Опасная книга для мальчиков

4. Почему небо голубое?

5. Почему мы не видим обратную сторону Луны?

6. Что вызывает приливы?

1. Как измерить окружность Земли?

Если ответить коротко – для этого используется Полярная звезда. Представь, что кто-то стоит на экваторе. С точки зрения этого человека Полярная звезда будет находиться на линии горизонта, как на рисунке. Если бы этот человек стоял на Северном полюсе, Полярная звезда была бы у него почти прямо над головой. При движении на север Полярная звезда будет подниматься над горизонтом. Изменяющийся угол можно измерить секстантом.

Угол, на который поднялась Полярная звезда, равен изменению широты, на которой находится наблюдатель. Если звезда поднялась на 10°, то наблюдатель сдвинулся на 10° широты.

Всё, что осталось сделать нашему воображаемому наблюдателю, – измерить, какое расстояние он проехал при смещении Полярной звезды на 1°. Теперь умножаем это число на 360° и – вуаля! – мы измерили окружность Земли. Легче лёгкого!

Окружность Земли составляет 40 074 километра по экватору, а при измерении через полюса – 40 006 километров, это означает, что наша планета чуть шире у экватора. Земля – не идеальный шар, её форма правильно называется геоид, что всего-навсего означает «похожий на землю». Если ты… планета, для тебя специально придумывают новые слова.

2. Как далеко от нас находятся звёзды?

Свет перемещается со скоростью 300 000 километров в секунду, за год он пролетает 300 000 × 60 x 60 × 24 x 365 километров или 6 триллионов миль.

Ближайшая к нам звезда – Проксима Центавра, до неё 4,33 светового года, а это очень далеко. Другими словами, свету Проксимы нужно 4 с лишним года, чтобы добраться до нас. Может быть, эта звезда вчера взорвалась, но мы об этом не узнаем ещё почти пять лет. До самых дальних звёзд, видимых нам, больше тысячи световых лет.

3. Почему в сутках 24 часа?

Потому, что… люди так решили. В современном мире используется римская система измерения времени: от полуночи до полуночи, а вот греки измеряли время от заката до заката. Римляне также делили день на 12 часов, что вызывало проблемы, потому что 1 час летом был длиннее, чем 1 час зимой. Когда эту систему сделали более точной, людям показалось разумным ввести 12 часов для ночного времени. Наше измерение времени основано на числе 12, его долях и произведениях. Именно поэтому в часе 60 минут, а в минуте – 60 секунд. Деятели французской революции хотели ввести не только десятичную систему измерения расстояния, но и десятичную систему измерения времени: десятидневную неделю, час из 100 минут и минуту из 100 секунд. Ты, наверное, уже догадался, что кроме них ни у кого другого эта идея энтузиазма не вызвала.

4. Почему небо голубого цвета?

Чтобы разобраться в этом, необходимо понять, что цвет, как нечто отдельное в этом мире, не существует. То, что мы называем синей краской, на самом деле является краской, отражающей свет с определённой длиной волны, которую мы привыкли называть «синий». Глаза людей, не различающих цвета, устроены так же, как глаза обычных людей, и отличаются только тем, как воспринимают длину световых волн. Обдумай это хорошенько. Цвет не существует, существует свет. В красном свете синяя краска будет казаться чёрной, так как не будет волн синего света, который она могла бы отразить, и наоборот, в синем свете красное будет чёрным.

Небо голубое, так как длина волн, соответствующих этому цвету, приблизительно соответствует размерам атомов кислорода в атмосфере Земли, поэтому «голубые» волны рассеиваются и заполняют собой всё небо. Когда мы смотрим вверх и видим голубое небо, мы на самом деле видим взаимодействие атомов и световых волн.

Закат мы видим красным, так как свет проходит гораздо большее расстояние под малым углом к горизонту. Голубые световые волны теперь полностью рассеиваются и не достигают наших глаз из-за увеличившегося расстояния, соответственно мы видим противоположный конец спектра – красный свет.

5. Почему мы не видим обратную сторону Луны?

До второй половины XX века человечество не знало, что же таится на обратной тёмной стороне Луны, ведь к нам всегда обращена одна и та же сторона нашего спутника на протяжении всего лунного цикла.

Чтобы совершить оборот вокруг Земли, Луне требуется 29,5 дня. Луна также вращается вокруг своей оси, совершая оборот за… 29,5 дня. Так как эти величины совпадают, Луна всегда обращена к нам одной и той же стороной.

Легче всего продемонстрировать это, взяв теннисный и футбольный мячи. Поставь отметину на боку теннисного мяча и положи большой мяч туда, откуда он не укатится или дай кому-нибудь подержать. Теперь вращай теннисный мяч вокруг «Земли» так, чтобы к «Земле» всегда была обращена одна и та же сторона теннисного мяча. Когда ты завершишь оборот, теннисный мяч тоже совершит оборот вокруг своей оси.

6. Что вызывает приливы?

Очень удачно, что мы говорим об этом после разговора о Луне. Ответом на этот вопрос является гравитация, вызываемая Луной и Солнцем. Присутствие нашего спутника заставляет океаны выходить из берегов в буквальном смысле этого слова. На рисунках ниже эффект преувеличен, и они не соответствуют реальному масштабу.

Вода более подвижна, чем суша, но в действительности вся наша планета находится под влиянием сил гравитации. Вращение Земли приводит к возникновению двух приливов и отливов каждый день. Для того чтобы противоположная сторона Земли тоже попала под влияние гравитации Луны, необходимо 12 часов: как будто воздушный шар сжимают посередине 2 раза в сутки, поэтому его концы выпячиваются и получаются приливы и опадают (отливы).

Рисунок выше показывает механизм возникновения сизигийного прилива, который происходит 2 раза в месяц (в новолуние и полнолуние). Когда Луна расположена на одной линии с Солнцем и Землей, силы их притяжения складываются и приливы особенно сильны. Самые слабые, квадратурные, приливы бывают во время первой и третьей четверти Луны, как на этом рисунке. Влияние Луны меньше, так как она и Солнце «тянут» в разные стороны.

Астрономия – наука о звёздах

Астрономия – это не астрология. Астрология – это… ерунда. Сама идея о том, что на нашу жизнь могут влиять перемещения планет, не выдерживает никакой критики. Венера названа в честь богини любви, но её движение по небу никак не меняет наши шансы на романтическое свидание. В конце концов, ту же самую планету могли назвать и как-нибудь иначе. Первое (и последнее), что можно сказать о науке о звёздах, – это то, что астрономия именно наука, а не суеверие. Однако мифы о героях Древнего мира, связанные с созвездиями, могут захватывать воображение. К тому же, зная, что охотник Орион преследует Тельца, мы лучше запоминаем расположение созвездий.

В ночном небе в разные времена года можно различить восемьдесят восемь созвездий. У всех видимых звёзд есть имена или по крайней мере номера. Земля вращается, и положение созвездий на небе меняется: ты можешь проследить, какие из них лучше видны в какие времена года (см. Карты звёздного неба).

Эта глава – введение в наблюдение за звёздами. Большинство из нас живёт в искусственной среде, среди шума и суеты. Световое загрязнение больших городов скрадывает величественность ночного неба, но любопытные всегда найдут способ выйти за пределы обыденности. Астрономия невооружённым глазом – занятие, доступное каждому, интересное и увлекательное, заниматься ей можно и одному, и с друзьями. Эта глава познакомит тебя поближе с чудесами Вселенной.

С древнейших времён человечество объединяло видимые звёзды в созвездия, населяя небеса героями, богами и фантастическими существами. В небе над нами до сих пор живут мифы и истории исчезнувших цивилизаций, и они могут помочь нам понять легенды и истории нашей собственной эпохи.

Одно из самых известных и легко узнаваемых созвездий, по которому легко начинать ориентироваться на ночном небе, – это Большая Медведица (лат. Ursa major).

Это созвездие получило название по древнегреческому мифу о Каллисто, юной нимфе, превращённой Зевсом в медведицу. Многие народы индейцев Северной Америки также видели в этом созвездии медведя. Может быть, древние греки плавали на гораздо более дальние расстояния, чем считают историки! Особенно известна центральная группа из семи звёзд, которую многие народы называли Ковшом или Плугом. По легенде индейцев чероки, звёзды из ручки этого ковша – это охотники, преследующие медведя, который виден весной высоко над горизонтом, а осенью опускается за горизонт по вечерам. Каждый день охотники за медведем уходят всё дальше и дальше на запад… Мальчики, у кого есть компас?

Это знаменитое созвездие воспето Шекспиром и Теннисоном. Для жителей Индии семь звёзд Большой Медведицы – это семь святых мудрецов. Древние китайцы полагали их хозяевами небосвода; египтяне же видели в них бедро быка. Древние жители Европы представляли, что это повозка, а англосаксы связывали с этим созвездием цикл легенд о короле Артуре.

Второе по известности созвездие после Большой Медведицы – это другая Медведица, Малая (созвездие расположено недалеко от Большой Медведицы), помогающая нам отыскать северное направление. Согласно древнегреческой мифологии, это созвездие было названо в честь Аркада, сына Каллисто. Его тоже превратили в медвежонка, и теперь он вечно следует за своей матерью вокруг небесного северного полюса.

Уметь найти север, а вместе с ним и все остальные стороны света, – так же важно, как знать свой домашний адрес. Это первый шаг к пониманию того, где ты находишься. В Северном полушарии на север указывает Полярная звезда (последняя звезда в ручке ковша Малой Медведицы).

Соедини две крайних звезды чаши ковша (их зовут арабскими именами Дубхе и Мерак) воображаемой прямой линией и продолжи её вверх. Если отложить расстояние между этими двумя звёздами по этой прямой пять раз, ты наткнёшься на Полярную звезду. Встань к ней лицом, и ты окажешься лицом к северу. Если небо подсвечено огнями города, она может оказаться единственной видимой звездой в Малой Медведице.

Если ты находишься в Южном полушарии, то найти юг будет для тебя так же важно и почти так же просто. Сначала найди созвездие Южный Крест (см. рисунок справа) и мысленно продолжи вниз его длинную перекладину.

Слева от Креста находятся две яркие звезды – Толиман (иначе Альфа Центавра) в созвездии Центавра и Хадар, называемые указателями.

От точки, расположенной между ними, проведи мысленно перпендикуляр вниз. Там, где эта линия пересечёт первую линию, идущую от Южного Креста, и находится южный полюс неба. Под этой точкой находится юг.

В ясную зимнюю ночь в Северном полушарии, если ты смотришь на юг, отвернувшись от Полярной звезды, твоё внимание обязательно привлечёт Орион. Его легко узнать по узкому поясу из трёх звезд посредине, красной звезде Бетельгейзе над ним и Ригелем под ним.

В мифологии древних греков Орион был великим охотником. Артемида, богиня Луны и охоты, влюбилась в него и пренебрегала своими обязанностями по освещению ночного неба. В качестве наказания её брат, Аполлон, подстроил всё так, чтобы она по неведению убила Ориона стрелой из лука. Осознав, что она натворила, Артемида вознесла тело своего возлюбленного на небо вместе с его любимыми собаками (Большим и Малым Псами). Если верить древним грекам, холодный, печальный лик Луны объясняется трауром Артемиды по Ориону.

Самая яркая звезда неба находится в созвездии Большого Пса – это Сириус, Собачья звезда. Сириус восходит на востоке во второй половине лета, у ног Ориона, и охотится с ним всю зиму.

Справа и выше Ориона с собаками – их добыча, Телец, он же Бык. Он нервно оглядывается назад, кося красным глазом (звездой Альдебаран). Ещё со времён древних вавилонян, пять тысяч лет назад, люди видят в этом созвездии быка. С древнейших времён быков почитали как символ силы и плодородия. Греки видели в этом созвездии Зевса в бычьем обличье. В таком виде он похитил царевну Европу и приплыл на остров Крит с нею на спине. В созвездии видны только передние ноги: бык как будто только наполовину вышел из воды.

У плеча Тельца – самое известное звёздное скопление, Плеяды, иначе называемые Семь Сестёр. Их старинное русское название – Стожары.

По легенде, сестёр преследовал Орион, и те стали молить Зевса, чтобы он защитил их. Зевс превратил их в горлиц и спрятал на небе. В сказке североамериканских индейцев Плеяды – это семь девочек, которые гуляли по небу, заблудились и никак не найдут дороги домой. Они остались на небе, сбившись в кучку, чтобы было теплее. Седьмую, самую младшую, трудно разглядеть, потому что она сильнее всех скучает по дому, и горькие слёзы замутняют её блеск. В относительно ясную ночь тебе должно быть видно шесть звёзд. Во всём звёздном скоплении Плеяд на самом деле более пятисот звёзд, из них невооружённым глазом можно разглядеть самое большее девять.

По одну сторону от Полярной звезды располагается Большая Медведица, а с противоположной – заметная перевёрнутая буква М созвездия Кассиопеи (не спутай её с Малой Медведицей!). Это самое яркое созвездие в зимнем небе, в Северном полушарии его видно круглый год. Если Большая Медведица расположена низко над горизонтом, то Кассиопея будет в зените. Она не так чётко показывает на север, но по ней можно примерно найти направление на Полярную звезду.

В древнегреческой мифологии Кассиопея была царицей Эфиопии. Римляне считали, что она прикована к своему трону и подвешена вниз головой на небо за то, что хвасталась, будто её дочь, Андромеда, красивее самой Афродиты. Арабы на своих звёздных картах изображали это созвездие в виде вставшего на колени верблюда.

Для начинающего сориентироваться в звёздах может оказаться совсем непросто. В этой главе мы упомянули несколько самых ярких звёзд и созвездий. Найдя их, ты сможешь понемногу двигаться дальше. Астрономии посвящено немало книжек, они откроют тебе чудесный мир звёзд. Звёздное небо окружают красочные и захватывающие истории, и, немного попрактиковавшись, в нём так же легко ориентироваться, как в дорожной карте!

Помни, что все звёзды мерцают, – их свет смещается и дрожит, когда ты всматриваешься в него. С планетами этого не происходит. Если ты приглядишься, то сможешь увидеть диск Юпитера даже без бинокля.

Делаем из бумаги шляпу, лодку и водяную бомбу

Сделать их до смешного просто, и каждый мальчик должен это уметь. Когда-нибудь у тебя самого наверняка появятся дети, и тебе будет приятно смотреть, как подпрыгивает на воде бумажный кораблик, который ты научил их делать. Поверь, это дорогого стоит.

Шляпа

Начнём со шляпы. Лодка получается из шляпы несколькими дополнительными движениями.

1. Сложи лист формата А4 пополам, как показано на рисунке.

2. Сложи сложенный вдвое лист ещё раз пополам, чтобы найти среднюю линию, и разогни снова.

3. Согни углы к получившейся средней линии.

4. Загни верхнюю длинную горизонтальную полоску вверх.

5. Заверни её уголки назад, как показано на рисунке пунктиром.

6. Повтори то же на обратной стороне. Вот у тебя и получилась шляпа. Открой её. Шляпу можно сделать и из газеты, но бумагу для принтера можно покрасить или разрисовать. На самом деле, если тебе нужна именно шляпа, то уголки загибать не обязательно, но мы пойдём дальше и превратим шляпу в лодку.

Лодка

Лодка лишь чуть-чуть сложнее шляпы.