Книга Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности - Нил Деграсс Тайсон

Не все, что подброшено вверх, падает вниз. На поверхности Луны полно всякой всячины – в том числе мячики для гольфа, флаги и обломки луноходов и космических станций. Если никто не отправится туда и не заберет их, они никогда не вернутся на Землю. Никогда. Если хотите подняться вверх и не упасть вниз, нужно всего-навсего двигаться со скоростью больше примерно 11 километров в секунду. Потом все равно придется замедлиться из-за притяжения Земли, однако оно не сможет заставить вас повернуть назад и опуститься на Землю.

Каково бы ни было ваше зрение, видимость и местоположение на Земле, если зрачки у вас размером не с линзы бинокля, вы не различите на всем небе больше пяти-шести тысяч из 100 миллиардов (или около того) звезд в нашей галактике Млечный Путь. Сами попробуйте как-нибудь ночью. Все становится гораздо хуже, если выходит Луна. А если Луна еще и полная, она затмит все, кроме нескольких сотен самых ярких звезд.

Во время космической программы «Аполлон», когда одна из миссий была на пути к Луне, один известный телеведущий в программе новостей объявил, что-де «в этот самый миг астронавты покинули гравитационное поле Земли». Поскольку астронавты еще не долетели до Луны, а Луна вращается по орбите вокруг Земли, следовательно, гравитация Земли должна простираться в космос по крайней мере до Луны. Более того, гравитация Земли, как и гравитация любого тела во Вселенной, распространяется бесконечно, хотя сила ее, безусловно, уменьшается. Каждая точка в космическом пространстве кишмя кишит бесчисленными гравитационными лямками по направлению ко всем прочим объектам во Вселенной. На самом деле ведущий хотел сказать, что астронавты миновали точку в пространстве, где сила гравитации Луны превосходит силу гравитации Земли. Вся мощнейшая трехступенчатая ракета «Сатурн-V» для того и была предназначена, чтобы придать командному отсеку достаточную первоначальную скорость, позволяющую достичь именно этой точки, потому что дальше можно просто пассивно ускоряться в сторону Луны, что астронавты и сделали. Гравитация – она везде.

Все знают, что у магнитов противоположные полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Однако стрелка компаса сделана так, чтобы та ее половина, которая намагничена «по-северному», указывала на северный магнитный полюс Земли. А намагниченный предмет может указывать своей северной половиной на северный магнитный полюс Земли тогда и только тогда, когда северный магнитный полюс Земли на самом деле на юге, а южный магнитный полюс на самом деле на севере. Более того, нет никакого такого универсального физического закона, который требовал бы, чтобы магнитные полюса совпадали с географическими. На Земле расстояние между ними составляет около 1500 километров, отчего, в частности, на севере Канады прокладывать курс по компасу, мягко говоря, глупо.

Поскольку первый день зимы – «самый короткий день в году», то зимой каждый следующий день должен быть все длиннее и длиннее. Аналогичным образом, поскольку первый день лета – «самый длинный день в году», то летом каждый следующий день должен становиться все короче и короче. Это прямо противоположно тому, что постоянно твердят все кругом.

В среднем каждые два года где-то на поверхности Земли можно наблюдать, как Луна проходит прямо перед Солнцем, что вызывает полное солнечное затмение. Это происходит чаще, чем Олимпиада, однако в газетах почему-то не пишут, что «В этом году произойдет редкое событие – Олимпийские игры». Должно быть, полное солнечное затмение считается редкостью, поскольку в каждой конкретной точке Земли его можно прождать добрые пятьсот лет. Это верно – однако не очень убедительно, поскольку на Земле есть области, например середина пустыни Сахары и практически вся Антарктида, где совершенно точно никогда не проведут Олимпиаду.

Хотите еще? В полдень Солнце стоит точно над головой. Солнце встает на востоке и заходит на западе. Луна выходит на небо ночью. В равноденствие день и ночь длятся ровно по 12 часов. Южный Крест – красивое созвездие. Все эти утверждения тоже ошибочны.

Нигде на территории материковой части США ни в какое время дня и даже года Солнце не поднимается точно в зенит. В истинный полдень прямые вертикальные предметы не отбрасывают тени. Наблюдать это на всем земном шаре могут лишь те, кто живет между 23,5 градусами южной широты и 23,5 градусами северной широты. И даже в этой зоне Солнце оказывается прямо над головой только дважды в год. Идея «Солнца в зените» – такое же коллективное заблуждение, как и яркость Полярной звезды и цвет Солнца.

Все жители Земли наблюдают восход Солнца точно на востоке и закат точно на Западе лишь дважды в год – в первый день весны и в первый день осени. Во все остальные дни все земляне видят, как Солнце восходит и заходит в других точках горизонта. На экваторе диапазон восходов насчитывает 47 градусов по восточному горизонту. На широте Нью-Йорка (41 градус северной широты – это параллель Мадрида и Пекина) диапазон восходов насчитывает 60 градусов. На широте Лондона (51 градус северной широты) и вовсе 80 градусов. А с северного и южного полярных кругов можно наблюдать восход и точно на севере, и точно на юге – то есть диапазон восходов насчитывает полные 180 градусов.

Луна выходит и тогда, когда на небе есть Солнце. Если при наблюдении небосклона приложить небольшие дополнительные усилия – например смотреть вверх и при дневном свете, – то заметишь, что Луна видна и днем почти так же часто, как и ночью.

В равноденствие день и ночь не длятся ровно по 12 часов. Посмотрите на время восхода и заката в газете в первый день весны или осени. Эти моменты не делят сутки на два равных блока по 12 часов. День всегда побеждает. В зависимости от широты он выигрывает от всего семи минут на экваторе до почти получаса на северном и южном полярном кругах.

Кто в этом виноват? Рефракция солнечного света, который проходит из вакуума межпланетного пространства сквозь атмосферу Земли: это из-за нее солнечный диск появляется из-за горизонта на несколько минут раньше, чем восходит настоящее Солнце. И именно поэтому настоящее Солнце сядет на несколько минут раньше, чем солнечный диск, который вы увидите. По договоренности момент восхода отмечают по появлению над горизонтом верхнего края солнечного диска, а момент заката – по исчезновению верхнего края за горизонтом. Беда в том, что эти «верхние края» находятся на противоположных половинах диска, и поэтому при расчете времени восхода и заката получается, что день длится на диаметр солнечного диска дольше.

Южный Крест претендует на первое место по популярности среди всех 88 созвездий. Если послушать, что говорят об этом созвездии жители южного полушария и какие песни о нем слагают, а также посмотреть на флаги Австралии, Новой Зеландии, Западного Самоа и Папуа-Новой Гвинеи, можно подумать, что мы, северяне, чем-то обделены. А вот и нет. Во-первых, чтобы полюбоваться Южным Крестом, не обязательно ехать в южное полушарие. Его прекрасно видно даже из Майами в штате Флорида – только низко над горизонтом. Это миниатюрное созвездие – самое маленькое на небе: его можно закрыть кулаком на вытянутой руке. Да и форма у него скучноватая. Чтобы нарисовать ромб методом «соедини точки», нужно четыре звезды. А чтобы сделать из него крест – добавить пятую по центру в месте пересечения перекладин. Но Южный Крест состоит всего из четырех звезд, и получившаяся фигура похожа скорее на воздушный змей или помятую картонную коробку. Западная культура унаследовала легенды о созвездиях во всей их пышности от вавилонян, халдеев, греков и римлян, живших столетия назад и наделенных богатым воображением. Не забывайте, что именно их богатое воображение породило мифы о совершенно асоциальном поведении богов и богинь. Все эти цивилизации, конечно, принадлежат северному полушарию, а следовательно, созвездия южного неба, многие из которых и названия-то получили только в последние 250 лет, с мифологической точки зрения совершенно нищие. У нас, северян, есть свой Северный Крест, состоящий из всех пяти звезд, как положено нормальному кресту. Он входит в более крупное созвездие Лебедя, которое движется по небу вдоль Млечного Пути. Лебедь почти в двенадцать раз больше Южного Креста.