Прошло несколько веков, прежде чем это предсказание Сенеки стало казаться близким к исполнению. Тихо Браге был первым, кто попытался вернуть кометы на их надлежащее место в творении. Тщательно наблюдая комету 1577 года и обнаружив, что она не имеет заметного суточного параллакса, он весьма справедливо определил ее истинное место среди других вращающихся тел в планетных областях, как явствует из его книги De Cometa, 1577. А Исаак Ньютон, основываясь на своих поразительных открытиях, дает следующую теорию комет: «Они, — говорит он, — компактные, твердые, неподвижные и долговечные тела; по сути, своего рода планеты, которые движутся по очень наклонным и эксцентричным орбитам, во всех направлениях с величайшей свободой; упорствуя в своих движениях даже против курса и направления планет: и их хвост — это очень тонкий и слабый пар, испускаемый головой или ядром кометы, воспламененный или нагретый Солнцем».
Были сформированы различные догадки относительно природы хвостов комет. Доктор Гамильтон из Дублина во втором из своих Философских эссе приводит несколько возражений против ньютоновской гипотезы: он отмечает, что, поскольку хвост кометы, хотя и чрезвычайно разреженный, не встречает никакого сопротивления при своем быстром движении вокруг Солнца (за исключением столь незначительного, которое может вызвать лишь очень небольшую конденсацию на той стороне, которая движется впереди, и тем самым может сделать ее немного ярче другой стороны), он не может возможно двигаться в среде, более плотной и тяжелой, чем он сам, и поэтому не может быть поднят от Солнца превосходящей гравитацией такой среды. А поскольку звезды, видимые через все части хвоста кометы, появляются на своих надлежащих местах и со своими обычными цветами, он делает вывод, что лучи света не претерпевают преломления при прохождении через хвост; следовательно, поскольку тела отражают и преломляют свет одной и той же силой, он заключает, что материя хвоста кометы не обладает силой преломления или отражения света и, следовательно, является светящимся или самосветящимся веществом. Также из того, что астрономы говорят о блеске хвостов комет, очевидно, что они не светят таким тусклым светом, который отражался бы к нам облаками или парами на столь большом расстоянии, а более живым, хотя и мерцающим светом, который возник бы от очень тонкой, летучей, горящей материи. Доктор Галлей, говоря о великих потоках света в примечательном северном сиянии, наблюдаемом в 1716 году, говорит: «они так напоминали длинные хвосты комет, что на первый взгляд их можно было принять за таковые»: и далее: «этот свет, кажется, имеет большое сходство с тем, который испускают эффлювии электрических тел в темноте». Доктор Гамильтон развивает эти намеки: и поскольку, как он показывает, хвосты комет, северное сияние и электрическая жидкость удивительно согласуются не только по своему виду, но и по таким свойствам, которые мы можем наблюдать у каждого из них, он заключает, что они являются веществами одной и той же природы. И поскольку электрическая материя, из-за своей огромной тонкости и скорости, кажется способной совершать большие экскурсии из планетной системы, он воображает, что различные кометы в своих долгих экскурсиях от Солнца во всех направлениях могут настигать эту материю; и, притягивая ее к себе, могут возвращаться, наполненные ею, и, будучи снова нагретыми Солнцем, могут рассеивать ее среди планет, и тем самым поддерживать циркуляцию этой материи, которая, есть основания полагать, необходима в нашей системе.
Кометы, спускающиеся из отдаленных частей системы с большой быстротой, становятся видимыми для нас в нижних частях своих орбит; и после короткого пребывания снова уходят на огромные расстояния и исчезают. Они движутся вокруг Солнца по очень эксцентричным эллипсам; и скорость, с которой они, по-видимому, движутся, переменна в каждой части их пути вокруг Солнца; когда они находятся близко к нему, они кажутся движущимися с большой быстротой, а когда очень удалены, их движение медленно. Они являются непрозрачными телами, но гораздо большей плотности, чем Земля; ибо некоторые из них нагреваются в каждом периоде до такой степени, что это остекловало или рассеяло бы любое известное нам вещество. Исаак Ньютон вычислил, что тепло кометы, появившейся в 1680 году, когда она была ближе всего к Солнцу, было в 2000 раз горячее раскаленного железа, и что, будучи так нагретой, она должна сохранять свое тепло до тех пор, пока не вернется снова, даже если ее период должен быть более 20 000 лет; а он вычислен как равный всего 575 годам.
Количество комет гораздо больше, чем количество планет, принадлежащих нашей системе. С начала христианской эры до сих пор появилось около пятисот. До того времени у нас есть сведения о примерно ста других. Но когда принимается во внимание, что их могло быть много, которые не были увидены из-за того, что находились слишком близко к Солнцу, из-за появления при лунном свете, из-за нахождения в другом полушарии, или из-за того, что они были слишком малы, или не были записаны, число их, вероятно, гораздо больше. Мисс Гершель с помощью телескопа за последние двадцать лет открыла несколько комет. Орбиты около ста комет были рассчитаны с достаточной точностью для установления их тождественности при любом будущем появлении. Многие из этих орбит наклонены к плоскости эклиптики под большими углами, и многие из них приближаются к Солнцу гораздо ближе, чем Земля. Их движения также отличаются от движений планет, некоторые из них прямые, а другие ретроградные, причем почти половина движется в каждую сторону. Различные движения комет и различные наклоны их орбит к плоскости эклиптики не должны рассматриваться как дело случая, но как рассчитанные для достижения полезных целей или избежания пагубных последствий; ибо если бы эти орбиты почти совпадали с орбитой Земли, оба тела могли бы прибыть в общую точку пересечения своих орбит в одно и то же время; в этом случае нарушение обоих движений, по крайней мере, было бы необходимым результатом. Но согласно всем наблюдениям, которые были сделаны относительно их нынешнего распределения и направления, нет ни малейшего основания опасаться какого-либо подобного последствия.
Следующая таблица содержит список последних двадцати трех основных комет, которые наблюдались, со временем прохождения их перигелиев и их ближайшим приближением к Солнцу.
Years.
Passage
of the
Perihelion.
Nearest distance
from the Sun
in English Miles.
Direction of
their Motion.
1790
January
15
71
millions
Retrograde.
1790
January
28
101
”
Direct.
1790
May
21
75
”
Retrograde.
1792
January
13
122
”
Retrograde.
1792
December
27
91
”
Retrograde.
1793
November
4
38
”
Retrograde.
1793
November
18
142
”
Direct.
1795
December
15
23
”
Direct.
1796
April
2
149
”
Retrograde.
1797
July
9
50
”
Retrograde.
1798
April
4
46
”
Direct.
1798
December
31
73
”
Retrograde.
1799
September
7
79
”
Retrograde.
1799
December
25
25
”
Retrograde.
1801
August
8
22
”
Retrograde.
1802
September
9
103
”
Direct.
1804
February
13
101
”
Direct.
1805
November
18
35
”
Direct.
1805
December
31
84
”
Direct.
1806
December
28
102
”
Retrograde.
1807
September
18
61
”
Direct.
1811
August
20
25
”
Direct.
1815
April
26
121
”
Direct.
Но из всех комет периоды только трех известны с какой-либо степенью уверенности, будучи найденными возвращающимися с интервалами в 75, 129 и 575 лет; и из них та, что появилась в 1680 году, является наиболее примечательной. Эта комета на своем наибольшем расстоянии находится примерно в 11 200 миллионах миль от Солнца, в то время как ее наименьшее расстояние от центра Солнца составляет около 490 000 миль; будучи менее чем на одну третью часть солнечного полудиаметра от его поверхности. В той части своей орбиты, которая ближе всего к Солнцу, она летит с поразительной скоростью 880 000 миль в час; и Солнце, при наблюдении с нее, кажется в 100 градусов шириной, следовательно, в 40 000 раз больше, чем оно кажется нам. Поразительное расстояние, на которое эта комета уходит в пустое пространство, естественно наводит наше воображение на огромное расстояние между нашим Солнцем и ближайшими неподвижными звездами, от притяжения которых все кометы должны держаться в стороне, чтобы периодически возвращаться и обходить Солнце. Как удивительно, что, хотя это тело двигалось почти в две тысячи раз быстрее пушечного ядра, оно все же влекло за собой хвост из огня, или фосфорического газа, длиной восемь миллионов миль! Как удивительно осознавать, что это изумительное тело, пересекающее необъятность творения с такой быстротой и в то же время вращающееся по той линии, которую предписал ему его великий Творец, должно двигаться с такой невообразимой скоростью и в то же время с такой точной регулярностью! Какой просторной должна быть Вселенная, что дает таким телам, как эти, полную свободу действий, не допуская при этом ни малейшего беспорядка или путаницы! С каким славным зрелищем должны быть развлечены те существа, которые могут заглянуть в этот великий театр природы и увидеть мириады этих грозных объектов, блуждающих по тем неизмеримым глубинам эфира и совершающих свои назначенные курсы! Наши глаза могут в будущем стать достаточно сильными, чтобы охватить этот величественный вид, а наше понимание — способным найти различные применения этим огромным частям Вселенной. Тем временем они являются наиболее подходящими объектами для созерцания нашего воображения, чтобы мы могли сформировать более обширные понятия о бесконечной мудрости и силе и научиться смиренно думать о себе и обо всех маленьких делах человеческого изобретения.
Неподвижные звезды являются объектами особого интереса и так называются потому, что наблюдается, что они всегда сохраняют одно и то же расстояние друг от друга; и отличаются от планет своим мерцанием, которое, по-видимому, зависит от атмосферы; ибо мы уверены, что там, где воздух исключительно чист и сух, звезды предстают со светом, совершенно свободным от мерцания. Все небесные тела, Солнце, Луна и звезды, кажутся движущимися вокруг Земли по кругам, параллельным равноденственному, в течение двадцати четырех часов; хотя эти видимые движения почти полностью объясняются реальными движениями Земли: но подавляющее большинство из них никогда не меняет своего относительного положения, каждая (пока наблюдатель остается в одном и том же месте) восходит и заходит через один и тот же промежуток времени и в одних и тех же точках горизонта; — они называются неподвижными звездами.
Неподвижные звезды, как следует из нескольких соображений, расположены на огромных расстояниях от нас. Мистер Эксли в дружеском сообщении говорит: «Следует заметить, что расстояния до неподвижных звезд до сих пор не были обнаружены; не столько из-за отсутствия метода, сколько из-за отсутствия базовой линии, достаточно большой для этого измерения. Диаметр земной орбиты составляет около ста девяноста миллионов миль; и неподвижные звезды, при наблюдении с противоположных концов этой обширной базовой линии или диаметра, не имеют заметного параллакса, но все кажутся в одних и тех же положениях и одних и тех же величин; и поскольку это самая большая линия, к концам которой мы можем иметь доступ, весьма вероятно, что мы навсегда останемся в неведении относительно истинных расстояний до неподвижных звезд. Одно, однако, полностью установлено наблюдениями, которые были сделаны для поиска параллакса звезд, а именно то, что они настолько бесконечно удалены от наших планетных областей, что вся Солнечная система, состоящая из Солнца и планет, с их спутниками и кометами, если бы наблюдалась с ближайшей неподвижной звезды, казалась бы сжатой в одну единственную точку пространства, что также известно из других наблюдений. Сколь поразительно обширен вид на Вселенную, который предоставляют такие наблюдения!»
Наша Земля находится на столь большом расстоянии от Солнца, что если бы ее видели оттуда, она казалась бы не больше точки, хотя ее диаметр составляет 7 954 мили. Однако это расстояние столь мало по сравнению с удаленным положением Земли от неподвижных звезд, что если бы орбита, по которой Земля движется вокруг Солнца, была окружностью глобуса, этот глобус, видимый с ближайшей звезды, также казался бы не больше точки, хотя он имеет по крайней мере 190 000 000 миль в диаметре. Ибо Земля при обращении вокруг Солнца находится на 190 000 000 миль ближе к некоторым звездам в одно время года, чем в другое, и все же их видимые величины, положения и расстояния друг от друга остаются прежними; и при наблюдении через телескоп, который увеличивает более чем в 200 раз, они все еще кажутся просто точками: что доказывает, что они находятся по крайней мере в 400 000 раз дальше от нас, чем мы от Солнца.
Не следует полагать, что все звезды расположены на одной вогнутой поверхности и находятся от нас на равном расстоянии; напротив, они рассеяны в безграничном пространстве на огромных расстояниях друг от друга. Таким образом, расстояние между любыми двумя соседними звездами может быть столь же велико, как расстояние между нашим Солнцем и ближайшими к нему звездами. Следовательно, наблюдатель, находящийся ближе всего к какой-либо неподвижной звезде, будет воспринимать ее как единственное настоящее солнце, а остальные — как множество светящихся точек, расположенных, по-видимому, на равном удалении от него на небосводе. Ближайшей к нам или самой крупной на вид звездой является Сириус, или Пёсья звезда, и астрономы на основе несомненных принципов вычислили, что ее расстояние от нас составляет значительно более двух миллионов миллионов миль! Кажущаяся величина Сириуса была оценена как в 27 000 раз меньшая, чем у Солнца, а значит, при условии равенства их размеров, он находится в 27 000 раз дальше. Если это так, то, поскольку наша Земля удалена от Солнца на девяносто пять миллионов миль, умножив это число на двадцать семь тысяч, мы получим два миллиона миллионов плюс 565 тысяч миллионов — таково расстояние этой звезды от Солнца. 136 Наша Земля, двигаясь вокруг Солнца, в одной части своей орбиты оказывается на 195 000 000 миль ближе к этой звезде, чем в противоположной; и все же величина звезды, по-видимому, нисколько не меняется и не затрагивается этим. Пушечное ядро, летящее оттуда со скоростью 400 миль в час, не достигло бы нас и за 732 000 лет! Расстояние до звезды γ Дракона, согласно наблюдениям доктора Брэдли, составляет по меньшей мере 400 000 расстояний до Солнца, а расстояние до ближайшей неподвижной звезды — не менее 80 000 диаметров годовой орбиты Земли; то есть расстояние от Земли до первой равно 400 000 × 95 000 000 = 38 000 000 000 000, а до второй — не менее 7 600 000 000 000. Поскольку эти расстояния слишком велики, чтобы их могло охватить человеческое воображение, мы, возможно, получим лучшее представление о них, сравнив их со скоростью какого-либо движущегося тела, с помощью которой их можно было бы хоть как-то оценить. Самое быстрое движение, о котором нам известно, — это движение света, который проходит от Солнца до Земли примерно за восемь минут, или со скоростью почти 200 000 миль в секунду: и все же даже свету потребовалось бы более шести лет, чтобы преодолеть первое пространство, и почти год с четвертью, чтобы пройти от ближайшей неподвижной звезды до Земли. Далее, пушечное ядро, движущееся со своей начальной или максимальной скоростью около десяти миль в минуту, затратило бы более семи миллионов лет, чтобы пролететь от звезды γ Дракона до Земли. Знаменитый Х. Гюйгенс зашел в своих размышлениях по этому вопросу так далеко, что предположил, будто могут существовать звезды на столь невообразимом расстоянии от нашей Земли, что их свет, хотя известно, что он распространяется со скоростью 12 000 000 миль в минуту, еще не достиг нас с момента сотворения мира!
«Как далеки некоторые из ночных солнц!
Столь далеки, говорит мудрец, что не было бы абсурдом
Усомниться, достигли ли лучи, испущенные при рождении природы,
Этого столь чуждого мира;
Хотя ничто не сравнится по быстроте с их полетом».
И мистер Аддисон отмечает, что эта мысль мистера Гюйгенса отнюдь не является экстравагантной, если учесть, что Вселенная — это творение бесконечной силы, движимой бесконечной благостью, имеющей бесконечное пространство для своего проявления, так что наше воображение не может установить для нее никаких границ.
Величины звезд кажутся весьма различными; это различие, вероятно, отчасти проистекает из разнообразия их реальных размеров, но, несомненно, главным образом из-за их разной удаленности. Именно поэтому неподвижные звезды для удобства различения были разделены на шесть порядков или классов. Те, что кажутся самыми крупными, считаются звездами первой величины; следующие за ними по блеску — звезды второй величины; и так далее, через различные градации, до самых маленьких, видимых невооруженным глазом, которые называются звездами шестой величины. Поскольку это распределение было произведено задолго до изобретения телескопов, звезды, которые нельзя увидеть без помощи этих инструментов, выделяются под названием телескопических звезд. Байер, помимо точного определения относительного размера и положения каждой звезды, обозначил звезды в каждом созвездии буквами греческого и латинского алфавитов, присвоив первую греческую букву первой или главной звезде в каждом созвездии, вторую — следующей по порядку; затем, когда греческий алфавит заканчивался, он переходил к a, b, c латинского алфавита и так далее. Этот полезный метод обозначения и описания звезд был принят всеми астрономами со времен Байера; и они еще более расширили его, добавив порядковые номера 1, 2, 3 и т. д., когда созвездие содержит больше звезд, чем можно обозначить двумя алфавитами.
Поскольку невозможно дать имена всем неподвижным звездам и удержать эти имена в памяти, стало необходимым не только установить их точное относительное положение, но и изобрести метод, с помощью которого можно было бы узнавать основную часть видимых звезд, не прибегая к отдельному имени для каждой. Древние астрономы разработали удобный план расположения неподвижных звезд в созвездия под именами и фигурами различных знаменитых деятелей древности, и даже птиц, зверей, рыб и т. д. Это деление небес на созвездия, очевидно, очень древнее; ибо некоторые из них упоминаются Гесиодом и Гомером, которые, вероятно, жили почти за 1000 лет до христианской эры. Арктур, Орион и Плеяды дважды упоминаются в книге Иова: а в пророчестве Амоса, составленном примерно за 400 лет до Христа, упоминаются «семь звезд» и Орион. По мере расширения знаний о звездах число созвездий увеличивалось; и в то же время в каждое созвездие включалось больше звезд. Те звезды, которые не были включены ни в одно созвездие, древние астрономы называли нераспределенными звездами. Современные астрономы свели не только эти нераспределенные звезды, но и многие другие в новые фигуры; и вполне вероятно, что будут изобретены и другие созвездия. 137