояли на крышках шкафов, покрытые пылью, и одни чучела ихтиозавров и ископаемых рыб глядели на них стеклянными глазами. Мне предлагали лестницу, но я не решился нарушить их покой.

Чтобы изобразить на глобусе созвездия, как мы их видим, надо было бы нарисовать созвездия не снаружи, а изнутри глобуса. Но тогда надо устроить глобус такой величины, чтобы в него можно было забраться внутрь и разгуливать. Для такого глобуса нужно целое здание.

Что же делать? Всего проще разрезать пустой глобус на два полушария, в виде двух чашек, и нарисовать в одной, внутри, звезды северного полушария, а в другой - южного. Не знаю, почему этого не делают. А было бы недурно изобразить половину вселенной внутри, например, полоскательной чашки!

Обыкновенно, вместо того, чтобы делать полушария-полуглобусы, чертят их просто на бумаге. Чертят два круга и в одном изображают северное полушарие воображаемого глобуса, а в другом - южное, как они видны изнутри глобуса.

Такие карты очень удобны для жителей средней Африки: верхняя половина нарисованного северного полушария изображает для них северную сторону неба, как они ее видят, а верхняя половина южного полушария - южную сторону неба; нижние половины обоих полушарий будут изображать ту половину всего неба, которая скрыта под землей. Надо только повернуть полушария по времени года и по часу вечера или ночи, закрыть нижние половины полушарий бумагой, и - готовы две картины созвездий, как они видны сейчас, на севере и на юге.

Житель полюса мог бы удовольствоваться даже одной картой северного полушария; она изображает все видимое ему небо; ее надо только повертывать. Правда, чтобы сличить свою карту с настоящим небом, жителю полюса пришлось бы лечь на землю вверх лицом, чтобы видеть посредине звездного неба Полярную звезду, как на карте, а карту держать над собой, что не очень удобно.

Мы лишены и этого удовольствия. Мы всегда видим средину северного полушария неба и один край южного. Воображаемая линия экватора, граница между северным и южным полушариями неба, идет у нас дугой где-то посредине южной стороны неба. Для нас небесные полушария не изображают ни всего видимого неба, ни северной, ни южной стороны. Картину видимого нами неба приходится составлять из кусочков обоих карт, при большом усилии воображения.

Многие картографы так и делают. Берут северное полушарие и прилепляют к нему с краев кусочки видимого нам края южного полушария, а середку южного полушария совсем не изображают, так как мы, европейцы, все равно его не видим никогда. Выходит так, как будто с небесного глобуса сняли кожу на целых две трети - так, чтобы северный полюс был посередине, и расправили на столе, растянув и разорвав по краям. Картина выходит пребезобразная: созвездия южного полушария, вместо того, чтобы сходиться и сближаться (как на глобусе), расходятся и удаляются друг от друга. Вдобавок, так как на карте по краям изображены все южные звезды, какие видны за весь год, а на самом деле в любое время их видна только небольшая часть, то и не разберешь, какие из изображенных на карте звезд сейчас видны на небе, какие нет. Чтобы помочь этому горю, придумали накрывать карту овальной рамкой из бумаги: что видно в рамке, то видно и на небе, что закрыто рамкой, того, значит, не видать. Рамку наставляют и повертывают по известным правилам. Продаются такие звездные карты - вертящиеся на гвоздике, в роде "вечного календаря". Это недурно, но остается одно неудобство: карта изображает все небо так, как будто мы смотрим на него снизу вверх, то-есть лежа на земле лицом кверху. Неопытному любителю, чтобы пользоваться такой картой, пришлось бы разлечься с ней где-нибудь на крыше и, лежа, повертывать голову во все стороны, чтобы увидеть звезды по краям неба. А на самом деле ведь мы смотрим на небо, стоя прямо, и видим большую часть созвездий прямо перед собой, на севере, на юге, на востоке, на западе; только два-три созвездия приходится рассматривать, закинув голову кверху. Небо представляется нам в виде круглой палаты с закругленным сводчатым куполом вместо потолка; мы сами стоим как будто посреди палаты, а звезды размещены больше на стенах палаты, перед нами, и лишь немногие - в куполе, прямо над нами.

Как же изобразить это? Сначала надо построить нашу палату в малом виде, а затем можно будет и срисовать ее по частям. Устроим не палату, а просто палатку.

Чертеж, изображающий устройство карты

Положите на землю раскрытый зонтик так, чтобы он опирался на ручку и на край, как для просушки. Пусть зонтик будет настолько велик, что вы можете стать под ним, так что верхний край зонтика, так положенного, будет выступать над вашей головой. Зонтик будет изображать северную сторону неба, от самого низа до верха, а верхний край зонтика даже будет немного спускаться в южную сторону. На полотне зонтика, изнутри изобразите те созвездия, которые у нас (скажем - в Петрограде) никогда не заходят, а всегда видны на небе: Большую Медведицу, Кассиопею, Возничего, Лиру, Лебедя. Посредине, у самой палки зонтика, изобразите Полярную звезду с Малой Медведицей. Палка зонтика будет представлять собою ось мира; приблизительно так у нас наклонена и истинная (воображаемая) ось мира.

Вертите палку зонтика, как ось колеса, так, чтобы концы спиц чертили по земле слева направо: зонтик будет кружиться, нарисованные созвездия будут описывать круги около Полярной звезды (вернее, вокруг полюса, так как Полярная звезда стоит не в самом полюсе неба и не над самым полюсом земного шара: она упала бы за сто слишком верст от него). Итак, созвездия будут описывать круги: Большая Медведица - подниматься, Кассиопея - опускаться, и обратно, Вега поднимется на самый верх, Капелла спустится в самый низ, и опять то же самое.

Часть неба, всегда видимая у нас на северной стороне

Сидя под вашим зонтиком, вы увидите, что вся южная сторона открыта. Надо взять длинную полосу холста и обшить ею край зонтика кругом. Полоса должна быть настолько широка, чтобы она спускалась с верхнего края зонтика до земли. У вас получится закрытая палатка, состоящая из зонтика с занавеской. Зонтик - северная сторона неба, занавеска - южная сторона неба. Когда вы будете вертеть зонтик и поставите его так, что наверху будет Капелла, на юг с зонтика будет спускаться та часть занавески, где нарисован Орион и другие зимние созвездия; если наверху будет Вега, то на занавеске, то-есть на южной стороне неба, будут Орел и Волопас.

Но тут нет настоящих южных звезд, нет самой середины южного полушария. Если вы хотите построить все небо, и видимое и невидимое, вообразите, что палка огромнейшего зонтика проткнула насквозь всю землю и высовывается с той стороны, а на нижнем конце палки устроен другой зонтик, вершиною вниз. Итак, на обоих концах палки по зонтику. Натяните полосу холста между краями обоих зонтиков, и вы получите нечто в роде круглой картонки с выпуклой крышкой и дном. Крышка картонки изображает ту часть неба, которая никогда у нас не заходит и всегда видна на севере, от края неба до зенита и несколько еще к югу от зенита. Дно картонки изображает середину южного полушария неба, которой мы никогда не видим, так как она все время вращается под землею. Стенка картонки изображает полосу неба со звездами, которые то восходят, то заходят. Нам всегда видна ровно половина этой полосы неба; на юге полоса видна во всю ширину, а к востоку и западу видимая часть ее суживается углами, так как нижний край, чем ближе к северу, тем ниже и ниже уходит под землю, а на севере эта полоса неба скрывается под землей во всю свою ширину. Это происходит оттого, что ось мира в наших краях стоит наклонно. Правильнее, не ось мира наклонена к поверхности земли, а поверхность земли у нас в России и вообще в Европе и Азии расположена наклонно к оси мира, так как земля шарообразна. На земном экваторе и на полюсах - не то. На полюсе надо воткнуть зонтик палкой в землю совершенно прямо, а на экваторе надо положить палку раскрытого зонтика на землю и для этого закопать в землю всю нижнюю половину покрышки зонтика, чтобы ее не было видно.

В конце концов, мы представили все небо в виде картонки, внутри которой нарисованы созвездия.

Нетрудно сделать такую картонку, но внутрь ее влезть нельзя. Поэтому лучше сделаем из картонки карту. Оторвем верхушку и дно, разрежем и разогнем стенку. Получатся две карты круглых и одна в виде длинной полосы. Ее можно разрезать для удобства на две, или хоть на четыре, более коротких. Так и сделаны наши карты.

Южная сторона неба. Осенняя четверть

На первом кружке вы найдете все звезды, которые видны в Петрограде на северной стороне неба и вверху, именно, - от полюса до 30-й параллели. Надо представить себе, что карта стоит перед вами в наклонном положении (как лежал зонтик), так что над вашей головой будет приходиться не самый край карты, а край круга, который проходит через Большую Медведицу и Кассиопею (60-я параллель); самый край карты вверху будет несколько выступать над головой в южную половину видимого небосклона, а внизу будет касаться земли, прямо на севере.

Южная сторона неба. Зимняя четверть

Это в Петрограде, а у жителя Крыма над головой будет верхняя часть второго круга, проходящего через звезду Денеб в Лебеде (45-я параллель), зато нижний край карты, в Крыму скрывается на севере под землей под низ этого самого круга. Житель Крыма видит небо на севере от полюса только до 45-й параллели.

Но вот задача, как поставить карту перед собой, которым краем вниз, которым вверх? Надо ставить различно, смотря по времени года и по часу вечера. Представьте, что карта, это - циферблат, а Малая Медведица - стрелка, и запомните вот что:

1. 9 числа по старому стилю, а по новому 22-го, 9 месяца (сентября), в 9 часов вечера Малая Медведица показывает 9 часов, а внизу на севере стоит 9-й час небесного глобуса.
2. Каждый час круг повертывается на одно часовое деление обратно часовой стрелке, так что при вращении круга прежнее деление на нижнем краю уходит вправо.
3. Каждый месяц небесные часы опережают обыкновенные часы на 2 часа (1 час в 2 недели); так что 9-22 октября в 9 часов вечера внизу придется уж не 9-е часовое деление, а 11-е.

Собственно, этого достаточно, чтобы поставить карту на любой день и на любой час. Но легко запомнить все четыре положения Малой Медведицы в 9 часов вечера: в начале осени, зимы, весны и лета.

• 9-22 сентября Мал. Медв. показывает влево.
• 9-22 декабря Мал. Медв. показывает вниз.
• 9-22 марта Мал. Медв. показывает вправо.
• 9-22 июня Мал. Медв. показывает вверх.

По этим четырем положениям Малой Медведицы наш круг разделен крестообразно двумя линиями на четыре четвертинки. Они соответствуют четырем временам года: осени, весне, лету и зиме. Например, поставив кружок так, чтобы Малая Медведица показывала вниз и вправо, как часовая стрелка, показывающая половину пятого, мы получим картину созвездий на северной стороне неба в 9 час. вечера в середине зимы.

Давайте называть четвертинки круга по временам года так, что зимней назовем ту четвертинку, которая находится зимою вверху; на ней изображены созвездия, которые стоят в зимние вечера над нашей головой, - выше Полярной звезды. Припомним, что внутренний кружок на карте (60-я параллель) проходит через созвездия, которые идут над Петроградом, а второй кружок, побольше (45-я параллель), проходит через созвездия, которые идут над Крымом; звезды, намеченные на самом краю карты (30-я параллель), идут над северной Африкой. Вот какие главные созвездия в этих четвертях:

• Осенняя четверть: Кассиопея (над Петроградом) и Андромеда (южнее Крыма).
• Зимняя четверть: Возничий и Персей, оба над Крымом.
• Весенняя четверть: Большая Медведица над Петроградом и всей Россией.
• Летняя четверть: Лира (южнее Крыма).

Звезды, видимые в разное время на южной стороне нашего небосклона, изображены на четырех четыреугольных картах. Не забудьте, что эти четыре карты представляют собою собственно одну: это - картонка без крышки и дна, разрезанная, выпрямленная и еще разрезанная на четыре части. Когда картонка была цела и заклеена крышкой, одна четверть ленты была приклеена верхушкой к осенней четверти крышки, другая - к зимней и так далее. Итак, тут мы имеем тоже четыре четверти: осеннюю, зимнюю, весеннюю, и летнюю. В каждой четверти изображены те созвездия, которые видны на южной стороне неба в соответствующее время года. Черта, идущая вдоль всех четырех карточей, посредине, справа налево, изображает экватор, границу между северным и южным полушариями небесного глобуса. Созвездия, через которые проходит экватор, идут над центральной Африкой. Вот главные созвездия в каждой четверти:

Южная сторона неба. Весенняя четверть

• Осенняя четверть: Пегас (над ним, помните, Андромеда и в зените Кассиопея). Небо бедно звездами.
• Зимняя четверть: посредине, на экваторе, - Орион над ним - Близнецы и Телец, ниже - Большой Пес (наверху неба - Возничий и Персей). Самые блестящие созвездия.
• Весенняя четверть: Лев, налево - Дева (наверху, в зените, - Большая Медведица).
• Летняя четверть: посредине - Змееносец, направо - Волопас, налево - Орел (наверху - Лира с Лебедем, в зените - Дракон).

Можно поставить карты еще точнее; вот как: карты, как и круглая карта северного неба, разделены на часы. Поставив северную карту, как сказано раньше, посмотрите, какой час на верхнем краю карты, прямо над Полярной звездой. Отыщите этот час на одной из четыреугольных карт и поставьте его прямо перед собой: эта часть неба будет видна прямо на юге.

Южная сторона неба. Летняя четверть

Последняя карта, кружок, изображает средину южного полушария до той черты, дальше которой никогда не видно звезд в Петербурге (30-я южная параллель). Но житель Крыма видит всегда верхний краешек этой карты прямо на юге, как раз по первый начерченный в ней кружок (45-я южная параллель). Созвездия, через которые проходит этот кружок, идут по небу над Патагонией. Внутренний кружок (60-я южная параллель) опоясывает те звезды, которые проходят под Петроградом, то-есть те, которые были бы видны, если бы в Петрограде была труба, проткнутая прямо вниз сквозь весь земной шар. Как поставить эту карту, понятно: ее четверти и часовые деления составляют продолжение четвертей и часовых делений нашей южной длинной карты, которую мы разрезали на четыре четверти. Карту звезд южного полушария надо вертеть не так, как северную: надо вертеть вправо, считая по верхнему краю, а не по нижнему. В противоположность северному небу, на небе южного полушария самые яркие звезды расположены близко к полюсу, именно - близ 60-й южной параллели, на месте нашей Большой Медведицы и Кассиопеи: Южный Крест, две звезды Центавра, α Эридана, две звезды Корабля Арго - целых шесть звезд 1-й или почти 1-ой величины, которых мы никогда не видим. А между тем житель самой южной страны в свете - Огненной земли - любуется ими, да в то же время видит и наши светила, за исключением Капеллы и Веги.

Часть неба, невидимая у нас

• В осенней четверти там находятся α Южной Рыбы (видна в Крыму) и α Эридана.
• В зимней четверти - Канопус (α Корабля Арго), вторая по величине звезда после Сириуса; видна зимой из Гибралтара, под Сириусом.
• В весенней четверти - Южный Крест, левая часть Корабля Арго и две звезды Центавра.
• В летней четверти - мелкие звезды, продолжение нашего Змееносца.

Если бы осенью, в тот час, когда Кассиопея стоит над Петроградом, мы заглянули бы вниз в воображаемую трубу, проходящую сквозь земной шар, то увидели бы Южный Крест. Это единственная точка симметрии южного полушария с северным, да еще Млечный Путь, проходящий и там и здесь мимо полюса, у нас через Кассиопею, там - через Южный Крест.