Как измеряют расстояние до небесных светил


Можно вычислить расстояние до мишени, если известны расстояние между стрелками и угол, под которым они видят мишень. Подобным же способом астрономы измеряют расстояние до небесных светил.
Можно вычислить расстояние до мишени, если известны расстояние между стрелками и угол, под которым они видят мишень. Подобным же способом астрономы измеряют расстояние до небесных светил.

Много веков прошло, прежде чем люди убедились в том, что ежесуточные и годичные изменения в видимом расположении светил относительно друг друга и горизонта происходят не потому, что вся Вселенная вращается вокруг Земли, и не потому, что Солнце будто бы обегает Землю. Оказалось, что причиной этих перемещений является движение самой Земли, прежде всего вокруг своей оси и вокруг Солнца. Только поняв это, люди смогли подойти к определению истинных расстояний до небесных светил, размеров светил и их движений.

Расстояние до небесных светил астрономы определяют подобно тому, как артиллеристы определяют расстояние до цели. Для этого применяются разные приборы (например, дальномеры), но сущность всех этих способов одна и та же.

Предмет, расстояние до которого надо определить, рассматривают одновременно с двух разных мест, откуда он бывает виден по разным направлениям. Если два человека, стоящие на расстоянии 10 м друг от друга, будут целиться из ружей в один и тот же предмет, удаленный от них на 100 м, то их ружья не будут параллельны друг другу, как параллельны друг другу рельсы железных дорог. Ружья стрелков образуют между собой угол, который будет тем меньше, чем дальше находится цель.

Астрономы определили расстояние до наиболее близких к нам небесных тел (Луны, Солнца), производя наблюдения за небесными светилами с двух отдаленныхточек земного шара.
Астрономы определили расстояние до наиболее близких к нам небесных тел (Луны, Солнца), производя наблюдения за небесными светилами с двух отдаленныхточек земного шара.

Зная расстояние между наблюдателями и угол между направлениями, под которым они видят цель, можно высчитать расстояние до нее. Это делается при помощи того отдела математики, который называется тригонометрией. Ученые тоже «целятся» на звезды, но не ружьями, а телескопами. Угол между направлениями двух телескопов на звезду определяют по специальным приборам — разделенным кругам — с точностью до 1/100 доли секунды дуги. При отсчетах таких мельчайших частей дуги астрономы пользуются микроскопами.

Небесные светила находятся очень далеко от Земли. Чтобы заметить различие в направлениях, по которым видно светило, ученые должны находиться по возможности на расстоянии многих тысяч километров друг от друга.

Например, для этой цели один астроном наблюдает светило на севере Европы, а другой в то же время наблюдает его в Южной Африке.

Производя наблюдения с двух отдаленных точек земного шара, астрономы определили расстояние до наиболее близких к нам небесных тел: Луны, Солнца и планет.

Но даже самые тщательные попытки не могут описанным выше способом привести к определению расстояний до звезд. Диаметр земного шара оказывается недостаточным, чтобы, наблюдая с противоположных концов его, можно было заметить различие в направлениях на звезды.

Однако около ста лет назад русскому ученому В. Я. Струве удалось впервые установить расстояние до одной из ближайших к нам звезд. Но для этого ему пришлось наблюдать ее не с концов земного диаметра, а с концов прямой линии, в 23 600 раз более длинной. Где же он смог взять такую длинную прямую линию, которая на земном шаре никак не может уместиться? Оказывается, эту линию можно взять в природе — это диаметр земной орбиты. Чтобы проехать вдоль диаметра земной орбиты, равняющегося 300 млн. км, на курьерском поезде, идущем со скоростью 100 км/час, пришлось бы затратить более 340 лет!

Сравнение квадратов, изображенных на рисунке, дает нам наглядное представление о величине Вселенной. Масштаб от квадрата к квадрату увеличивается в 10 000 раз.
Сравнение квадратов, изображенных на рисунке, дает нам наглядное представление о величине Вселенной. Масштаб от квадрата к квадрату увеличивается в 10 000 раз.

Но этого не нужно делать. За полгода земной шар переносит нас на другую сторону от Солнца, на другой конец диаметра земной орбиты, и лишь наблюдая с концов его, можно заметить ничтожно малое различие в направлениях, по которым видны ближайшие звезды. Правда, наблюдения при этом приходится производить не одновременно, а в моменты, отделенные друг от друга промежутком в полгода. За это время изучаемая звезда переместится в пространстве на огромное расстояние вследствие своего движения, но это расстояние ничтожно мало в сравнении с расстоянием от нас до звезды, и его можно не принимать во внимание. Точно так же артиллеристу, вычисляющему многокилометровое расстояние до позиции неприятеля, безразлично, сделает ли кто-нибудь во вражеском стане шаг вперед или шаг назад. Его вычисления будут достаточно точны без учета последнего обстоятельства.

Астрономы установили, что даже ближайшая к Земле звезда находится далеко-далеко за пределами солнечной системы. Эти расстояния так велики, что выражать их в километрах трудно. Поэтому их выражают в единицах времени, которое нужно свету, чтобы пройти это расстояние.

Расстояние до очень далеких небесных светил (звезд) определяется с противоположных точек земной орбиты.
Расстояние до очень далеких небесных светил (звезд) определяется с противоположных точек земной орбиты.

Свет движется очень быстро и за 1 сек. распространяется на 300 тыс. км. Когда сверкает молния, то свет ее доходит до нас за ничтожно малую долю секунды. От Луны до Земли свет идет 1 ¼ сек., от Солнца — 8 минут, от самой далекой планеты, Плутона, около 5 часов, а от ближайшей звезды — более 4 лет! Курьерский поезд, идя без остановки со скоростью 100 км/час, добрался бы до ближайшей звезды, называемой альфой Центавра, только через 46 млн. лет. А ведь это самая близкая звезда! Ее расстояние от Земли ничтожно сравнительно с расстоянием дальних звезд Млечного Пути.

Некоторых людей пугает громадность звездных расстояний, но надо подумать о том, как велико могущество человеческого разума, если он смог преодолеть такие расстояния.

Для человеческого разума нет пределов. Он может неограниченно познавать мир, законы природы и применять знания себе на пользу.

Измерения расстояний до звезд окончательно доказали, что они находятся от нас на разных расстояниях и вовсе не расположены на поверхности круглого купола, каким нам кажется звездное ночное небо. Оно нам кажется куполом, опрокинутым над Землей, или шаром, окружающим со всех сторон нашу планету, только потому, что невооруженный глаз не воспринимает различия в расстояниях до разных звезд.

Какая-нибудь планета, даже намного большая, чем Земля, находящаяся от Земли на расстоянии ближайшей звезды, была бы совершенно невидима. На таком огромном расстоянии Солнце освещало бы ее слишком слабо, да и на обратном пути к нам отраженный ею свет ослабевал бы слишком сильно. Из этого необходимо заключить, что звезды светят своим собственным, чрезвычайно ярким светом, т. е. являются самосветящимися солнцами. Теперь мы имеем множество других подтверждений такому заключению. Со своей точки зрения, мы можем, следовательно, разделить Вселенную на солнечную систему (ближайшие к нам окрестности) и бесконечный мир, лежащий за ее пределами. Этот мир состоит из бесчисленного количества звезд, подобных нашему Солнцу.