[1] Ради справедливости по отношению к мистеру Бланку должен сказать, что в отношении его наблюдений, по-видимому, возникло некоторое недоразумение. На самом деле он видел и наблюдал давно известную звезду, расположенную гораздо дальше от Проциона, чем рассматриваемый спутник.
[2] Отто Струве был братом весьма популярного российского посланника в Вашингтоне в 1882–1892 годах. Он оставил пост директора Пулковской обсерватории около 1894 года. Официальная история его переговоров и других процедур по созданию телескопа содержится в труде, опубликованном в 1889 году в честь юбилея обсерватории.
VI
ПРОХОЖДЕНИЯ ВЕНЕРЫ Долгое время считалось, что прохождения Венеры по диску Солнца предоставляют единственный точный метод определения расстояния до Солнца — одного из фундаментальных параметров астрономии. К сожалению, эти явления крайне редки. Они происходят парами, причем интервал между прохождениями внутри пары составляет восемь лет. Такая пара наблюдалась в 1761 и 1769 годах, а затем в 1874 и 1882 годах. Теперь весь двадцатый век пройдет без повторения этого явления. Лишь в 2004 и 2012 годах у нашего потомства появится возможность стать его свидетелями.
С приключениями астрономов, участвовавших в экспедициях для наблюдения прохождений 1761 и 1769 годов, связано немало интереснейших исторических фактов. В условиях почти хронических войн, которые в тот период бушевали между Францией и Англией, ни одна из сторон не соглашалась считать нейтральной даже научную экспедицию, отправленную другой стороной. Французы направили одного из своих астрономов, Ле Жантиля, наблюдать прохождение в Пондишери в Ост-Индии. Когда он приближался к месту назначения, присутствие противника помешало ему войти в порт, и в день прохождения он все еще находился в море. Наконец высадившись на берег, он решил остаться до прохождения 1769 года и наблюдать его. Однако не следует думать, будто он совершил столь эксцентричный поступок без всякой иной цели, кроме как ради самого наблюдения. Он обнаружил, что эта область открыта для выгодной торговой деятельности, а также представляет интерес для научных наблюдений и изысканий. Прошли долгие восемь лет, и утро 4 июня 1769 года застало его за подготовкой к работе. Сезон выдался исключительно прекрасным. Утром в день прохождения солнце светило на безоблачном небе, как это было и в предыдущие несколько дней. Но увы всем надеждам человечества! Прямо перед тем, как Венера достигла Солнца, сгустились тучи, и над этим местом разразилась буря. Она продолжалась до тех пор, пока прохождение не закончилось, а затем снова рассеялась, словно с той целью, чтобы наглядно показать несчастному астроному всю его беспомощность в руках стихии.
Королевское общество Англии выхлопотало у короля Георга II субсидию в 800 фунтов стерлингов на экспедиции для наблюдения прохождения 1761 года. [1] Используя эту субсидию, Общество отправило преподобного Невила Маскелайна на остров Святой Елены, а получив другую субсидию, направило господ Мейсона и Диксона (тех самых из нашей знаменитой «линии») в Бенкулен. Адмиралтейство также предоставило судно для доставки наблюдателей к местам их назначения. Однако Маскелайн не стал пользоваться этим транспортом и совершил путешествие на частном корабле. Облачная погода помешала ему пронаблюдать прохождение, но это не помешало его экспедиции оставить потомству любопытное свидетельство о потребностях астронома того времени. Его постатейный отчет о личных расходах выглядел следующим образом:
Питание на острове Святой Елены за один год . . . 109 ф. ст. 10 шилл. 0 пенс. Спиртные напитки по 5 шилл. в день . . . . 91 5 0 Стирка белья по 9 пенсов в день . . . . 13 13 9 Прочие расходы . . . . . . . 27 7 6 Спиртные напитки на борту судна в течение шести месяцев 50 0 0 Итого: 291 ф. ст. 16 шилл. 3 пенс.
Семисот долларов составила общая стоимость спиртного за восемь месяцев его отсутствия. Адмирал Смит заключает, что Маскелайн «был не совсем тем, кого ныне называют трезвенником». Впоследствии он почти полвека занимал должность Королевского астронома Англии, однако его опубликованные наблюдения не дают никакого представления о стоимости напитков, необходимых для их получения.
Экспедицию Мейсона и Диксона с самого начала постигла неудача. Едва они как следует вошли в Ла-Манш, как их судно встретило французский фрегат превосходящих сил. Завязался бой, в ходе которого английский экипаж потерял одиннадцать человек убитыми и тридцать восемь ранеными. Француза прогнали, но победоносному судну пришлось вернуться в Плимут для ремонта. На такой вид научной экспедиции астрономы вовсе не рассчитывали, и они написали из Плимута в Королевское общество, описав свое несчастье и сложив с себя миссию. Но Совет Общества быстро дал им понять, что он не тронут бедами своих научных миссионеров, и в язвительных выражениях указал им, что, раз они торжественно предприняли эту экспедицию и получили под нее деньги, их отказ продолжать плавание станет позором для нации в целом и для Королевского общества в частности. Это также навлечет несмываемое пятно на их репутацию и, вероятно, завершится их полным крахом. Им было заявлено, что в случае упорства в своем отказе к ним отнесутся с непреклонным гневом и подвергнут судебному преследованию по всей строгости закона.
Под такими угрозами несчастным людям ничего не оставалось, кроме как смириться с положением дел и снова выйти в плавание после того, как их фрегат был отремонтирован. Когда они добрались до Мыса Доброй Надежды, стало весьма сомнительно, успеют ли они к месту назначения вовремя для наблюдения прохождения; поэтому, чтобы гарантировать хоть какой-то результат от своей миссии, они провели наблюдения на Мысе.
Один из интересных исторических эпизодов, связанных с прохождением 1769 года, касается наблюдений отца Максимилиана Хелла, члена Общества Иисуса, ведущего астронома Веены. Он наблюдал прохождение в Вардхё, в точке близ северной оконечности Норвегии, где в сезон прохождения солнце не заходило. В силу особых обстоятельств наблюдения этого прохождения — вступление планеты происходило за два-три часа до приближения солнца к северному горизонту, а окончание примерно столь же позже, — этот пункт был самым благоприятным на земном шаре. Хелл с двумя или тремя спутниками, одного звали Сайнович, отправился с миссией в это уединенное место под покровительством датского короля. День был безоблачным, и наблюдения прошли с полным успехом. Он вернулся в Копенгаген, где провел несколько месяцев, подготавливая к печати полный отчет о своей экспедиции и астрономических наблюдениях, выполненных на этом пункте.
Астрономы с нетерпением ждали скорейшего вычисления результатов для определения расстояния до солнца. Учитывая важность наблюдений Хелла, их ждали с огромным нетерпением. Однако сначала он отказывался обнародовать их на том основании, что, будучи выполненными под покровительством короля Дании, они не должны придаваться огласке раньше их официальной публикации Датской королевской академией наук. Эта причина, впрочем, не нашла понимания у нетерпеливых астрономов; возникли подозрения, что за задержкой скрывается что-то помимо официальных формальностей. Намекали, будто Хелл выжидает результатов наблюдений на других станциях, чтобы так подогнать собственные данные, дабы они согласовывались с результатами, полученными в других местах. Распускались даже слухи, что из-за облачной погоды он вообще не видел прохождения и фабрикует наблюдения в Копенгагене. Тем не менее книга была отправлена в печать весьма оперативно, и инсинуации против ее автора оставались лишь подозрениями на протяжении более чем шестидесяти лет. Затем, около 1833 года, Литтров, директор Венской обсерватории, опубликовал небольшую работу на эту тему, которая привлекла к себе большое внимание. Первоначальный журнал отца Хелла был доставлен в Вену по его возвращении и по-прежнему находился на хранении в Австрийской национальной обсерватории. Литтров изучил его и пришел к выводу, как ему показалось, что подозрения в подделке наблюдений имели под собой веские основания; в частности, оригиналы важнейших цифр, фиксировавших критический момент «касания», были соскоблены с бумаги, а на их место вписаны новые. То же самое утверждалось и в отношении многих других важных наблюдений в журнале, и вывод, к которому привело его кажущееся тщательным исследование, сводился к тому, что подлинности работ Хелла нельзя доверять. Возникшие таким образом сомнения рассеялись лишь спустя еще полвека.
В 1883 году я посетил Вену с целью осмотреть большой телескоп, который незадолго до этого установил в тамошней обсерватории Грабб из Дублина. Погода стояла настолько неблагоприятная, что пришлось пробыть две недели в ожидании возможности увидеть звезды. Однажды вечером я отправился в театр посмотреть на Эдвина Булча во время его знаменитого турне по Континенту в роли короля Лира перед лицом аплодирующих венцев. Но вечерние развлечения нельзя использовать для убийства времени днем. Среди запланированных мной дел было перевычисление с точки зрения современной науки всех наблюдений прохождений Венеры, имевших место в 1761 и 1769 годах. Как я уже отмечал, наблюдения Хелла были одними из важнейших среди выполненных, при условии их подлинности. Поэтому во время моих почти ежедневных визитов в обсерваторию я попросил у директора Вайсса разрешения изучить рукопись Хелла.
Сначала задача обнаружить что-либо, что привело бы к определенному решению в ту или иную сторону, казалась безнадежной. При беглом взгляде описания Литтрова казались охватывающими предмет настолько полно, что ни один будущий исследователь не смог бы превратить свое сомнение в уверенность. Но когда смотришь на интересный объект не спеша, изо дня в день, то постоянно видишь все больше и больше. Так было и в данном случае. Одной из первых вещей, поразивших меня своей странностью, было то, что многие из предполагаемых исправлений были внесены до того, как высохли чернила. Совершив ошибку, автор стирал ее пальцем и делал новую запись.
Самым главным моментом была некая подозрительная запись, которую, как утверждал Литтров, соскоблили, чтобы можно было сделать новую вставку. По мере того как я изо дня в день изучал эти сомнительные цифры, свет рассеивался все больше. Очевидно, жирно написанные и вполне разборчивые цифры были выведены поверх каких-то других цифр, которые скрывались под ними и, конечно же, были совершенно неразборчивы, хотя их части местами выступали из-под жирных цифр. Тогда я начал сомневаться, соскабливалась ли бумага вообще. Чтобы разрешить этот вопрос, я нашел затемненную комнату, куда лучи солнца могли проникать через отверстие в ставнях, и подержал бумагу на солнце так, чтобы падавшее на нее освещение едва касалось ее поверхности. Исследуя лист с помощью лупы, я смог разглядеть первоначальную текстуру поверхности со всеми ее возвышенностями и впадинами. Одного беглого взгляда хватило, чтобы с полной очевидностью убедиться: никакой ластик никогда не касался этой поверхности, и она оставалась нетронутой.
Истинное положение дел представлялось мне практически несомненным. Нередко чернила плохо текли из пера, из-за чего слова иногда приходилось обводить заново. Когда Хелл впервые записал те маленькие цифры, на которых, как он вполне мог предполагать, будущим поколениям придется основывать важнейший астрономический элемент, он увидел, что они написаны недостаточно отчетливо для их важности. Поэтому он обвел их от руки в духе человека, который был полон решимости не оставлять никаких сомнений по этому вопросу, совершенно не подозревая, что это действие породит сомнение, которое продержится целый век.
Это, хотя и являлось важнейшим случаем предполагаемого исправления, отнюдь не было единственным. И тем не менее, на мой взгляд, все видимые исправления в журнале носили самый невинный и заурядный характер — такой, какой любой человек может сделать при письме.
Затем я начал страница за страницей сопоставлять рукопись с печатным описанием Литтрова. Мне показалось крайне странным, что там, где рукопись была лишь подретуширована чернилами, очевидно теми же самыми, что использовались при первоначальном написании, но выглядевшими немного темнее оригинала, Литтров описывал чернила как имеющие другой цвет. В противовес этому существовала важная вставка между строк, которая явно была сделана другим типом чернил, по сравнению с ними имевших почти синеватый оттенок; однако в своем описании он никак не упоминает это явное отличие. Я счел это настолько любопытным, что записал в своих заметках следующее:
«Тот факт, что Литтров, выстраивая доказательства фальсификации Хелла, упустил из виду очевидную разницу между этими чернилами и теми, с помощью которых были сделаны исправления, заставляет меня подозревать у него дефект цветовосприятия».
Тогда мне пришло в голову поинтересоваться, не могло ли это действительно иметь место. Поэтому я спросил директора Вайсса, известно ли что-либо о нормальном характере способности Литтрова различать цвета. Его ответ был быстрым и решительным. «О да, Литтров был дальтоником по отношению к красному цвету. Он не мог отличить цвет Альдебарана от цвета самой белой звезды». Никаких дальнейших изысканий не требовалось. На протяжении полувека астрономическое сообщество строило свое мнение на невинном, но ошибочном свидетельстве человека с нарушением цветового зрения относительно оттенков чернил в рукописи.
Около середины девятнадцатого века стали развиваться другие методы измерения расстояния до солнца, которые вполне могли оказаться столь же хорошими, как и рассматриваемое наблюдение. Но относительная ценность этих методов и прохождений Венеры была вопросом, на который едва ли можно было пролить свет; а редкость последних явлений естественным образом вызывала всеобщий интерес как среди астрономов, так и среди широкой публики. Для решения поставленной задачи требовалось отправить экспедиции в различные и удаленные части земного шара, поскольку результат должен был зависеть от моментов фаз, наблюдаемых из широко разделенных точек.
В 1869 году вопрос о том, какие пункты следует занять и какие наблюдения необходимо провести, стал предметом обсуждения в Европе, и особенно в Англии. Но наша страна по-прежнему хранила молчание по этому поводу. Результат затянувшегося молчания было не трудно предвидеть. Конгресс в последний момент выделил бы щедрую субсидию на отправку партий для наблюдения прохождения. Планы и инструменты создавались бы в спешке, а группы отправлялись бы в путь без каких-либо продуманных идей о том, что именно им делать; и все это завершилось бы провалом, по крайней мере в том, что касалось результатов какой-либо значительной научной ценности.
Я начал обсуждение небольшой статьей на эту тему в журнале «American Journal of Science», однако продолжателей не нашлось. Поэтому на весеннем заседании Национальной академии наук в 1870 году я внес резолюцию о назначении комитета для рассмотрения этого вопроса и подготовки отчета о том, какие наблюдения следует выполнить. Эта резолюция была принята, и несколько дней спустя профессор Генри пригласил меня зайти к нему в кабинет вечером, чтобы обсудить с ним и профессором Пирсом, в то время руководителем Береговой съемки, состав комитета.
На совещании я начал с того, что предложил в председатели самого профессора Пирса. Естественно, это не встретило возражений; затем я стал ждать, пока остальные продолжат. Но они, казалось, были полны решимости переложить всю ответственность за это дело на меня. Это было тем более неловко, что, насколько мне известно, согласно парламентскому праву и обычаю, инициатор резолюции подобного рода имеет преимущественное право возглавить комитет, создание которого он предлагает. Если не председателем, то он, судя по всему, должен по меньшей мере быть членом комитета. Но я был полон решимости никоим образом не предлагать самого себя, поэтому продолжил и предложил адмирала Дэвиса. Эта кандидатура, разумеется, была принята без колебаний. Затем я заметил, что уставы академии позволяют приглашать в состав комитета лиц, не являющихся ее членами, и поскольку Военно-морская обсерватория должна была естественным образом играть ведущую роль в предстоящих наблюдениях, я предложил пригласить в качестве члена комитета ее руководителя, адмирала Сэндса. «Ну вот, — сказал Пирс, — у нас теперь есть три имени. Комитеты из трех человек всегда самые эффективные. Зачем идти дальше?»
Я предложил включить в состав комитета кого-нибудь с опытом астрономических наблюдений, но он счел это абсолютно излишним, и таким образом комитет из трех человек был сформирован. Я не счел целесообразным возражать в тот момент, поскольку было легко предвидеть, чем все это закончится.
Летом о комитете ничего не было слышно, а осенью я совершил свою первую поездку в Европу. По возвращении в мае 1871 года я обнаружил, что комитет даже не провел ни одного заседания и что он был расширен за счет включения ряда астрономов, в том числе и меня. Но прежде чем он успел серьезно приступить к работе, его сменила другая организация, о которой будет рассказано чуть ниже.
В то время астрономическая фотография находилась в зачаточном состоянии. Резерфордом было сделано достаточно, чтобы показать: она может стать ценным подспорьем в астрономических исследованиях. Так почему бы нам не сфотографировать Венеру на фоне солнечного диска и с помощью измерений пластинок не получить желаемый результат, возможно, даже лучше, чем это могло быть достигнуто с помощью любого визуального наблюдения? Этот вопрос уже возникал у профессора Винлока, который в Кембриджской обсерватории спроектировал инструмент для получения таких снимков. Он представлял собой стационарный горизонтальный телескоп, в который лучи солнца должны были направляться с помощью рефлектора. Инструмент такого рода зародился во Франции, но впервые на практике был применен для фотографирования солнца в нашей стране. Поскольку любые предстоящие наблюдения должны были проводиться за государственный счет, у Конгресса было получено ассигнование в две тысячи долларов на расходы по приобретению предварительных инструментов и проведению исследований.
Адмирал Сэндс, руководитель обсерватории, теперь принял самое активное участие в официальных приготовлениях. От лица комитета академии ему было высказано предложение объединить усилия с другими организациями, чтобы все дело велось слаженно и гармонично. На это он дал свое согласие. Результатом стало положение о том, что эти и все прочие приготовления к наблюдению прохождения Венеры должны осуществляться под руководством комиссии в составе руководителя Военно-морской обсерватории, руководителя Береговой съемки США, президента Национальной академии наук и двух профессоров математики, прикомандированных к Военно-морской обсерватории. Согласно этому положению комиссия была сформирована в следующем составе: коммодор Б. Ф. Сэндс (ВМС США), профессор Бенджамин Пирс, профессор Джозеф Генри, профессор Саймон Ньюком, профессор Уильям Харкнесс.