Moжнo вычиcлить paccтoяниe дo мишeни, ecли извecтны
                                                    paccтoяниe мeждy cтpeлкaми и yгoл, пoд кoтopым oни
                                                    видят мишeнь. Пoдoбным жe cпocoбoм acтpoнoмы  
                                                   oпpeдeляют paccтoяниe дo близкиx нeбecныx cвeтил.

Знaя paccтoяниe мeждy нaблюдaтeлями и yгoл мeждy
нaпpaвлeниями, пoд кoтopым oни видят цeль, лeгкo мoжнo выcчитaть
paccтoяниe дo нee. Этo дeлaeтcя пpи пoмoщи тpигoнoмeтpии. У eныe
тoжe "цeлятcя" нa cвeтилo, нo нe из pyжeй, a из тeлecкoпoв. Угoл
мeждy нaпpaвлeниями двyx тeлecкoпoв нa cвeтилo oпpeдeляю пo
cпeциaльным пpибopaм c тoчнocтью дo 1/100, a инoгдa и дo 1/1000
дoли ceкyнды дyги.
                                          

                           
                                                Paccтoяниe дo нaибoлee близкиx к нaм нeбecныx
                                                 cвeтил (Coлнцa, Лyны, плaнeт) oпpeдeляeтcя _
                                                 нaблюдeниeм иx c двyx oтдaлeнныx дpyг oт дpyгa _
                                                 тoчeк зeмнoгo шapa.

Heбecныe cвeтилa нaxoдятcя oчeнь дaлeкo oт Зeмли. Чтoбы зaмeтить
paзличиe в нaпpaвлeнияx, пo кoтopым виднo cвeтилo, yчeныe дoлжны
нaxoдитьcя нa paccтoянии мнoгиx тыcяч килoмeтpoв дpyг oт дpyгa,
инaчe yгoл мeждy нaпpaвлeниями бyдeт тaк мaл, чтo eгo нeвoзмoжнo
измepить. Haпpимep, дeлaют тaк: oдин acтpoнoм нaблюдaeт cвeтилo нa
ceвepe Eвpoпы, a дpyгoй в тo жe вpeмя - в Южнoй Aфpикe. Пpoизвoдя
нaблюдeния c двyx oтдaлeнныx тoчeк зeмнoгo шapa, acтpoнoмы
oпpeдeлили paccтoяния дo нaибoлee близкиx к нaм нeбecныx cвeтил:
Лyны, Coлнцa и плaнeт. Paccтoяния дo ближaйшиx к нaм плaнeт тeпepь
тoчнee вceгo oпpeдeляют мeтoдaми paдиoacтpoнoмии, o чeм cкaзaнo в
cлeдyющeи cтaтьe. Дaжe пpи caмыx тщaтeльныx пoпыткax oпиcaнными
вышe cпocoбaми нeльзя oпpeдeлить paccтoяниe дo звeзд, тaк кaк
диaмeтp зeмнoгo шapa cлишкoм мaл пo cpaвнeнию c paccтoяниями дo
ближaйшиx звeзд и, нaблюдaя c пpoтивoпoлoжныx кoнцoв eгo, нeльзя
зaмeтить paзличиe в нaпpaвлeнияx нa звeзды. Cлeдoвaтeлнo, нaдo
былo нaблюдaть звeздy c кoнцoв тaкoгo oтpeзкa пpямoи линии,
кoтopыи пo кpaинeй мepe в тыcячи paз пo длинe пpeвышaeт диaмeтp
зeмнoгo шapa. Гдe жe acтpoнoмы мoгли взять тaкoй oтpeзoк прямoй
линии, кoтopый нa зeмнoм шape никaк нe yмecтитcя? Oкaзывaeтcя,
тaкoй oтpeзoк в пpиpoдe ecть - этo диaмeтp зeмнoй opбиты. Чтoбы
пpoexaть вдoль диaмeтpa зeмнoй opбиты, кoтopый paвeн 300 млн. км, нa
кypьepcкoм пoeздe, идyщeм co cкopocтью 100 км/ч, пpишлocь бы
зaтpaтить бoлee 340 лeт! Ho зa пoлгoдa caм зeмнoй шap пepeнocи нac
нa дpyгyю cтopoнy Coлнцa, нa пpoтивoпoлoжнyю тoчкy диaмeтpa cвoeй
opбиты. Лишь нaблюдaя тaким пyтeм, мoжнo зaмeтить н тoжнo мaлoe
paзличиe в нaпpaвлeнияx, пo кoтopым видны ближaишиe звeзды.
Пpaвдa, нaблюдeния пpи этoм пpиxoдитcя пpoизвoдит  нe
oднoвpeмeннo, a в мoмeнты, oтдaлeнныe дpyг oт дpyгa пpoмeжyтком в
пoлгoдa. Зa этo вpeмя изyчaeмaя звeздa пepeмecтитcя в пpocтpaнcтвe
нa oгpoмнoe paccтoяниe вcлeдcтвиe cвoeгo движeния. Hо этo
paccтoяниe ничтoжнo мaлo в cpaвнeнии c paccтoяниeм oт нac дo звeзды,
и eгo мoжнo нe пpинимaть вo внимaниe. Toчнo тaк жe для apтиллepиcтa,
вычиcляющeгo мнoгoкилoмeтpoвoe paccтoяниe до пoзиции нeпpиятeля,
нe имeeт знaчeния пepeдвижeниe кoгo-нибyдь вo вpaжecкoм cтaнe нa
шaг впepeд или нaзaд. Eгo вычиcлeния бyдyт дocтaтoчнo тoчны бeз
yчeтa длины этoгo шaгa.
_
Oднaкo нaблюдeния дaжe c пpoтивoпoлoжныx кoнцoв диaмeтpa
зeмнoй opбиты дoлгoe вpeмя нe дaвaли нeoбxoдимыx peзyльтaтoв.
Cлишкoм мaлы yглы мeждy нaпpaвлeниями, и для иx измepeния
тpeбoвaлacь oгpoмнaя тoчнocть.

  Toлькo в 30-x гoдax XIX в. pyccкий yчeный B. Я. Cтpyвe впepвыe
oпpeдeлил paccтoяниe дo звeзды Beгa (caмaя яpкaя звeздa из
coзвeздия Лиpы) и тeм caмым пoлoжил нaчaлo тoчнoмy oпpeдeлeнию
звeздныx paccтoяний. Bcкope были oпpeдeлeны paccтoяния дo цeлoгo
pядa звeзд. _ 
_ 
Oкaзaлoc , чтo д жe ближaйшиe к Зeмлe звeзды в тыcячи paз
дaльшe caмoи дaлeкoи плaнeты -Плyтoнa. Taкиe paccтoяния выpaжaть в
килoмeтpax нeyдoбнo. Пoэтoмy иx выpaжaют в eдиницax вpeмeни,
кoтopoe нyжнo cвeтy, чтoбы пpoйти эти paccтoяния. Cвeт движeтcя
oчeнь быcтpo и зa 1 c pacпpocтpaняeтcя нa 300 тыc. км. Кoгдa cвepкaeт
мoлния, тo cвeт ee дoxoдит дo нac зa ничтoжнo мaлyю дoлю ceкyнды.
Oт Лyны дo Зeмли cвeт идeт 1 1/4 c, oт Coлнцa - 8 мин, oт caмoй дaлeкoй                                     плaнeты -Плyтoнa - oкoлo 5 ч, a oт ближaйшeй звeзды -бoлee 4 лeт!
Кypьepcкий пoeзд, идя бeз ocтaнoвки co cкopocтью 100 км/ч, дoбpaлcя
бы дo ближaйшeй звeзды, нaзывaeмoй aльфoй Цeнтaвpa, тoлькo чepeз
46 млн. лeт; зa 3-4 млн. лeт дo нee дoлeтeл бы coвpeмeнный caмoлeт. A
вeдь aльфa Цeнтaвpa -caмaя близкaя к нaм звeздa! Paccтoяниe oт
Зeмли дo нee ничтoжнo мaлo пo cpaвнeнию c paccтoяниeм дo дaлeкиx
звeзд Mлeчнoгo Пyти.
Oпиcaнный cпocoб oпpeдeлeния paccтoяний дo звeзд пpимeним
тoлькo для cpaвнитeльнo близкиx к Coлнeчнoй cиcтeмe звeзде.Для
звeзд бoлee дaлeкиx oн нe гoдитcя - cлишкoм мaл диaмeтp зeмнoи
opбиты пo cpaвнeнию c paccтoяниями в тыcячи и бoлee cвeтoвыx лeт.
Acтpoнoмы имeют тeпepь в cвoeм pacпopяжeнии дpyгиe мeтoды
oпpeдeлeния paccтoяний дo oчeнь дaлeкиx звeзд.
Измepeния paccтoяний дo звeзд oкoнчaтeльнo дoкaзaли, чтo вce
звeзды нaxoдятcя oт нac нa paзныx paccтoянияx и вoвce нe
pacпoлoжeны нa пoвepxнocти кpyглoгo кyпoлa, кaким нaм кaжeтcя
звeзднoe нoчнoe нeбo. Oнo нaм кaжeтcя кyпoлoм, oпpoкинyтым нaд
Зeмлeй, или cфepoй, oкpyжaющeй co вcex cтopoн нaшy плaнeтy, толькo
пoтoмy, чтo нeвoopyжeнныи глaз нe вocпpинимaeт paзличия в
paccтoянияx дo paзныx звeзд.
_
Ecли бы кaкaя-нибyдь плaнeтa, дaжe нaмнoгo бoльшaя, чeм Юпитep,
нaxoдилacь oт Зeмли нa paccтoянии ближaйшeй звeзды, тo для нac oнa
былa бы coвepшeннo нeвидимa. Ha тaкoм oгpoмнoм paccтoянии Coлнцe
ocвeщaлo бы ee cлишкoм cлaбo, дa и нa oбpaтнoм пyти к нaм
oтpaжeнный eю cвeт ocлaбeвaл бы cлишкoм cильнo. Звeзды жe cвeтят
coбcтвeнным, чpeзвычaйнo яpким cвeтoм, т. e. являютcя
caмocвeтящимиcя coлнцaми. Taким oбpaзoм, мы мoжeм paздeлить
Bceлeннyю нa Солнечную систему (ближaйшиe к нaм oкpecтнocти) и
бесконечный мир , лeжaщий зa ee пpeдeлaми. Этoт миp cocтoит из -
бecчиcлeннoгo кoличecтвa звeзд, пoдoбныx нaшeмy Coлнцy.

Периодические колебания воды в океанах и морях называются приливами и отливами. Заметнее всего приливы и отливы у берегов океанов или открытых морей. В течение суток, точнее 24 ч 50 мин, уровень воды у берегов дважды повышается и дважды понижается.
                                           

                                                                     Схема прилива.

 Повышение уровня воды происходит постепенно, и сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Оно длится в среднем около б ч 12,5 мин, после чего начинается понижение. Понижение уровня воды продолжается в среднем также б ч 12)5 мин. Один из двух приливов в течение суток в данной местности наступает вскоре после того, как Луна достигает самого высокого положения на небе - верхней кульминации. Основываясь на этом и на совпадении удвоенного периода приливов (24 ч 50 мин) с периодом видимого обращения Луны вокруг Земли, еще в древние времена люди связывали приливы и отливы с Луной. И действительно, основная причина приливов, как впервые указал Ньютон, - это притяжение Земли Луной, точнее говоря) разность между притяжением Луной всей Земли в целом, с одной стороны, и водной оболочки ее - с другой.

В общих чертах теория Ньютона объясняет приливы и отливы так. Притяжение Зенли Луной складывается из притяжения Луной отдельных частиц Земли, Частицы, которые находятся в данный момент ближе к Луне, притягиваются ею сильнее, а более далекие - слабее. Если бы Земля была абсолютно твердой, то это различие в силе притяжения не играло бы никакой роли. Но Земля не абсолютно твердое тело. Кроме того, океаны и норя занимают 71% ее поверхности. Поэтому разное притяжение частиц, находящихся вблизи поверхности Земли и вблизи ее центра (эту разность называют приливообразующей силой), смещает частицы друг относительно друга, и Земля, прежде всего ее водная оболочка, деформируется.

                                  Для наблюдателя в А Луна кульминирует. Гребни приливной волны                                                                                       находятся в это время на линии АВ.

 Частицы воды, наиболее близкие к Луне в данный момент (на верхнем рисунке вблизи точки А), притягиваются Луной сильнее, а частицы, наиболее далекие от нее (вблизи точки В), - слабее, чен частицы, находящиеся в центре Земли. Поэтому частицы воды вблизи точки А смещаются по направлению к Луне больше, а частицы вблизи точки В -меньше, чем частицы в центре Земли, и водная оболочка нашей планеты вытягивается в направлении Луны.

Таким образом, на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной ее стороне (вблизи точек А и В) вода поднимается и образуются приливные выступы. Вблизи же точек С и О уровень воды снижается - здесь наступает отлив.

Приливные выступы вблизи А и В стремятся сохранить по отношению к Луне одно и то же положение, И если бы Земля не вращалась, а Луна была неподвижной по отношению к Земле, то Земля вместе со своей водной оболочкой всегда сохраняла бы одну и ту же форму, вытянутую по направлению к Луне, и никаких приливов и отливов не было бы. Однако Земля вращается, и земному наблюдателю представляется, что Луна за сутки делает полный оборот вокруг Земли. Поэтому приливные выступы следуют за Луной и перемещаются по поверхности океанов и морей. Образуются две приливные волны в противоположных точках земного шара. Приливная волна движется в океанах и морях с запада на восток навстречу направлению вращения Земли со скоростью около 1800 км/ч. Над каждым пунктом в океане приливная волна проходит дважды в сутки.

                                        

                                     Морские ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ ВЫЗЫВАЮТСЯ притяжением
                                                  ЛУНЫ И Солнца. Во время прилива море затопляет
                                                берег, а во время отлива отступает и снова обнажает его.

Б открытом океане уровень воды при прохождении приливной ВОЛНЫ поднимается незначительно, в среднен на несколько десятков сантиметров, и, естественно, это остается незаметным, например, для плывущих на корабле людей. Но у берегов даже такой подъем уровня воды заметен. Кроме того, у берегов, особенно в узких заливах или бухтах, уровень воды поднимается гораздо выше, чем в открытом океане, так как берег материка препятствует движению приливной волны и вода здесь накапливается в течение всего времени между отливом и приливом. Поэтому около берегов приливы (точнее говоря, разность между уровнями воды при приливе и отливе) достигают в среднем 4-5 м. Самый большой прилив - около 18 м - наблюдается в одной из бухт на побережье Канады. В СССР наибольшие приливы - около 13 м - в Гижигинской и Пенжинской губах Охотского моря.

Бо внутренних морях, например в Балтийском и Черном, приливы и отливы почти незаметны. дело в том, что в такие моря за время от отлива до прилива не успевают проникнуть сколько-нибудь значительные массы воды, перемещающиеся с океанской приливной волной. Правда, в каждом закрытом море или даже озере возникают самостоятельные приливные волны. Но чем меньше море или озеро, тем меньше воды перемещается в нем от одного берега к другому и тем меньше приливы и отливы. Например, в Средиземном море приливы достигают 1-2 м, а в Черном - 10 см.

Такова в общих чертах картина приливов и отливов. При более детальном их изучении наблюдаются очень интересные и сложные явления. Момент полной воды в данной местности не совпадает с кульминацией Луны, а всегда запаздывает. Трение воды о дно океанов и внутреннее трение воды несколько задерживают движение приливной волны, она не поспевает за Луной и достигает данного пункта в океане лишь через некоторый промежуток времени после кульминации Луны. Поэтому прямая линия, проведенная через приливные выступы на противоположных сторонах земного шара, проходит восточнее направления из центра Земли на Луну (см. рис. на стр. 36). Величина запаздывания приливов в данной местности по сравнению с моментом кульминации Луны называется прикладным часом. В разных местностях свой прикладной час. Он зависит от особенностей рельефа дна и берегов. Например, в Остенде (Бельгия) прикладной час равен в среднем 25 мин, в Гибралтаре - 1 ч 47 мин в Бресте (Франция) - З ч 46 мин, в некоторых заливах Белого моря - 5 ч и
т. д.

                                                

         
                                              B 1968 г. в CCCP вcтyпилa в cтpoй oпытнaя ПЭC в Киcлoй
                                                     гyбe близ Mypмaнcкa мoщнocтью 800 кBт.

 _ 
B oднoи и тoи жe мecтнocти выcoтa пpиливoв кaждыи дeнь мeняeтcя,
тaк кaк paccтoяниe oт Лyны дo Зeмли и выcoтa Лyны нaд гopизoнтoм в
дaннoй мecтнocти в мoмeнт кyльминaции вce вpeмя измeняютcя. Пoэтoмy
нeпocтoяннa и вeличинa пpиливooб-paзyющeй cилы. Фopмyлa
пpиливooбpaзyющeи cилы, дeиcтвyющeи нa eдиницy мaccы _ нa
-
пoвepxнocти Зeмли в мoмeнт кyльминaции Лyны:

гдe F - пocтoяннaя тягoтeния, M мacca Лyны, R paдиyc Зeмли, r -
paccтoяниe oт Лyны дo Зeмли, h выcoтa Лyны нaд гopизoнтoм в мoмeнт
кyльминaции. _
_
B тeчeниe мecяцa paccтoяниe oт Лyны дo Зeмли измe eтcя
пpиблизитeльнo oт r =356 тыc. км дo r=406 тыc. км, a
пpиливooбpaзyющaя cилa измeняeтcя пpимepнo в 1,4 paзa. Bыcoтa Лyны
нaд гopизoнтoм в мoмeнт кyльминaции измeняeтcя зa мecяц в cpeднeм
нa 47o, пpичeм aмплитyдa измeнeний кoлeблeтcя c пepиoдoм oкoлo 19
лeт oт 37 дo 57o; этo пpивoдит к мecячным кoлeбaниям выcoты
пpиливoв и oтливoв и к кoлeбaниям c пepиoдoм oкoлo 19 лeт.
 _ 

Зaмeтнoe пpиливнoe дeйcтвиe oкaзывaeт нa Зeмлю и Coлнцe. Xoтя
Coлнцe нaxoдитcя oт Зeмли знaчитeльнo дaльшe, чeм Лyнa (в cpeднeм в
389 paз), нo eгo мacca бoльшe мaccы Лyны в 27 млн. paз, пoэт_y и
влияниe Coлнцa нa coздaниe пpиливoв и oтливoв тaкжe вeликo.
_ 
Bo вpeмя нoвoлyния и пoлнoлyния пpиливныe cилы Coлнцa и.Лyны
дeиcтвyют coвмecтнo и пoлyчaютcя oчeнь выcoкиe, или  сигизные
пpиливы, a вo вpeмя пepвoи и тpeтьeи чeтвepтeи Лyны пpиливныe cилы
двyx тeл дeиcтвyют в пpoтивoпoлoжныx нaпpaвлeнияx и пoлyчaютcя
низкиe, или квадратурные пpиливы. Cизигииныe пpиливы пpимeнo в
2,7 paзa вышe квaдpaтypныx. _
_ 
Кpoмe yкaзaнныx ocнoвныx пpичин кoлeбaний выcoты пpиливoв и
oтливoв cyщecтвyют и бoлee мeлкиe. Oни cвязaны глaвным oбpaзoм c
ocoбeннocтями движeния Лyны вoкpyг Зeмли и Зeмли вoкpyг Coлнцa.
Teopeтичecки пpиливнoe дeйcтвиe oкaзывaют тaкжe и плaнeты, нo oнo
cлишкoм мaлo, чтoбы eгo мoжнo былo oбнapyжить.
Пoд дeйcтвиeм пpиливooбpaзyющиx cил дeфopмиpyeтcя нe тoлькo
вoднaя oбoлoчкa, o и вce твepдoe тeлo Зeмли. Haблюдaя пpиливныe
вoлны нa твepдoи пoвepxнocти Зeмли, yчeныe cдeлaли вывoд oб                                                yпpyгocти вeщecтвa Зeмли, нaпoминaющeи cвoиcтвa cтaльнoгo шapa.
Пpиливooбpaзyющиe cилы дeфopмиpyют вoздyшнyю oбoлoчкy Зeмли.
Этo вызывaeт пepиoдичecкиe кoлeбaния aтмocфepнoгo дaвлeния и
измeнeния cвoйcтв paзличныx cлoeв aтмocфepы.
Пpиливы и oтливы пepeмeщaют бoльшиe мaccы вoды, и люди дaвнo
cтaли зaдyмывaтьcя нaд тeм, кaк зacтaвить эти мaccы вoды вpaщaть
кoлeca тypбин, выpaбaтывaющиx элeктpoэнepгию. B пocлeдниe гoды
вoпpoc этoт yжe пpaктичecки peшeн, и в ближaйшeм бyдyщeм чeлoвeк
cтaнeт шиpoкo иcпoльзoвaть энepгию пpиливoв и oтливoв. 

Пpинцип paбoты пpиливнoй элeктpocтaнции (ПЭC) пpocтой.B
зaливe, гдe нaблюдaютcя бoлee или мeнee знaчитeльныe пpиливы и
oтливы, cтpoитcя плoтинa, oтдeляющaя чacть зaливa oт oкeaнa. Bo
вpeмя пpиливa или oтливa oбpaзyeтcя paзнocть ypoвнeй вoды eждy
oкeaнoм и oтдeлeннoи чacтью зaливa. Boдa пo кaнaлy ycтpeм eтcя
cквoзь плoтинy cвepxy вниз и пpивoдит в движeниe ycтaнoвлeнныe тaм
тypбины. Ha ПЭC иcпoльзyютcя peвepcивныe тypбины. Oни вpaщaютcя
тo в oднy (вo вpeмя пpиливa), тo в дpyгyю (вo вpeмя oтливa) cтopoнy.
Пpиливныe элeктpocтaнции пpoeктиpyютcя вo мнoгиx cтpaнax миpa.
B 1967 г. вo Фpaнции пyщeнa в экcплyaтaцию ПЭC в ycтьe peки Paнc.
Ee pacчeтнaя мoщнocть 240000 кBт. B 1968 г. в CCCP в Киcлoй гyбe
близ Mypмaнcкa вcтyпилa в cтpoй oпытнaя ПЭC мoщнocтью 800 кBт.

Мысль о том, что небесные тела и вообще все материальные тела взаимно притягиваются, возникла еще до Ньютона, На Земле это притяжение проявляется прежде всего в существовании силы тяжести. Под действием этой силы все тела, если их ничем не поддерживать, падают вниз, точнее к центру Земли.

Работы Копернмка, Кеплера, Галмлея показали) что Земля - обычное небесное тело, рядовая планета, движущаяся вместе с другими планетами вокруг Солнца. Значит, другие небесные тела могут обладать теми же свойствамм, что м Земля, т. е. м на них может существовать сила тяжести. Если материальные тела вблизи Земли стремятся к ее центру, то вблизи планет или Солнца они также будут стремиться к центрам этих тел. Так считали Коперник) Кеплер и другие ученые того времени Б одной из своих работ Кеплер писал: Тяжесть есть взаимная склонность между родственными телами... соединиться воедино... Б каком месте мы ни поместили бы Землю, тяжелые тела... будут двигаться к ней... Если бы в каком-нибудь месте мира находились два камня на близком расстоянии друг от друга... то эти камнм стремились бы соединиться друг с другом подобно двум магнитам...

Заслуга Ньютона состояла прежде всего в том, что он установил точную математическую зависимость сил прмтяженмя от массы тел м от расстояния между ними и доказал, что именно эти силы “управляют движением планет и спутников в нашей Солнечной системе.

Б начале ХУII в. Кеплер установил основные закономерности движения планет (см. ст. “От Коперника до Ньютона”). По первому м второму законам Кеплера каждая планета движется вокруг Солнца по эллипсу, а Солнце находится в одном из фокусов этого эллмпса, причем скорость движения планеты изменяется вдоль ее пути определенным образом (приближенно скорость движения планеты обратно пропорцмональна ее расстоянию до Солнца). Ньютон доказал, что такая картина движения планет должна наблюдаться в том случае, если Солнце притягивает планеты с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния до планеты.

Во времена Ньютона были известны четыре спутника Юпитера. Наблюдения показали, что их движение подчиняется третьему закону Кеплера, т. е. квадраты их периодов обращения относятся друг к другу как кубы их расстояний от центра Юпитера. “Ньютон установил, что так должно быть именно в том случае, если спутники притягиваются к Юпитеру с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния до центра планеты. Вокруг Земли движется ее спутник - Луна. Ньютон доказал, что движением Луны управляет та же земная сила тяжести, но уменьшенная пропорционально квадрату расстояния Луны до центра Земли. Он рассуждал следующим образом.

Падение тел на Землю происходит с ускорением около 9,8 м/с2, другими словами, сила притяжения Земли вызывает вблизи ее поверхности, т. е. на расстоянии около 6378 км от центра, ускорение 9,8 м/с2, Среднее расстояние Луны от Земли около 384 000 км. На таком расстоянии сила притяжения Землей уменьшится в (384 000)2:(6378) 2е,,Зб4о раз и ускорение будет равным 9,8/3640 0,0027 м/с2. Но именно таким центростремительным ускорением обладает Луна, движущаяся примерно по окружности вокруг Земли. Следовательно, Луна движется под действием силы земного притяжения.

На основании всего этого Ньютон заключил, что обращением всех планет вокруг Солнца, спутников Юпитера вокруг Юпитера, Луны вокруг Земли управляет сила, имеющая один и тот же характер. Это сила притяжения к центру того небесного тела, вокруг которого происходит движение, причем эта сила убывает пропорционально квадрату расстояния. Пропорциональная зависимость этой силы от массы вытекает из следующего соображения. Сила тяжести на Земле определяет вес тела, а вес увеличивается пропорционально массе тела. Следовательно, сила притяжения пропорциональна массе тел.

Вот таким путем Ньютон пришел к своему знаменитому закону, который был назван впоследствии законом асемирног тя го тени.’:
“Каждые две материальные частицы притягивают друг друга с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними”.

Математически этот закон выражается формулой

где F- сила взаимного притяжения, m1 и m2 -массы притягивающихся частиц, r - расстояние между ними. Коэффициент пропорциональности f в этой формуле одинаков для всех материальных частиц и называется постоянной тяготения.

Притяжение между большими материальными телами складывается из сил притяжения между частицами, из которых эти тела состоят. Если расстояние между телами очень велико по сравнению с их размерами, то эти тела притягивают друг друга практически так же, как и материальные частицы, Однако если рассмотреть, например, притяжение Землей какого-нибудь тела вблизи ее поверхности, то само понятие расстояния между Землей и этим телом становится неопределенным; можно говорить о расстоянии до ближайшей точки поверхности Земли, до центра Земли и т. д. Если мысленно разбить Землю на небольшие частицы с равными массами, то эти частицы будут притягивать данное тело с разными силами. Какому же закону будет подчиняться суммарное притяжение Земли) если каждая частица Земли притягивает с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния до нее? Б этом случае результат оказывается неожиданно простым. Еще Ньютон доказал, что шарообразные тела, какими являются Земля, планеты, Солнце, притягивают почти по такому же закону, что и материальные частицы, если расстояние измерять от их центров. Но если материальные тела имеют более сложную форму и структуру, закон сммаоного поитяжения гооаздо сложнее.

                                       

           
                                   Первый закон Кеплера: планеты движутся по зллипсу.

Закон всемирного тяготения предоставил новые возможности для изучения движения небесных тел. Стало возножным рассчитывать точные траектории небесных тел в пространстве на много лет вперед, восстанавливать траектории их движения в далеком прошлом. В настоящее время большое значение имеют расчеты движения искусственных спутников Земли, автоматических межпланетных станций и других искусственных небесных тел.
Действием сил притяжения объясняются многие наблюдаемые явления, например приливы и отливы на Земле (см. ст Приливы и отливы”). Из-за совместного действия сил притяжения между частицами, из которых состоит Земля, и сил инерции, появляющихся при вращении, Земля имеет не точно шарообразную форму, а сплюснута у полюсов.
Закон Ньютона относится ко всем материальным телам. Следовательно, на Земле эти тела должны притягиваться не только Землей, подчиняясь силе тяжести) но также должны притягиваться между собой, Такое притяжение было действительно обнаружено. В ХVIII в. ученые одной французской экспедиции в Южной Америке заметили, что вблизи гор отвес отклоняется в сторону этих гор (см. рис.). Более точные измерения отклонений отвеса провел позднее в Шотландии английский ученый Маскелайн (1732-1811).
Один из лабораторных опытов по измерению силы притяжения состоит в следующем. На тонкой упругой нити подвешен горизонтально стержень с небольшими металлическими шариками массой т на концах (см. рис.). Если поднести к маленьким шарикам с разных сторон тяжелые свинцовые шары массой М, то маленькие шарики будут притягиваться к большим, весь стержень повернется и нить закрутится. По величине закручивания нити определяется действующая сила притяжения.


                                                    
                                             Отклонение отвеса под влиянием массы горы.

При таком опыте можно также, сравнивая силу притяжения с весом маленьких шариков, вычислить, во сколько раз Земля притягивает сильнее, чем большие шары, т. е. во сколько раз масса Земли больше массы больших шаров. Таким путем английский ученый Кавендиш (1731-1810) определил в 1798 г., что масса Земли равна приблизительно 6*10 в 21 т. Значение постоянной тяготения, найденное из этих и других опытов по непосредственному измерению сил притяжения, равно 6,673-10 в -11Н*м в 2/кг в 2.

Зная постоянную тяготения, мы можем вычислить силу притяжения между теми или иными телами, Например, два шара массой по 1 кг притягивают друг друга на расстоянии 10 см с силой около 7 мкН. Такая сила, конечно, мала и в повседневной жизни незаметна Однако между крупными небесными телами действуют колоссальные силы притяжения, величину которых трудно даже представить. Например, Земля притягивает Луну с силой около 2 * 10 в 23Н.
                                             

                                            Определение СИЛЫ притяжения между телами.

Сила тяготения обладает очень интересными, необычными свойствами. для нее не существует никаких преград. Она действует между телами, разделенными безвоздушным пространством и находящимися как угодно далеко друг от друга Тяготение не поглощается межзвездной средой, не ослабевает, когда на его пути встречаются какие-либо тела. Например, в моменты лунных затмений между Солнцем и Луной находится Земля, которая могла бы преградить путь силе тяготения между Солнцем и Луной так же, как лучам света. Это повлияло бы на движение Луны. Однако такое влияние не обнаруживается.
Существование этой удивительной всепроницающей силы, действующей на любом расстоянии, находит объяснение в общей теории относительности, созданной великим ученым нашего века Альбертом Эйнштейном (1879-1955).

Во всех странах почти полтора тысячелетия владело умами людей ложное учение Птолемея, который считал, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной. Последователи Птолемея придумывали все новые усложнения, чтобы согласовать его теорию движения планет вокруг Земли с наблюдаемым в действительности. Но от этого система Птолемея становилась все более надуманной и искусственной.

Задолго до Птолемея греческий ученый Аристарх Самосский утверждал, что Земля движется вокруг Солнца. Позже, в средние века, передовые ученые разделяли точку зрения Аристарха о строении мира и отвергали ложное учение Птолемея. Незадолго до Коперника итальянскме ученые Николай Кузанский и Леонардо да Винчи допускали, что Земля движется) что она вовсе не находится в центре Вселенной и не занимает в ней исключительного положения.

Почему же, несмотря на это, смстема Птолемея продолжала господствовать? Потому) что она поддерживалась церковной властью, которая подавляла свободную мысль, мешала развитию науки. Кроме того, ученые, отвергавшие учение Птолемея и высказывавшие правильные взгляды ма устройство Вселенной, не могли еще их убедительно обосновать.

Это удалось сделать только Николаю Копернику. После 30 лет упорнейшего труда, долгих размышлений и сложных математических расчетов он доказал, что Земля - только одна из планет, а все планеты обращаются вокруг Солнца.

Коперник родился в 1473 г. в польском городе Торуни. Он рано лишился родителей. Его воспитал дядя Лукаш Ваченроде - выдающийся общественно-политический деятель того времени. Жажда знаний владела Коперником с детства. Сначала он учился у себя на родине. Потом продолжал образование в итальянских университетах. Конечно, астрономия там излагалась по Птолемею, но Коперник тщательно изучал и все сохранившиеся труды великих математиков и астрономов древности. У него уже тогда возникли мысли О правоте догадок Аристарха, о ложмости системы Птолемея. Но ме одной астромомией занимался Копермик. Он изучал философию, право, медицину и вернулся на родину всесторонне образоваммым для своего времеми человеком.

По возвращении мз Италии Копермик поселился в Вармии - сначала в г. Лидцбарке, потом в Фромборке. деятельмость его была разнообразна. Ом принимал активное участие в управлении областью:
ведал ее финансовыми, хозяйственными и другими делами. В то же время Коперник неустанно размышлял над устройством Солнечной системы и постепенно поишел к своему великому открытию.
                                                  
 Что же заключает в себе книга Коперника “О вращении небесных сфер” и почену она нанесла такой сокрушительный удар по системе Птолемея? Б этой книге Коперник утверждал, что Земля и другие планеты - спутники Солнца. Он показал, что именно движением Земли вокруг Солнца и ее суточным вращением вокруг своей оси объясняется видимое перемещение Солнца среди звезд, странное, петлеобразное движение планет и видимое суточное вращение небесного свода.

Гениально просто Коперник объяснил, что мы воспринимаем движение далеких небесных тел так же, как м перемещение различных предметов на Земле, когда сами находимся в движении.

Мы скользим в лодке по спокойно текущей реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега “плывут” в обратном направлении. Точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли. А на самом деле Земля со всем, что на ней находится, движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите, И точно так же, когда Земля в своем круговом движении вокруг Солнца обгоняет другую планету или отстает от нее, нам кажется, что планета движется то назад, то вперед, описывая петлю на небе, хотя в действительности планеты движутся вокруг Солнца, не делая никаких петель. Коперник, как и древнегреческие ученые, ошибочно полагал, что орбиты, по которым движутся планеты, могут быть только круговыми. Спустя три четверти века немецкий астроном Иоганн Кеплер доказал, что орбиты всех планет представляют собой продолговатые кривые - эллипсы.

Звезды Коперник считал неподвижными. Сторонники Птолемея, настаивая на неподвижности Земли, утверждали, что если бы Земля двигалась в пространстве, то при наблюдении неба в течение года наблюдались бы небольшие периодические смещения звезд. Но таких смещений звезд не замечал тогда ни один астроном. Именно в этом сторонники учения Птолемея хотели видеть доказательство неподвижности Земли. Однако Коперник утверждал, что звезды находятся от нас на невообразимо огромных расстояниях. Поэтому ничтожные смещения их не могли быть замечены. действительно, расстояния от нас до ближайших звезд оказались настолько большими, что еще спустя три века после Коперника они не поддавались точному определению. Только в 1837 г. русский астроном Басилий Яковлевич Струве положил начало точному определению расстояний до звезд.

Понятно, какое потрясающее впечатление должна была произвести книга, в которой Коперник объяснял мир, не считаясь с религией и даже отвергая всякий авторитет церкви в делах науки. деятели церкви не сразу поняли, какой удар по религии наносит научный труд Коперника, в котором ом низвел Землю до положения одной из планет. Некоторое время книга свободно распространялась среди ученых. Прошло немного лет, и революционное значение великой книги проявилось в полной мере. Выдвинулись другие крупные ученые - продолжатели дела Коперника. Они развили и распространили идею бесконечности Вселемной, в которой Земля как бы песчинка, а миров - бесчисленное множество. С этого времени церковь начала ожесточенное преследование сторонников учения Коперника.

Новое учение о Солнечной системе - гелиоцентрическое (погречески “гелиоцентическое")-утверждалось в жесточайшей борьбе со злейшим врагом науки - религией. Учение Коперника подрывало самые основы религиозного мировоззрения и открывало широкий путь к материалистическому, подлинно научному познанию явлений природы.

Во второй половине ХУI в, учение Коперника нашло своих сторонников среди передовых ученых разных стран. Выдвинулись и такие ученые, которые не только пропагандировали учение Коперника, но углубляли и расширяли его.

Коперник полагал, что Вселенная ограничена сферой
неподвижных звезд, которые расположены на невообразимо огромных, но все-таки конечных расстояниях от нас и от Солнца. В учении Коперника утверждалась огромность Вселенной, но не бесконечность ее. Особенно смело развил и углубил идею бесконечности Вселенной великий итальянский мыслитель джордано Бруно (1548-1600).

Вруно родился на юге Италии. В юности его отдали монастырь, где ему предстояло стать верным слугой церкви. Но свободолюбивый юноша не мог мириться с монастырскими порядками. Им владели жажда знаний и желание передавать их людям. Вруно познакомился с учением Коперника и стал ревностным сторонником этого учения, чем вызвал к себе ненависть монастырского начальства.; Оставив монастырь, Бруно уехал из Италии. К этому” времени он был уже сложившимся мыслителем и в своих взглядах на строение Вселенной шел дальше Коперника/

Долгие годы Бруно провел в разных странах Западной Европы. Преследования церкви заставляли его переезжать из Швейцарии во Францию, потон в Англию и Гернанию. Везде он развивал кипучую деятельность: читал лекции, издавал свои книги, выступал на публичных диспутах против сторонников системы мира Птолемея. Бруно учил, что Вселенная бесконечна, что у нее не может быть никакого “центра, Огромное Солнце - всего только одна из звезд. Каждая звезда - такое же Солнце. Этих солнц бесчисленное множество, они окружены планетами, на которых может быть жизнь. Бруно высказал догадки, что и Солнце и звезды вращаются вокруг своих осей, а в Солнечной системе кроме известных уже планет существуют и другие, пока еще не открытые.

Свои гениальные догадки Бруно не мог подтвердить результатами наблюдений. Б его время не было телескопов, Однако нногие предвидения Бруно потон подтвердились наукой. Были открыты Уран, Нептун, Плутон - дальние планеты Солнечной системы. Было доказано, что Солнце - рядовая звезда в гигантской звездной системе Млечного Пути, а эта система - одна из бесчисленных во Бселенной. Что Солнце вращается вокруг своей оси, было установлено вскоре после смерти Бруно, а доказательство вращения звезд - одно из завоеваний науки ХХ в.

Б 1592 г. служителям римской церкви удалось при помощи обмана и предательства схватить Бруно. Более семи лет они продержали его в тюремньах застенках. Слишком велика была его слава, и церкви хотелось во что бы то ни стало заставить его отречься от своих взглядов. Бруно не сдался. Когда его приговорили к сожжению на костре, он произнес слова, оставшиеся в веках: “Сжечь не значит опровергнуть".

17 февраля (ст. ст.) 1600 г. джордано Бруно был сожжен на одной из площадей Рима. Ученый трагически погиб, но остались его бессмертные идеи. Бысказывая их, Бруно опережал свою эпоху на целые столетия, хотя наблюдения без телескопов и не могли подтвердить его правоту. Спустя десятилетие после гибели Бруно человечество получило в свое распоряжение телескопы, при помощи которых были сделаны открытия, подтвердившие и учение Коперника и некоторые предположения Бруно. Первые телескопы появились в самом начале ХУII в. Трудно точно сказать, кто был их изобретателем и кто первый начал наблюдения неба в телескоп. Но первые, притом выдающиеся, астрономические открытия при помощи телескопа сделал соотечественник Бруно -итальянский ученый Галилео Галилей (1564-
1642).

Имя Галилея было хорошо известно ученым еще при жизни Бруно! Галилей сделал важнейшие открытия в области физики и механики и нашел новые пути для развития этих наук. Б отличие от ученых - последователей Аристотеля, Галилей считал, что основой изучения природы являются наблюдения и опыт

. Астрономия также должна развиваться на основе наблюдений, только необходим совершенствовать их. Галилей сам строил зрительные трубы и использовал их для наблюдений неба. Какими крохотными были эти трубы по сравнению с мощными современными телескопами, которые могут увеличивать изображения в тысячи раз! Первая труба, с которой Галилей начал свом наблюдения, увеличивала в З раза.

Позднейшая, самая совершенная труба Галмлея увеличивала только в ЗО раз. И тем не менее при помощи этих самодельных инструментов Галилей сделал открытия, которые буквально потрясли его современников. Наблюдая Луну, Галмлей обнаружил, что на ней есть горы, долины и глубокие впадины, т. е. поверхность Луны по своему рельефу похожа на поверхность Земли. Галилей открыл четыре спутника Юпитера, обращающиеся вокруг планеты, а это означало, что не только Земля и Солнце могут быть центрами обращения небесных тел. Вместе с тем оказывалось, что в Солнечной системе • кроме уже известных небесных тел существуют и многие другие, видные только в телескоп. Наблюдая солнечные пятна. Галилей установил, что они перемещаются по поверхности Солнца всегда в одном направлении, и сделал правильный вывод: Солнце вращается вокруг своей оси. Так было доказано, что вращение присуще не только Земле, но м другим небесным телам. При наблюдениях в телескоп обнаружилось огромное количество звезд, не видимых невооруженным глазом. Сплошное сияние Млечного Пути оказалось гигантским скоплением звезд.

Все эти открытия Галилея, опубликованные им в книге “Звездный вестник, получившей широкое распространение, подтверждали учение Коперника и догадки Бруно. Поэтому они вызвали особенно бешеную злобу со стороны церкви: теперь уже не умозрения, а прямое наблюдение неба опровергало учение церкви о Земле как о центре Вселенной.

В 1616 г. римская церковь официально объявила учение Коперника безбожным, не совместимым с “истинной верой, и запретила всякую его пропаганду. Однако Галилей не прекратил борьбу за распространение учения Коперника и за популяризацию своих открытий. Много лет он работал над большой книгой диалог о двух главнейших системах мира) птолемеевой и коперниковой’, где убедительно доказывал правильность учения Коперника и полную несостоятельность учения Птолемея. Эту книгу Галилей с большим трудом издал в 1632 г.
                                                
Римская церковь привлекла Галилея за книгу к суду инквизиции. Суд над Галилеем - одна из позорнейших страниц в многовековой борьбе религии против науки. Галилея силой заставили отречься от учения о движении и вращении Земли, Вплоть до самой смерти он жил под надзором инквизиции, но открытия его были уже известны всему миру. По мере своих сил Галилей продолжал заниматься наукой, главным образом механикой. В Италии его книги даже не могли печататься, но их издавали в других странах, куда не простиралась власть католической церкви.

Одновременно с Галилеем выдающиеся открытия в области строения Солнечной системы и движения тел в ней сделал немецкий ученый Йоганн Кеплер (1571-1630). Учение Коперника требовало математического уточнения. Вскоре после смерти Коперника астрономы составили на основе его системы мира новые таблицы движения планет. И хотя эти таблицы лучше согласовывались с наблюдениями, чем прежние таблицы, составлявшиеся еще по Птолемею, в них потом обнаружились расхождения с данными наблюдений. Необходимо было глубже исследовать и уточнить законы движения планет. Именно эту задачу и решил Кеплер.

Кеплер жил в неспокойное время, когда значительная часть Центральной Европы была раздроблена на множество мелких государств, а религиозные войны > между католиками и протестантами препятствовали развитию науки и просвещения. Поступив в Тюбингенский университет, Кеплер с увлечением занимался математикой и астрономией. Преподававшмй эти науки профессор Местлин (1550-1631), вынужденный в аудитории излагать астрономию по Птолемею, был последователем учения Коперника и дома знакомил с этим учением своих слушателей. Кеплер вскоре стал последователем Коперника, но, в отличие от Местлина, он не скрывал своих взглядов, а открыто пропагамдмровал их.
                                                        
Судьба Кеплера сложилась трагически. Преследуемый за свои взгляды богословани, как католическини, так и протестантскими, он вынужден был после окончания университета скитаться по разным городам и заниматься случайными работами. Но и тогда ученый неустанно размышлял над увлекшим его вопросом: какая геометрическая форма планетных орбит лучше объясняет особенности движения планет? Философы Древней Греции были убеждены, что окружность - это идеальная геометрическая форма и только по окружностям могут двигаться небесные тела. Даже в системе мира Копермика еще сохранилось это представлемие. Кеплер пришел к выводу, что оно ошибочно. Планетмые орбиты имеют ме круговую, а иную геометрическую форму. Но какую? В первые годы своей деятельности Кеплер еще не смог решить эту задачу. Но уже тогда он приобрел известмость как замечательный математик-вычислитель. Это обстоятельство сыграло большую роль в дальнейшей судьбе ученого.
                                                       
В 1600 г. в Прагу переехал датский астроном Тихо Браге (1546- 1601), Тихо Браге был выдающимся наблюдателем неба, но в вопросе о строении Вселенной придерживался отсталых взглядов и учения Коперника не признавал В Праге он решил продолжить свои наблюдения, а в качестве помощника для вычислений пригласил Кеплера. Совместная работа двух ученых продолжалась недолго. Вскоре Тихо Браге умер, и богатейшие материалы его наблюдений перешли к Кеплеру. Среди них особенное значение имели материалы долголетних наблюдений Марса. Изучая их) Кеплер сделал замечательное открытие: он установил, что Марс движется вокруг Солнца не по окружности, а по вытянутой кривой - зллипсу. Потом оказалось, что так движется вокруг Солнца не только Марс, но и. все планеты Солнечной системы; по эллипсу движется и Луна вокруг Земли. Продолжая свои исследования, Кеплер установил три закона движения тел в Солнечной системе.
                                                  
Первый закон Кеплера: планеты движутся по эллипсам. Солнце расположено не в центре эллипса, а в точке, находящейся на некотором расстоянии от центра и называемой фокусом эллипса. Но из этого следует, что расстояние планеты от Солнца не всегда одинаково, а поэтому и скорость движения планеты вокруг Солнца также не всегда одинакова: чем ближе к Солнцу находится планета, тем быстрее она движется, и, наоборот, чем дальше она от Солнца, тем ее движение медленнее. Эта особенность в движении планет составляет второй закон Кеплера. В третьем законе Кеплера устанавливается уже точная связь между расстояниями планет от Солнца и временами их обращения: оказывается, что квадраты времен обращений планет относятся между собой как кубы их средних расстояний от Солнца.

Книги Кеплера неоднократно запрещались и сжигались на кострах, а жизни его не раз угрожала опасность со стороны, церкви и ее приспешников. Итак, в начале ХУII в. развитию астрономии на основе учения Коперника мешало упорное сопротивление церкви. Однако условия для развития астрономии, как и - для развития науки вообще, во многих странах резко изменились, Астрономия становилась наукой, все более необходимой для географии и мореплаванмя, для определения точного времени и других нужд. В ряде государств Европы влияние церкви ослабло и учение Коперника получило всеобщее признание. Появились выдающиеся астрономы Успехи оптики давали возможность изготовлять телескопы гораздо более крупные и совершенные, чем те, которые были в распоряжении Галилея.

Важные открытия сделал польский астроном Ян Гевелий (1611- 1687). Свой талант ученого Гевелий совмещал с необычайными способностями в области практической оптики, механики, рисования. Он сам изготовлял себе телескопы и угломерные инструменты. В 1641 г. Гевелий построил в своем родном городе Гданьске великолепную обсерваторию. Особенное внимание Гевелий уделял изучению Луны. Он тщательно наблюдал и зарисовывал все детали обращенной к Земле стороны Луны и на основе этих наблюдений создал первый атлас Луны. Гевелий дал название горам, кратерам и долинам на Луне, многие из этих названий сохраняются и теперь. Этот лунный атлас он опубликовал в книге “Селенография (1647). Гевелий составил обзор всех комет, появлявшихся на исторической памяти человечества, ему же принадлежит и обширный звездный каталог, более точный, чем все предшедствующее.
                                                    
Выдающимся наблюдателем неба был джованни Доменико Кассм (1625-1712)-итальянский астроном, переехавший во Францию. Здесь с стал первым директором Парижской обсерватории, Кассини выяснм что Марс и Юпитер вращаются вокруг своих осей подобно Земле Солмцу, и открыл четыре спутника Сатурна.

В свое время Коперник довольно точно определил расстояние Солнца до планет) приняв за единицу измерения расстояние Земли Солнца. Но это расстояние в абсолютных числовых величинё оставалось неизвестным, хотя попытки вычислить его делали неоднократно. Только в 1672 г. Кассини и другой французски астроном - III. Рише провели наблюдения одновременно в Париже Южной Америке и определили, что Земля отстоит от Солнца на 140 мл км (на самом деле от Земли до Солнца 149,6 млн. км). Таким образоi стали известны, хотя и не совсем точно, размеры Солнечной системы, которой самой далекой планетой оставался Сатурн.

Наблюдения привели многих астрономов уже во второй полови ХУII в. к выводу, что не существует никакой сферы звезд, что звезд находятся на самых различных расстояниях от Земли, а пространств заполненное звездами, безмерно огромно и скорее всего бесконечн При этом предполагалось, что самые яркие звезды являются и самы близкими, Однако попытки определить хотя бы приближен расстояния даже до самых ярких звезд оставались безуспешными.Ясно было только, что даже ближайшие звезды находятся от Земли во много тысяч раз дальше чем Солнце.

                                        

Много сделал для астрономии выдающийся голландский физик Христиан Гюйгенс (1629-1695). Еще Галилей, наблюдая планеты, обнаружил какие-то странные “придатки” у диска Сатурна, но подробнее расснотреть их в свой телескоп он не сног. Гюйгенс установил, что Сатурн окружен необычным образованием в виде кольца, которого нет у других планет. Гюйгенс открыл также Титан - самый крупный из спутников Сатурна.

В конце своей жизни Гюйгенс написал книгу “Космотеорос’ (“Обозрение Вселенной”). В этом сочинении, изданном вскоре после его смерти, Гюйгенс изложил для широкого круга читателей достижения астрономии того времени. Он высказал убеждение, что Вселенная бесконечна, а планеты, обращающиеся вокруг бесчисленных звезд, обитаемы. Книга Гюйгенса вскоре была переведена на русский язык и в эпоху Петра I сыграла выдающуюся роль в распространении астрономических знаний в России. В своем великом труде Коперник объяснил, что Земля - одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Кеплер установил законы, по которым планеты совершают движение вокруг Солнца. Оставалось, однако, неизвестным, какая сила заставляет планеты совершать такие обращения, не падая на Солнце и не улетая от него. Понятно, что это относилось и к движению Луны: почему Луна обращается вокруг Земли, не улетая от нее и не падая на нее?
                                              
Ответить на этот вопрос пытались некоторые ученые второй ПОЛОВИНЫ ХУII в. Но их попытки обнаружить силу, управляющую движением небесных тел, не увенчались успехом. Сделал это великий английский ученый Исаак Ньютон спустя почти полтора столетия после выхода в свет труда Коперника и через три четверти века после Открытий Кеплера и Галилея. Многое изменилось за это время.

Развивавшийся уже в ряде стран, в ОсОбеннОсти в ГОЛландии И АНГЛИИ, капитализм предъявлял все большие требования к точным наукам и к технике. И церковь в этих странах, при всей своей враждебности к передовой науке, уже не могла препятствовать ее развитию. Ньютону и ученым его поколения не угрожала судьба Бруно, Галилея и Кеплера.
                                            
Ньютон родился в 1643 г. В детстве он не проявлял склонности к науке и даже не имел особых успехов в учении. Но в юности у него обнаружились необычайные математические способности. В 1661 -1665 гг. Ньютон учился в Кембриджском университете - одном из старейших и лучших университетов Англии. С 1669 по 1696 г. он был профессором математики в этом университете. В 1696 г. он переехал в Лондон и здесь занимал крупные общественные и государственные должности. Скончался Ньютон в 1727 г., ма 85-м году жизни, всемирно известным ученым.

Ньютон обогатил своими открытиями и математику, и физику, и астромомию. И прежде астромоммя не могла развиваться без математики. Теперь же развитие астрономии, наряду с развитием физики и техники, предъявляло особые требования к математике. Почти одновременно с немецким ученым Лейбницем м независимо от него Ньютон создал важнейшие разделы математики - дмфференциальное и интегральное исчисления, Во времена Коперника и Кеплера вершиной математических знаний являлась тригонометрия. Теперь была заложена математическая основа для изучения таких сложных особенностей движений небесных тел, которые были недоступны для элементарной математики.
                                                    
Ученый внес важнейший вклад и в физику. Он открыл сложный состав белого света. Путем наблюдения и опыта Ньютон выяснил, что белый солнечный луч - это как бы “смесь’ лучей многих цветов. Оказалось, что белый свет можно разложить на составляющие его цветные лучи, а потом вновь собрать их в единый луч белого света. Это открытие легло впоследствии в основу спектрального анализа, который оказал и продолжает оказывать неоценимые услуги астрономии. Изучая спектры далеких небесных тел, т. е. цветовой состав их лучей, можно узнать химический состав и физическую природу этих тел.

Ньютом построил отражательмый телескоп, или рефлектор. В нем, в отличие от трубы Галилея, лучи света от наблюдаемого небесного тела собираются при помощи зеркала, а не линзы. И в нашу эпоху телескопы-рефлекторы (теперь они имеют гигантские размеры) являются лучшими инструментами для наблюдения глубин Вселенной. Вообще Ньютон очень много сделал для развития оптики - важнейшего отдела физики, занимающегося изучением световых явлений. Однако самым замечательным из всех открытий Ньютона было открытие закона всемирного тяготения, управляющего движением небесных тел.
                                                
Он много лет размышлял над вопросом: почему Луна все .время обращается по своей орбите вокруг Земли, не падая на нее и не улетая от нее? Почему планеты, в том числе Земля, обращаются вокруг Солнца и также никуда не улетают? И пришел к выводу, что и в том и в другом случае действует одна и та же сила - взаимное притяжение тел, или тяготение. древние и средневековые ученые ошибочно полагали, что все тела стремятся к Земле как к самому тяжелому телу во Вселенной. Они не понимали, что сама Земля также притягивается другими телами; они не знали, что Земля не самое тяжелое тело, а только одна из планет, что масса ее ничтожна по сравнению не только с массой Солнца, но и с массой Юпитера или Сатурна. Теперь, в свете выводов Ньютона, оказывалось, что все тела притягивают друг друга, при этом сила притяжения тел подчиняется определенным количественным закономерностям, а именно: сила притяжения (тяготения) прямо пропорциональна массам притягивающих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
                                           
Ньютону не сразу удалось вывести количественные закономерности силы тяготения. Это потребовало от него ниогих лет упорных разнышлений и вычислений. Но когда все эти вычисления были произведены, стало понятно, что Луна удерживается на своей орбите силой земного притяжения, а планеты, в том числе и Землю, держит на их орбите могучая сила солнечного притяжения. И всегда тяготение действует так, как показал Ньютон, - в зависимости от массы тел и от расстояния между ними. Во всяком случае Ньютон установил закон тяготения для Солнечной системы. Тогда еще не было возможности выяснить, действует ли этот закон в глубинах мирового пространства, далеко за пределами Солнечной системы. Это стало возможно позднее, когда были открыты двойные звезды - системы из двух (а иногда из трех, четырех и более) звезд, обращающихся вокруг общего центра масс. Изучение движения звезд в таких системах позволило установить, что и в звездном мире действует закон тяготения, Поэтому закону дали наименование закона всемирного тяготения.
                                      
Младшим современником Ньютона был его соотечественник Эдмунд Галлей (1656-1742). Он обогатил астрономмю рядом выдающихся открытий. Еще совсем молодым ученым Галлей отправился на остров Св. Елены для наблюдения звезд. Это были первые систематические наблюдения звездного неба в Южном полушарии Земли. Позднее, изучая по летописям и другим историческим документам появления комет в прошлые века, Галлей обнаружил, что кометы, появлявшиеся в 1531, 1607 м 1682 гг., приближались к Солнцу и потом удалялись от него по одним и тем же путям. Галлей сделал вывод, что во всех этих случаях появлялась одна и та же комета и что она обращается вокруг Солнца, совершая полный оборот за 75-76 лет.

До этого считалось, что кометы приходят из далеких глубин мирового пространства и потом исчезают в нем. Б свете открытия Галлея стало ясно, что кометы - такие же члены Солнечной системы, спутники Солнца, как и планеты, В отношении кокеты Галлея (так стала называться комета, движение которой он изучал) открытие было подтверждено оче редным появлением ее в 1759 г., согласно предсказанию Таллея. для многих других комет открытие Галлея подтвердилось позднее.

В 1718 г. Галлей сделал важнейшее из своих открытий. Изучая звездные каталоги Гиппарха и Тихо Браге и сравнивая указанные в них положения на небе отдельных звезд с данными современных ему наблюдений, Галлей обнаружил, что положения этих звезд изменились, причем эти изменения нельзя было объяснить ошибками прежних наблюдений. Галлей пришел к единственно правильному выводу, что звезды не покоятся неподвижно в пространстве, а движутся в нем. Правда, Галлею удалось установить это движение только для трех звезд - Сириуса, Арктура и Проциона. Но потом оно было установлено и для других звезд, в том числе и для Солнца.

Таким образом, в ХУII - начале ХУIII в. уже были достигнуты выдающиеся успехи в астрономии. Было раскрыто строение Солнечной системы и открыты законы движения входящих в нее небесных тел. Стало несомненным, что Солнце - только одна из звезд в бесконечной звездной Вселенной. Но изучение звездного мира еще только начиналось.