Машина времени


Посредине зрительного зала планетария возвышается сложный аппарат, внешне напоминающий огромную гимнастическую гирю с двумя шарами. В центре каждого шара установлена ослепительно-яркая лампа силой в тысячу свечей; снаружи она не видна, блестят только стекла — объективы 16 проекционных фонарей. Под этими стеклами укреплены тонкие металлические пластинки с круглыми и мелкими отверстиями (некоторые из них так малы, как отверстие от прокола иглой).

Вы, вероятно, догадываетесь, что свет лампы, проходя через эти отверстия, и создает на искусственном небе планетария светлые кружки — изображения небесных светил. Не думайте, что это так просто.

Каждый фонарь «ведает» только своим небесным районом, а на пластинке каждого фонаря просверлено более сотни отверстий; нужно разместить все эти отверстия точь-в-точь, как расположены на небе настоящие звезды. При этом необходимо очень точно рассчитать и величину каждого отверстия: чем оно крупнее, тем ярче сияет соответствующая ему звезда на небе планетария.

Зрительный зал планетария
Зрительный зал планетария

«Звездам числа нет», — писал Ломоносов, и это верно: бесчисленное множество их во Вселенной. Но если у вас даже очень острое зрение, то все же невооруженным глазом вы увидите в Северном полушарии около 3000 звезд, не больше. Все эти звезды аппарат «планетарий» показывает при помощи одного шара.

Для чего же нужен второй шар?

В любую ясную ночь вы можете увидеть Большую и Малую Медведицы, Цефей, Кассиопею г—многие созвездия нашего неба, но есть еще и другие созвездия, которые никогда не видны у нас, в Северном полушарии Земли. Эти созвездия можно наблюдать только в Южном полушарии. Такое путешествие вы можете совершить в планетарии: невидимые у нас созвездия вместе с некоторыми видимыми показывает второй шар аппарата.

Присмотритесь внимательно к аппарату. На каждом из больших шаров вы заметите маленький, а в нем — 16 фонарей. Когда включают свет лампы внутри этого маленького шара, па искусственном небе возникают названия созвездий — небесный свод превращается в наглядную звездную карту.

Мало того, небо планетария можно «оживить», заставив светила перемещаться гораздо быстрее, чем мы наблюдаем на настоящем небе. Именно в этом и состоит главная ценность аппарата «планетарий»: он показывает, как движутся небесные светила в течение суток или года, притом для любого места на Земле.

Нужно только помнить, что Земля вращается вокруг воображаемой оси, а нам кажется, что Солнце и звезды вертятся вокруг нашей планеты. На искусственном небе мы видим эти движения точно так же, как наблюдаем их с Земли. Поэтому не удивляйтесь, когда будете дальше читать о пути звезд или Солнца по небу: речь пойдет не о действительных, а о видимых движениях.

Аппарат «планетарий».  1. Ось Земли образует в наше время с плоскостью экватора угол в 23°,5. Этот угол очень медленно (в течение десятков веков) изменяется. Один из моторов аппарата «планетарий» позволяет увидеть это явление. 2. Моторы суточного и годового движения небесных тел. 3. Проектор участка звездного неба. 4. Винтовой проектор и автоматическая заслонка по горизонту. 5. А. Меркурий. В. Венера, В. Марс, Г. Юпитер

Аппарат «планетарий». 1. Ось Земли образует в наше время с плоскостью экватора угол в 23°,5. Этот угол очень медленно (в течение десятков веков) изменяется. Один из моторов аппарата «планетарий» позволяет увидеть это явление. 2. Моторы суточного и годового движения небесных тел. 3. Проектор участка звездного неба. 4. Винтовой проектор и автоматическая заслонка по горизонту. 5. А. Меркурий. В. Венера, В. Марс, Г. Юпитер

Наша планета обращается вокруг Солнца, и в различные времена года изменяется вид ночного неба: появляются созвездия, которые не были видны, исчезают те, что были видимы раньше. Звезды при этом не меняют своего взаимного расположения, поэтому все 16 фонарей, изображающие видимые звезды, поместили в один шар.

Но как быть с Солнцем? Хотя оно, подобно звездам, в течение суток движется по небу с востока на запад, но в течение года Солнце совершает еще одно движение: перемещается на фоне звезд в противоположную сторону — с запада на восток.

Солнце каждый месяц переходит от одного из 12 созвездий зодиака к другому. Кроме того, мы не видим Солнца ночью, когда небо усеяно звездами, а звезды не видны при дневном свете.

Ясно, что для Солнца нужен свой, особый фонарь, не зависящий от больших шаров аппарата «планетарий». Так оно и сделано. Но это нисколько не мешает показывать в планетарии Солнце среди звезд; напротив, именно такое устройство и позволяет наблюдать годовое перемещение нашего дневного светила среди 12 созвездий зодиака. В планетарии Солнце довольно тусклое, оно не слепит глаз и не мешает видеть звезды.

Еще сложнее наблюдаемые с Земли движения Луны и пяти планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, — доступных невооруженному глазу. Для каждого из этих светил, как и для Солнца, необходимы отдельные фонари. Все они размещены между большими шарами аппарата. В центральной части аппарата установлен двигатель — и не один: семь электрических моторов управляют движением сложного аппарата, заставляя отдельные его части или весь аппарат вращаться с различной скоростью и в разных направлениях — сверху вниз, справа налево, по часовой стрелке и против нее.

При помощи одного мотора, вращающего аппарат, можно показать, как передвигаются по небосводу светила в течение суток. Но вместо 24 часов это движение светил совершается всего лишь за 4 минуты, т. е. течение времени словно ускоряется в 360 раз. Второй мотор позволяет показать это же суточное движение светил за 1 минуту, ускоряя его в 1440 раз.

Вы, вероятно, видели в кинокартинах, как расцветает бутон розы, быстро раскрывая свои нежные лепестки. Киноаппарат, ускоряя это явление в сотни раз, сокращает часы до секунд. Этот же прием использован и в аппарате «планетарий», где показывают движение небесных светил: часовое их перемещение промелькнет перед вами за 2 ½ секунды. Но возможности нашего аппарата» — своеобразной «машины времени» — этим не ограничены.

Кроме двух моторов суточного движения, в аппарате установлены еще три мотора годового движения Солнца, Луны и планет. Один мотор «сокращает» год до 4 минут, другой — до 1 минуты, а третий — даже до 7 секунд.

Вы только подумайте, что это значит: 1 год в 7 секунд: течение времени словно ускоряется более чем в 4 000 000 раз!

Этот чудесный ускоритель помогает понять многие «небесные тайны», разъяснить загадочные движения планет, показать годовой путь Солнца с замечательной наглядностью, недоступной при непосредственных наблюдениях.

На звездном небе планетария возникает широкий светлый полукруг с названиями и числами месяцев. Около созвездий, расположенных по кругу, возникают их названия: Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион — небо превращается в звездную карту-календарь.

И вот среди звезд появляется Солнце. Оно движется в созвездии Близнецов, и по светящемуся календарю вы видите, что Солнце подошло к 22 июня. В этот день оно выше всего поднимается на небе в Северном полушарии, и у нас начинается так называемое астрономическое лето.

Солнце продолжает свой путь дальше по светлому кругу календаря: в июле переходит в созвездие Рака, затем Льва, спускаясь все ниже к горизонту, и самой низкой точки достигает в созвездии Стрельца. Взгляните на небесный календарь: 22 декабря наступает астрономическая зима.

За две минуты вы «прожили» полгода, наблюдая быстрое перемещение Солнца среди созвездий, которое совершается медленно и постепенно в течение шести месяцев.

Еще более любопытно и поучительно годовое движение планет, которое на небе планетария промелькнет перед вами за одну минуту.

Сначала вам покажут короткий кинофильм, изображающий действительное движение планет вокруг Солнца в пространстве: торопливо вертится вокруг центрального светила юркий Меркурий, довольно быстро кружатся Венера, Земля, Марс, и медленно, словно храня горделивое достоинство, обращаются по своим путям-орбитам гиганты нашей солнечной системы — Юпитер и Сатурн.

Затем вы увидите рисунок, который разъясняет, как обращение планеты Марс воспринимается с Земли и почему нам кажется, что планеты в своем движении вокруг Солнца описывают какие-то странные петли. На небе планетария сразу понятной становится эта загадка, которая на протяжении тысячелетий смущала и вводила в заблуждение астрономов, пока гениальный сын польского народа Николай Коперник не совершил своего великого открытия.

Планетарий может показать еще одно удивительное небесное явление, которое непосредственно наблюдать нельзя, потому что для этого нужно было бы прожить много тысячелетий. Дело в том, что ось Земли не занимает всегда одно и то же направление в мировом пространстве. Направление это очень медленно изменяется, и только астрономы могут измерить ничтожно малое отклонение земной оси в мировом пространстве за год.

Но пройдут десятки веков, Северный полюс Земли будет все дальше уходить от Полярной звезды и Малой Медведицы к созвездию Цефея, затем станет удаляться и от него; через 13 000 лет для наших далеких потомков «полярной» будет уже яркая звезда Вега в созвездии Лиры.

К тому времени неузнаваемо изменится вид ночного неба: яркий пояс Ориона будет уже невидим у нас, зато еженощно станет восходить и заходить созвездие Южного Креста; весь видимый небесный свод сдвинется, словно шапка, надетая набекрень. А еще через 13 000 лет ось нашей планеты снова займет нынешнее направление в мировом пространстве.

Это медленное — в течение 26 000 лет — перемещение оси суточного в ращения всего звездного неба вы увидите в планетарии: шестой мотор аппарата «уплотнит» вереницу тысячелетий до четырех минут.

Аппарат дает не только своеобразную «власть над временем». Вы можете за несколько минут «переселиться» в любое место Земли на сотни и тысячи километров. Седьмой мотор, поворачивая аппарат вокруг его горизонтальной оси, показывает вид небосвода на любой географической широте. Благодаря этому вы, спокойно сидя в зрительном зале, можете быстро совершить кругосветное путешествие.

Начнем его в Москве 22 июня.

На фоне звездного неба возникает светлая линия небесного меридиана, разделенная на градусы, и появляется Солнце; в полдень 22 июня оно стоит на небе Москвы примерно на 56° над горизонтом. Чтобы вам легче было следить за своим путешествием, посредине купола в небольшом окно передвигается географическая карта. Она показывает путь вашего полета вдоль московского меридиана.

Вы мчитесь на север, пролетая 100 км в секунду — в 6000 раз быстрее скорого поезда. Вот уходят к югу Москва, Ярославль, Вологда, показывается Архангельск. Чем дальше продвигаетесь вы на север, тем ниже склоняется к горизонту Солнце и выше поднимается Полярная звезда.

Смотрите на карту: расставшись у Архангельска с сушей, вы уже летите над океаном. Вот промелькнул о-в Рудольфа, а вы продвигаетесь все дальше и дальше над просторами Советской Арктики. Все выше и выше поднимается Полярная звезда, она уже почти над головой, в зените. А Солнце? Оно немного выше 23° над горизонтом. Вы — на Северном полюсе. Воспользуйтесь этим, чтобы посмотреть, как странно ведут себя здесь небесные светила в течение суток и в течение года.

Погасли звезды на полярном небо планетария, а Солнце двинулось по совсем необычному пути: нигде не опускаясь, оно прошло полный круг над горизонтом и вернулось на прежнее место. Вы «прожили» целые сутки на полюсе, а Солнце даже на мгновение не покинуло неба: вы наблюдали незаходящее летнее Солнце Арктики. В планетарии вы можете пробыть на полюсе целый год и увидеть еще более удивительные явления.

Мы говорим: «День да ночь — сутки прочь». На полюсе этого нельзя сказать. Здесь самые длинные сутки: «День и ночь — целый год прочь». Солнце восходит только один раз в год, 21 марта, и, описывая круги над горизонтом, поднимается все выше, словно по спирали, до 22 июня, а затем начинает так же медленно опускаться; 23 сентября оно на полгода заходит за горизонт, и 6 месяцев длится ночь.

На небе планетария снова вспыхивают звезды, но движение их опять-таки необычно. На полюсе звезды не восходят и не заходят: каждая из них совершает свой круговой путь по небу, всегда на одном и том же расстоянии от горизонта.

Мрак долгой арктической ночи рассеивают не только звезды: здесь каждый месяц в течение двух недель беспрерывно светит незаходящая Луна. А по временам на небе загораются изумительные по красоте полярные сияния в виде разноцветных лучей или прихотливо извивающихся занавесей.

За две минуты вы можете совершить путешествие с Северного полюса на экватор. Здесь вас снова поразит необычное зрелище. Никогда так высоко не поднимается Солнце в Москве, как на экваторе, а дважды в год—21 марта и 23 сентября — оно стоит прямо над головой, в зените. Здесь царит беспрерывное лето: каждый день ровно 12 часов Солнце не покидает неба, посылая свои знойные лучи на Землю.

День на экваторе всегда равен ночи, а ночное небо совсем мало похоже на наше.

Опускается Солнце под горизонт, и начинается тропическая ночь. Небо осветилось невидимыми у нас созвездиями, и движутся они не с востока к югу и с юга на запад, а поднимаются прямо вверх и так же «круто» спускаются вниз, к горизонту, на западе. Только на севере, почти у самого горизонта, маячит Полярная звезда.

В планетарии вы можете совершить много других увлекательных путешествий: на Луну и по солнечной системе, «экскурсию» в мир звезд, ближе познакомиться с тем уголком беспредельной Вселенной — Галактикой, где совсем скромное место занимает вся наша солнечная система.