Земля кружится около Солнца.
Признаки, определяющие движение по кругу.
Представьте себе на ровной местности красивую и обширную поляну: вдали виднеются окаймляющие речной берег тополи, затем холмы, домики поселков, деревня. Как раз посреди поляны водружен шест. Станьте перед этим шестом, и вы в любом направлении позади него заметите отдаленные предметы, перед которыми как будто стоит этот шест; он даже закрывает собою некоторые из них, именно те, которые расположены как раз позади его по продолжению линии, проведенной через шест и то место, где вы стоите (фиг. 24, положение 1).
Обратите внимание на то, против какой именно части открывающегося перед вами вида приходится поставленный шест; заметьте, напр., дерево, которое соответствует этому положению, тополь на половину закрываемый шестом (подобно тому, как на рисунке закрыто им дерево, обозначенное буквою А). Теперь идите вокруг шеста, вроде того, как бежит лошадь, гоняемая на корде. Сделавши несколько шагов (2) и посмотревши на шест, вы увидите, что он не совпадает уже более с прежним отдаленным предметом. Он только что находился против тополя (А), теперь же приходится по направлению селения и закрывает собою колокольню (В), а тополь остался в стороне от него, направо. Подавшись вперед еще на несколько шагов и продолжая свой путь по кругу (3), вы заметите, что шест уже не совпадает более с колокольней, он прошел мимо нее и теперь позади него приходится дальний дом (С). Не выходит ли отсюда, что шест перемещается и последовательно становится против всех этих различных предметов местности? И в самом деле, если вы будете медленно итти по вашему кругу, не спуская глаз с шеста, то он вам представится проходящим мимо отдаленных предметов, как будто он бежит между ними и вами, закрывая собой сначала один предмет, потом другой; так что, если вы сделаете полный круг около шеста и в то же время будете постоянно смотреть на него, то вам будет казаться, что шест пробежал мимо всех предметов, окружающих луг, приходящихся последовательно против всех точек на горизонте, совершенно так же, как если бы он вращался около вас, и наконец снова займет свое первоначальное положение, при котором он закрывал собою дерево (А), к тому времени, когда вы возвратитесь к точке 1, откуда начали свой путь.
Если шест как будто вращается около вас самих, то это потому, что он последовательно приходится против различных точек очертания горизонта. Но это движение есть опять только обман зрения, так как в действительности, наоборот, вы сами описали круг около шеста. Шест в данном случае служит только признаком движения; на самом же деле он оставался неподвижным, а двигались вы сами.
Кажущееся годовое движение Солнца.
В небесном пространстве также есть отдаленные предметы, которые не трудно заметить -- движение это звезды! Так вот и было замечено, что Солнца. Солнце последовательно проходит мимо некоторых звезд. Сегодня, например, оно находится против какой либо хорошо известной звезды. Завтра и в следующие дни оно уже не приходится против нее, а как будто все более и более удаляется от нее к востоку. Теперь оно стоит уже против другой звезды, а следовательно против другой точки неба, и так далее; Солнце кажется идущим, и всегда в одну и ту же сторону. Таким образом, переходя последовательно от звезды к звезде и совершив в небе полный круг, Солнце через год снова возвращается к первоначальному положению, приходится опять против первоначальной звезды. На первый взгляд можно подумать, что и на самом деле Солнце обращается вокруг Земли, совершая свой оборот в течение года. Когда-то так и думали. Но тут перед нами не что иное, как кажущееся движение, вроде движения нашего шеста на лугу. В действительности же опять движется-то наша Земля, описывая в пространстве огромный круг около Солнца в течение года.
Годовое движение Земли.
Представим это движение на рисунке (фиг. 25). Солнце означено буквой S; начерченный около него круг представляет тот путь, по которому движется Земля в пространстве. Далее показаны звезды. Когда Земля находится в точке 1, то Солнце видно с нее по направлению звезды А. Подвигаясь вперед по направлению, обозначенному стрелкой, Земля достигает точки 2; при этом Солнце уже не будет против звезды А, но окажется на прямой линии со звездою В. Когда Земля дойдет до положения 3, то Солнце будет казаться против звезды С. Так что, по мере того как Земля подвигается по своему кругу, Солнце относительно ее как будто подается назад от одной звезды к другой. Солнце имеет кажущееся движение, а Земля -- движение действительное. Земля подвигается вперед, а солнце кажется отступающим назад.
Если вы теперь спросите, как же узнать -- против какой звезды находится Солнце, когда известно, что при дневном освещении звезды становятся невидимыми на фоне неба, ярко освещенного Солнцем, то на это нужно заметить, что в действительности наблюдения производятся после заката Солнца; но, вычисляя, насколько опустилось Солнце под горизонтом, легко узнать и то, против какой звезды находилось оно в течение дня.
Но справедливо ли, что Земля кружится подобным образом около Солнда? Да, в этом вполне убедились. Существуют особые тому доказательства, которых теперь быть может, вы не поймете, но о которых мы поговорим позже. Вскоре вы узнаете, что Земля -- вовсе не единственный шар, движущийся таким образом; вы увидите, что существуют и другие подобные ей шары, другие небесные земли, и что можно наблюдать такое их движение вокруг Солнца. Тогда вы поймете, что было бы удивительно странно, если бы все другие подобные Земле планеты описывали круги около Солнца, и только одна Земля, как исключение, оставалась бы неподвижною в пространстве.
"Однако, возразят нам, ранее вы говорили, что Земля вертится около самой себя; теперь выходит, что она еще кружится около Солнца"... -- Совершенно верно! Одно нисколько не мешает другому. Посмотрите на запущенный волчек: он быстро вертится и в то же время медленно описывает большие круги по земле. Он совершает два движения разом. То же самое и Земля. Вращаясь на своей оси, она проходит и по небесному пространству, совершая свой круговой путь. Полный оборот около самой себя Земля делает в сутки; свое обращение вокруг Солнца она оканчивает в год. Так как в году 365 суток, то это значит, что, пробегая у свой большой круг, Земля в то же время сделает 365 оборотов около своей оси.
Та большая кривая линия, которую мы воображаем в пространстве, чтобы обозначить путь, по которому движется Земля, обращаясь вокруг Солнца, называется орбитою Земли. Эта линия не составляет в точности круга, а представляет собой эллипс, нечто в роде овала, т. е. круга, вытянутого в одну сторону и сплюснутого в другую. Однако эллипс, по которому следует в своем движении Земля, вытянут очень и очень немного, так что весьма мало отличается от настоящего круга. Наконец, Солнце находится не совсем в центре, не занимает точной середины этого огромного круга, но расположено немного ближе к одной его стороне, чем к другой (фиг. 26).
Теперь постараемся составить себе некоторое понятие о том, какой путь пробегает Земля.
Земля удалена на 140 миллионов верст от Солнца (расстояние, изображенное на рисунке от S до Т). Расстояние -- необ'ятное, которое легче можно будет себе уяснить при помощи нескольких подходящих сравнений. Диаметр или поперечник этого кругового пути, иначе расстояние от одной стороны эллипса до противоположной ей другой (от Т до V), будет вдвое более: около 280 миллионов верст. Окружность круга более диаметра в три раза слишком, что составит около 880 000 000 верст. Но такая вереница цифр пока еще не дает вам ясного представления о громадности земного пути. Попробуем несколько уяснить себе это. Земля проходит такой длинный путь в течение года или в 365 суток; в одни сутки она пройдет в 365 раз менее; в один час в 24 раза менее, чем за сутки; в минуту в 60 раз менее, чем в час, и, наконец, в секунду в 60 раз менее, чем в минуту. Можно все это вычислить, и тогда получится, что Земля проходит в секунду 28 верст, а в час -- целую сотню тысяч верст, т. е. движется со скоростью, в 1000 раз больше скорости самого быстрого поезда железной дороги.
Не желаете ли полюбоваться интересным зрелищем, воображаемым конечно? Представьте себе, что вы находитесь в пространстве, в какой либо точке близ того невидимого пути, по которому должна пройти Земля, подобно тому, как становятся около барьера, чтобы видеть проходящий поезд. Только мы поместимся внутри кривой (напр. в точке X) спиною к солнцу, чтобы оно не ослепило нас. Перед нами, вокруг нас -- темное, как ночь, пространство: мы видим звезды. Наша земля еще далеко; она виднеется нам как маленькая звездочка, которую мы легко смешали бы с остальными, еслибы не были уверены, что это Земля. Она блестит, потому что освещается Солнцем и посылает отражение его лучей. Но она кажется движущеюся среди неподвижных звезд. Мало-по-малу, медленно, она приближается, она растет.
Если мы говорим медленно, то потому только, что она еще так далеко, что невозможно судить об ее скорости: самый, быстрый курьерский поезд кажется медленно приближающимся, когда мы наблюдаем его движение издали. Затем Земля увеличивается, становится такою же большою, как Луна... Далее и притом с необыкновенно увеличивающеюся быстротою она разростается еще более, становится громадною, необ'ятною, -- настолько необ'ятною, что закрывает собою все небо... Приблизившись из глубины пространства со скоростью, во сто раз превосходящею полет пушечного ядра, она проносится мимо нас, как бешеная... и мы едва успеваем заметить ее материки, моря и разобрать их, так как промелькнув мимо нас, она в то же время и вертелась... Вот она прошла и уже начинает уменьшаться и, удаляясь, тонет в глубине бесконечного пространства.
Подумайте о том, что и мы путешествуем таким же образом, увлекаемые нашей планетой в ее ужасающем, крутящемся и вертящемся полете чрез пространство. Однако вы на этот раз конечно не зададите более вопроса, что "если-де Земля увлекает и нас с такою ужасающей быстротою, то почему же мы этого не замечаем и чувствуем себя неподвижными?"
Вы можете теперь ответить себе сами на подобное рассуждение: это происходит вследствие того, что все окружающее нас, все земные предметы одинаково увлекаются тем же движением. Стоит только вспомнить о путешествии в телеге или в вагоне. -- В таком случае, если мы будем смотреть на предметы, не участвующие в движении вместе с нами, то они. должны казаться двигающимися в противоположную сторону? -- "Без сомнения", ответите вы, это так и происходит на деле: когда мы смотрим на Солнце, оно представляется нам отступающим от одной звезды к другой, по мере того как Земля подвигается вперед по своему небесному пути.