# Физико-астрономическое обозрение солнечной системы

Дмитрий Матвеевич Перевощиков

## ФИЗИКО-АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОЗРѢНІЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ (*).


(*) Эта статья была доставлена намъ въ прошломъ году, но, по нѣкоторымъ обстоятельствамъ, не могла быть напечатала прежде нынѣшняго мѣсяца. Оговариваемся нарочно для того, чтобъ избавить глубоко-уважаемаго вами автора отъ незаслуженнаго упрека въ неупоминовеніи, можетъ-быть, о нѣкоторыхъ новыхъ открытіяхъ, которыя, безъ сомнѣнія, извѣстны ему, неутомимо слѣдящему за наукою, но которыя не могли войдти въ эту статью, потому-что не были признаны въ то время, когда писалась статья. Надѣемся получить въ скоромъ времени дополненіе къ этой статьѣ. Ред.


На русскомъ языкѣ есть хорошія и для внимательныхъ читателей доступныя астрономическія сочиненія, изъ которыхъ можно пріобрѣсть удовлетворительныя свѣдѣнія о видимомъ устройствѣ нашей солнечной системы, и также о неоконченныхъ еще изслѣдованіяхъ касательно ея положенія въ пространствѣ звѣзднаго неба; но этого мало. Изучая всякаго рода физическія явленія, стараются понять ихъ взаимныя отношенія, частныя изъ нихъ подчинить общимъ и, наконецъ, достигнуть до такого общаго, которое, какъ содержащее явно или скрытно всѣ частныя отношенія, называемъ обыкновенно закономъ. Къ той же цѣли надобно было стремиться и при сравненіи наблюденій надъ положеніемъ и движеніемъ частей солнечной системы: эта цѣль -- предѣлъ всѣхъ астрономическихъ изъисканій -- достигнута; высшая часть астрономіи -- астрономія физическая создана, и изъ многочисленныхъ ея предметовъ многіе доведены уже до полнаго совершенства; между-тѣмъ, мы не имѣемъ ни одного сочиненія, изъ котораго можно было бы узнать рѣшенія важнѣйшихъ вопросовъ о физическомъ состояніи солнечнаго міра, не погружаяясь въ пучину высшихъ исчисленій. Правда, такое изложеніе открытій въ физической астрономіи представляетъ многія затрудненія; однакожь, оно не невозможно. Въ этомъ-то дѣлѣ, мы рѣшились испытать паши слабыя силы. Можетъ-быть, опытъ нашъ весьма-неудаченъ; но ожидаемъ къ нему снисхожденія за любопытныя и важныя истины, съ которыхъ снятъ покровъ, сотканный изъ алгебраическихъ формулъ.

Физическая астрономія раздѣляется на двѣ части. Въ первой предлагаются свѣдѣнія о составѣ солнца и планетъ, объ ихъ видѣ и физическомъ состояніи ихъ поверхностей, зависящемъ отъ разстояній и положеній относительно солнца. Эта часть извѣстна въ школахъ подъ именемъ космографіи. Космографическія свѣдѣнія весьма-неполны, выведены только изъ аналогическихъ сужденій и по ипотезамъ, требуютъ не только частыхъ поправокъ, но съ усовершенствованіемъ способовъ наблюденій могутъ потерпѣть полную перемѣну: что нынѣ кажется вѣроятнымъ, то со-временемъ признается ложнымъ. Не смотря на то, въ предлагаемой статьѣ соберемъ все, что узнали астрономы о физическомъ состояніи солнца и планетъ послѣ вѣковыхъ трудовъ; притомъ постараемся объяснить, какимъ-образомъ пріобрѣтаются свѣдѣнія тамъ, гдѣ, по-видимому, препятствія непреодолимы, въ какой тѣсной связи находятся всѣ физическія науки, и что открытія возможны только для проницательности умовъ, способныхъ вполнѣ обнимать связь между явленіями.

Вторая часть физической астрономіи имѣетъ предметомъ изслѣдованія о физическихъ причинахъ образованія планетъ, ихъ движенія и взаимнаго ихъ дѣйствія. Вотъ здѣсь, не такъ, какъ въ первой части, нѣтъ ничего аналогическаго и предположительнаго; потому-что рѣшенія относящихся сюда вопросовъ требуютъ наблюденій, невыходящихъ изъ предѣловъ нашихъ средствъ; потому-что свойства самыхъ явленій,-- не смотря на ихъ многочисленность и на такое тѣсное между ними соединеніе, изъ котораго образуется цѣлое, подобное ткани изъ тончайшихъ нитей,-- позволяютъ раздѣлять ихъ логически, разсматривать каждое отдѣльно, и потомъ уже частныя знанія совокуплять въ одну стройную науку, которой части соединяются не насильственно, по естественно, и другъ другу не противорѣчатъ, но другъ друга объясняютъ, дополняютъ, и -- исправляютъ. Это высокое преимущество физической астрономіи предъ прочими науками физическими происходитъ отъ-того, что ея изъисканія обращены на количество вещества и на его движеніе: законы же движенія познаются умозрительно, и введши сюда условія о количествѣ вещества, можно уже путемъ обратнымъ опредѣлять это количество посредствомъ наблюденій: нужны только наблюденія точныя, о чемъ такъ много заботится практическая астрономія. Тѣ же самыя явленія и тѣмъ же самымъ путемъ приводятъ насъ къ познанію свойства силъ, управляющихъ движеніемъ небесныхъ тѣлъ: принявъ какую-нибудь ипотезу, посредствомъ вычисленій можемъ правильно назначать, какого рода должно произойдти движеніе; если окажется, что такое движеніе существуетъ въ природѣ со всѣми мельчайшими подробностями, то принятая ипотеза о силахъ превращается уже въ несомнѣнную ретину, въ законъ природы. Съ половины прошедшаго столѣтія, и физики начали руководствоваться методой астрономовъ, и мало-по-малу доводятъ свою науку до совершенства. Но ихъ усилія встрѣчаютъ болѣе препятствій, нежели труды астрономовъ, потому-что ихъ изъисканія обращены на качества вещества, которыя во многихъ случаяхъ упорно не подчиняются математическимъ вычисленіямъ; а можетъ-быть и самыя вычисленія не сдѣланы еще для того способными, или, можетъ-быть, надобно многое перемѣнить въ способахъ наблюденій. Впрочемъ, не наше дѣло распространяться объ этомъ предметѣ, требующемъ особеннаго разсужденія; мы упомянули объ немъ только для сравненія.

Объяснивъ такимъ-образомъ цѣль нашей статьи, приступаемъ къ изложенію.


1. Космографія.


Солнечная система состоитъ изъ центральнаго тѣла самосвѣтящагося и изъ двадцати-девяти планетъ, изъ которыхъ одиннадцать главныхъ повинуются непосредственно дѣйствію солнца; прочія же восьмнадцать подчинены еще дѣйствію главныхъ планетъ и обращаются около нихъ какъ спутники. До конца прошедшаго столѣтія, считалось только шесть главныхъ планетъ: Меркурій, Венера, Земля, Марсъ, Юпитеръ и Сатурнъ; потомъ (1781 г.) В. Гершель открылъ Урана или Георгіеву звѣзду; а Ніацци (1801 г.), Ольберсъ (1802 и 1807 г.) и Гардитъ (1804 г.) въ большомъ промежуткѣ отъ Марса до Юпитера нашли еще четыре планеты: Цереру, Палладу, Весту и Юнону. Эти четыре планеты открыты вмѣсто одной, которой существованіе считалось вѣроятнымъ на основаніи замѣчательной послѣдовательности между разстояніями планетъ отъ солнца: если разстояніе Земли пріймемъ за единицу, то въ разстояніяхъ Меркурія, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна будетъ содержаться 0.387, 0.723, 1.524, 5.203, 9.539 {Какъ здѣсь, такъ во всей статьѣ, цифры, поставляемыя по правую руку точки, выражаютъ десятичныя части единицы, т. е. десятыя, сотыя, и т. д. ея доли.}; потомъ, если разстоянія Земли раздѣлимъ на десять частей, или изобразимъ его чрезъ 10 = 4 + 2 X 2, то разстоянія Меркурія, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна можно будетъ приблизительно представить слѣдующимъ рядомъ;


4, 4 + 3 X 2о или 7, 4+3 Х 2 или 10, 4 + 3 Х 22 или 16...

4 + 3 X 24 или 52, 4 + 3 X 25 или 100.


Здѣсь видно, что послѣдовательность чиселъ прерывается между Марсомъ и Юпитеромъ, гдѣ не достаетъ числа 4 + 3 Х 23 или 28, которымъ весьма-близко выражается разстояніе Цереры, равное въ строгости 2,767. Этотъ законъ разстояній подтверждается и положеніемъ Урана, котораго разстояніе отъ солнца слѣдовало бы выразить чрезъ 4 + 3 X 2о или чрезъ 196: въ строгости же разстояніе Урала есть 19.183. Итакъ, можно было бы утверждать, что между Меркуріемъ и Ураномъ нельзя уже открыть новой планеты, еслибъ вмѣсто одной Цереры не были найдены Веста, Юнона и Паллада; но такое нарушеніе закона разстояній Ольберсъ объяснялъ остроумнымъ предположеніемъ, допустивъ, что четыре новыя и весьма-малыя планеты суть обломки одной большой, нѣкогда обращавшейся около солнца въ томъ мѣстѣ, гдѣ находится нынѣ Церера. Если ипотеза Ольберса не есть истина астрономическая, то по-крайней-мѣръ она не безъ основаній и не заключаетъ въ себѣ ничего противнаго обстоятельствамъ движенія упомянутыхъ планетъ; такъ-что по закону разстояній новое приращеніе солнечной системы возможно только за предѣлами Урана, или между Марсомъ и Юпитеромъ въ подтвержденіе ольберсовой ипотезы {По новѣйшимъ извѣстіямъ, замѣчаніе это, написанное въ августѣ 1845 года, начинаетъ оправдываться. Авт.

И оправдалось,-- прибавимъ мы отъ себя -- открытіемъ Леверрьё. Ред.}.

Шесть небесныхъ тѣлъ, освѣщаемыхъ солнцемъ и искони извѣстныхъ подъ именемъ планетъ или блуждающихъ звѣздъ, не могли не возбудить въ древнихъ наблюдателяхъ и живаго любопытства и желанія опредѣлить съ точностью свойства ихъ движеній. Рѣшеніе этого вопроса начали они строго-логически, потому-что раздѣлили его на слѣдующіе частные вопросы: по какому направленію движутся планеты? если это направленіе измѣняется, то отъ какихъ причинъ? въ какое время каждая планета совершаетъ свое обращеніе или полный кругъ на небѣ? какое положеніе каждаго планетнаго пути? какое тѣло солнечной системы находится въ центръ обращеніи планетъ? какую форму имѣютъ планетные пути?-- Также и наблюденія были производимы правильно и столь точно, сколько позволяли употребляемые въ то время астрономическіе снаряды: но изъ собранныхъ наблюденій, нѣкоторыми совсѣмъ не воспользовались, а изъ другихъ вывели заключенія ложныя,-- потому-что астрономы смотрѣли на небесныя явленія сквозь тусклыя стекла философскихъ предубѣжденій. Ни одинъ астрономъ не смѣлъ и подумать, что планеты обращаются не по кругамъ, и что цситральное тѣло ихъ обращеній не есть Земля, въ неподвижности которой никто не сомнѣвался. Отсюда произошло заблужденіе, переходившее отъ поколѣнія къ поколѣнію, не совсѣмъ побѣжденное даже безсмертнымъ Коперникомъ, и состоявшее въ смѣшеніи видимыхъ явленій съ истинными. Коперникъ, подвинувъ Землю, назначивъ ей истинное мѣсто въ солнечной системѣ и утвердивъ Солнце въ центрѣ планетныхъ обращеній, уничтожилъ путаницу птоломеевой астрономіи и научилъ, что для уразумѣнія небесныхъ явленій надобно переносить наблюденія на Солнце, съ котораго явленія эти представляются въ настоящемъ видѣ, безъ видимыхъ измѣненій, производимыхъ движеніемъ Земли, а съ ней движеніемъ наблюдателей. На основаніи этого великаго открытія, геніальный Кеплеръ, послѣ двадцатилѣтнихъ неутомимыхъ трудовъ, достигъ до полнаго рѣшенія вышеприведенныхъ вопросовъ, которые удовлетворяются слѣдующими отвѣтами:

1) Всѣ планеты около солца, а спутники около своихъ планетъ обращаются отъ запада къ востоку.

2) Видимыя измѣненія въ этомъ направленіи, извѣстныя въ астрономіи подъ именами стояній и отступленій, происходятъ отъ движенія Земли также около Солнца и также отъ запада къ востоку.

3) Планеты, обращаясь около Солнца, и спутники около своихъ планетъ, описываютъ не круги, но эллипсисы, впрочемъ, весьма-мало растянутые, или -- говоря языкомъ геометровъ -- имѣющіе весьма-малые эксцентрицитеты. Солнце находится не въ центрѣ каждаго эллипсиса, но въ одномъ изъ ихъ фокусовъ; такъ-что каждая планета, въ-продолженіе своего полнаго обращенія, бываетъ въ наибольшемъ (въ афиліѣ) и въ наименьшемъ (въ перихеліѣ) разстояніяхъ отъ Солнца: полусумма этихъ двухъ называется разстояніемъ среднимъ и равняется большой полуоси описываемаго эллипсиса.

4) Чѣмъ далѣе планета отъ Солнца, тѣмъ продолжительнѣе время ея обращенія. Притомъ, квадраты временъ обращеній каждыхъ двухъ планетъ пропорціональны кубамъ большихъ полуосей ихъ эллипсисовъ.

5) Прямыя линіи, проводимыя отъ Солнца къ планетѣ во время ея обращенія, или радіусы-векторы движутся за своей планетой, увеличиваясь или уменьшаясь, проходятъ по всей площади планетнаго эллипсиса и назначаютъ на немъ части этой площади, пропорціональныя соотвѣтствующимъ временамъ движенія.

6) Плоскость, въ которой находится эллипсисъ земнаго пути, есть эклиптика. Положенія плоскостей, по которымъ обращаются всѣ прочія планеты, опредѣляются углами, выражающими ихъ наклоненія къ эклиптикѣ, и линіями ихъ пересѣченія также съ эклиптикой или линіями узловъ. Всѣ плоскости путей старыхъ планетъ имѣютъ наклоненія незначительныя; изъ новыхъ же только Уранъ обращается почти по эклиптикѣ, а Церера, Паллада, Веста и Юнона удаляются отъ этой плоскости на значительныя разстоянія. Наклоненія и линіи узловъ всѣхъ планетъ перемѣняются, и потому ихъ величины и положенія означаются для какого-нибудь опредѣленнаго времени съ показаніемъ ихъ измѣненій.

7) Наконецъ, для совершеннаго опредѣленія движеній планетъ въ пространствѣ, надобно знать еще положеніе ихъ эллипсисовъ на плоскостяхъ ихъ путей, что удовлетворяется назначеніемъ мѣста или афелія или перихелія для даннаго временил потому-что обѣ эти точки не остаются неподвижными.

Таково устройство солнечной системы, опредѣленное съ возможной математической строгостью, безъ помощи аналогическихъ сужденій и безъ всякой ипотезы. Но не можно уже соблюдать той же строгости, какъ-скоро производятся наблюденія надъ Солнцемъ и планетами для пріобрѣтенія свѣдѣній объ ихъ физическихъ свойствахъ. Вотъ что узнано объ этомъ привлекательномъ предметѣ, на который новые наблюдатели обращаютъ мало вниманія, боясь терять время для труда, рѣдко вознаграждаемаго открытіями, неподлежащими сомнѣнію.

Земля. Послѣ многократныхъ путешествій около свѣ;та, нѣтъ надобности повторять птолемеевы доказательства круглоты Земли: ихъ можно найдти во всякой географіи; но Птоломей и другіе астрономы до теоріи Ньютона и до непосредственныхъ извѣстій Пикара принимали Землю за правильный шаръ, между-тѣмъ, какъ она сжата подъ полюсами, возвышена подъ экваторомъ и весьма-близко подходитъ къ тѣлу, образованному обращеніемъ эллипсиса около меньшой его оси и называемому въ геометріи эллипсоидомъ вращенія, такъ-что меньшая ось Земли находится между ея полюсами, а большая есть діаметръ экватора. Если отъ большой оси отнимемъ меньшую и остатокъ раздѣлимъ на большую ось, то получимъ дробь, которая выражаетъ сжатіе Земли. Во второмъ отдѣленіи нашей статьи, объяснимъ причины, по которымъ надобно принять, что вѣроятнѣйшее сжатіе Земли есть дробь 1/308. Съ этою дробью строжайшее вычисленіе даетъ, что

Большая полуось земли содержитъ 3271831.58 туаза.

Меньшая полуось -- -- 3261113.56 --

Длина четверти меридіана -- -- 5130966.66 --

Числа сіи, обременительныя для памяти, выразимъ въ другихъ мѣрахъ такимъ-образомъ: хотя десяти-мильйонная доля четверти дѣлимаго меридіана или метръ = 0.5130966 туаза или 443.315 линіи, однако, законный Французскій метръ принятъ въ 443.296 линіи, 1 миллиметръ = 0.44329 линіи = 0.00051307 туаза; русскій аршинъ содержитъ въ себѣ 711.19 миллиметра; слѣдовательно,

1 аршинъ = 0.36489 туазовъ,

1 сажень = 1.09467 --

1 верста = 547.33538 --

и считая географическую милю въ 6.95592 версты, найдемъ, что географическая миля = 3087.221 туазъ, или, наконецъ, 1 туазъ = 1000/3067224 географической мили.

Изъ этого отношенія между туазомъ и географической милей выходитъ, что

большая полуось земли = 859.375 географическихъ миль,

меньшая -- -- = 856.559 --

и эллиптическая поверхность Земли содержитъ въ себѣ 9260354 квадратныхъ географическихъ миль. Числа эти совершенно-точны и могутъ быть благонадежно приняты географіями. но какъ между полуосями Земли разность простирается только до 2 816 географическихъ миль, и географіи нѣтъ надобности въ астрономической строгости, то можно, почти безъ погрѣшности, считать Землю правильнымъ шаромъ. Въ такомъ случаѣ надобно рѣшить задачу: "найдти радіусъ шара, котораго объемъ равнялся бы объему земнаго эллипсоида". Для знающаго высшую геометрію, эта задача не представляетъ никакихъ трудностей, и тотчасъ находимъ, что искомый радіусъ содержитъ въ себѣ 858.435 географическихъ миль. Потомъ опредѣляемъ еще слѣдующія географическія величины:

Длина экватора = 5393.71 геогр. мил.

Длина одного градуса = 14.982 --

Поверхность земли = 9260300 квад. геогр. миль.

Время, въ которое Земля дѣлаетъ полное обращеніе около своей меньшой оси, называется звѣздными сутками и содержитъ 23 ч. 56 м. 4 сек. или 86164 секунды средняго солнечнаго времени, употребляемаго въ нашей гражданской жизни; слѣдственно, каждая точка экватора проходить въ средній часъ 225.36 геогр. мил., и въ среднюю минуту 3.756 геогр. м. Отъ обращенія Земли является такъ-называемая средибѣжная сила, уменьшающая дѣйствіе тяжести или силы, побуждающей всѣ тѣла стремиться къ земной поверхности по отвѣснымъ линіямъ. Сила эта измѣряется пространствомъ, которое свободно-падающее тѣло проходитъ въ первую секунду времени паденія: но какъ быстрое движеніе падающихъ тѣлъ не позволяетъ съ точностью опредѣлять упомянутое пространство, то астрономы, зная, что качанія маятника производятся также дѣйствіемъ тяжести, прибѣгли къ этому снаряду, и нашли, что маятникъ, дѣлающій свои размахъ въ секунду, долженъ имѣть длину

Подъ полюсомъ -- 0.99619 метра.

Подъ геогр. широтой въ 45о = 0.99352 м.

Подъ экваторомъ = 0.991027 метр.

Отсюда уже, по весьма-простой формулѣ, вычисляется, что падающее тѣло въ первую секунду проходитъ

Подъ полюсомъ -- 4.916 метр. = 15.134 пар. ф.

Подъ геогр. шир. 45о -- 4.9028 метр. = 15.094 п. ф.

Подъ экваторомъ -- 4.8905 метр, = 15.056 пар. ф.

Для круглаго счета, мы будемъ принимать, что дѣйствіе земной тяжести пропорціонально числу 15.1

Послѣдняя астрономическая задача относительно земнаго состава имѣетъ предметомъ опредѣленія его плотности. Извѣстно, что подъ плотностью всякаго тѣла или подъ его удѣльнымъ вѣсомъ разумѣется вѣсъ его при единицѣ объема, и что удѣльный вѣсъ каждаго тѣла сравнивается съ удѣльнымъ вѣсомъ чистой или перегнанной воды. А какъ Земля состоитъ изъ веществъ различной плотности, то астрономы могли опредѣлить только среднюю ея плотность. Эта задача въ первый разъ была разрѣшена Кавендишемъ въ концѣ прошедшаго столѣтія, и въ новѣйшее время, по распоряженію Лондонскаго Королевскаго Астрономическаго Общества, рѣшеніе ея повторилъ астрономъ Белли, и нашелъ, что средняя плотность Земли есть 5.67. Справившись съ таблицею удѣльнаго вѣса твердыхъ тѣлъ, увидимъ, что совершенно такую же плотность имѣетъ мышьякъ, по опредѣленію Герапата (Hérapath) {Annuaire pour Fan 1844.}.

Обратимся теперь къ положенію Земли въ солнечной системѣ. Въпродолженіе года Земля бываетъ въ наименьшемъ и въ наибольшемъ разстояніяхъ отъ Солнца: тогда наблюдатель, находящійся въ центрѣ этого свѣтила, видитъ радіусъ подъ углами въ 8".75 и 8".46, которые въ астрономіи называются горизонтальными параллаксами Солнца, и по которымъ опредѣляемъ, что наименьшее разстояніе Земли отъ Солнца содержитъ 23573.1, а наибольшее -- 24381.2 земныхъ радіусовъ, или первое = 20,235,974.09 геогр. м., второе же z = 20929675.42 геогр. м.; отсюда среднее разстояніе -- 20582824.75 геогр. м. Изъ этихъ чиселъ видно, что годичный путь Земли весьма-мало отличается отъ круга: ибо эксцентрицитетъ или растянутость этого пути есть только 1/89 доля средняго разстоянія Земли отъ Солнца, и потому почти всегда можно принимать, что Земля обращается около Солнца во кругу, котораго радіусъ содержитъ 20582824.75 геогр. м., и который съ экваторомъ составляетъ уголъ въ 23о 28', а съ осью Земли -- уголъ въ 66о 32'. Отъ этого постояннаго наклоненія оси земной къ эклиптикѣ пользуемся мы временами года, и почти вся поверхность Земли, раздѣляемая на пять поясовъ относительно температуры, можетъ быть обитаема.

Солнце есть главный источникъ тепла, оживляющаго, оплодотворяющаго Землю, и производящаго безчисленныя перемѣны, которыя видимъ на ея поверхности: болѣе или менѣе продолжительному присутствію Солнца надъ горизонтомъ и его высотѣ должно приписывать высокую или низкую температуры различныхъ странъ. Это явленіе столько извѣстно, что объ немъ нѣтъ надобности распространяться; почему, оставляя его, обратимъ вниманіе на важнѣйшіе вопросы. Термометрическое состояніе земнаго шара по претерпѣваетъ ли вѣковыхъ перемѣнъ? Если претерпѣваетъ, то во всей ли его массѣ, или только при поверхности? Имѣемъ ли доказательства, что со временъ историческихъ температура Земли измѣнилась ощутительно?

Рѣшеніе этихъ вопросовъ зависитъ отъ слѣдующаго основнаго: въ какомъ состояніи была Земля при началѣ ея обращенія около оси, т. е. въ твердомъ или жидкомъ?-- Еслибъ Земля начала обращаться въ твердомъ состояніи, то ея шарообразная форма, которую она должна принять при своей неподвижности по законамъ тяготѣнія, осталась бы навсегда неизмѣнною. Въ противномъ случаѣ, т. е. когда обращеніе Земли предшествовало ея отвердѣнію, математическая теорія показываетъ, что части обращающейся жидкости могутъ прійдти въ равновѣсіе только при формѣ сфероида, сжатаго при полюсахъ или при концахъ оси вращенія, и весьма-близко подходящаго къ эллипсоиду вращенія. но какъ непосредственныя измѣренія Земли назначаютъ ей точно такую форму, то нѣтъ сомнѣнія, что Земля была нѣкогда жидкою и въ этомъ состояніи получила вращательное движеніе. Не только физико-математики, но и геологи принимаютъ такое заключеніе за пспреложную истину; но послѣдніе раздѣляются на двѣ секты -- на нептунистовъ и плутонистовъ. По мнѣнію первыхъ, земное вещество было растворено въ жидкости текучей, и твердый остовъ земнаго шара образовался посредствомъ осажденія. Напротивъ, плутонисты отвергаютъ существованіе раствора и думаютъ, что Земля была жидкостью упругою или воздухообразною, и такое ея состояніе происходило отъ весьма-высокой температуры, съ уменьшеніемъ которой Земля переходила чрезъ всѣ степени отвердѣнія, и наконецъ послѣ различныхъ измѣненій, достигла настоящаго своего вида. Этотъ важный споръ рѣшаютъ физико-математики въ пользу плутонистовъ: ибо математическія вычисленія и наблюденія удостовѣряютъ, что въ Землѣ есть слѣды первоначальнаго тепла.

Вотъ основное наблюденіе: во всѣхъ мѣстахъ Земли, на извѣстной глубинѣ термометръ не показываетъ ни суточныхъ, ни годичныхъ перемѣнъ. Отсюда начинаетъ теорія, и предположивъ сперва, что Земля все свое тепло получила отъ Солнца, путемъ вычисленія приходятъ къ заключенію, что внутреннее тепло Земли, котораго величина зависитъ отъ географическихъ широтъ, должно быть постоянно на всѣхъ глубинахъ; но многочисленныя наблюденія въ рудникахъ и надъ температурою источниковъ различной глубины согласно показываютъ, что температура земныхъ слоевъ увеличивается по мѣрѣ углубленія, и даже нѣкоторые физико-математики принимаютъ, что это приращеніе температуры подлежитъ постоянному закону, но которому чрезъ каждые 30 метровъ или почти чрезъ каждые 92 фута увеличивается она на одинъ градусъ цельсіева термометра. И такъ, теоретическое предположеніе ложно, и внутренняя температура Земли не можетъ происходить отъ дѣйствія солнечныхъ лучей, по зависитъ отъ ея собственнаго первоначальнаго тепла, въ которомъ геологи плутонисты находятъ важное пособіе для объясненія многихъ перемѣнъ на земной поверхности; а физико-математики, увѣрившись въ существованіи первоначальнаго тепла, распространили свои изъисканія такъ далеко, что составили формулу для вѣковаго охлажденія Земли. Въ этой формулѣ число столѣтій отъ начала охлажденія Земли находится въ связи съ количествомъ охлажденія въ каждое столѣтіе, такъ-что, если данъ будетъ одинъ изъ этихъ элементовъ формулы, напр. число столѣтій, то посредствомъ ея можно опредѣлить количество охлажденія, и наоборотъ. Вотъ почему среднія температуры различныхъ мѣстъ на земной поверхности считаются физико-математиками за важнѣйшіе выводы изъ метеорологическихъ наблюденій, но какъ средняя температура каждой страны зависитъ отъ мѣстныхъ обстоятельствъ, которыя безпрестанно измѣняются съ распространеніемъ народонаселенія и гражданской образованности, и которыя весьма-трудно, даже почти невозможно отдѣлить отъ постояннаго дѣйствія причинъ естественныхъ, то для рѣшенія перваго изъ предложенныхъ вопросовъ надобно прибѣгнуть къ астрономическимъ явленіямъ, и именно къ движенію Лупы. Для многихъ изъ читателей покажется страннымъ, что будто изъ движенія Луны можно сдѣлать заключеніе о температурѣ Земли; но въ началѣ нашей статьи было замѣчено о тѣсной связи всѣхъ наукъ физическихъ, и теперь и въ-послѣдствіи встрѣтятся многіе вопросы, которыми во всей ясности оправдается это замѣчаніе; слѣдственно, мы должны пользоваться ими и предлагать ихъ съ необходимыми подробностями.

Въ механикѣ есть правило: "сумма площадей, описываемыхъ каждою точкою системы, проложенныхъ на постоянную плоскость и помноженныхъ на соотвѣтствующія массы сихъ точекъ, не перемѣняются вовсе движеніе". Отсюда можно заключить, что при обращеніи твердаго тѣла, скорость его движенія по измѣняется отъ взаимнаго дѣйствія его частей, такъ-что взрывы волкановъ, пассатные вѣтры, треніе вихря о поверхность земли, и пр., не могутъ ни увеличить, ни уменьшить ея суточнаго обращенія. Изъ того же правила выходитъ слѣдствіе, необходимое для нашей цѣли; по сперва объяснимъ или переведемъ это правило на простой и для всякаго понятный опытъ. Вообразивъ, что на каждую спицу обыкновеннаго колеса надѣты большіе грузы, которые можно придвинуть къ оси вращенія и отдалить отъ нея до самаго обода; приведши ихъ въ первое положеніе, начнемъ обращать колесо со скоростью одного оборота въ каждую секунду времени: потомъ, когда передвинемъ грузы къ ободу, тогда увидимъ, что хотя вѣсъ всей машины ни мало не перемѣнился, однако, для сообщенія ей той же скорости потребуется большая сила прежней, или при той же силѣ обращеніе колеса сдѣлается медленнѣе, и замедленіе происходитъ единственно отъ удаленія грузовъ отъ оси вращенія. Чтобъ примѣнить этотъ опытъ къ разсматриваемому вопросу, припомнимъ, что тепло расширяетъ всѣ тѣла или сообщаетъ имъ большій объемъ, и напротивъ, холодъ сжимаетъ ихъ; слѣдственно, съ приращеніемъ тепла, при постоянной силѣ вращенія, колесо будетъ обращаться медленнѣе, а съ уменьшеніемъ тепла обращеніе его сдѣлается быстрѣе. Это правило, слово-въ-слово, распространяется на тѣла всякой формы, и широкообразная Земля наша, теряя тепло, и потому уменьшаясь въ своемъ объемѣ, должна ускорять свое движеніе около оси. И такъ, если захотимъ узнать, охладѣла ли Земля въ-теченіе, на-примѣръ, двухъ тысячъ лѣтъ, то должны будемъ опредѣлить, съ какою скоростью обращалась она за двѣсти лѣтъ до P. X. но какъ время, въ которое Земля совершаетъ одинъ оборотъ на своей оси, называется звѣздными сутками, то нашъ вопросъ можно выразить другими словами: не перемѣнилось ли продолженіе звѣздныхъ сутокъ въ двѣ тысячи лѣтъ? Греческіе астрономы александрійской школы и арабскіе временъ хэлифовъ, среднее движеніе Луны сравнивали со звѣздными сутками; также поступаютъ и астрономы новѣйшіе: если дугу, которую Луна проходитъ среднимъ движеніемъ въ звѣздныя сутки, исчислимъ по наблюденіямъ тѣхъ и другихъ астрономовъ и по наблюденіямъ новѣйшимъ, то получимъ одну и ту же величину. Итакъ, если бы во время Иппарха звѣздныя сутки были продолжительнѣе, нежели въ наше время, то и опредѣленная имъ дуга средняго движенія Лупы была бы болѣе, нежели нынѣ по опредѣленію современныхъ астрономовъ; но дуга эта не измѣнилась въ-теченіе двухъ тысячь лѣтъ; слѣдственно, не измѣнились и звѣздныя сутки, т. е. не измѣнилась скорость обращенія Земли около ея оси; слѣдственно, объемъ Земли и температура всей ея массы ни мало не уменьшились.

Такимъ образомъ разрѣшены всѣ выше-предложенные вопросы, которые надобно дополнить еще другимъ,--не менѣе-любопытнымъ и весьма-полезнымъ для объясненія многихъ метеорологическихъ перемѣнъ на земной поверхности: если собственное тепло Земли весьма-ощутительно на извѣстныхъ глубинахъ, то не имѣетъ ли оно значительнаго вліянія на температуру ея поверхности, и не ему ли должно приписывать безпрестанныя перемѣны въ температурахъ лѣта и зимы? Моранъ въ "Запискахъ Парижской Академіи Наукъ", Бюффонъ въ "Эпохахъ Натуры" и Бальи въ письмахъ къ Вольтеру "О происхожденіи наукъ и объ Атлантидѣ", доказывали, что изъ нѣдръ Земли истекаетъ такое количество тепла, которое лѣтомъ въ 29, а зимою въ 400 разъ болѣе тепла солнечнаго, и что со-временемъ внутреннее тепло земли совершенно истощится и бѣдная наша планета начисто замерзнетъ. Эта страшная будущность заставила знаменитаго Фурье поискать, нѣтъ ли связи между температурою земной поверхности и внутреннимъ тепломъ: выводъ изъ его изъисканій состоитъ въ томъ, что дѣйствіе солнечныхъ лучей вліяніемъ собственнаго тепла Земли увеличивается только одною тридцатою долею градуса термометра; такъ-что, еслибъ собственное тепло Земли совсѣмъ уничтожилось, то температура ея поверхности -- та температура, отъ которой зависитъ жизнь животныхъ и растеній, уменьшилась бы только одною тридцатою долею градуса. Потеря незначительная, и безъ-сомнѣнія земля никогда не потерпитъ той страшной катастрофы, о которой мечтали краснорѣчивые Бюффонъ и Бальи.

Не одинъ такой физическій романъ уничтоженъ силою вычисленій, которою, впрочемъ, надобно пользоваться съ большою осмотрительностью: наблюденія недостаточныя, или совсѣмъ ложныя, принятыя въ основаніе вычисленіи, становятся причиною заблужденій, весьма вредныхъ для пауки въ томъ отношеніи, что они останавливаютъ ея успѣхи, и часто на долгое время. Въ физикѣ можно насчитать много тому примѣровъ; даже предложенное теперь ученіе о первоначальномъ земномъ теплѣ, принадлежащее Бюффону и Лейбницу, и возобновленное геометромъ Фурье, подлежитъ возраженіямъ, не въ одномъ смыслѣ основательнымъ. Первыя опроверженія этого ученія сдѣланы были академикомъ Парротомъ въ особенномъ разсужденіи, помѣщенномъ въ "Mémoires de l'Academie Impériale des sciences de S. Pélersbourg, VI serie, 1831", и въ которомъ, по нашему мнѣнію, несомнѣнно только то, что принятый законъ приращенія тепла внутри земли выведенъ изъ наблюденій недостаточныхъ, и потому самый законъ, какъ неимѣющій твердыхъ основаніи, принадлежитъ къ такимъ физическимъ положеніямъ, которыя никакое вычисленіе не можетъ возвести на степень теоріи: мнѣніе же г. Паррота, что для приращенія внутренняго тепла земли нельзя найдти никакого закона, не подкрѣплено доказательствами убѣдительными. Другое возраженіе противъ ученія Фурьё предложено Пуассономъ въ его "Théorie mathématique de la chaleur, 1835". Пуассонъ (стр. 427 и слѣдующія) считаетъ упомянутый законъ сомнительнымъ не потому, что данныя для него недостаточны, но по его слѣдствіямъ, которыя никакъ не могутъ быть допущены. Еслибъ внутреннее тепло Земли увеличивалось однимъ градусомъ чрезъ каждые 30 метровъ, то температура нашего шара превышала бы 2,000 градусовъ на глубинъ, равной сотой доли его радіуса; въ самомъ же центръ большая часть земнаго вещества была бы въ состояніи распаленнаго газа, сжатаго до плотности, впятеро большей плотности воды, и для удержанія его въ этомъ состояніи потребовалась бы сила, объ огромной величинѣ которой мы не можемъ даже составить себѣ понятія; слѣдственно, весьма-сомнительно, чтобъ облекающая его земная кора выдержала его давленіе. Потомъ Пуассонъ продолжаетъ: "Форма Земли и всѣхъ планетъ очевидно доказываетъ, что тѣла сіи первоначально были жидкими. Твердая по всей массѣ или по частямъ, Земля необходимо теряла свое тѣло, потому-что ея температура превосходила температуру окружающаго пространства: но не доказано, чтобъ отвердѣніе началось съ поверхности и распространялось къ центру; противное кажется болѣе-вѣроятнымъ. Дѣйствительно, охладѣвшія части поверхности должны нисходить внутрь и дать мѣсто внутреннимъ частямъ, которыя, охладѣвъ въ свою очередь, также углубятся, такъ-что образуется двойной потокъ, удерживающій въ массѣ равенство температуры; по-крайней-мѣрѣ, онъ не допуститъ такого неравенства температуръ, какое замѣчается въ твердомъ тѣлѣ, охлаждающемся съ поверхности. Съ другой стороны, чрезвычайно-большое давленіе на центральные слои заставитъ ихъ отвердѣть прежде слоевъ, ближайшихъ къ поверхности, т. е. первые изъ этихъ слоевъ могутъ сдѣлаться твердыми при равной, или даже при высшей температурѣ вторыхъ слоевъ. Такимъ-образомъ, Земля, отвердѣвъ отъ центра къ поверхности, давно уже могла лишиться своего первоначальнаго тепла, и замѣчаемое нынѣ приращеніе температуры отъ поверхности къ центру должно отнести къ другой причинѣ." Первая половина этого возраженія есть только подтвержденіе основательнаго мнѣнія г. Паррота; но изъ того, что числовая величина приращенія внутренней температуры Земли сомнительна, или даже совсѣмъ невѣрна, никакъ не слѣдуетъ, чтобъ эта температура происходила не отъ первоначальнаго земнаго тѣла, а отъ другой причины: ибо сперва надобно доказать, что Земля точно совершенно охладѣла,-- касательно чего Пуассонъ допускаетъ одну только возможность, не имѣя на то прямыхъ доказательствъ. Итакъ, слѣдуя строгой логикѣ, надобно было ожидать отъ новыхъ наблюденій точнѣйшаго познанія о законѣ измѣненій внутренней температуры, которой существованіе не подлежитъ ни малѣйшему сомнѣнію, и которая можетъ происходить отъ первоначальнаго тепла,-- а не составлять новыхъ ипотезъ объ ея причинѣ. Развѣ нельзя думать, что новыя, болѣо-точныя и многочисленныя наблюденія откроютъ законъ, неподлежащій изъясненнымъ затрудненіямъ? Впрочемъ, этотъ споръ о причинѣ собственнаго тепла Земли ни мало не уменьшаетъ силы рѣшенія вопросовъ объ ея термометрическомъ состояніи, и теперь намъ остается дополнять это рѣшеніе разсмотрѣніемъ, могутъ ли нѣкоторыя астрономическія явленія имѣть вліяніе на климаты земныхъ странъ.

Земля обращается около солнца въ пространствѣ, которое должно имѣть опредѣленную температуру по причинѣ истеченія лучеобразнаго тепла изъ всѣхъ небесныхъ тѣлъ. Еслибъ эта температура была весьма-мала и непостоянна, то перемѣнялось бы и термометрическое состояніе самой Земли. Видя, что высокія горы даже подъ экваторомъ покрыты вѣчнымъ снѣгомъ; зная отъ воздухоплавателей, что съ возвышеніемъ въ атмосферу температура ея уменьшается и воздухъ становится рѣже и рѣже; сдѣлавъ опытъ надъ замораживаніемъ жидкостей въ разрѣженномъ воздухѣ, посредствомъ воздушнаго насоса,-- физики заключили, что на предѣлахъ атмосферы, и особенно внѣ ея долженъ быть чрезвычайный холодъ, который предполагали простирающимся до тысячи градусовъ ниже нуля на термометрѣ. Здѣсь ложь опять обнаружилась вычисленіемъ. Фурьё, изъискивая, какія произойдутъ явленія на Землѣ, окруженной пространствомъ, лишеннымъ всякаго тепла, строгимъ путемъ анализа открылъ, что температура небеснаго пространства не болѣе 50о ниже пуля на цельсіевомъ термометрѣ. Вотъ причина медленнаго охлажденія Земли, которая, сверхъ-того, окружена атмосферою, имѣющею весьма-слабую способность проводить тепло. Найденная температура небеснаго пространства останется навсегда неизмѣнною, потому-что звѣздное небо наполнено мильйонами свѣтилъ и туманныхъ пятенъ, между которыми уничтоженіе одного и появленіе новаго свѣтила не могутъ, безъ сомнѣнія, произвести вліяніе на температуру пространства неизмѣримаго. Итакъ, мы, жители земли, съ этой стороны не должны ожидать перемѣнъ въ нашихъ климатахъ.

Въ-продолженіе года, Земля бываетъ въ различныхъ разстояніяхъ отъ Солнца, изъ которыхъ наименьшее, соотвѣтствующее началу января, къ наибольшему, соотвѣтствующему началу іюля, относится-какъ 29 къ 30; дѣйствія же тепла вообще обратно пропорціональны квадратамъ разстояній нагрѣвающаго тѣла отъ нагрѣваемаго: слѣдственно, отношеніе теплотворныхъ дѣйствій Солнца на Землю въ наименьшемъ и въ наибольшемъ ея разстояніяхъ выразится дробью 900/841 или 15/14, которая ясно показываетъ, что движеніе Земли по эллипсису не можетъ произвести значительной разности въ количествъ получаемаго ею тепла во всѣ времена года. Равенство это поддерживается еще тѣмъ, что Земля движется зимой скорѣе, нежели лѣтомъ. Итакъ, охлажденіе зимою, какъ выше было замѣчено, происходитъ единственно отъ краткости дней, продолжительности ночей, отъ малаго возвышенія Солнца надъ горизонтомъ и отъ большаго количества паровъ, которыми бываетъ наполнена атмосфера во всю зиму. Увѣрившись такимъ образомъ въ ничтожной разности пагрѣванія при наименьшемъ и наибольшемъ разстояніи Земли отъ Солнца, имѣемъ право заключить, что хотя точки, въ которыхъ шаръ нашъ приходитъ на сіи разстоянія, измѣняютъ свое положеніе въ пространствъ, передвигаясь по направленію отъ запада къ востоку на 14".9 въ годъ, однако, это движеніе никогда не производило и никогда не произведетъ перемѣнъ въ климатахъ пяти поясовъ Земли.

Раздѣленіе Земли на пять поясовъ, различающихся между собою температурами, зависятъ отъ угловъ, подъ которыми наклонены ось ея къ эклиптикѣ и сама эклиптика къ экватору. Первый изъ этихъ угловъ не измѣняется, послѣдній же уменьшается нынѣ на полсекунду въ годъ. Такое уменьшеніе наклоненія эклиптики къ экватору нѣкогда соблазняло геологовъ, которые заключали, что было время, когда эклиптика пересѣкала экваторъ подъ прямымъ угломъ, т. е., когда видимое обращеніе Солнца около Земли происходило отъ одного полюса до другаго, и слѣдственно, полярныя страны Земли нѣкогда пользовались нынѣшнимъ тепломъ странъ экваторіальныхъ. Этимъ заключеніемъ думали объяснить существованіе у Сѣвернаго полюса остатковъ животныхъ, требовавшихъ для своей жизни жаркаго климата. Но и эта мечта уничтожена вычисленіемъ, которымъ, какъ увидимъ во второй части нашей статьи -- доказано, что уменьшеніе наклоненія эклиптики къ экватору есть явленіе періодическое, заключенное въ тѣсныхъ предѣлахъ, т. е. эклиптика никогда не могла составлять съ экваторомъ прямаго угла, и никогда не можетъ упасть на самый экваторъ. Итакъ, уменьшеніе наклоненія эклиптики есть явленіе, важное для астрономовъ, но непроизводящее никакого вліянія на климаты.

Наконецъ, послѣднее астрономическое явленіе, могущее производить нѣкоторое дѣйствіе на термометрическое состояніе Земли, есть неизмѣняемость большой оси ея годичнаго пути вмѣстѣ съ уменьшеніемъ ея эксцентрицитета, или, что одно и то же, вмѣстѣ съ увеличиваніемъ меньшой оси этого пути. Объяснимся подробнѣе: земля въ-теченіе года или въ 365 1/4 дней описываетъ около Солнца эллипсисъ, который весьмаблизко подходитъ къ кругу, начерченному на его большой оси; но какъ эта ось не перемѣняется въ своей величинѣ, отъ которой зависитъ продолженіе года, то, во-первыхъ, выходитъ, что нашъ годъ никогда не уменьшался и не увеличивался, и никогда не будетъ подлежать такимъ перемѣнамъ; во-вторыхъ, хотя эксцентрицитетъ земнаго пути уменьшается или большая ось его увеличивается, т. е. годичный путь Земли приближается къ формѣ упомянутаго круга, и вычисленія показываютъ, что количество тепла, получаемаго Землей отъ Солнца, обратно пропорціонально меньшой оси эллиптическаго ея пути, или это количество должно нынѣ уменьшаться; однако изъ тѣхъ же вычисленій слѣдуетъ, что уменьшеніе эксцентрицитета столь незначительно и столь медленно, что потребно болѣе десяти тысячъ лѣтъ для такого уменьшенія земной температуры, которое можно было бы замѣтить на термометрѣ. Сверхъ-того, измѣненіе эксцентрицитета земнаго пути заключается также въ весьма-тѣсныхъ предѣлахъ и есть также явленіе періодическое, т. е. этотъ путь никогда не превратится въ точный кругъ и никогда не съузится значительно.

Отсюда общее заключеніе: нѣтъ ни одного астрономическаго явленія, которое бы могло быть причиной ощутительныхъ перемѣнъ въ термометрическомъ состояніи Земли, и геологи не должны прибѣгать къ астрономіи для объясненія тѣхъ видоизмѣненій земной поверхности, которыя, по ихъ мнѣнію, несомнѣнно происходили въ прошедшіе вѣка.

Солнце. Видимымъ діаметромъ Солнца называется тотъ уголъ, который составляютъ двѣ прямыя линіи, проводимыя отъ глаза наблюдателя къ двумъ противоположнымъ точкамъ на краяхъ Солнца. Онъ увеличивается и уменьшается съ уменьшеніемъ и увеличиваніемъ разстояній Солнца отъ Земли; такъ въ наименьшемъ разстояніи онъ -- 1955".599, а въ напменьшсмъ=1890".9615 слѣдственно, средняя его величина есть 1923".28. Принявъ это число и средній горизонтальный параллаксъ солнца -- 8".58, находимъ, что

радіусъ Солнца = 112.07 зем. рад.

поверхность -- = 12559.68 поверх. зем.

объемъ -- = 1407564 объема зем.

плотность -- = 0.252 плот. зем.

= 1.43 плот. перегн. воды.

тяжесть -- = 426.72 пар. фут.

масса -- = 354936 массы зем.

Числа сіи показываютъ: 1) Окружность большаго круга на Солнцѣ почти вдвое болѣе окружности, по которой Луна обращается около Земли; 2) Въ Солнцѣ содержится немного болѣе мильйона четырехъ-сотъ тысячъ шаровъ, равныхъ Землѣ; 3) Плотность солнечнаго вещества почти вдвое болѣе плотности померанцоваго дерева; 4) Если въ одну чашку вѣсовъ положимъ Солнце, то для равновѣсія, въ другую чашку надобно положить болѣе 35 тысячъ шаровъ, равновѣсныхъ Землѣ, и 5) Свободно-падающее тѣло на Солнцѣ въ первую секунду своего паденія проходитъ почти 427 парижскихъ футовъ.

Огромное разстояніе Солнца отъ Земли есть первое изъ препятствій для пріобрѣтеній точныхъ знаній о физическихъ свойствахъ солнечнаго вещества сравнительно съ веществами земными; потомъ наблюденія надъ Солнцемъ затрудняются еще ослѣпительнымъ его блескомъ, который считаютъ равнымъ свѣту 5,563 восковыхъ свѣчъ, находящихся въ разстояніи одного фута отъ освѣщаемаго ими предмета. Замѣчательно, что послѣ изобрѣтенія зрительныхъ трубъ, астрономы не скоро догадались, что темноцвѣтное стекло позволяетъ смотрѣть на Солнце безъ поврежденія глазъ во всякій часъ дня. До того времени наблюденія производились или при восхожденіи и захожденіи солнца, или сквозь тонкія облака, или наконецъ пропуская лучъ его въ темную комнату на бѣлую бумагу. Іезуитъ Шейнеръ, въ Ингольштатѣ, первый употребилъ темноцвѣтное стекло, наложивъ его на предметное или переднее стекло трубы; но для такого употребленія темноцвѣтное стекло должно быть совершенно чисто, хорошо выполировано, имѣть строго-параллельныя стороны и значительную величину; но этой причинѣ примѣру Шейвера не послѣдовалъ даже Галилеи, терпѣвшій всегда боль въ глазахъ и наконецъ совсѣмъ лишившійся зрѣнія. Описанныя неудобства къ наблюденіямъ надъ Солнцемъ продолжались до 1620 года: въ книгѣ "Borbona Sidera", и пр., изданной въ этомъ году сарлатскимъ каноникомъ Жаномъ Тарде, въ первый разъ упоминается о темноцвѣтномъ стеклѣ, поставленномъ между глазомъ и трубою. Не смотря на всѣ затрудненія, виттенбергскій профессоръ Фабрицій сдѣлалъ важнѣйшее открытіе въ солнечной системѣ: обращеніе Солнца на его оси по направленію отъ запада къ востоку. Вотъ что онъ пишетъ въ своей книгѣ "Joh. Fabricii Phrysii de maculis in sole observatis, и пр. 1611, in 4о, Wittebergae": "Я пропустилъ солнечные лучи чрезъ маленькую скважину въ темную комнату и принялъ ихъ на бѣлую бумагу, ясно увидавъ на ней то пятно, которое замѣтилъ, смотря прямо на Солнце. Пятно это походило на продолговатое облачко. Дурная погода воспрепятствовала продолжать наблюденія въ-теченіе трехъ дней; въ концѣ послѣдняго дня оказалось, что пятно косвенно подалось къ западу. За нимъ, на солнечномъ краѣ, явилось другое, меньшее пятно, которое въ нѣсколько дней достигло до средины солнца. Потомъ появилось еще третье пятно. Чрезъ нѣкоторое время, всѣ они скрылись на западномъ краѣ солнца. Я надѣялся и боялся, что болѣе не увижу ихъ: но чрезъ десять дней первое пятно показалось на восточномъ краѣ. Тогда-то я понялъ, что оно сдѣлало полный оборотъ, и въ этой мысли я утвердился другими наблюденіями. Вмѣстѣ съ тѣмъ я увѣрился, что видимыя мной пятна находились на самомъ солнцѣ. А какъ оно есть тѣло шарообразное, то пятна должны по-видимому уменьшаться и двигаться медленнѣе, приближаясь къ его краямъ".

Такимъ-образомъ, положено было начало нашихъ ограниченныхъ знаній о физическихъ свойствахъ Солнца. Не будемъ говорить о послѣдователяхъ Фабриція въ семнадцатомъ столѣтіи, потому-что они ничего существеннаго не прибавили къ его наблюденіямъ; только въ концѣ прошедшаго вѣка, Ал. Вильсонъ и В. Гершель собрали и сообщили астрономамъ весьма-много важныхъ замѣчаній, изъ которыхъ можно вывести нѣкоторыя вѣроятныя заключенія о составѣ Солнца. Нынѣ,-- когда не трудно имѣть хорошую зрительную трубу съ темноцвѣтнымъ стекломъ -- всякій можетъ разсматривать поверхность Солнца, и съ небольшимъ вниманіемъ и упражненіемъ глаза въ короткое время увѣриться, что эта поверхность никогда не представляется равно свѣтлою; она всегда испещрена весьма-малыми свѣтлыми и черными точками, чрезвычайно-тонкими бороздками, также темными о свѣтлыми, пересѣкающимися по различнымъ направленіямъ, такъ-что се можно сравнить съ золотою матовою пластинкою самой искусной и нѣжной работы. На этомъ-то золотисто-матовомъ ноль образуются собственно такъ-называемыя пятна, въ срединѣ своей совершенно-черныя и окруженныя атмосферами темно-сѣраго цвѣта или полутѣнями. Сверхъ-того, каждое пятно съ своимъ ядромъ и полутѣнью отъ прочей поверхности Солнца отдѣляется кольцеообразнымъ пространствомъ, отличающимся особенной яркостью свѣта: такія пространства суть свѣточи.

Упомянутыя черныя точки или -- по терминологіи В. Гершеля, поры, суть зародыши пятенъ, при образованіи которыхъ поры эти расширяются какъ-будто бы восходящимъ потокомъ какого-то упругаго вещества" Два ближайшія пятна соединяются, всегда увеличиваясь. Въ нихъ не замѣчается частей, выдавшихся съ поверхности Солнца, потому-что небольшое раздѣляющее ихъ свѣтлое пространство бываетъ видимо во все движеніе пятенъ отъ центра до края солнечнаго, видимо даже на самомъ краѣ,-- чего не могло бы быть въ случаѣ выдавшихся частей, которыя на краю закрыли бы другъ друга, и два пятна показались бы за одно. Большія пятна, скрываясь за солнечный край, или выходя изъ него, кажутся щербинами. Когда пятно уменьшается и исчезаетъ, тогда оно какъ-бы всасываетъ свою неправильную атмосферу, которая уничтожается всегда послѣ ядра; или тогда пятно раздѣляется на два посредствомъ свѣтящагося вещества, которое, по выраженію В. Гершеля, покрываетъ ядро какъ мостъ, протянутый надъ пропастью. Окружающіе свѣточи занимаютъ столь большое пространство, что ихъ появленіе на краю Солнца за нѣсколько дней предвѣщаетъ явленіе самаго пятна. Наконецъ, вотъ замѣчательнѣйшее наблюденіе Ал. Вильсона, сдѣланное въ 1769 году, подлѣ солнечнаго центра полутѣнь пятна, рѣзко опредѣленная, окружала ядро со всѣхъ сторонъ на равныя разстоянія; когда же пятно подвигалось къ краю Солнца, тогда часть полутѣни, находящаяся между ядромъ и центромъ этого свѣтила, начинала съуживаться прежде всѣхъ прочихъ ея частей, и въ разстояніи ядра отъ края на 24" упомянутая часть вмѣстѣ съ нѣкоторою частью ядра совершенно исчезла. Изъ этого наблюденія Ал. Вильсонъ заключилъ, что, "пятна суть обширныя впадины въ солнечномъ свѣтящемся веществѣ; ядро представляетъ дно впадины; полутѣни же суть ея пологіе бока. По правиламъ перспективы, части полутѣни, лежащія въ сторонѣ солнечнаго центра, необходимо должны съуживаться и исчезать прежде прочихъ частей". По этому геометрическому закону, замѣтивъ, въ какомъ мѣстѣ исчезла полутѣнь, можно вычислить глубину пятна. Такимъ-образомъ, Ал. Вильсонъ нашелъ, что глубина наблюдаемаго имъ пятна 1769 года равнялась радіусу Земли. Это вѣрное объясненіе главнаго явленія въ солнечныхъ пятнахъ позволило Ал. Вильсону допустить, что "Солнце составлено изъ двухъ весьма-различныхъ веществъ: одно -- тѣло Солнца -- есть вещество темное, черное; другое же -- атмосфера этого тала -- есть тонкій слой вещества воспламененнаго; оно освѣщаетъ и оживляетъ всѣ планеты съ ихъ спутниками. Вещество упругое, образующееся въ темной массѣ Солнца, проникая сквозь вещество свѣтящееся, раздвигаетъ его по всѣмъ направленіямъ и открываетъ часть этой темной массы въ видѣ чернаго пятна,-- при чемъ "бока впадины составляютъ полутѣнь".

Ипотеза Александра Вильсона о натурѣ Солнца была принята и съ нѣкоторыми прибавленіями изложена берлинскимъ астрономомъ Бодо въ "Запискахъ Дружескаго Общества Испытателей Природы". Боде даетъ своему воображенію полную свободу. По его мнѣнію, Солнце есть темное тѣло, подобное нашей Землѣ, покрытое горами, долинами и морями, и облеченное двумя атмосферами: атмосферою паровъ и атмосферой свѣта или фотосферою. Первая отдѣляетъ вторую отъ твердаго солнечнаго тѣла. Когда какое-нибудь колебаніе раздвигаетъ фотосферу, тогда мы видимъ ядро Солнца, несравненно темнѣйшее раздвинутыхъ частей фотосферы; по темнота его можетъ казаться большей или меньшей, смотря по тому, надъ моремъ ли, надъ долиной ли, надъ песчаной ли равниной раскрывается фотосфера. Полутѣни пятенъ составляются въ тѣхъ мѣстахъ, гдѣ фотосфера только разрѣживается, а не совсѣмъ раздвигается, и потому пятна могутъ быть безъ полутѣней, и полутѣни безъ ядра. Что жь касается до свѣточей, то Боде приписываетъ ихъ мѣстному скопленію раздвинутой или готовой раздвинуться фотосферы. При такомъ устроеніи солнца, почему не быть на немъ жителямъ? Боде не только увѣренъ въ ихъ существованіи, но еще описываетъ ихъ счастливую жизнь подъ вѣчно-свѣтлою атмосферой, въ океанѣ непрерывнаго тепла. Блаженство этой жизни увеличивается возможностью, которую имѣютъ солнечные жители, разсматривать вселенную сквозь раздвинутую фотосферу, сквозь окна, которыя мы -- жители земли -- называемъ пятнами, полутѣнями и пр.

Конечно, читателямъ нашей статьи покажутся забавными мечты берлинскаго астронома; но въ нихъ есть много серьёзнаго, и какъ въ естественныхъ наукахъ, чѣмъ болѣе наблюденій, чѣмъ строже наши соображенія безъ мечтательности, тѣмъ болѣе приближаемся къ истинѣ, то В. Гершель, воспользовавшись наблюденіями предшественниковъ и своими собственными, и ограничившись только вѣроятнымъ, предложилъ въ 1795 году такое объясненіе солнечныхъ пятенъ, которое принято всѣми астрономами и дополнено проницательностью Араго.

Знаменитый англійскій астрономъ согласенъ съ Александромъ Вильсономъ и Боде въ существованіи двухъ солнечныхъ атмосферъ; но только принимая во вниманіе ясно-видимыя борозды на поверхности Солнца, онъ. думаетъ, что фотосфера образована изъ свѣтящихся облаковъ, плавающихъ въ прозрачной атмосферъ. Пятна суть отверстія въ фотосферѣ, сквозь которыя и сквозь нижнюю прозрачную атмосферу видимо темное тѣло Солнца, подобно тому, какъ наблюдатель на Лунѣ можетъ усматривать часть земной поверхности, соотвѣтствующую безоблачнымъ пространствамъ нашей атмосферы. Нижняя прозрачная атмосфера не имѣетъ собственнаго свѣта, но отражаетъ свѣтъ фотосферы: если сквозь отверстіе этой фотосферы видимъ только земное тѣло Солнца, то пятно представляется безъ полутѣней; если присоединяется сюда отраженный свѣтъ прозрачной атмосферы, то его принимаемъ за полутѣнь; наконецъ, одинъ отраженный свѣтъ составляетъ полутѣнь безъ ядра. В. Гершель увѣренъ, что солнечныя атмосферы должны двигаться независимо одна отъ другой: новѣйшія наблюденія надъ собственнымъ движеніемъ пятенъ подтверждаютъ это мнѣніе. Что жь касается до физической причины, производящей и различнымъ образомъ измѣняющей пятна, то В. Гершель полагаетъ, что на темной поверхности Солнца безпрестанно образуется упругое вещество, которое поднимается въ высшія страны двухъ атмосферъ: когда это вещество отдѣляется въ незначительномъ количествѣ, тогда оно производитъ въ фотосферѣ малыя отверстія или поры; обильный же потокъ восходящаго газа или упругаго вещества расширяетъ эти отверстія, образуетъ уже пятна, и около нихъ свѣточи отъ необходимаго сгущенія ближайшихъ частей фотосферы. Наконецъ, В. Гершель не противорѣчитъ и существованію солнечныхъ жителей: но это -- астрономическая мечта, которую не должно присоединять къ дѣльнымъ и хотя только вѣроятнымъ заключеніямъ, основаннымъ на точныхъ наблюденіяхъ {Докторъ Брюстеръ въ "Эдинборгской Энциклопедіи" разсказываетъ замѣчательное происшествіе, случившееся съ докторомъ Элліотомъ, который еще въ 1787 году утверждалъ, что солнечный свѣтъ происходитъ отъ вещества, называемаго имъ плотнымъ и всеобщимъ сіяніемъ (aurore). Докторъ Элліотъ имѣлъ несчастіе убить дѣвицу Бойдель; друзья его, особенно докторъ Симмонсъ (Simmons), въ защиту его предъ судомъ "Old Bailey" доказывали, что преступленіе совершено въ сумасшествіи, основываясь на тѣхъ мѣстахъ сочиненій доктора Элліота, въ которыхъ онъ предлагаетъ свои мысли о натурѣ Солнца, допуская на немъ возможность существованія жителей. Вотъ какъ перемѣняются наши мнѣнія о естественныхъ явленіяхъ, когда нѣтъ достаточныхъ наблюденій!}. Для подкрѣпленія этого вѣроятнаго ученія о натурѣ Солнца, надобно было доказать, что свѣтъ его дѣйствительно истекаетъ изъ атмосферы облакообразной или составленной изъ вещества упругаго. Столь трудную и, по-видимому, недоступную задачу, за которую никакъ не могъ приняться В. Гершель по современному состоянію наукъ физическихъ, разрѣшилъ Араго силою своего необыкновеннаго соображенія, глубоко проницающаго въ связь физическихъ явленій. Но прежде изложенія этого рѣшенія, должно войдти въ нѣкоторыя подробности о поляризаціи свѣта.

Лучъ свѣта, падающій перпендикулярно на поверхность стекла или воды, не преломляется, т. е. въ стеклѣ и въ водѣ продолжаетъ свой путь, не перемѣняя первоначальнаго направленія; но если лучъ свѣта падаетъ перпендикулярно на исландскій-шпатъ, то онъ раздѣляется на двѣ части, изъ которыхъ одна не преломляется, другая же уклоняется отъ своего направленія до вступленія въ кристаллъ. Хотя лучи эти вначалѣ ничѣмъ между собою не различаются, однако, для обозначенія описаннаго явленія, первый изъ нихъ называютъ обыкновеннымъ, второй же -- необыкновеннымъ. Оба луча находятся въ одной и той же плоскости, перпендикулярной къ сторонѣ кристалла и проходящей чрезъ его ось: этою плоскостью опредѣляется положеніе необыкновеннаго луча, и потому отличаютъ ее отъ другихъ плоскостей названіемъ главнаго сѣченія.

Вообразимъ, что главное сѣченіе одного куска исландскаго-шпата расположено отъ сѣвера къ югу; подъ этимъ кускомъ и въ нѣкоторомъ отъ него разстояніи положимъ такой же кристаллъ и въ томъ же направленіи: что увидимъ, когда свѣтъ пройдетъ чрезъ оба кристалла? На первый изъ нихъ упадаетъ одинъ лучъ и раздвояется; казалось бы, что каждый изъ этихъ лучей долженъ раздвоиться во второмъ кристаллѣ; совсѣмъ-нѣтъ: лучи, прошедшіе первый кристаллъ, во второмъ уже не раздвояются; обыкновенный лучъ остается обыкновеннымъ, необыкновенный -- необыкновеннымъ. Итакъ, лучи свѣта, пропущенные сквозь исландскій-шпатъ, измѣняются въ своихъ свойствахъ, теряютъ способность раздѣляться въ этомъ кристаллѣ. Вмѣстѣ съ тѣмъ, кажется, можно предположить, что каждый естественный лучъ свѣта состоитъ изъ частицъ двухъ родовъ: одпѣ постоянно преломляются обыкновеннымъ образомъ, другія неспособны преломляться необыкновенно; но простѣйшій опытъ доказываетъ, что это предположеніе совершенно-ложно. Когда второй кристаллъ поворотимъ такъ, что его главное сѣченіе расположится отъ запада къ востоку, тогда обыкновенный лучъ сдѣлается необыкновеннымъ и обратно.

Въ чемъ состоитъ различіе между этими двумя опытами? Въ весьма-простомъ обстоятельствѣ: въ первомъ опытѣ, главное сѣченіе пересѣкало лучи отъ сѣвера къ югу, или, какъ говорятъ, пересѣкало ихъ стороны Сѣверную и южную; во второмъ же, ихъ стороны восточную и западную. Итакъ, надобно заключить, что въ" каждомъ лучѣ стороны сѣверныя и южныя отличаются отъ сторонъ восточныхъ и западныхъ; притомъ, стороны сѣверо-южныя обыкновеннаго луча имѣютъ одинаковыя свойства со сторонами восточно-западными луча необыкновеннаго, такъ-что если этотъ послѣдній лучъ сдѣлаетъ около себя четверть оборота, то не будетъ уже отличаться отъ луча обыкновеннаго.

Лучи свѣта столь тонки, что они безпрепятственно могутъ проходить мильйонами чрезъ скважину, сдѣланную остріемъ швейной иглы. Не смотря на то, посредствомъ предъидущихъ опытовъ открыто различіе между ихъ сторонами,-- различіе, подобное противоположнымъ дѣйствіямъ полюсовъ магнита, и потому обыкновенный и необыкновенный лучи свѣта, получаемые посредствомъ исландскаго-шпата, названы лучами поляризованными. Впрочемъ, это уподобленіе должно понимать только въ томъ ограниченномъ смыслѣ, что въ лучахъ свѣта діаметрально-противоположные полюсы имѣютъ одинаковыя свойства, между-тѣмъ, какъ полюсы магнита дѣйствуютъ различнымъ образомъ, и что разноименные полюсы свѣта находятся на двухъ прямыхъ линіяхъ или діаметрахъ, пересѣкающихся подъ прямымъ угломъ. Когда въ двухъ лучахъ діаметры эти бываютъ между собою параллельны, тогда говорятъ, что лучи поляризованы въ одной плоскости. Также лучи будутъ поляризованы подъ прямымъ угломъ, если, ихъ тожественные полюсы находятся въ направленіяхъ взаимно-перпендикулярныхъ: лучи обыкновенный и необыкновенный всегда поляризованы подъ прямымъ угломъ.

Описанные опыты были уже извѣстны Ньютону и Гюгенсу; но послѣ нихъ ни одинъ изъ физиковъ не занимался тѣмъ же предметомъ; ни одинъ изъ физиковъ не спросилъ самъ себя: двойное преломленіе необходимо ли для поляризаціи лучей? Рѣшеніе этого вопроса начато Малюсомъ, который открылъ, что и отраженіе поляризуетъ лучи свѣта. Извѣстно, что естественные лучи отражаются отчасти даже отъ прозрачнѣйшихъ тѣлъ при всякомъ углѣ паденія и при всякомъ положеніи отражающей поверхности относительно сторонъ луча; но отраженіе свѣта поляризованнаго совершенно уничтожается при извѣстномъ положеніи зеркала относительно полюсовъ этого свѣта, и при опредѣленномъ углѣ паденія, который измѣняется съ веществомъ зеркала: если свѣтъ отражается отъ воды подъ угломъ въ 37о 15, и отъ обыкновеннаго стекляннаго зеркала подъ угломъ въ 35о 25, то онъ вполнѣ поляризуется, точно такъ же, какъ обыкновенные и необыкновенные лучи, выходящіе изъ исландскаго-шпата. Потомъ Араго показалъ совсѣмъ-особенный родъ поляризаціи: если солнечный свѣтъ пройдетъ сквозь пластинку горнаго хрусталя, толщиной въ пять миллиметровъ или около двухъ линій съ половиною, и упадетъ на зеркало, то отраженный свѣтъ будетъ или красный, или зеленый, или желтый, и проч., смотря по положенію зеркала, такъ-что съ обращеніемъ его отражаются различныя части бѣлаго луча. Отсюда выходитъ, что лучъ свѣта имѣетъ не четыре, но множество полюсовъ, отличающихся различными свойствами, которыя обнаруживаются прохожденіемъ его чрезъ горный хрусталь. Впрочемъ, для насъ нужна не теорія этого опыта, но примѣненіе его къ задачѣ о сущности солнечной Фотосферы. Возьмемъ зрительную трубку, внутри которой вставлена призма изъ горнаго хрусталя; впустимъ въ нее солнечный лучъ такъ, чтобъ онъ отразился подъ угломъ въ 35о 25': тогда увидимъ два изображенія Солнца, изъ которыхъ правое свѣтлѣе лѣваго. Но если въ эту трубу пріймемъ солнечный лучъ, прошедшій чрезъ упомянутую пластинку, то изображенія Солнца будутъ красное и зеленое, желтое и фіолетовое, и проч., смотря по положенію призмы. Притомъ, красное изображеніе представляется по правую сторону, зеленое же -- по лѣвую. Итакъ ясно, что всегда можно узнать, какой свѣтъ, отраженный ли отъ прозрачнаго тѣла, или прошедшій чрезъ него, входитъ въ призматическую трубу. Но это еще не все: тѣмъ же средствомъ можно отличить свѣтъ, исходящій изъ твердаго тѣла, отъ свѣта, истекающаго изъ тѣла жидкаго, или воздухообразнаго. Въ-самомъ-дѣлѣ, раскаленный желѣзный шаръ, расплавлена мое желѣзо, раскаленная до-бѣла платина, и пр. даютъ два изображенія цвѣтныя; слѣдственно, ихъ свѣтъ имѣетъ свойство свѣта преломленнаго. Но наведемъ тотчасъ же снарядъ на горящій газъ: увидимъ два изображенія безцвѣтныхъ; слѣдственно, этотъ свѣтъ одинаковъ со свѣтомъ естественнымъ.

Теперь направимъ нашъ снарядъ на Солнце, сперва перпендикулярно къ его центру, потомъ немного далѣе отъ центра, наконецъ къ краю: во всѣхъ трехъ случаяхъ не увидимъ изображеній цвѣтныхъ. Но твердыя тѣла даютъ изображенія цвѣтныя, а газообразныя -- изображенія безцвѣтныя; слѣдственно, нѣтъ никакого сомнѣнія, что солнечная фотосфера составлена изъ вещества газообразнаго.

Такимъ образомъ наблюденія надъ солнечными пятнами, соображенныя съ явленіями свѣта, привели къ несомнѣнному заключенію, что Солнце есть тѣло твердое, покрытое атмосферою темной и прозрачной, и фотосферою изъ вещества газообразнаго. Это заключеніе весьма-любопытно само-по себѣ и чрезвычайно-важно для теоріи свѣта вообще; но упомянутыя наблюденія указываютъ еще на такое обстоятельство, посредствомъ котораго астрономы успѣли опредѣлить съ точностію обращеніе Солнца около его оси. Наблюденія надъ его пятнами для астрономической цѣли должно производить посредствомъ такъ-называемой параллактической трубы, снабженной филярнымъ микрометромъ, которымъ весьма-удобно опредѣляется положеніе пятна относительно солнечнаго центра. Собравъ какъ-можно-болѣе такихъ опредѣленій, не трудно уже начертить кривую линію, описываемую пятномъ на поверхности Солнца. Такія кривыя линіи походятъ на эллипсисы; по ихъ кривизны и положенія перемѣняются съ временами года. Въ концѣ ноября и въ началѣ декабря онѣ представляются линіями прямыми, пересѣкающими солнечный кругъ отъ востока на западъ; восточные концы ихъ ниже западныхъ. Потомъ линіи эти начинаютъ изгибаться и образовывать овалы, которые зимою и весною выпуклостью своею обращаются къ сѣверному полюсу эклиптики. Въ то же время западные концы ихъ понижаются, и въ началѣ марта овалы эти кажутся параллельными съ эклиптикою. Послѣ этого западные концы ихъ еще болѣе понижаются, кривизна выпрямляется, и въ концѣ мая, или въ началѣ іюня они превращаются опять въ прямыя линіи, пересѣкающія Солнце также отъ запада на востокъ, но уже западные концы ихъ ниже восточныхъ. Наконецъ, прямыя линіи эти вновь искривляются и въ началѣ сентября дѣлаются овалами, параллельными съ эклиптикою, но ихъ выпуклости обращаются уже къ южному ея полюсу. Затѣмъ восточные ихъ концы понижаются, кривизна уменьшается, и они принимаютъ то же положеніе, какое имѣли въ ноябрь мѣсяцѣ. Всѣ эти перемѣны въ положеніяхъ и фигурахъ линій, описываемыхъ пятнами на Солнцѣ, могутъ быть объяснены только тѣмъ, что это свѣтило обращается около оси, наклоненной къ эклиптикѣ. Плоскость, воображаемая чрезъ центръ Солнца перпендикулярно къ его оси, называется солнечнымъ экваторомъ, котораго пересѣченіе съ эклиптикою есть линія узловъ. Если мысленно продолжимъ эту линію до свода небеснаго, то она встрѣтится съ нимъ въ двухъ точкахъ или въ узлахъ. Разстояніе одной изъ этихъ точекъ отъ точки весенняго равноденствія, считаемое отъ запада къ востоку, есть долгота узла и опредѣляетъ положеніе линіи узловъ. Простѣйшія вычисленія даютъ, что солнечный экваторъ составляетъ съ эклиптикою уголъ въ 7о 9, т. е. ось Солнца наклонена къ эклиптикѣ подъ угломъ въ 82о 51; долгота одного изъ узловъ = 75о 8'; Солнце же оканчиваетъ свое обращеніе на оси въ 25.34 дн. или въ 25 д. 8 ч. 9 м. 36 сек. Зная, что радіусъ Солнца содержитъ 112.07 радіусовъ земныхъ, не трудно найдти, что длина солнечнаго экватора равняется 604462 гсогр. мил., и потому въ-продолженіе солнечнаго обращенія каждая точка этого круга проходитъ въ сутки 23854 геогр. мили, въ часъ -- 993.9 г. м. и въ минуту 16.52 м., т. е. скоріость солнечнаго обращенія почти въ пять разъ болѣе скорости суточнаго обращенія Земли.

Теперь остается упомянуть еще объ одномъ явленіи на Солнцѣ, именно о зодіокальномъ свѣтѣ, который представляется въ видѣ слабаго сіянія и постоянно находится въ плоскости солнечнаго экватора, слѣдственно, заключается въ предѣлахъ зодіака. Днемъ, по его блѣдности, онъ невидимъ, открывается же или по захожденіи, или до восхожденія Солнца, и притомъ въ началѣ весны вечеромъ, а въ началѣ осени утромъ. Фигура его походитъ на остроконечный треугольникъ, простирающійся отъ Солнца по направленію его экватора, иногда далѣе земнаго пути. Понятно, что отъ быстроты вращательнаго движенія Солнца, большая часть его фотосферы должна скопляться на его экваторъ и легчайшія части ея должны восходить на большую высоту; но трудно объяснить, что эта высота простирается на многіе мильйоны миль, и не смотря на то, Солнце представляется всегда круглымъ. Итакъ, надобно признаться, что зодіакальный свѣтъ принадлежитъ къ числу непонятныхъ физическихъ явленій.

Луна. Въ началъ нашей статьи, показанъ порядокъ, въ которомъ расположены части солнечной системы: мы не слѣдуемъ этому порядку, т. е. мы не начали съ Солнца, не перешли отъ него къ Меркурію, Венерѣ, и пр., но прежде всего предложили космографію Земли, Солнца, и теперь хотимъ обозрѣть Лупу также въ космографическомъ отношеніи. Причина такого видимаго безпорядка нашего изложенія заключается въ сущности предметовъ. Земля есть наше жилище, есть, такъ-сказать, точка опоры для нашихъ физико-астрономическихъ знаній) съ ея поверхности производимъ наблюденія надъ тѣлами небесными) ея размѣры и величина ея годичнаго пути или ея разстояніе отъ солнца служатъ единицами, съ которыми сравниваемъ величины Солнца, всѣхъ планетъ, пространство солнечной системы я даже пространство всего видимаго міра. Также о физическихъ свойствахъ солнца и планетъ не можемъ имѣть никакого понятія безъ сравненія ихъ съ нашими физическими знаніями, пріобрѣтаемыми на Землѣ. Солнце есть источникъ свѣта и теплоты,-- началъ, поддерживающихъ жизнь всего органическаго царства, и безъ-сомнѣнія весьма-много участвующихъ въ образованіи самыхъ тѣлъ неорганическихъ; оно, какъ центральное тѣло, самовластно управляетъ движеніями Земли и планетъ, повинующихся его власти, какъ добрые и благоразумные подданные въ благоустроенномъ государствъ исполняютъ волю главы его. Видимое движеніе солнца служитъ мѣрою времени,-- необходимымъ элементомъ гражданскаго существованія, и то же самое видимое движеніе, будучи разсмотрѣно безъ предразсудковъ привычки и нѣкоторыхъ ложныхъ положеній древней философіи, открыло новымъ астрономамъ годичное обращеніе земли, включенной чрезъ то въ рядъ прочихъ планетъ. Вмѣстѣ съ тѣмъ обнаружилась та простота въ расположеніи частей солнечной системы, которую тщетно искали древніе астрономы всѣхъ народовъ. Но гражданская жизнь наша требуетъ подраздѣленій года, содержащихъ болѣе времени, нежели сколько заключаютъ въ себѣ сутки и ихъ части: это требованіе могло быть удовлетворено только движеніемъ Луны, которая есть спутникъ, прислужница Земли. Луна, повинуясь Землѣ, не выходитъ однакожь изъ-подъ власти Солнца, и также оказываетъ значительное вліяніе на движеніе Земли, производя колебаніе въ ея оси и измѣняя тѣмъ наклоненіе ея пути къ экватору. Такимъ отступленіемъ Луны отъ строгой подчиненности ея главной планетѣ астрономы повѣрили свои измѣренія земнаго сфероида, и вообще, стараясь изъискать причины и величину неправильностей въ обращеніи Луны около Земли, они утвердили законъ тяготѣнія, открытый Ньютономъ также изъ движенія нашего спутника, которое наконецъ усовершенствовало географію и обезпечило мореплаваніе. Теперь не ясно ли, что мы не безъ причины откладываемъ разсмотрѣніе планетъ и занимаемся предметами ближайшими къ намъ по ихъ матеріальной пользѣ?

Луна обращается около Земли по эллипсису, растянутому болѣе годичнаго земнаго пути, что узнано такъ же, какъ относительно Солнца, чрезъ перемѣны ея видимаго діаметра, который въ ближайшемъ разстояніи содержитъ 33' 31".07, а въ наибольшемъ уменьшается до 29' 21".9; слѣдственно, эксцентрицитетъ или растянутость луннаго пути есть пятнадцатая доля средняго разстоянія Лупы отъ Земли. Самое же это разстояніе вычисляется посредствомъ средняго параллакса Луны, который равняется 57'34", и который показываетъ, что въ немъ содержится только 59.72 земныхъ радіусовъ или 51265.7 геогр. м. Сверхъ того, по этому же параллаксу вычисляемъ, что

радіусъ Луны = 3/11 рад. 3. или 233.49 геогр. м.

поверхность. = 685115 кв. геогр. м.

объемъ = 1/49 объема Земли. /

Наконецъ, если пріймемъ, что масса Луны есть -- 1/81.24 массы Земли, то найдемъ, что на поверхности ея свободно-падающее тѣло въ первую секунду своего паденія проходитъ 2.49, или -- круглымъ числомъ 2 1/2 пар. ф.

Сравнивая положеніе Луны на сводѣ небесномъ съ какою-нибудь неподвижною звѣздою, вывели, что она совершаетъ полный кругъ въ 27 я 7 ч 43 м. 11,6 сек., т. е. въ-теченіе года описываетъ она почти тринадцать круговъ съ третью, или ея движеніе почти въ тринадцать разъ быстрѣе видимаго годичнаго движенія Солнца. Но если положеніе Луны сравнимъ съ Солнцемъ, принявъ въ разсчетъ видимое движеніе этого свѣтила, то найдемъ, что ея полное обращеніе продолжается уже 29 д. 12 ч. 44 м. 2.8 сек. Это время называется мѣсяцемъ (синодическимъ), и въ году содержится почти двѣнадцать мѣсяцевъ и одиннадцать дней. Наблюдая Луну въ-продолженіе мѣсяца, замѣчаемъ въ ней постоянныя видоизмѣненія или фазы, которыя доказываютъ, что она есть тѣло темное, освѣщаемое Солнцемъ, обращающееся около Земли и слѣдующее за ней въ ея годичномъ движеніи, отъ чего Луна получила названіе земнаго спутника. Дѣйствительно, по истеченіи четырехъ дней, въ которые Луна бываетъ невидима, въ разстояніи 20 или 30о къ востоку отъ Солнца, является она въ видѣ изогнутой серебряной нити или въ видѣ серпа съ остреями или рогами, обращенными въ противную сторону отъ Солнца. Ширина этого серпа увеличивается постепенно, по мѣрѣ движенія Луны къ востоку; причемъ, сквозь ясную земную атмосферу, можно видѣть всю темную часть ея круга, покрытую слабымъ сѣровато-краснымъ или пепельнымъ свѣтомъ. Чрезъ пять дней, Луна удаляется отъ Солнца на 90о, и свѣтлая часть ея расширяется до полкруга: тогда говорятъ, что Луна находится въ первой четверти, которая съ запада ограничивается полуокружностью, съ востока же прямою линіею, показывающею величину видимаго луннаго діаметра. Мало-по-малу эта линія начинаетъ принимать кривизну эллипсиса; свѣтлая часть Луны продолжаетъ увеличиваться, и чрезъ двѣнадцать дней, когда Луна занимаетъ на небѣ противоположное мѣсто Солнцу, весь ея кругъ дѣлается свѣтлымъ: тогда наступаетъ время полнолунія, послѣ котораго западный край луннаго свѣтлаго круга становится эллиптическимъ, постепенно выпрямляется и чрезъ 19 или 20 дней превращается въ прямую линію, такъ-что свѣтлая часть Лупы бываетъ ограничена полуокружностью уже съ востока, прямою же линіею или ея діаметромъ, съ запада; это видоизмѣненіе Лупы есть послѣдняя четверть", причемъ восточное ея разстояніе отъ Солнца равняется 270о, западное же -- 90о. Съ уменьшеніемъ этого послѣдняго разстоянія, прямолинейный предѣлъ свѣтлой части Луны принимаетъ кривизну, выпуклую къ востоку, и въ концѣ 24 дней часть эта представляется опять въ видѣ серпа съ рогами^ обращенными къ западу, т. е. опять въ противную сторону отъ Солнца. Приближаясь болѣе-и-болѣе къ Солнцу, Лупа скрывается въ его лучахъ, дѣлается невидимою, и чрезъ четыре или пять дней снова является на восточной его сторонъ; продолженіе этихъ дней называется новолуніемъ. Въ то же время, иногда видимъ на солнцѣ круглое черное пятно, которое закрываетъ или центральную часть Солнца и бываетъ окружено блестящимъ кольцомъ, или весь солнечный кругъ, или только часть его. Напротивъ, когда луна приходитъ въ противоположеніе съ Солнцемъ, весьма часто погружается она въ тѣнь Земли, преграждающей солнечные лучи. Первое явленіе есть затмѣніе Солнца, кольцеобразное, полное и частное; второе же -- затмѣніе Луны. Объясненіе описанныхъ явленіи весьма-нетрудно, когда допустимъ, что Лупа есть тѣло темное, обращающееся около Земли въ столь огромномъ разстояніи отъ Солнца, что лучи его, падающіе на Луну, остаются всегда между собою параллельными, и когда чрезъ центръ Луны вообразимъ двѣ плоскости,--одну перпендикулярно къ направленію солнечныхъ лучей, другую же перпендикулярно къ прямой линіи между центрами Земли и Лупы, первая плоскость отдѣлитъ освѣщаемую часть Луны отъ неосвѣщаемой; на второй же будетъ представляться или пролагаться та часть этой поверхности, которую можно видѣть съ Земли, Во время новолунія, видимая нами часть лунной поверхности остается совершенно-темною; потомъ мало-по-малу начинаетъ она освѣщаться, и въ новолуніе освѣщается вся вполнѣ, и такъ-далѣе.

Во время полнолунія видимъ на Лунѣ темныя пятна, расположенныя такимъ образомъ, что весь ея кругъ для простыхъ глазъ представляетъ нѣкоторое сходство съ начертаніемъ человѣческаго лица; по даже посредствомъ слабой зрительной трубы можно разсмотрѣть, что спутникъ нашей Земли состоитъ изъ веществъ разнородныхъ, отражающихъ различныя количества солнечнаго свѣта, и чрезъ то кажущихся болѣе или менѣе свѣтлыми. Изъ наблюденій надъ свѣтлыми и темными мѣстами лунной поверхности, неперемѣняющими ни своего вида, ни своей величины, слѣдовало заключить: 1) Луна всегда обращена къ Землѣ одной стороной. 2) Луна обращается на своей оси столь медленно, что совершаетъ полное обращеніе именно въ то самое время, въ которое описываетъ она кругъ около Земли, т. е. въ 27 д. 7 ч. 43 м. 11.6 сек. 3) Ось ея вращенія наклонена къ эклиптикѣ подъ угломъ въ 88о 30, или лунный экваторъ составляетъ съ эклиптикой уголъ, неболѣе 1о 30'. Итакъ, еслибъ кто-нибудь изъ насъ былъ перенесенъ на поверхность Луны, то, во-первыхъ, увидалъ бы, что на двухъ ея полушаріяхъ ночи чрезвычайно различаются своею темнотой: на одномъ, съ котораго никогда не видно Земли, темнота ночей уменьшается только слабымъ свѣтомъ безконечно-отдаленныхъ неподвижныхъ звѣздъ; другое же полушаріе, противъ котораго всегда находится Земля, освѣщается этимъ огромнымъ шаромъ, который почти въ четырнадцать разъ болѣе Луны, и который относительно ея не имѣетъ ни восхожденія, ни захожденія, и почти всегда остается на одной высотѣ. Во-вторыхъ, наблюдателю на Лунѣ казалось бы, что Земля есть спутникъ Луны, который имѣетъ также фазы, причемъ полный, свѣтлый кругъ его начинаетъ уменьшаться съ запада, и когда серпъ его превратится въ тонкую сребристую нить, а ночь сдѣлается наиболѣе темной; тогда явится Солнце, начнется день, продолжающійся до тринадцати съ половиной нашихъ сутокъ, такъ же какъ и ночь. Жители тѣхъ мѣстъ на Лунѣ, которыя съ Земли видны въ срединѣ ея круга, видятъ Солнце восходящимъ, когда ихъ Луна достигаетъ послѣдней четверти, и заходящимъ, когда она бываетъ въ первой четверти; такъ-что ихъ полнолуніе въ точности соотвѣтствуетъ ихъ полуночи. Что жь касается до жителей, находящихся для земнаго наблюдателя на краяхъ Луны; то ихъ положеніе не столь выгодно, какъ положеніе лунной средины: они видятъ свою Луну всегда при горизонтъ, на одной сторонъ восходящею, на другой же -- заходящею. Въ-третьихъ, на Лунѣ, которой экваторъ почти совпадаетъ съ эклиптикою или съ видимымъ годичнымъ путемъ Солнца, существуетъ только одно время года, подобное нашей веснѣ, и жители ея странъ полярныхъ никогда не видятъ Солнца на своемъ горизонтъ. Наконецъ, на Лунѣ нельзя имѣть точной хронологіи, потому-что тамъ дни равны между собою и сутки равняются году. Впрочемъ, этотъ недостатокъ астрономическихъ данныхъ жители Луны могутъ нѣсколько дополнять наблюденіями надъ земными полюсами, изъ которыхъ одинъ начинаетъ освѣщаться, а другой помрачаться во время нашихъ равноденствій.

Наблюдатель на Лунѣ видитъ на земной поверхности чрезвычайное разнообразіе: наши моря, континенты въ однихъ мѣстахъ съ обширными лѣсами, а въ другихъ со степями, въ однихъ мѣстахъ съ высокими хребтами, въ другихъ же съ равнинами, и наконецъ многочисленные острова съ ихъ до безконечности различными формами, отражая и поглощая солнечный свѣтъ въ различныхъ количествахъ, должны представляться огромными темными и свѣтлыми пятнами, которыхъ видъ необходимо измѣняется облаками нашей атмосферы. Напротивъ, въ пятнахъ Луны мы не замѣчаемъ ни малѣйшихъ перемѣнъ: ихъ величина, очертанія, степени освѣщенія остаются всегда неизмѣнными. Итакъ нѣтъ облаковъ на Лунѣ, нѣтъ испареній даже въ экваторіальныхъ ея частяхъ, которыя -- сколько можно судить по аналогіи -- должны нагрѣваться до высокой температуры, будучи подвержены перпендикулярному дѣйствію солнечныхъ лучей въ-продолженіе почти четырнадцати нашихъ сутокъ. Да есть ли на Лунѣ и вѣчно-прозрачная атмосфера?-- Эта атмосфера, долженствующая состоять изъ вещества упругаго, способнаго сжиматься собственной тяжестью, не можетъ имѣть одинаковой плотности, начиная отъ ея предѣловъ до поверхности Луны, гдѣ эта плотность должна быть наибольшею. Еслибъ существовала атмосфера Луны, то, по-крайней-мѣрѣ, въ ея плотнѣйшей части можно было бы наблюдать преломленіе и уменьшеніе свѣтя неподвижныхъ звѣздъ, весьма-часто закрываемыхъ Луною. Отъ преломленія свѣта, закрываемая звѣзда помрачалась бы постепенно и нѣсколько времени казалась бы прильнувшею къ лунному краю; но такого явленія никогда не было замѣчено въ лучшія зрительныя трубы: закрываемая звѣзда исчезаетъ мгновенно. И такъ, если Луна имѣетъ атмосферу, то ея плотность менѣе плотности воздуха подъ стекляннымъ колоколомъ на лучшемъ воздушномъ насосѣ, гдѣ вода и ледъ превращаются въ пары. Изъ этого замѣчанія слѣдуетъ, что на Лунѣ не могутъ существовать ни вода жидкая, ни вода твердая или ледъ; тамъ нѣтъ ни растеній, ни животныхъ, никакихъ живыхъ существъ, подобныхъ земнымъ растеніямъ и животнымъ. Раздѣленіе лунныхъ патента на моря, озера и суши, сдѣланное первыми наблюдателями лунной поверхности, совершенно-ложно, и приданныя симъ пятнамъ названія Моря Каспійскаго, Чернаго и проч. не имѣютъ никакого смысла, хотя и до-сихъ-поръ сохраняются въ номенклатурѣ разныхъ частей нашего спутника. Подъ этими названіями мы должны разумѣть только углубленія и возвышенія лунной поверхности.

Не трудно увѣриться, что поверхность Луны дѣйствительно покрыта горами значительной высоты, между которыми находятся низкія мѣста или долины. Еслибъ Луна имѣла ровную поверхность, то во время ея фазовъ свѣтлая часть отдѣлялась бы отъ темной кривою линіею, непрерывной, правильной и безъ изгибовъ, выдающихся изъ свѣтлой части, или входящихъ въ нее; но даже въ посредственную зрительную трубу видно совсѣмъ противное: граница между свѣтлой и темной частями представляется не только съ многочисленными изгибами, но какъ-бы разорванною, съ отдѣльными свѣтлыми пятнами различной величины, находящимися въ темной части, покрытой пепельнымъ свѣтомъ. Пятна эти увеличиваются по мѣрѣ того, какъ съ движеніемъ Луны къ востоку, солнечные лучи начинаютъ упадать прямѣе на неосвѣщенную часть лунной поверхности и наконецъ соединяются съ ея освѣщенной частью. Сверхъ-того., отъ упомянутыхъ пятенъ и отъ свѣтлѣйшихъ частей освѣщенной поверхности Луны ложатся густыя тѣни, которыя перемѣняютъ свое положеніе, обращаясь такъ, что всегда остаются противоположными Солнцу. Послѣ такихъ наблюденій, нельзя уже сомнѣваться, чтобъ свѣтлыя пятна въ темной части лунной поверхности и свѣтлѣйшія -- въ освѣщенной, не были горы, которыхъ вершины освѣщаются солнечными лучами прежде, нежели ихъ основанія, подобно горамъ и возвышенностямъ на землѣ. Этого мало: посредствомъ длины тѣней и помощію всѣмъ-извѣстной геометрической теоремы о квадратѣ ипотепузы прямоугольнаго треугольника не трудно вычислить самыя высоты лунныхъ горъ и получить точные выводы для ихъ величинъ, еслибъ при измѣреніяхъ тѣней можно было избѣжать погрѣшностей. Вотъ почему числовыя величины лунныхъ горъ, полученныя Галилеемъ, Гевеліемъ, Риччіоли, В. Гершелемъ и въ новѣйшее время Мёдлеромъ и Беромъ, несогласны между собою, Галилей полагалъ, что высота лунныхъ горъ простирается до 8800 метровъ, Гевелій -- до 5200 метр., Риччіоли -- до 14000 метр., и В. Гершель только до 2800 метр. Изъ этихъ чиселъ ближайшими къ истинѣ должно считать гевеліевы, что подтверждается новѣйшими наблюденіями Мёдлера и Бера, которые нашли, что въ 1093 лунныхъ горахъ шесть выше 5800 метр. и двадцать-двѣ выше,4800 метр., или выше Монблана; другія же замѣчательнѣйшія возвышенности суть:

Дёрфель... 7603 метра.

Ньютонъ... 7264 --

Казатусъ... 6956 --

Курціусъ... 6769 --

Каллиппусъ.. 6216 --

Тихо.... 6151 --

Гюгенсъ... 5550 --

Изъ нихъ Дёрфель и Гюгенсъ суть пики, принадлежащіе къ апенинской лунной цѣпи, а Ньютонъ, Казатусъ, Каллиппусъ и Тихо суть кольцеобразные кратеры, какъ почти всѣ лунныя горы, которыя по-большой-части представляются въ видъ круглыхъ бассейновъ съ конусомъ по срединѣ. Такое расположеніе имѣютъ на Землѣ Везувій, Этна, Киревса на Сандвичевыхъ-Островахъ и особенно одинъ изъ кратеровъ на Островахъ Филиппинскихъ, посѣщенный однимъ инженеромъ, принадлежавшимъ къ экспедиціи Эригоны. Можно подумать, что рисунокъ этого кратера снятъ съ какой-нибудь лунной горы.

Такое сходство лунныхъ горъ съ огнедышащими горами на Землѣ позволяетъ допустить, что и онѣ произошли отъ той же причины. В. Гершель увлекся этимъ правильнымъ заключеніемъ до того, что не сомнѣвался въ существованіи на Лунѣ даже и нынѣ-дѣйствующихъ волкановъ: въ концѣ апрѣля 1787 года, онъ представилъ въ Лондонское Королевское Общество Наукъ записку подъ заглавіемъ: "О трехъ лунныхъ волканахъ", въ которой говоритъ, что 19 апрѣля 1787 года въ неосвѣщенной части Луны онъ видѣлъ три волкана воспламененные, изъ которыхъ два погасали, а третій былъ въ полной силѣ, и діаметръ его пламени простирался до 5000 метровъ; свѣтъ же превосходилъ свѣтъ ядра бывшей тогда кометы. Къ тому же предмету В. Гершель снова обратился въ 1790 г., по случаю луннаго затмѣнія 22 октября. Наблюдая это затмѣніе въ двадцати-футовой телескопъ съ увеличиваніемъ въ 360 разъ, онъ видѣлъ на всей поверхности Луны сто-пятьдесятъ красныхъ и свѣтлыхъ точекъ, которыя также принялъ за огненныя изверженія волкановъ. Важенъ авторитетъ В. Гершеля въ этомъ дѣлѣ: но какъ ни предшествовавшія, ни послѣдовавшія наблюденія другихъ астрономовъ, имѣвшихъ въ своемъ распоряженіи также сильные телескопы, не подтвердили его замѣчаній, то можно полагать, что объясненія его наблюденій подлежатъ сомнѣнію, и что ихъ можно истолковать, не предполагая существованія на Лунѣ еще непогасшихъ волкановъ. Дѣйствительно, различныя степени освѣщенія въ частяхъ лунной поверхности происходятъ отъ ихъ формы и качества ихъ вещества, неперемѣняющихся отъ положенія Луны относительно Солнца и во времена ея фазовъ, и отъ происхожденія падающаго на нихъ свѣта: наиболѣесвѣтлыя мѣста лунной поверхности, освѣщаемой Солнцемъ, должны быть также свѣтлѣе прочихъ точекъ и на той ея части, которая представляется пепельною отъ падающаго на все отраженнаго свѣта отъ Земли; слѣдственно, мѣста эти должны казаться искрящимися и могли ввести въ ошибку наблюдателя, который былъ уже предубѣжденъ въ существованіи дѣйствующихъ лунныхъ волкановъ. Что же касается до красныхъ точекъ, видимыхъ во время затмѣнія, то онѣ объясняются тѣмъ, что Луна, погружаясь въ тѣнь Земли, всегда представляется красною, особенно когда она бываетъ высоко надъ горизонтомъ и когда атмосфера Земли прозрачна: этотъ красный цвѣтъ Луны, происходящій отъ солнечныхъ лучей, преломляющихся въ нашей атмосферѣ, освѣщая Луну, долженъ дѣлать болѣе-свѣтлыми тѣ же самыя мѣста ея поверхности, которыя кажутся свѣтлѣйшими отъ прямаго освѣщенія Солнцемъ.

Допустивъ, какъ видимъ, весьма-сомнительное существованіе дѣйствующихъ волкановъ на Лунь, многіе физики основали на немъ объясненіе происхожденія падающихъ камней. По этой причинѣ, къ предложенному космографическому описанію Лупы считаемъ приличнымъ присоединить нѣкоторыя подробности о вссьма-любопытномъ явленіи, которое занимаетъ нынѣ какъ астрономовъ, такъ и физиковъ, и которому надобно было пріискать особенное родовое названіе, потому-что сюда относятъ и падающіе или воздушные камни и падающія, или, правильнѣе, летающія звѣзды. Принятое нынѣ родовое названіе астеориды основывается на вѣроятной ипотезѣ. Первыя точныя наблюденія надъ летающими звѣздами были произведены 1823 г. въ Бреславль, Дрезденѣ, Бригѣ, и проч. профессоромъ Брандссомъ и его учениками. Изъ этихъ наблюденій открылось, что летающія звѣзды имѣютъ параллаксъ, показывающій, что онѣ находятся за предѣлами нашей атмосферы: высота нѣкоторыхъ изъ нихъ простиралась до 500 англійскихъ миль. Скорость ихъ движенія равняется 36 милямъ въ секунду, т. е. почти вдвое болѣе годичной скорости Земли. Если даже пріймемъ, что половина этой скорости есть только видимая, и исключимъ изъ нея скорость Земли, то для истинной скорости летающихъ звѣздъ получимъ еще шесть милъ въ секунду, что болѣе скорости всѣхъ верхнихъ планетъ, т. е. всѣхъ планетъ, которыя отстоятъ отъ Солнца далѣе Земли. Направленіе движенія этихъ звѣздъ также заслуживаетъ особенное вниманіе: почти всѣ онѣ движутся противоположно годичному обращенію Земли. Наконецъ, время года, въ которое постоянно являются летающія звѣзды и ихъ многочисленность несомнѣнно доказываютъ, что онѣ не суть атмосферные и временные метеоры, происходящіе отъ воспламененія водороднаго газа. Въ 1799 г. въ ночь съ 11-го на 12-е ноября (нов. штиля) дождь летающихъ звѣздъ былъ наблюдаемъ въ Америкѣ Гумбольдомъ, въ Гренландіи моравскими братьями, и почти во всей Германіи. Такой же дождь былъ видимъ въ 1832 г. также во всю ночь съ 12-го на 13-е ноября на восточномъ берегу Америки, начиная отъ Мехиканскаго-Залива до Галифакса, съ девяти часовъ вечера до восхожденія Солнца, и даже до восьми часовъ утра. Всѣ онѣ выходили изъ одной точки неба, лежащей близь звѣзды 7 Льва, и положеніе этого мѣста не перемѣнялось отъ суточнаго обращенія Земли. Многочисленность ихъ была удивительна: одинъ изъ бостонскихъ наблюдателей уподобляетъ ихъ снѣгу, падающему хлопьями. Когда число ихъ уменьшилось, тогда онъ насчиталъ 650 звѣздъ въ пятнадцать минутъ на десятой доли видимаго горизонта. Кромѣ половины ноября, летающія звѣзды являются еще во множествѣ въ концѣ апрѣля. Такая періодичность ихъ явленія и существованіе четырехъ новыхъ маленькихъ планетъ между Марсомъ и Юпитеромъ, которыя В. Гершель назвалъ также астеоридами, заставили астрономовъ предположить, что летающія звѣзды суть маленькія планеты, собранныя во множествѣ въ два пояса или въ два кольца, которыхъ плоскости пересѣкаются съ эклиптикою въ тѣхъ мѣстахъ, проходимыя Землею въ ноябрь и апрѣлѣ мѣсяцахъ. Эту ипотезу можно еще подкрѣпить наблюденіями астронома Мессье, который въ полдень 17-го іюня 1777 г., въ-продолженіе пяти минутъ, видѣлъ прохожденіе чрезъ Солнце множества черныхъ шариковъ.

Въ заключеніе лунной космографіи надобно сказать нѣсколько словъ о свойствахъ свѣта нашего спутника и объ его дѣйствіи на Землю. Самые точные опыты надъ луннымъ свѣтомъ не обнаруживали въ немъ ни тепла, ни свойствъ химическихъ: румфордовъ термоскопъ, подверженный дѣйствію лунныхъ лучей, собранныхъ въ фокусѣ большаго вогнутаго зеркала, не показываетъ ни малѣйшихъ перемѣнъ въ температурѣ, хотя посредствомъ этого снаряда можно наблюдать измѣненія тепла, меньшія тысячной доли градуса цельсіева термометра; тотъ же лунный свѣтъ не дѣйствуетъ и на водородно-хлорное серебро, которое чернѣетъ отъ лучей солнечныхъ. Между-тѣмъ, неразсудительное легковѣріе народа приписываетъ этому свѣту большое вліяніе на растенія; особенно такъ-называемая рыжая луна, по мнѣнію садовниковъ, весьма много вредитъ деревьямъ весной, во время образованія на нихъ почекъ. Но не трудно избавить Луну отъ этого несправедливаго нареканія. Въ-самомъ-дѣлѣ, названіе рыжей приписываютъ Лунѣ въ апрѣль мѣсяцѣ, т. е. въ такое время года, когда температура воздуха бываетъ не болѣе шести градусовъ выше нуля на термометрѣ; извѣстно же, что ночью, отъ истеченія тепла въ видѣ лучей, растенія охлаждаются на семь или восемь градусовъ при ясной атмосферѣ; слѣдственно, въ апрѣлѣ мѣсяцѣ низкая температура въ шесть градусовъ, пріобрѣтаемая растеніями въ-продолженіе дня, должна уменьшиться до нуля, и даже спуститься ниже его въ ясную ночь, освѣщаемую полной Луной. За этимъ необходимо слѣдуетъ поврежденіе нѣжныхъ древесныхъ почекъ. Такимъ-образомъ обманываются въ дѣйствіи двухъ одновременныхъ, но независимыхъ между собою явленій: что производитъ одно изъ нихъ, то относятъ неправильно къ другому. Точно также ошибаются, допуская, что состояніе погоды перемѣняется съ фазами Луны. Это древнее народное заблужденіе не имѣетъ никакихъ теоретическихъ основаній и нимало не подтверждается наблюденіями, которыя даже противорѣчатъ принятому повѣрью.

Приступая къ космографіи планетъ, предупреждаемъ читателей, что ваши познанія объ ихъ физическихъ свойствахъ еще ограниченнѣе предложенныхъ о Солнцѣ и Лунѣ. Въ пріобрѣтеніи этихъ познаніи, астрономы встрѣчаютъ непреодолимыя препятствія, происходящія или отъ близкаго разстоянія планетъ отъ Солнца, или отъ ихъ чрезвычайнаго удаленія, или отъ ихъ незначительныхъ величинъ. Къ первому разряду принадлежатъ Меркурій и Венера, ко второму -- Марсъ, Юпитеръ, Сатурнъ и Уранъ, и къ третьему -- Церера, Веста, Юнона и Паллада. Скудость космографіи всѣхъ этихъ небесныхъ тѣлъ увеличится еще тѣмъ, что мы считаемъ ничтожными всѣ описанія, въ которыхъ безъ мѣры распространены заключенія аналогическія: лучше признаться въ недостаткѣ точныхъ свѣдѣній, чѣмъ вводить въ заблужденіе вѣрующихъ мечтамъ фантазіи.

Меркурій есть планета, ближайшая къ Солнцу, около котораго описываетъ она эллипсисъ съ большимъ эксцентрицитетомъ,-- почему ея видимыя удаленія отъ этого свѣтила перемѣняются отъ 16о до 29о; среднее же ея разстояніе отъ Солнца равняется 7967611.46 геогр. милямъ. Дѣйствительный ея радіусъ есть 0.391 радіуса Земли или содержитъ 335.65 геогр. миль. Отсюда выходитъ, что поверхность Меркурія почти въ шесть съ половиной разъ менѣе поверхности Земли, или равняется 1415740 квадр. геогр. миль; объемъ его почти въ шестьнадцать разъ менѣе объема Земли, и масса = 1/5.7, или почти 1/6 доли массы Земли. Наконецъ, скорость паденія тѣлъ на поверхности Меркурія есть 17.32 пар. фута.

Полное обращеніе около Солнца оканчиваетъ Меркурій въ 87 д. 23 ч. 14 1/2 мин., или двадцать-пять лѣтъ этой планеты равняются шести земнымъ годамъ. Если же пріймемъ въ разсчетъ движеніе Земли около Солнца, то найдемъ, что -- какъ говорятъ астрономы -- синодическое обращеніе Меркурія продолжается 115 дн. 21 ч. и 3 1/2 мин. Въ-продолженіе обращенія, видъ Меркурія перемѣняется такъ же, какъ видъ Луны: наблюдая эти фазы въ сильные телескопы, замѣчаютъ, что одинъ изъ роговъ серпообразнаго Меркурія кажется затупленнымъ или усѣченнымъ; по измѣненіямъ этого явленія опредѣлено, что Меркурій обращается на своей оси въ 24 ч. и 5 мин.; слѣдственно, его звѣздныя сутки почти равняются такимъ же суткамъ на Землѣ, и какъ, сверхъ того, ось его вращенія съ плоскостью его годичнаго пути составляетъ также большой уголъ, какъ ось Земли съ эклиптикою; то времена года на Меркуріи отъ нашихъ временъ года отличаются только тѣмъ, что каждое изъ нихъ вчетверо короче. Наблюдатель на поверхности Меркурія видѣлъ бы Солнце весьма-большимъ кругомъ, именно подъ угломъ въ 1о 22' т. е. въ два раза съ половиною болѣе, нежели съ Земли. По этой причинѣ освѣщеніе Меркурія въ семь разъ сильнѣе освѣщенія Земли въ самый полдень. Но эта сила освѣщенія, можетъ-быть, много уменьшается густою атмосферою, о существованіи которой, вмѣстѣ съ высокими горами на Меркуріи, заключаютъ по расположенію свѣта на его поверхности. Судя по яркости освѣщенія, должно было бы думать, что температура на Меркуріи въ семь разъ выше температуры нашихъ странъ экваторіальныхъ; но какъ свойства вещества этой планеты совершенно намъ неизвѣстны, то объ упомянутой температурѣ не можемъ сдѣлать никакого вѣроятнаго заключенія. Можетъ-быть, слабая теплоемлимость и высокая способность поверхности Меркурія отражать солнечный свѣтъ, уменьшаютъ его температуру до земной. Но, оставляя подобныя наведенія любителямъ физическихъ романовъ, окончимъ описаніе Меркурія явленіемъ, весьма-полезнымъ для астрономіи. Когда Меркурій, обращаясь около Солнца, бываетъ между этимъ свѣтиломъ и Землею, тогда, при извѣстныхъ астрономическихъ условіяхъ для его положенія, онъ кажется проходящимъ чрезъ солнечный кругъ въ видѣ весьма-малаго, чернаго и совершенно-круглаго пятна. Періоды этого прохожденія соотвѣтствуютъ числамъ 6, 7, 13, 39, 46, и пр.; такъ-что послѣ 1845 года Меркурій будетъ проходить чрезъ Солнце въ первыхъ числахъ ноября (нов. стиля) 1848, 1861, 1868 и пр., и въ первыхъ числахъ мая 1878, 1891 г., и пр. Наконецъ, упомянемъ, что астрономическій знакъ Меркурія есть кадуцей посланника боговъ.

Венера. За красоту свою, эта планета посвящена древними астрономами Венеръ и отличена ими знакомъ, изображающимъ металлическое зеркало, которое богиня красоты употребляла при своемъ туалетѣ. Простыми глазами, такъ же, какъ Меркурій, она бываетъ видима или вечеромъ на западѣ, или утромъ на востокѣ; ея видимыя удаленія отъ Солнца перемѣняются отъ 45о до 48о; слѣдственно, она обращается около Солнца почти по кругу или по эллипсису съ весьма-малымъ эксцентрицитетомъ. Среднее же ея разстояніе отъ Солнца содержитъ 14881382.29 геогр. мил.; ея радіусъ къ радіусу Земли относится какъ 165 къ 172, или онъ равняется 823.5 геогр. мил.; ея поверхность есть 0.92 поверхности Земли, или содержитъ 8519476 квад. геогр. миль; ея объемъ есть почти 0.9 объема Земли; ея масса есть 0.9243 массы Земли, и потому свободно падающее тѣло на ея поверхности въ первую секунду паденія проходитъ 15.17 пар. фут. Видимая величина Солнца съ поверхности Венеры представляется подъ угломъ въ 44' 20", т. е. 4/10 долями болѣе, нежели съ поверхности Земли.

Полное свое обращеніе около Солнца оканчиваетъ Венера въ 221 дн. 16 ч. и 42 минуты, т. е. тринадцать лѣтъ на этой планетъ равняются восьми годамъ на Землѣ. Если же пріймемъ въ разсчетъ годичное движеніе Земли, то для синодическаго обращенія Венеры получимъ 583 дн. 22 ч. и 7 м. Плоскость ея пути составляетъ съ эклиптикою уголъ въ 3о 23' 28". Видоизмѣненія или фазы Венеры въ-продолженіе ея обращенія около Солнца послужили сперва къ подтвержденію коперниковой системы, а потомъ къ опредѣленію времени ея обращенія на оси, которое равняется 23 ч. 21, т. е. сутки на Венерѣ получасомъ менѣе сутокъ на Землѣ. Вмѣстѣ съ тѣмъ опредѣлено, что ось суточнаго вращенія Венеры съ плоскостью ея годичнаго пути составляетъ уголъ въ 18о. Если это справедливо, то на обоихъ полушаріяхъ Венеры, начиная отъ ея экватора, находятся два пояса, шириною въ 18о, на которыхъ Солнце восходитъ и заходитъ ежедневно и освѣщаетъ ихъ отвѣсными лучами; за ними слѣдуютъ два пояса, шириною въ 51о, на которые солнечные лучи падаютъ также отвѣсно, но для которыхъ Солнце или совсѣмъ не восходитъ, или совсѣмъ не заходитъ; и наконецъ, два пояса, шириною опять въ 18о, для которыхъ Солнце также или не восходитъ или не заходитъ, но дѣйствуетъ на нихъ уже лучами косвенными. Изъ такого положенія Венеры относительно Солнца слѣдуетъ, что когда это свѣтило соотвѣтствуетъ одному изъ ея полушарій, тогда изъ трехъ его поясовъ, на одномъ, лежащемъ близь экватора планеты, высокая температура умѣряется перемѣнами дней на ночи; на поясѣ околополярномъ температура непрерывнаго дня не можетъ сдѣлаться слишкомъ высокою отъ-того, что на всю его поверхность солнечные лучи падаютъ косвенно; во третій поясъ, заключающійся между двумя упомянутыми, долженъ имѣть чрезвычайно-высокую температуру отъ непрерывности дня и отъ отвѣснаго паденія солнечныхъ лучей. Въ то же время, на противоположномъ полушаріи Венеры освѣщается и нагрѣвается Солнцемъ только одинъ поясъ, соприкосновенный къ ея экватору, шириною въ 18о; остальная же часть погружена въ непрерывную ночь. Итакъ, на поверхности Венеры возможность жизни, подобной жизни на Землѣ, ограничивается экваторіальнымъ поясомъ, шириною въ 36о. Но это аналогическое заключеніе основывается на весьма-сомнительныхъ наблюденіяхъ, по которымъ опредѣлено наклоненіе суточной оси Венеры къ ея годичному пути.

Черезъ каждые девятнадцать мѣсяцевъ Венера бываетъ между Землею и Солнцемъ, или, какъ говорятъ астрономы, черезъ каждые девятнадцать мѣсяцевъ Венера приходитъ въ нижнее соединеніе съ Солнцемъ: но какъ путь ея наклоненъ къ эклиптикѣ подъ угломъ въ 3о 24', то ее можно видѣть на Солнцѣ только въ томъ случаѣ, когда во.время нижняго ея соединенія будетъ она весьма-близка къ одной изъ тѣхъ точекъ, въ которыхъ путь ея пересѣкается съ эклиптикою. Изъ этого условія слѣдуетъ, что прохожденія Венеры чрезъ Солнце были и будутъ въ началѣ декабря 1639, 1874, 1882, 2117, 2125 годовъ, и проч., и въ первыхъ числахъ іюня 1761, 1769, 2004, 2012, 2247 годовъ, и проч. Отъ P. X. до нашего времени изъ тридцати прохожденій были наблюдаемы только два, въ 1761 и 1769 годахъ, потому-что астрономы но имѣли зрительныхъ трубъ и положеніе годичнаго пути Венеры и самое ея движеніе были опредѣлены весьма-ошибочно. Такъ въ Англіи хотя наблюдали ея прохожденіе въ 1639 году совершенно-нечаянно, благодари противоположнымъ ошибкамъ въ двухъ таблицахъ движенія Венеры; однако это наблюденіе осталось совершенно-безполезнымъ, какъ произведенное только случайно и въ одномъ мѣстѣ на Землѣ. Итакъ, не удивительно, что астрономы ожидали съ нетерпѣніемъ 1761 и 1769 годовъ, для которыхъ всѣ обстоятельства прохожденія Венеры чрезъ Солнце вычислили они съ надлежащею точностью, и вычисленіе показало, что прохожденіе 1769 года должно сопровождаться самыми благопріятными обстоятельствами для выхода изъ этого явленія столь необходимаго познанія о пространствѣ солнечной системы. Въ-самомъ-дѣлѣ, изъ кеплеровыхъ законовъ можно было знать, во сколько разъ, на-примѣръ, Марсъ, Юпитеръ, и проч., далѣе Земли отъ Солнца, но разстояніе самой Земли оставалось неизвѣстнымъ. Впрочемъ, желанія и надежды астрономовъ остались бы тщетными, еслибъ просвѣщенные европейскіе государи не открыли для нихъ способовъ сдѣлать наблюденія въ различныхъ странахъ, гдѣ могло быть видимо прохожденіе Венеры: а страны эти были пустыни Лапландіи и Сибири, и острова Южнаго-Океана съ своими дикими обитателями. Англія и Франція единственно для этой цѣли снарядили корабли; но великая обладательница Россія болѣе всѣхъ современныхъ государей занималась этимъ дѣломъ науки. Она повелѣла Санктпетербургской Академіи Наукъ заботиться не объ издержкахъ, но принять всѣ необходимыя мѣры къ вѣрному успѣху, который зависѣлъ даже отъ состоянія атмосферы въ-продолженіе немногихъ часовъ. Въ-слѣдствіе такого повелѣнія, астрономы были посланы въ Колу, Умбу, Попой, Якутскъ, Оренбургъ, Орскъ и въ Юрьевъ, въ мѣста, лежащія между 47о и 69о сѣверной широты, и въ то же время на петербургской обсерваторіи прохожденіе Венеры было наблюдаемо четырьмя астрономами. Изъ всѣхъ этихъ наблюденій выведено, что радіусъ Земли изъ центра Солнца представляется подъ угломъ въ 8".6, и потомъ опредѣлено вышепредложенное среднее разстояніе Земли отъ Солнца, которое принято единицею или мѣрою для пространства солнечной системы.

Марсъ. Марсъ принадлежитъ къ той группѣ планетъ, которыя называются верхними, потому-что онѣ далѣе отъ Солнца, нежели Земля, и пути ихъ обнимаютъ путь Земли. Наблюденія надъ Венерою утвердили коперниково ученіе и способствовали къ опредѣленію пространства солнечной системы: наблюденія же надъ Марсомъ усовершенствовали упомянутое ученіе и отдѣлили новую астрономію отъ древней. Наблюденія сіи принадлежатъ Тихо-де-Браге, вычисленія же -- безсмертному Кеплеру, который, доказавъ, что планеты обращаются около Солнца не по кругамъ, но по эллипсисамъ, положилъ твердыя основанія для астрономіи физической. Эксцентрицитетъ марсова пути почти въ девять разъ болѣе эксцентрицитета пути земнаго, и среднее разстояніе этой планеты отъ Солнца содержитъ 31368234.92 геогр. мил. Радіусъ Марса къ радіусу Земли относится какъ 90 къ 172, или равняется 449.18 геогр. мил. Поэтому, поверхность Марса -- 2537322.2 квадр. геогр. мил., и объемъ его къ объему Земли относится какъ 14 ко 100. Притомъ масса его есть 0.1294 массы Земли,-- изъ чего слѣдуетъ, что свободнопадающее тѣло на поверхности Марса въ первую секунду своего паденія проходитъ 7.14 пар. ф. Наблюдатель на Марсѣ видитъ Солнце подъ угломъ въ 21'.

Путь свой около Солнца совершаетъ Марсъ въ 686 д. 22 ч. и 19 м., или 8 лѣтъ на этой планетѣ соотвѣтствуютъ 15 годамъ земнымъ; синодическое же ея обращеніе содержать 779 дн. 22 ч. и 28 1/2 мин. Плоскость этого пути составляетъ съ эклиптикой уголъ въ 1о 51'. Наблюденія В. Гершеля надъ пятнами, покрывающими поверхность Марса, показали, что его суточное обращеніе, или обращеніе около оси, продолжается 24 ч. 39 м. и 22 сек.; самая же ось съ годичнымъ путемъ планеты составляетъ уголъ въ 61о 18', или путь сей къ экватору планеты наклоненъ подъ угломъ въ 28о 42'. Изъ этого слѣдуетъ, что поверхность Марса, такъ же какъ поверхность Земли, раздѣлена на пять поясовъ, изъ которыхъ два жаркихъ, лежащихъ по обѣимъ сторонамъ экватора, занимаютъ пространство въ 57о 24'; за ними слѣдуютъ два пояса умѣренныхъ, изъ которыхъ каждый имѣетъ въ ширину 32о 36'; наконецъ два холодные пояса, соотвѣтствующіе полюсамъ, вмѣщаются въ пространствѣ, равномъ пространству поясовъ жаркихъ. Итакъ, каждый жаркій и холодный поясы Марса шире также поясовъ Земли 5о 14'; умѣренные на столько же уже соотвѣтствующихъ поясовъ на Землѣ. Вмѣстѣ съ тѣмъ В. Гершель убѣдился, что Марсъ имѣетъ форму сфероида, сжатаго при полюсахъ, и, по измѣренію Араго, экваторіальный діаметръ этой планеты къ діаметру между ея полюсами относится какъ 194 къ 189.

Кромѣ темныхъ пятенъ на поверхности Марса, послужившихъ для опредѣленія его суточнаго обращенія, достойны вниманія пятна свѣтлыя, находящіяся при его полюсахъ. Ихъ наблюдалъ еще Маральди, и, судя по ихъ перемѣнамъ, соотвѣтствующимъ временамъ года на Марсѣ, заключилъ, что эти пятна должно считать огромными массами льда или снѣга. Такое заключеніе подтверждается также тщательными наблюденіями В. Гершеля: въ 1781 году, пятно сѣвернаго полюса казалось весьма-обширнымъ, и именно послѣ двѣнадцати земныхъ Мѣсяцевъ на Марсѣ, въ-продолженіе которыхъ упомянутый полюсъ былъ лишенъ солнечнаго свѣта. Напротивъ, то же пятно въ 1783 г., послѣ восьми-мѣсячнаго дѣйствія солнечныхъ лучей, казалось весьма-малымъ. Вообще, въ величинѣ этого пятна замѣчаются перемѣны, зависящія отъ положенія экватора Марса относительно Солнца. Касательно прочихъ пятенъ и темныхъ полосъ на поверхности Марса, наблюденія показали, что онѣ непостоянны: являются и исчезаютъ внезапно, уменьшаются и увеличиваются, и на короткое время измѣняются и видомъ и цвѣтомъ. Надобно полагать, что онѣ находятся не на самой поверхности твердой массы планеты, и не представляютъ ни суши, ни воды, ни горъ, ни долинъ ея, но суть метеоры ея атмосферы. Замѣчены были такія пятна, которыя движутся подобно нашимъ облакамъ, и какъ-бы атмосфера Марса подлежитъ тѣмъ же волненіямъ и теченіямъ, какія происходятъ въ атмосферѣ земной. Если эти аналогическія заключенія не совсѣмъ достовѣрны, то, по-крайней-мѣрѣ, нѣтъ никакого сомнѣнія въ существованіи атмосферы Марса, которая есть причина его темно-краснаго цвѣта, подобнаго раскаленному желѣзу. По этому кровавому цвѣту, древніе астрономы посвятили Марса богу войны, и для изображенія его приняли знакъ, составленный изъ щита и копья или стрѣлы.

Четыре новыя планеты или астероиды. Изъ этихъ четырехъ маленькихъ планетъ прежде всѣхъ была открыта Церера палермскимъ астрономомъ Піаци 1801 года января 5, потомъ Паллада -- Ольберсомъ 28 марта 1802. года, Юнона -- Гардингомъ 1804 года сентября 1 дня и Веста -- опять Ольберсомъ 29 марта 1807 года. Съ этого времени досужіе эрудисты начали искать въ писаніяхъ древнихъ философовъ, не было ли изъ нихъ такого, который бы предугадывалъ существованіе jnoмянутыхъ планетъ, и нашли, что Артемидаръ-Эфесскій, за цѣлый вѣкъ до P. X., утверждалъ, что число планетъ должно быть безконечно; Демокритъ нѣсколько уменьшилъ эти числа, предположивъ, что оно должно быть только весьма-большое; новый же философъ Кантъ не принялъ мнѣнія своихъ предшественниковъ и старался объяснить, почему между Марсомъ и Юпитеромъ нѣтъ ни одной планеты. Онъ думалъ, что при сотвореніи міра огромная планета Юпитеръ притянула къ себѣ все вещество, изъ котораго образовались бы планеты между Марсомъ и Юпитеромъ; даже отъ этого самъ Марсъ вышелъ почти вдвое меньше Земли и не могъ удержать при себѣ ни одного спутника. Это ученіе не оправдалось, и мы осмѣливаемся замѣтить, что вообще философія природы, основанная на чистомъ умозрѣніи безъ наблюденій и опытовъ, есть разсказъ человѣка о темной комнатъ, въ которую ввели его съ завязанными глазами. Напротивъ, опытный законъ Боде, изъясненный въ началъ нашей статьи, точно былъ полезенъ астрономамъ и споспѣшествовалъ открытію новыхъ планетъ, которыхъ положенія опредѣлены съ точностію, какъ видно изъ слѣдующей таблички.


1) Веста.


Среднее разстояніе отъ Солнца 48843043.13 геогр. м.

Время обращенія 1335 д. 4 ч. 55 м. Наклоненіе пути къ эклиптикѣ 7о 8'.


2) Юнона.


Среднее разстояніе отъ Солнца 54894393.6 геогр. м.

Время обращенія 1590 д. 13 ч. 59 м. Наклоненіе пути къ эклиптикѣ 13о 4'.


3) Церера.


Среднее разстояніе отъ Солнца 56952676.08 геогр. м.

Время обращенія 1681 д. 12 ч. 57 м.

Наклоненіе пути къ эклиптикѣ 40о 37'.


4) Паллада.


Среднее разстояніе отъ Солнца 56973258.9 геогр. м.

Время обращенія 1681 д. 17 ч.

Наклоненіе пути къ эклиптикѣ 34о 35'.

Здѣсь не показаны величины этихъ планетъ сравнительно съ землею, потому-что онѣ такъ малы, что измѣренія ихъ діаметровъ весьма-сомнительны. В. Гершель принимаетъ, что діаметръ Цереры въ 49 разъ, а Паллады въ 72 раза менѣе діаметра Земли; отношенія же ихъ массъ къ массъ Земли совсѣмъ неизвѣстны. Въ ихъ путяхъ замѣчательны точки, въ которыхъ пути эти пересѣкаютъ эклиптику: всѣ онѣ находятся почти въ равныхъ разстояніяхъ отъ весенней точки равноденствія. Это обстоятельство ведетъ къ заключенію, что есть четыре планеты, по окончаніи своихъ обращеній около Солнца, проходили нѣкогда чрезъ одну и ту же точку. Такое заключеніе можно объяснить только тѣмъ, что Веста, Юнона, Церера и Паллада составляли нѣкогда одну большую планету, находившуюся въ томъ мѣстѣ, которое занимаетъ нынѣ Церера. Дѣйствительно, части раздѣлившейся планеты должны сдѣлаться новыми планетами, обращающимися по путямъ, которыхъ положенія и формы зависятъ отъ силъ, произведшихъ раздѣленіе; но какъ бы ни различались между собою пути, они не могутъ не имѣть общей точки, именно той, отъ которой части эти начали свое обращеніе около Солнца въ видъ особенныхъ планетъ. Это основательное мнѣніе Ольберса, принятое почти всѣми астрономами, подтверждается нынѣ новѣйшею планетою, принадлежащею также къ группѣ описанныхъ четырехъ планетъ, и разногласіе относится только къ причинъ катастрофы. Всѣ нагни аналогическія сужденія недостаточны для открытія этой причины, и потому согласіе мнѣніи здѣсь невозможно.

Юпитеръ. Юпитеръ есть наибольшая изъ всѣхъ планетъ: ея радіусъ содержитъ въ себѣ 10.86 радіусовъ земныхъ или 9342.6 геогр. миль; ея поверхность въ 118 разъ болѣе поверхности Земли, и объемъ въ 1281 разъ болѣе объема Земли; кажется же она небольшимъ кругомъ по причинъ своего огромнаго разстоянія отъ Солнца, которое = 107092437.17 геогр. миль, и какъ это разстояніе болѣе, нежели въ пять разъ превосходитъ разстояніе Земли отъ Солнца, то наблюдатель на Юпитеръ видитъ Солнце весьма-малымъ кругомъ подъ угломъ въ 6' 9", а Земля, Венера и Меркуріи представляются ему едва-примѣтными звѣздочками, являющимися по обѣимъ сторонамъ Солнца въ чрезвычайно-малыхъ отъ него разстояніяхъ. По причинѣ огромной массы Юпитера, которая почти въ 309 разъ болѣе массы Земли, свободно-падающее тѣло на этой планетѣ въ первую секунду своего паденія проходитъ 39,55 пар. футовъ.

Юпитеръ обращается около Солнца по эллипсису, имѣющему незначительный эксцентрицитетъ и совершаетъ свое обращеніе въ 4332 д. 14 ч. 18 м., или почти въ 12 нашихъ лѣтъ; синодическое же его обращеніе продолжается 389 д. 21 ч. Плоскость пути Юпитера составляетъ съ эклиптикою уголъ въ 1о 19'. Посредствомъ темныхъ пятенъ на этой планетѣ опредѣлено, что она обращается въ 9 ч. 55 м. 49 сек. около своей оси, которая къ плоскости ея пути наклонена подъ угломъ въ 85о 36', такъ-что Солнце, въ-продолженіе года на Юпитеръ, удаляется отъ его экватора только на 4о 24; слѣдственно, здѣсь дни почти всегда равняются ночамъ; тѣ и другія продолжаются немного менѣе пяти часовъ, и времена года и температура почти не перемѣняются. Притомъ отъ быстраго суточнаго обращенія Юпитера, сфероидъ его много сжатъ при полюсахъ: по измѣреніямъ Араго, экваторіальный діаметръ этой планеты къ діаметру между ея полюсами относится, какъ 177 къ 167, или ея сжатіе выражается дробью 1/17.7 или 1/18.

Темныя полосы и пятна на Юпитерѣ, безпрестанно измѣняющіяся и движущіяся параллельно съ его экваторомъ, доказываютъ существованіе атмосферы, которая наполняется парами и облаками. По мнѣнію В. Гершеля, пары эти и облака располагаются въ видѣ полосъ отъ пассатныхъ вѣтровъ, дующихъ въ экваторіальныхъ странахъ планеты подобно пассатнымъ вѣтрамъ на Землѣ.

Юпитеръ имѣетъ четыре спутника или четыре луны, которыхъ взаимныя положенія и относительно ихъ планеты безпрестанно измѣняются: иногда они проходятъ чрезъ ея кругъ и представляются на немъ въ видѣ малыхъ черныхъ круглыхъ пятенъ,-- доказательство, что спутники и планета суть тѣла темныя, заимствующія свѣтъ отъ солнца. Спутники обращаются по общему закону обращенія въ солнечной системь, т. е. отъ запада къ востоку, и квадраты временъ ихъ обращеній пропорціональны кубамъ ихъ среднихъ разстояній отъ планеты. Времена эти опредѣлены наблюденіями надъ затмѣніями спутниковъ, которыя такъ же, какъ затмѣнія нашей Луны, происходятъ отъ ихъ погруженія въ тѣнь отъ планеты, какъ отъ тѣла темнаго. Найдено, что


I спутникъ обращается въ 1 д., 18 ч. 28' 36".

II -- -- 3 д. 13 ч. 17' 54".

III -- -- -- 7 д. 3 ч. 59' 36".

IV-- -- 16 д. 18 ч. 5' 7".


Изъ этихъ чиселъ выходитъ, что въ каждый день спутники проходятъ:


I -- -- 203о 29' 20".

II -- -- 101о 22' 29".

III -- -- 50о 19' 3".5.

IV -- -- 21о 34' 16".


Сравнивая эти среднія движенія первыхъ трехъ спутниковъ, видимъ, что первое съ удвоеннымъ третьимъ равняется утроенному второму. Это замѣчаніе принадлежитъ Лапласу, который, разсмотрѣвъ среднія разстоянія этихъ спутниковъ отъ точки весенняго равноденствія или охъ среднія долготы, вывелъ еще весьма-важное правило: средняя долгота перваго спутника съ двойною долготою третьяго безъ тройной долготы втораго постоянно равняются двумъ прямымъ угламъ или 180о. Отсюда слѣдуетъ, что затмѣнія всѣхъ четырехъ спутниковъ Юпитера никогда не могутъ быть въ одно время; такъ-что въ каждую ночь планета постоянно освѣщается по-крайней-мѣрѣ одною своею луною.

Наблюденія надъ затмѣніями юпитеровыхъ спутниковъ привели Рёмера къ открытію скорости свѣта: этотъ датскій астрономъ нашелъ, что среднее разстояніе Земли отъ Солнца проходитъ свѣтъ въ 8 м. 12 сек., потомъ Даламбръ увеличилъ это число на 1".2, но какъ отъ скорости свѣта происходитъ въ положеніяхъ звѣздъ та перемѣна, которую Брадлей назвалъ аберраціею, то новѣйшія наблюденія академика Струве, произведенныя прямо надъ этою перемѣною, показываютъ, что вѣроятнѣйшая скорость свѣта есть 8 м. 17.84 сек., т. е. среднее разстояніе между Землею и Солнцемъ проходитъ свѣтъ почти въ 498 секундъ.

Спутники Юпитера относительно своей планеты весьма-малы: изъ измѣреній Струве ихъ видимыхъ діаметровъ слѣдуетъ, что діаметръ перваго спутника въ 36, втораго въ 40, третьяго въ 25 и четвертаго въ 29 разъ менѣе діаметра Юпитера; слѣдственно, объемъ перваго спутника въ 46656, втораго въ 64000, третьяго въ 15625 и четвертаго въ 24389 разъ менѣе объема ихъ планеты.

Спутники Юпитера обращаются около своей планеты почти по кругамъ, и судя по измѣненіямъ свѣта на ихъ поверхностяхъ, В. Гершель заключилъ, что каждый изъ нихъ, подобно нашей Лунѣ, дѣлаетъ одно обращеніе около своей оси въ-продолженіе своего обращенія около планеты.

Сатурнъ. Радіусъ этой планеты = 9.988 рад. Земли, или почти въ десять разъ болѣе этого радіуса; слѣдственно, поверхность ея почти во 100, объемъ же почти въ 1000 разъ болѣе поверхности и объема Земли. Среднее разстояніе Сатурна отъ Солнца содержитъ 196339565.29 геогр. мил. Наблюдатель на Сатурнѣ видитъ Солнце подъ угломъ 3' 21", т. е. почти вдвое меньше, нежели съ Юпитера, и потому съ Сатурна нельзя видѣть ни Меркурія, ни Венеры, ни Земли, ни Марса; планеты эти должны казаться столь близкими къ Солнцу, что никогда не выходятъ изъ его лучей. Итакъ, упомянутый наблюдатель не можетъ имѣть понятія о существованіи этихъ четырехъ планетъ. Свободно-падающее тѣло на поверхности Сатурна въ первую секунду своего паденія проходитъ 14.1 пар. фут.

Сатурнъ обращается около солнца въ 10758 д. 17 ч. 34 м., т. е. болѣе, нежели въ 29 лѣтъ. По виду своему, Сатурнъ отличается отъ прочихъ планетъ свинцовымъ свѣтомъ, и по причинѣ медленнаго движенія кажется почти-неподвижнымъ. Плоскость его пути составляетъ съ эклиптикой уголъ въ 2о 29' 38". Обращеніе Сатурна около его оси доказано В. Гершелемъ, и вмѣстѣ опредѣлено, что оно совершается въ 10 ч. 16 м.,-- отъ-чего сжатіе этой планеты такъ же значительно, какъ и сжатіе Юпитера. Ось суточнаго обращенія Сатурна наклонена къ эклиптикѣ подъ угломъ въ 61о 54', а къ собственному его пути подъ угломъ въ 59о 25'; такъ-что наклоненіе этого пути къ экватору планеты равняется 30о 35' и, слѣдственно, ея поверхность относительно температуры раздѣляется почти на тѣ же поясы, какъ и поверхность Марса.

В. Гершель весьма-много занимался Сатурномъ и въ фигурѣ его открылъ теперь особенность, которую весьма-трудно объяснить теоретически: Юпитеръ и Марсъ суть планеты, имѣющія столь замѣтное сжатіе, что наблюденіями можно было опредѣлить его величину; тѣ же наблюденія показываютъ, что радіусы этихъ планетъ, начиная отъ экваторіальнаго, уменьшаются постепенно до радіуса, соотвѣтствующаго полюсу. То же самое находимъ и въ Землѣ, почему тѣла эти считаются сфероидами, близко-подходящими къ эллипсоидамъ вращенія около ихъ меньшихъ осей. Но, по наблюденіямъ В. Гершеля, Сатурнъ не представляетъ такой правильности въ своей формѣ; видимый его кругъ (дискъ) походитъ не на эллипсисъ, но на прямоугольникъ, котораго четыре угла скруглены. Притомъ ось его, соотвѣтствующая полюсамъ, есть дѣйствительно наименьшая, но ось или діаметръ экватора, который хотя и болѣе этой наименьшей оси, однако, не есть наибольшій; такъ-что наибольшая ось составляетъ съ нимъ уголъ, который, по тремъ измѣреніямъ, равняется 46о 38, 45о 31' и 43о 20'. послѣдній выводъ В. Гершель считаетъ точнѣйшимъ. При концахъ наибольшей оси въ поверхности Сатурна замѣчается большая кривизна, между-тѣмъ, какъ при полюсѣ и экваторѣ Сатурна кривизны его поверхности столь малы, что прямыя линіи, касательныя въ этихъ мѣстахъ, явственно сливаются съ этою поверхностью. Такія замѣчанія, сдѣланныя искуснѣйшимъ астрономомъ, заслуживаютъ вниманія новѣйшихъ наблюдателей, которые, владѣя сильными зрительными трубами и хорошо устроенными микрометрами, оказали бы не маловажную услугу наукѣ, опровергнувъ или подтвердивъ наблюденія В. Гершеля. Нельзя не пожелать. чтобъ этимъ вопросомъ занялись астрономы Пулковской Обсерваторіи, которая снабжена всѣми нужными для того средствами.

Темныя полосы на Юпитерѣ видны помощью всякой порядочной трубы: наблюденія же подобныхъ полосъ на Сатурнѣ требуютъ сильныхъ телескоповъ -- такихъ, которые были употребляемы В. Гершелемъ, и которые показали ему, что полосы на поверхности Сатурна такъ же измѣняются, какъ на Юпитерѣ, по нѣкоторыя изъ нихъ располагаются не параллельно съ его экваторомъ. Измѣненія эти также можно считать признаками существованія атмосферы. Сверхъ-того, В. Гершель замѣтилъ перемѣны въ цвѣтѣ полярныхъ странъ Сатурна, которыхъ бѣлизна уменьшалась послѣ продолжительнаго на нихъ дѣйствія солнечныхъ лучей: позволительно думать, что страны эти, какъ на Марсѣ, покрыты льдами или снѣгами.

Всѣми до-сихъ-поръ описанными свойствами, кромѣ фигуры, Сатурнъ сходствуетъ и съ Марсомъ и съ Юпитеромъ; но кольцомъ своимъ онъ отличается отъ всѣхъ планетъ. Кольцо Сатурна есть тѣло темное, видимое чрезъ освѣщеніе Солнцемъ, окружающее планету по ея экватору, однакожь, несоединенное съ ною и отстоящее отъ нея на пространство, равное своей ширинѣ. Оно представляется въ видѣ болѣе или менѣе растянутаго эллипсиса, смотря по его положенію относительно Земли. Когда его наклоненіе къ Землѣ бываетъ не слишкомъ-велико, тогда между нимъ и планетой случается видѣть неподвижныя звѣзды; когда же плоскость кольца проходитъ чрезъ центръ Земли, тогда мы видимъ край подъ столь малымъ угломъ, что только въ самыя сильныя трубы можно замѣтить его въ видѣ свѣтлой весьма тонкой полосы. Это явленіе возобновляется чрезъ пятнадцать лѣтъ, въ-продолженіе которыхъ кольцо исчезаетъ два раза, потому-что отъ медленнаго движенія Сатурна Земля успѣваетъ два раза встрѣтиться съ плоскостью его кольца. Въ хорошія трубы на поверхности кольца видны черныя концентрическія черты, которыя должны означать, что это необыкновенное тѣло есть составное; по-крайней-Мѣрѣ, нѣтъ сомнѣнія въ томъ, что оно двойное. Вотъ размѣры внутренняго и внѣшняго кольца:

Внѣшній діаметръ внѣшняго кольца 63800 миль.

Внутренній -- -- -- 56223 --

Внѣшній -- внутренняго -- 54926 --

Внутренній -- -- -- 42488 --

Разстояніе между планетой и внутреннимъ кольцомъ 6912 --

Разстояніе между кольцами 648 --

Толстота кольца 62 --

По наблюденіямъ В. Гершеля, оба кольца освѣщены неравномѣрно, и происходящія отъ того пятна позволили опредѣлить обращеніе ихъ около планеты: это обращеніе оканчивается въ 10 дней и 29 минутъ, и происходитъ около той же оси, около которой почти въ то же время обращается и самъ Сатурнъ, и которая къ плоскости кольца перпендикулярна. Означенное время обращенія кольца весьма-замѣчательно: если вообразимъ, что Сатурнъ имѣетъ спутника, котораго путь есть окружность, равная средней окружности кольца, то на основаніи третьяго закона Кеплера нетрудно вычислить, что время обращенія этого спутника въ точности равняется времени обращенія кольца. Отсюда можно уже изъяснить, какимъ образомъ кольцо удерживается около планеты. Дѣйствительно, можно представить, что частицы кольца суть спутники, соединенные между собою неизмѣнно; еслибъ частицы эти были свободны и одна отъ другой независимы, то ихъ скорости перемѣнялись бы съ ихъ разстояніями отъ центра планеты: ближайшія обращались бы скорѣе, отдаленнѣйшія -- медленнѣе, какъ слѣдуетъ то изъ упомянутаго закона Кеплера. Когда же соединятся онѣ въ твердое тѣло, тогда ближайшія изъ нихъ сообщатъ часть своей скорости отдаленнѣйшимъ, и произойдетъ отъ-того средняя скорость вращенія, общая всѣмъ частицамъ, или скорость средней окружности. И такъ, кольцо удерживается около планеты силою тяготѣнія точно такъ же, какъ спутники около своей планеты. Эта теорія, безъ всякаго измѣненія, прилагается и къ кольцу составному; только части его должны имѣть различныя скорости, что, кажется, подтверждаютъ наблюденія. Сверхъ-того, тяготѣніе кольца, по мнѣнію В. Гершеля, произвело вышеописанную неправильность къ формѣ Сатурна, бывшаго какъ и Земля и всѣ прочія планеты, въ жидкомъ состояніи при началѣ обращенія около ихъ осей.

Кромѣ кольца, Сатурнъ имѣетъ семь спутниковъ, изъ которыхъ одинъ открытъ Гюйгенсомъ, четыре -- Д. Коссини, и два В. Гершелемъ. Bpeмена ихъ обращеній около планеты суть слѣдующія:


I спутникъ.. 22 ч. 37 м. II -- 1 д. 8 ч. 53 м.

Ill -- 1 д. 21 ч. 18 м. IV -- 2 д. 17 ч. 45 м.

V -- 4 д. 12 ч. 25 м. VI -- 15 д. 22 ч. 41 м.

VII -- 79 д. 7 ч. 54 м.


Первые шесть спутниковъ обращаются въ плоскости кольца; пути ихъ кажутся прямолинейными въ одно время съ кольцомъ, и также въ одно время превращаются въ эллипсисы; слѣдственно, наклоненія этихъ путей равняются наклоненію кольца. Можно подумать, что спутники Сатурна суть отдѣльныя части того вещества, изъ котораго образовалось кольцо. Перемѣны въ пятомъ спутникѣ относительно степени его освѣщенія сходны съ переходомъ неподвижной звѣзды отъ второй до пятой величины. В. Гершель правильно наблюдалъ эти перемѣны въ-продолженіе десяти обращеній спутника и вывелъ заключеніе, что онъ такъ же, какъ и наша Луна, всегда обращенъ къ своей планетѣ одной стороной. По аналогіи, должно распространить этотъ законъ на всѣхъ спутниковъ Сатурна.

Уранъ. Наконецъ, мы достигли до предѣловъ солнечной системы, гдѣ находится планета, открытая В. Гершелемъ 13-го марта 1781 г. Исторія этого открытія заслуживаетъ вниманіе любителей астрономіи. Между десятью и одиннадцатью часами вечера 13-го марта 1781 г., В. Гершель разсматривалъ мелкія звѣзды близь H Близнецовъ въ семи-футовой телескопъ съ увеличиваніемъ въ 227 разъ; одна изъ нихъ показалась ему съ замѣчательнымъ діаметромъ; перемѣняя глазныя стекла, увеличивающія до 460 и 932 разъ, онъ увѣрился, что ея діаметръ возрастаетъ пропорціонально съ ихъ увеличиваніемъ, между-тѣмъ, какъ діаметры прочихъ звѣздъ оставались безъ перемѣны. Другое отличіе наблюдаемаго свѣтила состояло въ томъ, что свѣтъ его ослабѣвалъ по мѣрѣ приращенія его діаметра. Послѣ этого надобно было сравнить его положеніе съ ближайшими звѣздами: оказалось, что оно перемѣняетъ свое мѣсто. Тогда В. Гершель заключилъ, что онъ открылъ комету, о чемъ и донесъ Лондонскому Обществу Наукъ запискою, подъ заглавіемъ: Account of a comet отъ 26-го апрѣля 1781 г. Европейскіе астрономы, узнавъ объ этомъ открытіи, принялись за него съ необыкновеннымъ усердіемъ и горячностью: одни изъ нихъ -- Мессье, Лемоньё. Лаландъ, Мешень, Боде, и проч. начали производить наблюденія; другіе же, молодой Лапласъ, покровитель его президентъ Саронъ, Басковичъ, Лексель, и проч. подвергли эти наблюденія вычисленіямъ, для опредѣленія пути гершелевой звѣзды. Труды послѣднихъ долго истощались въ безполезныхъ выкладкахъ: каждый рядъ новыхъ наблюденій обнаруживалъ невѣрность прежнихъ результатовъ. Неудачи эти происходили единственно отъ-того, что наблюдатели и теорики-астрономы не предполагали, чтобъ наблюденія В. Гершеля могли быть не точны. Саронъ первый возъимѣлъ это подозрѣніе, и какъ скоро, по его совѣту, геометры отбросили гершелевы наблюденія 17-го марта, 2-го и 15-го апрѣля, и приложили свои вычисленія не къ параболическому, но къ кругообразному пути съ радіусомъ въ девятнадцать разъ большемъ разстоянія Земли отъ Солнца, то усилія ихъ увѣнчались совершеннымъ успѣхомъ. Потомъ уже отъ кругообразнаго пути не трудно было перейдти къ эллиптическому, что и сдѣлалъ Лапласъ въ 1783 г. Теперь представились вопросы: если гершелево свѣтило есть планета, обращающаяся по окружности, или по эллипсису, весьма-близко подходящему къ кругу, то оно должно быть видимо во всякое время; почему же до В. Гершеля никто его не замѣтилъ? Какимъ-образомъ просмотрѣли его астрономы, прилежно наблюдавшіе зодіакальныя звѣзды, въ числѣ которыхъ оно находилось и казалось звѣздою шестой величины, т. е. могло быть видимо даже простыми глазами? На вопросы эти удовлетворительно отвѣчалъ Боде, который, разсмотрѣвъ внимательно каталогъ зодіакальныхъ звѣздъ, нашелъ, что гершелево свѣтило было наблюдаемо Майеромъ въ 1756 г. въ созвѣздіи Рыбъ, и что въ 1781 г., оно удалилось отъ этого созвѣздія именно на то разстояніе, которое показывали вычисленія Лапласа.

Во все время двухгодичныхъ трудовъ и недоумѣній европейскихъ астрономовъ, В. Гершель не принималъ никакого участія въ ихъ спорахъ; но когда Саронъ, Лапласъ и Лексель утверждали, что мнимая комета есть большая планета, находящаяся на предѣлѣ солнечной системы, тогда онъ объявилъ, что ему принадлежитъ право дать имя новой планетѣ, и назвалъ ее Георгіевой Звѣздой, въ честь англійскаго короля, своего благодѣтеля. Лексель справедливо замѣтилъ, что названіе звѣзды неприлично планетѣ и предложилъ перемѣнить его на Нептуна Георгія III, въ ознаменованіе великихъ подвиговъ англійскаго флота. Но и это названіе не понравилось астрономамъ: Лаландъ хотѣлъ, чтобъ новая планета получила имя своего открывателя; затѣйливый Лейхтенбергъ совѣтовалъ назвать ее Астреею, въ знакъ того, что богиня справедливости, видя на Землѣ одну только неправду, удалилась на предѣлы міра. Пуанелла замѣтилъ, что въ солнечной системѣ находятся уже отцы боговъ, Сатурнъ и Юпитеръ, и потому не худо присоединить къ нимъ матерь боговъ, Цибелу. Наконецъ, Бодб вступился за честь старѣйшаго изъ боговъ, Урана, который, по старости своей, занялъ спокойнѣйшее мѣсто, вдали отъ общества своихъ миѳологическихъ собратій. Названіе Урана восторжествовало надъ всѣми прочими: но, чтобъ сохранить память его открытеля, Лаландъ настоялъ въ его изображеніи (ф), которое заключаетъ въ себѣ первую букву имени Гершеля.

Космографическое описаніе Урана весьма-недостаточно, по причинъ огромнаго его разстоянія отъ Солнца, содержащаго 394840327.18 геогр. мил., т. е. въ 19 разъ болѣе разстоянія Земли отъ Солнца. Радіусъ Урана = 4.33 рад. Земли или 3717 геогр. милямъ; поверхность его почти въ 19 разъ и объемъ въ 81 разъ болѣе поверхности и объема Земли, и какъ масса его есть 1.69 массы Земли, то свободно-падающее тѣло на Уранѣ въ первую секунду своего паденія проходитъ только 1.36 пар. футовъ. Наконецъ, наблюдателю на Уранѣ Солнце представляется подъ угломъ въ 1' 40"; слѣдственно, этотъ наблюдатель не можетъ видѣть ни одной планеты. Время обращенія Урана около Солнца продолжается 30688.71 дн. или почти 84 года. Сжатіе и его обращеніе около оси слѣдуютъ изъ законовъ механики и подтверждаются наблюденіями В. Гершеля, хотя величина этого сжатія и положеніе оси опредѣлены весьма-сомнительно, особенно послѣднее, потому-что эта ось кажется лежащею на самой эклиптикѣ. Уединеніе, на которое осужденъ Уранъ, нѣсколько вознаграждается шестью спутниками. Впрочемъ, обращенія ихъ до-сихъ-поръ почти неизвѣстны; даже нѣкоторые изъ этихъ спутниковъ не усмотрѣны современными астрономами.


II. Физическая астрономія.


Изъ предложеннаго описанія солнечной системы видно, что физическое состояніе планетъ почти намъ неизвѣстно: по-крайней-мѣрѣ, все, что можно извлечь изъ самыхъ прилежныхъ наблюденій, производимыхъ сильнѣйшими оптическими снарядами и такимъ искуснымъ наблюдателемъ, каковъ былъ В. Гершель, приводитъ къ весьма-неудовлетворительнымъ заключеніямъ, даже съ помощью самыхъ свободныхъ аналогическихъ сужденіи, такъ-что большая часть изъ нихъ не можетъ быть допущена въ науку, которая должна состоять только изъ истинъ непреложныхъ. Но въ замѣнъ этого недостатка, который, вѣроятно, никогда не будетъ дополненъ, тѣ же наблюденія надъ обращеніями планетъ, положеніемъ и фигурой ихъ путей, будучи разсмотрѣны съ математическою строгостью, открыли Кеплеру сперва общіе законы этихъ обращеній; потомъ, когда были положены твердыя основанія механики и усовершенствованы способы вычисленіи, Ньютонъ осмѣлился правила движенія тѣлъ земныхъ приложить къ тѣламъ небеснымъ. Усилія его генія были награждены достиженіемъ главной цѣли всякихъ физическихъ изслѣдованій: онъ опредѣлилъ свойства силы, управляющей механическими явленіями солнечной системы, и назвавъ эту силу тяготѣніемъ, всю теорію устройства міра превратилъ въ обширную задачу механики, которой полное рѣшеніе зависитъ только отъ большаго или меньшаго совершенства высшихъ исчисленій. Заимствуя отъ практической астрономіи одни необходимыя данныя, нынѣ геометръ можетъ выражать своими формулами прошедшее и будущее состояніе планетной системы, и, не выходя изъ своего кабинета, можетъ предсказывать всѣ явленія, которыя наблюдатели усмотрятъ въ отдаленныхъ грядущихъ Вѣкахъ. Также онъ можетъ повѣрять наблюденія астрономовъ древнихъ и опредѣлять ихъ погрѣшности, происходившія отъ несовершенства снарядовъ. Наконецъ, не смотря на точность современныхъ наблюденій, многія явленія укрываются отъ практическихъ астрономовъ по той причинѣ, что эти явленія по своей малости способны обнаруживаться только по истеченіи многихъ столѣтій: теорія же впередъ опредѣляетъ ихъ свойства и величины.

Приступая къ изложенію, по возможности полному, теоретическихъ открытій въ устроеніи солнечной системы,-- къ изложенію, которое вполнѣ оправдываетъ сдѣланныя замѣчанія о преимуществахъ теоріи, считаемъ необходимымъ упомянуть кратко о тѣхъ законахъ механики, которые лежатъ въ основанія физической астрономіи. Законы эти немногочисленны и весьма-просты. Удивительно, что древніе астрономы и физики не знали ихъ. Но такова слабая сторона ума человѣческаго: исторія всѣхъ наукъ безпрестанно показываетъ, что простѣйшія истины и простѣйшія средства для открытій узнаны послѣ многихъ заблужденій; прямые и вѣрные пути къ успѣхамъ въ наукахъ найдены были послѣ продолжительнаго слѣдованія по извилистымъ и невѣрнымъ путямъ. Здѣсь весьма-часто авторитетъ предшественниковъ и утвердившіяся ложныя мнѣнія и правила скрываютъ истину отъ робкихъ послѣдователей. Такъ ложныя правила древнихъ философовъ не позволили Копернику довести его труда до окончательнаго совершенства, которое обезсмертило пылкаго и вмѣстѣ неутомимаго Кеплера.

Механика, т. е. теорія равновѣсія и движенія тѣлъ, основывается на понятіи о веществѣ, которое считаемъ неспособнымъ произвольно перемѣнять свое положеніе въ пространствѣ и времени. Это понятіе, составленное нашимъ умомъ часто-логически, въ противоположность понятію о духѣ, называютъ закономъ косности. Отсюда заключаемъ, что всякая перемѣна въ положенія тѣла въ пространствѣ и времени или движеніе происходитъ отъ причинъ, существующихъ внѣ тѣла,-- отъ силъ, которыя сообщаютъ таламъ опредѣленныя направленія и скорости. но какъ тѣло -- по закону косности -- не можетъ принимать самопроизвольнаго направленія и двигаться съ самопроизвольною скоростью, также не можетъ перемѣнять ни того, ни другой, то направленіе движенія считается направленіемъ дѣйствія силы, и говорятъ, что всякая сила можетъ привести тѣло только въ движеніе прямолинейное и равномѣрное. Изъ этого логически-строгаго закона слѣдуетъ, что ошибаются тѣ ученые, которые разсматриваютъ косность какъ особенную силу. Притомъ, еслибъ такой способъ воззрѣнія на основанія механики способствовалъ къ облегченію дальнѣйшихъ изслѣдованій, то еще можно бы принять его какъ условіе; на дѣлѣ же, вычисленія становятся затруднительнѣе и не вознаграждаются никакими новыми выводами. По нашему мнѣнію, всякое уклоненіе отъ проложеннаго прямаго и гладкаго пути, вмѣсто пользы, приноситъ вредъ наукѣ, останавливая ея успѣхи трудностями посторонними, незаключающимися въ предметѣ, но вводимыми худо-избранною методою вычисленій. Въ особенности это вредно для начинающихъ, которые, покоряясь авторитету нововводителя, часто принимаютъ недостатки его методы за глубокомысліе, и ложныя трудности -- за неизбѣжныя. Это мимоходное замѣчаніе мы могли бы объяснить многими примѣрами; во цѣль наша не критика, а простое изложеніе, и потому спѣшимъ возвратиться къ нашему предмету.

Положимъ, что движущееся тѣло встрѣчается съ другимъ тѣломъ, находящимся въ покоѣ: часть движенія перваго изъ нихъ сообщится второму; такъ-что если, на-примѣръ, масса перваго тѣла вдвое болѣе втораго, или масса его есть двѣ трети суммы массъ обоихъ тѣлъ; то оно, послѣ удара, сохранитъ только двѣ трети первоначальной своей скорости, передавъ одну треть ея тѣлу, находившемуся въ покоѣ. Эту необходимую потерю или передачу скорости называютъ сопротивленіемъ или противодѣйствіемъ, и говорятъ, что дѣйствіе равно противодѣйствію. Въ томъ же примѣръ видимъ, что дѣйствіе движущагося тѣла зависитъ отъ его массы и скорости, почему такое дѣйствіе измѣряютъ произведеніемъ чиселъ, выражающихъ величины массы и скорости, и называютъ его количествомъ движенія.

Двѣ силы, которыя могутъ сообщать тѣлу равныя скорости, считаются равными: когда такія силы дѣйствуютъ на тѣло по направленіямъ противоположнымъ, тогда очевидно, что тѣло останется неподвижнымъ, или силы будутъ въ равновѣсіи. Когда же направленія этихъ силъ расположатся въ одну сторону, тогда ихъ общее дѣйствіе будетъ равно суммѣ ихъ дѣйствій. Между этими крайними предѣлами, силы могутъ принимать различныя направленія, составляющія между собою различные углы; въ такомъ случаѣ не трудно понять, что онѣ не могутъ уничтожать другъ друга вполнѣ, и не произведутъ дѣйствія, равнаго суммѣ ихъ частныхъ дѣйствій, или дѣйствія двойнаго. При томъ направленіе тѣла, приведеннаго въ движеніе равными силами, составляющими между собою уголъ, необходимо раздѣлитъ этотъ уголъ пополамъ, потому-что тѣло съ обѣихъ сторонъ подвержено одинаковымъ дѣйствіямъ. Отъ этого частнаго случая двухъ равныхъ силъ прямой переходъ къ силамъ неравнымъ, которыя, дѣйствуя на тѣло подъ какимъ-нибудь угломъ, сообщаютъ ему движеніе, выражаемое и по скорости и по направленію діагонально параллелограмма, составленнаго изъ прямыхъ линій, представляющихъ направленія и скорости дѣйствующихъ силъ. Составное движеніе по діагонали можетъ быть уничтожено силою, противоположною и способною сообщить тѣлу такое же движеніе: силу эту считаютъ равнодѣйствующею двумъ упомянутымъ силамъ, или ихъ составною. Итакъ, если тѣло подлежитъ дѣйствію трехъ силъ, изъ которыхъ одна равна и противоположна составной двухъ прочихъ силъ, то оно должно остаться въ покоѣ, или данныя силы произведутъ равновѣсіе, или -- какъ говорятъ геометры -- составная изъ трехъ разсматриваемыхъ силъ равна нулю. Вообще, свободное тѣло останется въ покоѣ, какъ-скоро составная изъ многихъ дѣйствующихъ на него силъ уничтожается или равняется нулю. Если же тѣло несвободно, то для равновѣсія, составная дѣйствующихъ на него силъ должна быть равна и прямо противна препятствію. Такимъ образомъ тѣло, принужденное двигаться по данной кривой линіи, или по данной поверхности, можетъ быть удержано въ равновѣсіи только посредствомъ составной силы, противоположной нормали кривой линіи, или поверхности.

Предложенныя правила относятся къ движенію тѣла, которое, послѣ дѣйствія одной или многихъ силъ оставляется самому-себѣ, т. е. всѣ эти правила суть необходимыя слѣдствія понятія о косности; но если тѣло будетъ подлежать непрерывному и продолжительному дѣйствію какой-нибудь силы, то скорость его движенія должна безпрестанно перемѣняться. Въ этомъ случаѣ можно опредѣлять скорость движенія толь ко по истеченіи опредѣленнаго времени, предполагая, что въ послѣднее его мгновеніе дѣйствіе силы прекращается, и тѣло съ пріобрѣтенной скоростью продолжаетъ движеніе равномѣрное, согласно съ понятіемъ о косности. Тутъ вычисленія показываютъ, что въ равномѣрно-ускоренномъ движеніи пріобрѣтенныя скорости пропорціональны временамъ, а пройденныя тѣломъ пространства пропорціональны квадратамъ временъ. Такимъ образомъ, непрерывно-дѣйствующія силы извѣстны въ механикѣ подъ общимъ названіемъ силъ ускорительныхъ. Самый обыкновенный примѣръ равномѣрно-ускореннаго движенія въ природѣ представляютъ свободно-падающія тѣла: если пространство, проходимое такимъ тѣломъ въ первую секунду паденія, представимъ чрезъ 1, то въ двѣ секунды пройдетъ оно уже 4 пространства, въ три секунды -- 9 пространствъ, и пр.; такъ-что приращенія пространствъ въ каждую секунду выражаются рядомъ нечетныхъ чиселъ 1, 3, 5, 7, и пр. Отсюда заключаемъ, что сила, которая побуждаетъ тѣла падать, т. е. стремиться къ землѣ по направленіямъ ея радіусовъ (когда пріймемъ землю за правильный шаръ), которая называется тяжестью, и которой физическая причина совсѣмъ намъ неизвѣстна, есть сила непрерывнодѣйствующая или сила ускорительная. Дѣйствіе всякаго свободно-падающаго тѣла на встрѣтившееся препятствіе зависитъ отъ его массы и пріобрѣтенной скорости: это дѣйствіе есть вѣсъ тѣла, который, слѣдственно, измѣряется произведеніемъ чиселъ, выражающихъ величины массы и скорости, однимъ-словомъ, вѣсъ есть количество движенія свободно-падающаго тѣла. Если, при постоянной массѣ, вѣсъ тѣла измѣняется въ разныхъ странахъ земной поверхности, то это значитъ, что перемѣняется скорость его паденія, или перемѣняется дѣйствіе тяжести*

Представимъ себѣ, что направленіе движущей силы перемѣняется, на-примѣръ, по истеченіи каждой секунды: тогда тѣло будетъ описывать ломаную линію; если же измѣненіе направленія силы будетъ непрерывное, то ломаная линія превратится въ кривую. Чтобъ опредѣлить направленіе такого противолинейнаго движенія, надобно опять вообразить, что по истеченіи какого-нибудь времени дѣйствіе силы прекращается: тѣло, предоставленное самому-себѣ, будетъ продолжать свое движеніе по линіи прямой, которая есть касательная къ криволинейному пути, и которая въ этомъ мѣстѣ представляетъ направленіе тѣла. Изъ всѣхъ криволинейныхъ движеній, наибольшее вниманіе астрономовъ заслуживаютъ происходящія отъ дѣйствія двухъ силъ, изъ которыхъ одна бываетъ постоянно направлена къ одной точкѣ, а другая есть или такая сила, которая только привела тѣло въ движеніе и своего дѣйствія уже не повторяетъ, или которой дѣйствіе не прерывается по одному и тому же направленію. Положимъ, что тѣло движется равномѣрно по окружности: въ каждой ея точкѣ движущееся тѣло, по закону косности, обнаруживаетъ стремленіе оставить свой криволинейный путь и принять движеніе по касательной къ нему линіи) это стремленіе уничтожается постоянною силою, дѣйствующею изъ центра окружности. Возьмемъ на этой окружности безконечно-малую дугу, описываемую тѣломъ въ безконечно-малое время, и которую можно принять за прямую линію, къ одному изъ концовъ этой дуги, отъ котораго начинается обращеніе тѣла, проведемъ радіусъ и перпендикулярную къ нему касательную; на радіусѣ и касательной назначимъ части, выражающія дѣйствія силъ, одной изъ центра, а другой, приведшей тѣло въ движеніе; изъ частей этихъ составимъ прямоугольникъ, которому діагональю будетъ служить упомянутая дуга: сторона этого прямоугольника, лежащая внѣ окружности, равная части радіуса, выражающей дѣйствіе силы центральной, будетъ представлять то пространство, на которое сила, дѣйствующая по касательной, уклонила бы тѣло отъ окружности безъ сопротивленія со стороны силы центральной. По этой причинъ величину такого уклоненія называютъ силою средобѣжною. Дѣйствіе средобѣжной силы или стремленіе тѣла уклоняться отъ окружности по закону косности, всего лучше видно въ обращеніи тѣла, прикрѣпленнаго къ одному концу шнура, котораго другой конецъ удерживается рукой, и приведеннаго въ движеніе какимъ-нибудь толчкомъ: такое тѣло будетъ обращаться по окружности, и напряженіе шнура выразитъ дѣйствіе силы средобѣжной. Притомъ, напряженіе шнура будетъ тѣмъ болѣе, чѣмъ шнуръ короче, ибо съ приращеніемъ радіуса кривизна окружности уменьшается, или чѣмъ болѣе радіусъ, тѣмъ болѣе окружность приближается къ касательной, и тѣмъ менѣе прямая линія, выражающая дѣйствіе силы средобѣжной. Тотъ же опытъ показываетъ, что напряженіе шпура увеличивается со скоростью обращенія. Такимъ-образомъ, выводится общее правило: дѣйствіе средобѣжной силы на окружности пропорціонально квадрату скорости обращенія, раздѣленному на радіусъ. Нашедши это правило относительно центральныхъ силъ на окружности, надобно было перейдти къ центральному движенію но всякой кривой линіи. Для рѣшенія такой задачи, геометры берутъ на данной кривой линіи три точки и проводятъ чрезъ нихъ окружность, которая тѣмъ болѣе сближается съ частью кривой, заключенной между этими точками, чѣмъ онѣ ближе одна къ другой: если окружность сблизится съ упомянутою частью такъ, что между ними не можно будетъ провести другой окружности, или если окружность пройдетъ чрезъ двѣ смыкающіяся безконечно-малыя частицы кривой, то кривизна окружности будетъ одинакова съ соотвѣтствующею кривизною кривой. Такая окружность называется кругомъ кривизны. Въ этомъ случаѣ тѣло, обращающееся по кривой, будетъ обращаться и по кругу кривизны. но какъ кривая линія въ различныхъ своихъ частяхъ имѣетъ различныя кривизны, и радіусъ круга кривизны принимаетъ различныя величины, то очевидно, что средобѣжная сила на кривой линіи безпрестанно измѣняется.

Теперь вообразимъ тѣло, подлежащее дѣйствію тяжести и повѣшенное на нерастяжимой пити столь тонкой, что ея масса ничего не значитъ сравнительно съ массою тѣла, или пить эту можно считать математическою линіею: такой снарядъ есть простой маятникъ. Будучи предоставленъ самому-себѣ, простой маятникъ принимаетъ вертикальное положеніе, означающее направленіе дѣйствія тяжести, которое уничтожается сопротивленіемъ нити. Но когда маятникъ постороннею силою будетъ выведенъ изъ своего состоянія равновѣсія, т. е. будетъ отведенъ отъ вертикальнаго положенія и опять предоставленъ самому-себѣ, тогда тяжесть заставитъ его возвращаться къ вертикальному положенію, сообщая ему новыя скорости въ каждое мгновеніе: отъ этихъ пріобрѣтаемыхъ маятникомъ скоростей онъ не можетъ уже остановиться въ вертикальномъ положеніи, но принужденъ будетъ продолжать движеніе по окружности, причемъ пріобрѣтенная имъ скорость должна уничтожаться въ той же мѣрѣ, въ какой она возрастала отъ перваго его положенія до вертикальнаго, и эта скорость уничтожится, какъ скоро маятникъ взойдетъ на такую же высоту, съ которой началось его движеніе. Отсюда, дѣйствіемъ тяжести, маятникъ обратится на прежній свой путь, и такимъ-образомъ качанія его будутъ продолжаться безъ перемѣны въ широтахъ размаховъ, если бы не было никакихъ препятствій отъ окружающаго воздуха и отъ тренія нити въ точкѣ ея прикрѣпленія. Вычисленія открываютъ, что если размахи не имѣютъ значительной широты, то они совершаются въ одно и то же время, которое пропорціонально квадратному корню изъ длины маятника, раздѣленной на дѣйствіе тяжести. Изъ этого правила выходитъ, что когда длина маятника остается безъ перемѣны, тогда, перенося его въ различныя мѣста земной поверхности, можно опредѣлять перемѣны въ дѣйствіяхъ тяжести посредствомъ наблюденій надъ временами его размаховъ.

Усовершенствовавъ способы вычисленій, геометры могли возвыситься отъ законовъ движенія одного тѣла до законовъ движенія многихъ тѣлъ, соединенныхъ между собою въ одну систему подъ какими бы то ни было условіями. Такихъ законовъ пять: 1) Какъ въ одномъ тѣлѣ, такъ и въ системѣ тѣлъ есть одна точка -- центръ тяжести, чрезъ которую проходитъ составная изъ всѣхъ параллельныхъ силъ, дѣйствующихъ на каждую частицу одного тьла, или на каждое тѣло системы. 2) Если система тѣлъ подлежитъ дѣйствію только одной силы, постоянно направленной къ одной точкѣ, и если отъ каждаго тьла вообразимъ къ этой точкѣ прямыя линіи или радіусы-векторы, то сумма площадей, описываемыхъ этими радіусами-векторами на неподвижной плоскости, проходящей чрезъ упомянутую точку, умноженныхъ на соотвѣтствующія массы тѣлъ, всегда пропорціональна времени. Эта теорема называется правиломъ сохраненія площадей. 3) Если система тѣлъ, оказывающихъ взаимное дѣйствіе, не подлежитъ дѣйствію постороннихъ силъ, то ея центръ тяжести движется равномѣрно и по прямой линіи, повинуясь первоначальному впечатлѣнію. Это правило сохраненія центра тяжести системы соотвѣтствуетъ закону косности одного тѣла, которое не можетъ перемѣнить ни направленія, ни скорости полученнаго движенія; въ системѣ же тѣлъ взаимное ихъ дѣйствіе не имѣетъ вліянія на движенія ея центра тяжести. Вообще, какія бы силы ни дѣйствовали на систему тѣлъ, движеніе ея центра тяжести происходитъ такъ, какъ-бы всѣ тѣла были соединены въ этой точкѣ, и какъ-бы всѣ дѣйствующія силы были въ ней приложены. 4) Произведеніе массы тѣла, умноженной на квадратъ его скорости, извѣстно въ механикѣ подъ именемъ живой силы. Сумма живыхъ силъ каждаго тѣла системы не измѣняется ни отъ взаимнаго дѣйствія тѣлъ, ни даже отъ условій, требующихъ, чтобъ многія изъ этихъ тѣлъ двигались по даннымъ линіямъ или поверхностямъ. Наконецъ 5) сумма живыхъ силъ системы тѣлъ имѣетъ наименьшую величину въ-продолженіе того времени, въ которое система переходитъ отъ одного положенія къ другому. Это правило, первоначально выведенное умозрительно изъ предположенія, что природа употребляетъ наименьшее дѣйствіе во всякомъ явленіи, подлежало многимъ спорамъ до-тѣхъ-поръ, пока геометры не доказали, что оно есть прямое слѣдствіе изъ общихъ формулъ движенія системы.

Законъ тяготѣнія. Первое приложеніе всѣхъ этихъ законовъ механики сдѣлано было Ньютономъ къ эллиптическому движенію планетъ и кометъ, потому-что движенія эти болѣе всѣхъ прочихъ явленій въ солнечной системъ способны къ открытію свойствъ управляющей ею силы. Дѣйствительно, первый законъ Кеплера о пропорціональности временъ съ площадями вырѣзковъ, описываемыхъ радіусами-векторами каждой планеты, прямо ведетъ къ заключенію, что сила, удерживающая планеты въ ихъ путяхъ и непозволяющая имъ двигаться прямолинейно, должна дѣйствовать по упомянутымъ радіусамъ-векторамъ, или эта сила постоянно привлекаетъ планеты къ центру Солнца. Математическое доказательство этого заключенія не требуетъ высшихъ исчисленій, и можетъ быть выведено изъ правилъ первоначальной геометріи о равенствъ площадей треугольниковъ: надобно только изобразить чертежомъ два вырѣзка, описанные радіусомъ-векторомъ планеты въ равныя времена, и параллелограммъ двухъ силъ, изъ которыхъ одна дѣйствуетъ по касательной къ кривой линіи, представляющей путь планеты, а другая -- изъ постоянной точки. Послѣ этого слѣдовало опредѣлить свойство силы, привлекающей планеты къ центру Солнца. Пріймемъ въ разсужденіе третій законъ Кеплера, независящій отъ фигуры планетныхъ путей, или, говоря геометрически, независящій отъ ихъ эксцентрицитетовъ, которые притомъ, какъ показываютъ наблюденія, имѣютъ незначительныя величины; слѣдственно, для первоначальнаго понятія о свойствѣ привлекательной силы Солнца, можемъ допустить, что планеты обращаются по кругамъ съ постоянными скоростями, которыхъ квадраты будутъ пропорціональны квадратамъ радіусовъ этихъ круговъ, раздѣленныхъ на квадраты временъ обращеній; но какъ по упомянутому закону Кеплера, квадраты этихъ временъ пропорціональны кубамъ тѣхъ же самыхъ радіусовъ, то выходитъ, что квадраты скоростей обратно пропорціональны этимъ радіусамъ. Теперь вспомнимъ, что въ движеніи тѣла по окружности, центральная сила равна и прямопротивна силѣ средобѣжной, которая измѣряется квадратомъ скорости, раздѣленной на радіусъ окружности: сравненіе этой пропорціи съ предъидущею тотчасъ даетъ новую пропорцію, показывающую, что силы, удерживающія планеты на ихъ кругообразныхъ путяхъ, обратно пропорціональны квадратамъ ихъ радіусовъ, т. е. квадратамъ разстояній планетъ отъ Солнца. Этотъ законъ, выведенный на основаніи не совсѣмъ точнаго предположенія, надобно было повѣрить вторымъ закономъ Кеплера, т. е. обращеніемъ планетъ по эллипсисамъ. На этихъ путятъ особеннаго вниманія заслуживаютъ тѣ двѣ точки, въ которыхъ планета бываетъ въ наименьшемъ и въ наибольшемъ разстояніяхъ отъ Солнца, или въ перихеліи и афеліи. Здѣсь скорости планетъ принимаютъ наибольшую и наименьшую величины, средобѣжныя силы равняются привлекательной силѣ Солнца, и кривизны эллипсиса одинаковы или радіусы кривизнъ суть равныя. Поэтому привлекательныя силы Солнца къ перихеліи и афеліи относятся, какъ квадраты соотвѣтствующихъ скоростей планеты. А какъ скорости эти измѣряются произведеніями радіусовъ-векторовъ, помноженныхъ на углы, описываемые тѣми же радіусами-векторами въ единицы времени, то, по кеплерову закону площадей, упомянутые квадраты скоростей, или привлекательныя силы Солнца обратно пропорціональны квадратамъ радіусовъ-векторовъ или квадратамъ разстояній планеты отъ Солнца. Теперь можно было бы уже аналогически распространить этотъ законъ на всѣ точки эллиптическаго пути планеты; но важность его требовала новой, строжайшей повѣрки: надлежало найдти общее выраженіе дѣйствія привлекательной силы Солнца сперва для одной планеты, а потомъ уже доказать, что оно относится и ко всѣмъ планетамъ. Такая общая задача не можетъ быть рѣшена, подобно разсмотрѣннымъ случаямъ, по правиламъ первоначальной геометріи, и только Ньютонъ, изобрѣтатель теоріи флюксій, могъ съ успѣхомъ заняться ею, и окончательно утвердить, что центральная сила Солнца во всѣхъ случаяхъ дѣйствуетъ обратно пропорціонально квадратамъ разстояній. Ньютопъ, предвидя возраженія, не удовольствовался даже и этимъ общимъ рѣшеніемъ: онъ обратилъ задачу, и доказалъ, что сила, удерживающая планеты около Солнца и дѣйствующая по найденному имъ закону, можетъ заставить тѣла двигаться по кругу, эллипсису, параболѣ и по иперболѣ. Вѣроятно, что въ-самомъ-дѣлѣ существуютъ кометы, которыя движутся по иперболамъ; ихъ явленія должны быть чрезвычайно-рѣдки, прошедши близь Солнца, онѣ удаляются изъ области его дѣйствія, приближаются къ новому Солнцу или къ одной изъ неподвижныхъ звѣздъ, снова удаляются отъ нея, и такимъ-образомъ блуждаютъ по солнечныхъ системамъ, разсыпаннымъ рукою Всемогущаго въ безконечномъ пространствѣ неба.

Первое слѣдствіе изъ ньютонова закона состоитъ въ томъ, что еслибъ двѣ планеты были въ равныхъ разстояніяхъ отъ Солнца, и еслибъ онѣ, по свойству косности, не имѣли стремленія удаляться отъ ихъ путей, то онѣ приближались бы къ своему центральному тѣлу съ равными скоростями. Отсюда надобно заключить, что привлекательная сила Солнца дѣйствуетъ одинаково на каждую частицу, на каждый атомъ планетнаго вещества, или дѣйствіе этой силы пропорціонально массамъ планетъ.

Спутники планетъ привлекаются Солнцемъ такъ же, какъ и самыя планеты. Еслибъ Луна не была подвержена дѣйствію Солнца, то ея почти кругообразное движеніе около Земли разстроилось бы до того, что Земля лишилась бы своего спутника. Также, безъ дѣйствія Солнца, въ обращеніяхъ спутниковъ Юпитера произошли бы весьма-замѣчательныя перемѣны, которыхъ наблюденія не показываютъ. Итакъ, кометы, планеты и ихъ спутники привлекаются Солнцемъ по одному и тому же закону. Въ то время, какъ спутники обращаются около своей планеты, вся ея система имѣетъ общее движеніе въ пространствѣ, удерживается около Солнца одною силою, и относительное движеніе планеты и спутниковъ происходитъ такъ, какъ бы планета находится въ покоѣ и не подвержена никакому постороннему дѣйствію. Сверхъ-того, обращеніе спутниковъ около ихъ планетъ, по законамъ Кеплера, доказываетъ, что они привлекаются планетами такъ же, какъ самыя планеты Солнцемъ. Съ другой стороны, возмущенія въ эллиптическихъ движеніяхъ Земли и Луны, въ движеніяхъ всѣхъ прочихъ планетъ и ихъ спутниковъ служатъ несомнѣннымъ свидѣтельствомъ, что не одно Солнце, но всѣ тѣла солнечной системы дѣйствуютъ другъ на друга силами привлекательными, пропорціональными ихъ массамъ, и обратно пропорціональными квадратамъ ихъ взаимныхъ разстояній. Вотъ тотъ великій законъ обращенія небесныхъ тѣлъ, который Ньютонъ назвалъ закономъ всеобщаго тяготѣнія и который есть не ипотеза, а необходимое слѣдствіе явленій, выражаемыхъ правилами Кеплера. Въ-самомъ-дѣлѣ, правило площадей, пропорціональныхъ времени, показываетъ, что привлекательныя силы Солнца и планетъ дѣйствуютъ изъ ихъ центровъ; эллиптическіе пути планетъ и спутниковъ могутъ происходить только отъ силы, обратно пропорціональной квадратамъ разстояній; наконецъ, пропорціональность квадратовъ временъ обращеній съ кубами среднихъ разстояній планетъ отъ Солнца и спутниковъ отъ ихъ планетъ заставляетъ заключить, что взаимныя ихъ притяженія пропорціональны ихъ массамъ.

Не смотря на занимательность исторіи открытія всеобщаго тяготѣнія, мы не можемъ предложить ее вполнѣ, не вышедъ изъ предѣловъ нашей статьи, но нельзя опустить одной части этой исторіи, тѣсно соединенной съ вопросомъ, который входитъ въ наше изложеніе: надобно объяснить, что тяжесть Земли, или сила, побуждающая всѣ тѣла стремиться къ ея центру, есть та же самая, которая управляетъ обращеніемъ Луны. Въ 1665 году, во время заразы въ Лондонѣ, Ньютонъ удалился въ родовое свое помѣстье Вульстропъ и предпочтительно занялся земною тяжестью, которая на всѣ тѣла дѣйствуетъ одинаково, непрерывно, безъ ослабленія и на высочайшихъ горахъ и въ глубокихъ долинахъ. Основываясь на этихъ наблюденіяхъ, Ньютонъ спросилъ себя: не простирается ли дѣйствіе земной тяжести до самой Луны и не она ли удерживаетъ этого спутника въ его пути?-- Утвердительный отвѣтъ на этотъ вопросъ надобно было повѣрить опредѣленіемъ пространства, которое пройдетъ Луна по направленію къ Землѣ въ единицу времени, когда уничтожится сила средобѣжная. Повѣрка требовала точнаго знанія скорости обращенія Луны въ данномъ разстояніи отъ Земли, скорости паденія тѣлъ на Землѣ и величины ея радіуса. Къ-сожалѣнію, величина земнаго радіуса была извѣстна тогда изъ неточныхъ счисленій англійскихъ мореходцевъ. Употребивъ эту величину, Ньютонъ нашелъ, что, по закону тяготѣнія, сила, удерживающая Луну на ея пути, шестою долею болѣе той, которая получается изъ непосредственныхъ наблюденій надъ обращеніемъ спутника Земли. Желая достигнуть до математической теоріи, Ньютонъ.заключилъ, что въ движеніи Луны, кромѣ земной тяжести, должна участвовать еще другая неизвѣстная сила, и отложилъ свои изслѣдованія до новаго благопріятнаго случая, который представился уже въ 1682 г., когда точное измѣреніе градусовъ земнаго меридіана, произведенное во Франціи Пикаромъ, дошло до Лондонскаго Общества Наукъ. Ньютонъ, получивъ это измѣреніе, обратился къ прежнимъ своимъ вычисленіямъ съ новыми данными. При самомъ началѣ своей выкладки, онъ увидѣлъ, что она ведетъ прямо къ желаемой цѣли. Несомнѣнный успѣхъ возбудилъ въ немъ такой восторгъ, что онъ не могъ самъ продолжать вычисленія, окончаніе котораго предоставилъ одному изъ своихъ друзей. Конченное вычисленіе показало, что дѣйствіе земной тяжести, опредѣленное опытами Галилея надъ паденіемъ тѣлъ и опытами самого Ньютона надъ качаніями маятниковъ изъ различныхъ веществъ, и уменьшенное пропорціонально квадрату разстояній, равняется, съ небольшою разностью, стремленію Луны къ Землѣ, выведенному изъ скорости ея обращенія, и что найденная разность служитъ не опроверженіемъ, по подтвержденіемъ теоріи, по которой движеніе земнаго спутника должно подчиняться еще солнечному тяготѣнію. Тогда-то Ньютонъ постигъ всю обширность открытаго имъ закона всеобщаго тяготѣнія, обнялъ всѣ неисчислимыя слѣдствія и проникъ въ тайну механизма солнечной системы: если тяготѣніе есть общее свойство вещества, то оно обращаетъ кометы и планеты около Солнца и спутники около планетъ, опредѣляетъ фигуры ихъ орбитъ, форму ихъ массъ; отъ него зависятъ относительныя ихъ плотности и отношенія между радіусами земнаго сфероида; оно производитъ предвареніе равноденствій; посредствомъ его Луна и Солнце поднимаютъ періодически воды океана, и пр. и пр.

Неравенства или возмущенія планетныхъ движеній. Еслибъ солнечная система состояла изъ одного тѣла центральнаго и одной планеты, то послѣдняя обращалась бы около перваго съ точнымъ соблюденіемъ законовъ Кеплера; по къ этой системѣ принадлежатъ многія планеты, которыя, дѣйствуя взаимно и на солнце, а солнце на каждую изъ нихъ, должны производить возмущенія въ своихъ движеніяхъ. Хотя Ньютонъ предвидѣлъ эти возмущенія, изъ которыхъ многія были даже опредѣлены наблюденіями; однако, не смотря на обширность своего генія, онъ не осмѣлился обнять совокупность упомянутыхъ дѣйствій, и едва коснулся этого многотруднаго предмета въ своемъ безсмертномъ твореніи: "Математическія начала натуральной философіи". Въ то время, при несовершенствѣ высшихъ исчисленій, не было возможности найдти вѣрной дороги къ опредѣленію безчисленныхъ перемѣнъ въ скоростяхъ, въ фигурахъ планетныхъ путей, въ ихъ наклоненіяхъ и въ ихъ разстояніяхъ. Тогда родилась даже странная мысль, устрашавшая самого Ньютона: онъ думалъ, что многочисленность силъ, разнообразность положеній планетъ и ихъ дѣйствій не могли удержать солнечную систему въ равновѣсіи; система эта не могла заключать въ себѣ твердыхъ началъ самосохраненія; рано или поздно порядокъ ея долженъ разстроиться и можетъ быть возстановленъ только всемогуществомъ Творца міра. Даже Эйлеръ, продолжавшій со славою начатое Ньютономъ, не былъ чуждъ этой мысли. Впрочемъ, и нынѣ совершенно-строгое рѣшеніе задачи о возмущеніяхъ планетныхъ движеній выше средствъ самаго глубокаго анализа, и геометры должны прибѣгать къ способамъ постепеннаго приближенія. Къ-счастію, незначительность планетныхъ массъ сравнительно съ массой солнца, небольшіе эксцентрицитеты ихъ путей и малые углы, которые составляютъ между собою ихъ плоскости, весьма-много облегчаютъ вопросъ, требующій, однакожь, великой осторожности для опредѣленія тѣхъ возмущеній, которыя оказываютъ наибольшее вліяніе на движеніе планетъ.

Полное понятіе о движеніи каждой планеты получаемъ чрезъ опредѣленіе шести количествъ, или шести элементовъ, которые суть: 1) большая полуось планетнаго пути или ея среднее разстояніе отъ Солнца$ 2) эксцентрицитетъ, показывающій развитіе между эллипсисомъ и кругомъ; 3) положеніе той прямой линіи, по которой плоскость планетнаго пути пересѣкаетъ эклиптику, или долгота узла; 4) наклоненіе, или уголъ, составляемый плоскостью планетнаго пути съ эклиптикою; положеніе ближайшей точки къ солнцу, или долгота перигелія, и наконецъ 5) положеніе планеты въ данное время, или ея долгота въ эпоху. Перемѣны въ ихъ количествахъ отъ взаимнаго дѣйствія планетъ естественнымъ образомъ раздѣляются на два рода: первыя весьма-медленны и обнаруживаются по истеченіи продолжительнаго времени, почему и называются вѣковыми. Вторыя же возрастаютъ быстро до опредѣленной величины, и потомъ опять уменьшаются; такъ-что онѣ только колеблютъ положеніе планеты около ея средняго мѣста: онѣ извѣстны подъ именемъ возмущеній періодическихъ, и зависятъ единственно отъ сорасположенія планетъ, съ перемѣною котораго перемѣняются самыя ихъ величины. По причинѣ медленнаго, по постепеннаго приращенія вѣковыхъ возмущеній, наблюденія не могутъ опредѣлять ихъ свойствъ, не могутъ рѣшить важнѣйшаго вопроса: будутъ ли они возрастать въ безконечность, или подлежатъ періодамъ, которые отъ времени періодическихъ возмущеній отличаются одной только большей продолжительностью? Одна теорія въ состояніи отвѣчать на этотъ вопросъ, который устрашилъ Ньютона и породилъ мысль о разстройствъ солнечной системы.

Сравненіе древнихъ наблюденій съ наблюденіями, произведенными по возобновленіи астрономіи, показало, что движеніе Юпитера ускоряется, Сатурна же -- замедляется. Практическіе астрономы рѣшились увеличивать первое движеніе и уменьшать второе количествами, пропорціональными квадрату времени: но для этого правила надобно было съискать причину, которая, безъ сомнѣнія, заключалась во взаимномъ дѣйствіи планетъ. Эйлеръ первый приступилъ къ рѣшенію столь-важной и трудной задачи, но безъ успѣха: его вычисленія привели къ заключенію, что движенія Юпитера и Сатурна измѣняются одинаково, и притомъ то и другое возрастаютъ, что совершенно противно наблюденіямъ. Лагранжъ достигъ до результатовъ, болѣе сообразныхъ съ наблюденіями, однакожъ, также неудовлетворительныхъ. Лапласъ, удивленный неудачами двухъ величайшихъ современныхъ геометровъ, и имѣя отъ роду только двадцать три года, осмѣлился вступить на ихъ поприще и состязаться съ учителемъ въ анализѣ всѣхъ геометровъ, каковъ былъ Эйлеръ. Употребивъ возможное вниманіе въ разсматриваніи формулъ, Лапласъ открылъ истинное теоретическое выраженіе вѣковаго движенія планетъ и, вставивъ сюда числовыя величины, относящіяся къ движеніямъ Юпитера и Сатурна, получилъ неожиданный выводъ: упомянутое выраженіе превратилось въ нуль. Тутъ родилась въ немъ геніальная мысль: можетъ-быть, полученный выводъ есть не частный случай, принадлежащій только Юпитеру и Сатурну, но общій для всѣхъ планетъ? Чтобъ подтвердить эту мысль, онъ привелъ свою формулу въ возможно -- простѣйшій видъ и рѣшительно доказалъ, что среднее движеніе планетъ и среднее разстояніе каждой изъ нихъ отъ Солнца не подлежатъ вѣковымъ возмущеніямъ. Вотъ одно изъ величайшихъ открытій въ теоріи солнечной системы. Дѣйствительно, непрерывное приращеніе скорости планетнаго движенія служитъ признакомъ, что планета безпрестанно приближается къ Солнцу, и на оборотъ, планета удаляется отъ Солнца, если скорость ея уменьшается, такъ-что современемъ Юпитеръ со всѣми своими спутниками соединился бы съ Солнцемъ, а Сатурнъ, его кольцо и спутники вышли бы изъ предѣловъ солнечной системы и исчезли бы изъ нашихъ глазъ въ ненеизмѣримомъ пространствѣ вселенной, когда бы упомянутыя перемѣны въ ихъ движеніяхъ принадлежали къ вѣковымъ возмущеніямъ. Впрочемъ, какъ ни важно открытіе Лапласа въ смыслѣ астрономическомъ, ключъ къ нему заслуживаетъ еще большее вниманіе для размышляющаго о средствахъ и основаніяхъ устройства солнечной системы: вся тайна заключается въ томъ, что среднія движенія планетъ между собою несоразмѣримы, т. е. отношенія дугъ, которыя планеты проходятъ въ единицы времени (въ сутки, въ часъ, и проч.), не могутъ быть выражены цѣлыми числами. Нельзя не удивляться столь простому средству для сохраненія прочности всего механизма солнечной системы! Изъ него выходитъ еще то слѣдствіе, что если отношеніе среднихъ движеній двухъ какихъ-нибудь планетъ приближается къ соизмѣримости, или можетъ быть близко выражено цѣлымъ числомъ, то положенія этихъ планетъ или ихъ долготы должны подлежать неравенствамъ, которыя возрастали съ временемъ весьма-медленно, могутъ заставить думать, что среднія движенія непостоянны, будто имѣютъ вѣковыя возмущенія: этимъ разсматривается вопросъ о медленномъ приращеніи средняго движенія Юпитера и о такомъ же уменьшеніи средняго движенія Сатурна; потому-что пять разъ взятое среднее движеніе Сатурна почти равняется двойному среднему движенію Юпитера. Вмѣстѣ съ тѣмъ теорія показываетъ, что эти два такъ-называемыя большія неравенства Юпитера и Сатурна соединены между собою условіемъ, по.которому ускореніе первой системы сопровождается замедленіемъ второй, и обратно. Итакъ, взаимное дѣйствіе Юпитера и Сатурна производятъ въ фигурѣ ихъ путей періодическія перемѣны, отъ которыхъ пути эти то расширяются, то съуживаются, и періодъ такихъ перемѣнъ содержится въ пространствѣ 929 лѣтъ.

Хотя доказанная Лапласомъ неизмѣняемость средняго движенія планетъ служитъ главнымъ основаніемъ благоустройства солнечной системы, однако вѣковыя возмущенія другихъ элементовъ планетныхъ путей, особенно медленныя и непрерывныя измѣненія эксцентрицитетовъ и наклоненій должны были возбудить сомнѣнія; астрономы должны были предложить себѣ слѣдующіе важные вопросы: пути планетъ всегда ли останутся эллипсисами, весьма-мало отличающимися отъ круговъ? Можетъ-быть, нѣкоторыя планеты были сперва кометами, которыхъ пути, сокращаясь мало-по-малу, превратились въ упомянутые мало-растянутые эллипсисы? Отъ уменьшенія наклоненія пути планетъ не совпадаютъ ли съ эклиптикою, и эклиптика съ экваторомъ? На эти вопросы Лапласъ нашелъ удовлетворительные отвѣты въ теоріи тяготѣнія, доказавъ, что какія бы ни были массы планетъ, вѣковыя возмущенія отъ періодическихъ отличаются только своею продолжительностью; въ сущности, они суть возмущенія продолжительно-періодическія, и величины ихъ содержатся въ весьма-тѣсныхъ предѣлахъ, такъ-что планетная система можетъ только колебаться около своего средняго состоянія, никогда не удаляясь отъ него значительно. Пути планетъ всегда были и навсегда останутся эллипсисами, весьма-мало отличающимися отъ круговъ; ни одна планета не была кометою, эклиптика никогда не совпадетъ съ экваторомъ, и перемѣна ея наклоненія не можетъ быть болѣе трехъ градусовъ.

Такимъ-образомъ, Лапласъ рѣшительно уничтожилъ всѣ сомнѣнія о прочности механизма солнечной системы; всѣ подозрѣнія объ ея разстройствѣ суть мечты, которыя никогда не возвратятся въ дѣйствительность. Притомъ, не удивительно ли, что великая цѣль достигнута самыми простѣйшими средствами, состоящими, во-первыхъ, въ постоянствѣ среднихъ движеній, и во-вторыхъ, въ обращеніи планетъ по одному направленію -- отъ запада къ востоку? Остается упомянуть о перемѣнахъ въ положеніяхъ перихеліевъ и узловъ планетныхъ путей: всѣ первыя, кромѣ перихелія Венеры, движутся отъ запада къ востоку или по порядку знаковъ; всѣ послѣднія отступаютъ къ западу подобно точкамъ равноденствій на эклиптикѣ. Эти прямыя и обратныя движенія не имѣютъ никакого вліянія на общее устройство солнечной системы, хотя происходящія отъ того явленія заслуживаютъ особенное вниманіе. Такъ перихеліи земнаго пути за 4089 лѣтъ до P. X. находился въ точкѣ весенняго равноденствія, т. е. въ то время, къ которому относятъ сотвореніе міра почти всѣ хронологисты.

Теперь попытаемся дать понятіе о силахъ, производящихъ всѣ описанныя возмущенія. Возьмемъ въ разсужденіе двѣ планеты А и В, обращающіяся около Солнца по эллипсисамъ. Еслибъ планета И дѣйствовала своимъ тяготѣніемъ равномѣрно и по направленіямъ параллельнымъ какъ на Солнце, такъ и на планету А, то движеніе этой послѣдней не претерпѣвало бы ни малѣйшихъ перемѣнъ: ея возмущенія происходятъ единственно отъ неравенства дѣйствій планеты В на Солнце и на планету А. Возмущающую силу планеты В разлагаютъ на три равнодѣйствующія силы: первая изъ нихъ, дѣйствуя по касательной къ путм планеты А, производитъ вѣковыя возмущенія въ видѣ и положеніи этого пути къ собственной его плоскости, и вмѣстѣ съ тѣмъ періодически перемѣняетъ долготу планеты А, или ея положеніе относительно весенней точки равноденствія. Вторая сила, дѣйствуя на А по направленію ея радіуса-вектора или по линіи, соединяющей ея центръ съ центромъ Солнца, производитъ періодическія перемѣны въ разстояніи планеты А отъ Солнца и также участвуетъ въ измѣненіяхъ вида и положенія ея пути въ его плоскости. Наконецъ, третья сила, направленная перпендикулярно къ этой плоскости, есть причина перемѣнь, замѣчаемыхъ въ широтъ планеты А или въ ея разстояніи отъ эклиптики.

Сила, дѣйствующая по касательной къ путю планеты А, то ускоряетъ, то замедляетъ ея движеніе, а иногда не производитъ никакой перемѣны. Еслибъ орбиты обѣихъ планетъ А и В были совершенные круги, то возмущенія въ А прекращались бы послѣ каждаго полнаго обращенія А и В, потому-что тогда дуги ихъ путей, въ которыхъ происходятъ замедленія и ускоренія движенія занимали бы симметричныя положенія относительно возмущающей силы. Но въ эллиптическихъ путяхъ такая симметрія по имѣетъ мѣста: отъ неравномѣрности движенія планеты А по эллипсису, въ однѣхъ его точкахъ она подлежитъ большему и продолжительнѣйшему дѣйствію возмущающей силы, нежели въ другихъ.

Сила, дѣйствующая по радіусу-вектору планеты А, не перемѣняетъ закона площадей, но періодически то удаляетъ А отъ Солнца, то приближаетъ къ нему; потому-что ея направленіе бываетъ то противоположно тяготѣнію Солнца, то дѣйствуетъ съ нимъ въ одну сторону, отъ-чего тяготѣніе это становится или менѣе или болѣе нормальнаго количества, потребнаго для произведенія эллиптическаго обращенія. Когда тяготѣніе Солнца увеличивается, тогда кривизна пути становится болѣе обыкновенной кривизны эллипсиса, и планета А, переходя отъ перихелія къ афелію, описываетъ менѣе 180о; отъ этого кажется, что концы большой оси ея пути движутся впередъ или по порядку знаковъ. Когда же отъ уменьшенія солнечнаго тяготѣнія уменьшается кривизна пути, тогда планета А, переходя отъ перихелія къ эфелію, описываетъ болѣе 180о, и отъ этого кажется, что концы большой оси подвигаются назадъ: изъ этихъ двухъ движеній большой оси, первое болѣе втораго. Сверхъ-того, оба движенія измѣняются участіемъ силы касательной, становятся неправильными и столь медленными, что, напримѣръ, большая ось земнаго пути оканчиваетъ свое полное обращеніе относительно какой-нибудь неподвижной точки на небѣ въ 1093830 лѣтъ, и относительно точки равноденствія въ 20937 лѣтъ. Такія же обращенія большой оси пути Юпитера, отъ дѣйствія одного Сатурна, продолжаются 200610 и 22748 лѣтъ. Перемѣны въ кривизнѣ эллипсиса возмущаемой планеты А тѣсно связаны съ измѣненіями его эксцентрицитета. Когда эллиптическій путь получаетъ большую кривизну, тогда его эксцентрицитетъ уменьшается, въ противномъ же случаѣ увеличивается; но при всемъ томъ большая ось не перемѣняется, потому-что соотвѣтствующій ей эллипсисъ не растягивается и не укорачивается, а дѣлается только выпуклѣе и площе.

Наконецъ, возмущающая сила, перпендикулярная къ плоскости планетнаго пути, производитъ періодическія перемѣны въ широтѣ планеты А, вѣковыя въ наклоненіи ея пути, и сообщаетъ его узламъ отступательное движеніе къ западу. Эта сила стремится поднимать планету А выше ея пути, или стягиваетъ ее ниже, смотря по положенію планеты относительно Солнца. Отъ такого перемѣннаго дѣйствія кажется, что плоскость пути то приближается къ эклиптикѣ, то удаляется отъ нея; пересѣченія этого пути съ эклиптикой или его узлы не могутъ уже занимать постояннаго мѣста и отступаютъ къ западу, однакожь, неравномѣрно, но скорѣе и медленнѣе, смотря по положенію возмущающей планеты В относительно самыхъ узловъ.

Возмущенія въ движеніи Луны. Обращенія Луны около Земли, такъ же какъ обращенія планетъ около Солнца, возмущаются разностью дѣйствій солнечнаго тяготѣнія на Землю и на ея спутника. Еслибъ Солнце находилось отъ Земли въ безконечномъ разстояніи, то оно дѣйствовало бы одинаково и во линіямъ параллельнымъ на Землю и на Луну, которая описывала бы неизмѣнный эллипсисъ. Но упомянутое разстояніе не безконечно превосходитъ разстояніе Луны отъ Земли, такъ-что Луна бываетъ поперемѣнно чувствительно ближе къ Солнцу и дальше отъ него, нежели Земля, и прямая линія между центрами Луны и Солнца составляетъ различные углы съ радіусомъ-векторомъ земнаго пути; слѣдственно, дѣйствіе солнечнаго тяготѣнія на Луну должно перемѣняться, и движеніе нашего спутника должно подлежать измѣненіямъ, соотвѣтствующимъ относительному положенію Солнца. Теоретическое изслѣдованіе этихъ измѣненій составляетъ ту знаменитую задачу въ физической астрономіи, которая извѣстна подъ именемъ задачи о трехъ тѣлахъ, которой касался Ньютонъ, и которой строжайшее рѣшеніе начато было знаменитымъ Клеро, продолжаемо Эйлеромъ и усовершенствовано Лапласомъ и Планою. Движеніе узловъ и перигея Луны есть главныя явленія въ возмущеніяхъ этого спутника. При началѣ изслѣдованій, геометры опредѣлили движеніе луннаго перигея вдвое меньше того, которое показываютъ наблюденія. Клеро поспѣшилъ заключить, что закона" тяготѣнія не имѣетъ той простоты, съ какою онъ выраженъ Ньютономъ, и что надобно принимать этотъ законъ состоящимъ изъ двухъ частей, изъ которыхъ первая, согласная съ правиломъ Ньютона, обнаруживается на большихъ разстояніяхъ планетъ отъ Солнца; а другая, возрастающая болѣе, нежели обратно квадратамъ разстояній, становится замѣтною на небольшомъ разстояніи Луны отъ Земли. Но такое поспѣшное заключеніе встрѣтило сильное возраженіе со стороны Бюффона, который утверждалъ, что основные законы природы не могутъ быть сложны, и алгебраическое ихъ выраженіе должно состоять изъ одного только члена. Хотя Бюффонъ не былъ великимъ геометромъ, однако его мнѣніемъ, какъ глубочайшаго натуралиста, нельзя было пренебречь: Клеро, пересмотрѣвъ свои формулы, открылъ свою ошибку въ недостаткѣ приблизительнаго вычисленія, которое, будучи дополнено, привело къ результату, согласному съ наблюденіями и въ-послѣдствіи подтвержденному всѣми геометрами, занимавшимися тѣмъ же предметомъ.

Разность между движеніемъ Луны и всякой планеты по кругу и эллипсису называютъ астрономы уравненіемъ центра, которое бываетъ годичное и вѣковое: объясненіе причинъ втораго изъ нихъ въ обращеніи Луны, требовавшее глубочайшаго анализа, занимало многихъ геометровъ, и тѣ изъ нихъ, которыхъ труды оставались безплодными, или совсѣмъ отвергали существованіе упомянутой перемѣны, или причины его искали въ дѣйствіи кометъ, въ сопротивленіи эѳира, и даже допускали, что тяготѣніе распространяется по небеснымъ тѣламъ постепенно, съ опредѣленною скоростью, подобно распространенію свѣта. Но Лапласъ разсуждалъ согласно съ Бюффономъ: если законъ тяготѣнія совершенно удовлетворяетъ всѣмъ прочимъ небеснымъ явленіямъ, то вѣковое уравненіе луннаго движенія не можетъ быть исключеніемъ изъ общаго правила, и съ этою мыслію великій и проницательный геометръ принялся за новое разсмотрѣніе столь труднаго предмета. Послѣ многихъ тщетныхъ изъисканій, онъ, наконецъ, побѣдилъ всѣ затрудненія, и нашелъ: вѣковое уравненіе Луны зависитъ отъ дѣйствія Солнца въ совокупности съ вѣковымъ измѣненіемъ эксцентрицгітета земнаго пути. Это рѣшеніе геніальный Лапласъ сопровождаетъ объясненіемъ тѣснѣйшей связи между всѣми возмущеніями планетной системы. Такъ уменьшеніе эксцентрицитета земнаго пути гораздо-очевиднѣе въ движеніи Луны, нежели само-по-себѣ: начиная отъ древнѣйшихъ наблюденій надъ затмѣніями Луны, посредствомъ которыхъ замѣчено это уменьшеніе, оно перемѣнило уравненіе центра земнаго пути только на 8; долгота же Луны измѣнилась отъ него на 1о 48'. Вообще, вѣковыя и періодическія возмущенія земнаго пути, такъ-сказать, отражаются на движеніи Луны, въ которомъ уравненіе земнаго пути обнаруживается съ противнымъ знакомъ; обратно: неравенство, производимое тяготѣніемъ Луны въ движеніи Земли, проявляется въ движеніи самого этого спутника; также дѣйствіе Солнца передаетъ Лунѣ тѣ неравенства, которыя замѣчаемъ въ Землѣ отъ тяготѣнія планетъ, и это непрямое ихъ дѣйствіе на Луну значительнѣе ихъ непосредственнаго вліянія. Здѣсь вспомнимъ еще объясненіе неизмѣняемости сутокъ, предложенное въ первой части нашей статьи, и прибавимъ, что еслибъ со времени Иппарха сутки увеличились только 0",003, то настоящее столѣтіе, противъ столѣтія упомянутаго древняго астронома, увеличилось бы на 1'58", чего движенія Луны рѣшительно не показываютъ. Открывъ эту удивительную связь между всѣми астрономическими явленіями, Лапласъ разсмотрѣлъ каждое изъ нихъ со всею проницательностью своего генія. Такимъ-образомъ онъ показалъ, что фигура Земли опредѣляется перемѣнами въ движеніи ея спутника. Хотя не трудно понять, что если Луна обращается около Земли дѣйствіемъ ея тяготѣнія, и если правильный шаръ притягиваетъ окружающія тѣла иначе, нежели сжатый сфероидъ, то въ движеніяхъ Луды должно замѣтить слѣды земной сжатости; однако вліяніе незначительнаго отступленія фигуры Земли отъ правильнаго шара не могло скрыться только отъ такого великаго геометра, каковъ былъ Лапласъ. Надобно было составить такую формулу, въ которой бы можно было ясно видѣть это вліяніе, производящее столь малыя перемѣны въ движеніяхъ Луны, что онѣ почти сливаются съ неизбѣжными погрѣшностями наблюденія. Лапласъ побѣдилъ такое затрудненіе, открывъ два рода возмущеній, которыхъ величины опредѣляются независимыми между собою наблюденіями и которыя суть очевидныя слѣдствія сжатія Земли: одно изъ нихъ измѣняетъ движеніе Луны, опредѣляемое временами ея прохожденій чрезъ меридіанъ наблюдателя; другое же обнаруживается въ перемѣнахъ разстоянія Луны отъ эклиптики и измѣряется посредствомъ наблюденій надъ высотами нашего спутника. Эти разнородныя наблюденія показали, что тѣ и другія возмущенія имѣютъ различныя величины, и не смотря на то, будучи сравнены съ упомянутою формулой, привели къ одному выходу касательно величины сжатія земнаго сфероида, которая въ обоихъ случаяхъ выражалась дробью 1/308. Это сжатіе не есть частное, или оно не представляетъ фигуры земной поверхности въ Россіи, во Франціи, въ Италіи, въ Лапоніи, въ Сѣверной-Америкѣ, въ Индіи, и проч., но оно не есть общее для всего нашего сфероида, независимое отъ частнаго дѣйствія силъ, заключенныхъ внутри Земли, и измѣняющихъ первоначальную кривизну ея поверхности, поднимая въ однихъ мѣстахъ высокія горы и производя въ другихъ обширныя долины или впадины. Всѣ эти перемѣны не замѣтны не только въ движеніяхъ Луны, но и въ непосредственныхъ измѣреніяхъ земныхъ меридіановъ, отдѣленныхъ между собой большими разстояніями: сравнивая измѣренія Ламитона въ Индіи и академика Струве въ нашихъ остзейскихъ губерніяхъ, получаемъ для сжатія Земли ту же самую величину 1/308. Вотъ причина, которая заставила насъ принять эту величину при описаніи фигуры и размѣровъ земнаго сфероида, предложенныхъ въ первой части нашей статьи. Но объ этомъ предметѣ будемъ говорить еще съ большею подробностью; теперь же окончимъ изложеніе лапласовыхъ изслѣдованій о связи астрономическихъ явленій. Занимаясь космографіей Венеры, мы объяснили, съ какимъ рвеніемъ астрономы, вспомоществуемые щедрыми пособіями правителей почти всѣхъ европейскихъ государствъ, старались опредѣлить разстояніе Земли отъ Солнца, какъ необходимой единицы для измѣренія пространства солнечной системы; для этого не было пощажено ни трудовъ, ни издержекъ; но усовершенствованія, сообщенныя Лапласомъ теоріи Луны, показали, что разстояніе Солнца отъ Земли, или параллаксъ Солнца опредѣляется съ совершенной точностью посредствомъ неравенства въ долготѣ Луны или въ ея разстояніяхъ отъ весенней точки равноденствія, которыхъ величина зависитъ отъ угловаго разстоянія Луны отъ Солнца. Лапласъ съ особеннымъ стараніемъ вычислилъ это неравенство и, сравнивъ его съ наблюденіями, нашелъ, что средняя величина солнечнаго параллакса есть 8".6, т. е. онъ получилъ тотъ же самый выводъ, до котораго русскіе академики достигли посредствомъ наблюденій надъ прохожденіемъ Венеры чрезъ Солнце, произведенными въ различныхъ странахъ обширнаго нашего отечества.

Если допустимъ, что Лупа, подобно Землѣ, первоначально была въ жидкомъ состояніи, то ея обращеніе около оси образовало бы ее въ сфероидъ, немного-сжатый при полюсахъ, и въ то же время земное тяготѣніе должно вытянуть ея большую ось, такъ-что экваторъ Луны долженъ имѣть овальную форму. Дѣйствительно, Луна есть сфероидъ съ тремя различными осями: около меньшой она обращается, а большая и средняя находятся на ея экваторѣ и взаимно перпендикулярны. Притомъ большая ось всегда направлена къ Землѣ. Не трудно понять, что когда эта ось удалится нѣсколько отъ прямой линіи, соединяющей центры Земли и Луны, или отъ радіуса-вектора нашего спутника, тогда земное тяготѣніе будетъ стремиться возвратить ее къ прежнему положенію, подобно тому, какъ маятникъ дѣйствіемъ тяжести становится вертикальнымъ. Еслибъ обращеніе Луны около ея оси было такъ быстро, что могло бы побѣдить земное тяготѣніе, то это вращательное ея движеніе не равнялось бы ея обращенію около Земли и открыло бы намъ всю поверхность Луны: но мы постоянно видомъ только одну ея сторону; слѣдственно, между ея обращеніями около оси и около Земли никогда не было большой разности; сила, удаляющая большую ось Луны отъ ея радіуса-вектора, никогда не можетъ побѣдить земное тяготѣніе, которое поэтому заставляетъ большую ось Луны производить небольшія качанія около ея радіуса-вектора. Итакъ качаніе Луны и равенство ея обращенія около оси и около Земли суть необходимыя слѣдствія земнаго тяготѣнія. Сверхъ-того, обращеніе Луны около оси должно подлежать тѣмъ же вѣковымъ возмущеніямъ, которыя измѣняютъ среднее ея обращеніе около земли: въ противномъ случаѣ упомянутое равенство нарушилось бы, и наблюдатели въ различныхъ столѣтіяхъ видѣли бы различныя точки лунной поверхности. Эта теорія распространяется на спутниковъ прочихъ планетъ и заставляетъ заключить, что время ихъ обращенія около осей равняется времени ихъ обращеній около планетъ.

Движеніе Лупы около Земли, кромѣ вѣковыхъ возмущеній, измѣняется еще возмущеніями періодическими, которымъ не подлежитъ ея обращеніе около оси, и которыя сами уничтожаются и возобновляются, смотря на относительныя положенія Луны, Солнца и Земли. Отъ этого происходитъ, что когда движеніе Луны ускоряется, тогда на восточной сторонъ ея поверхности открываются нѣкоторыя ея части, прежде невидимыя, а соотвѣтствующія части на западной сторонѣ скрываются. Обратное явленіе замѣчаемъ, при замедленіи луннаго движенія. Такія чисто-оптическія перемѣны въ лунной поверхности называются качаніемъ по долготѣ. Луна обращается около оси, которая къ ея пути не совсѣмъ-перпендикулярна, или къ плоскости этого пути немного наклонена; поэтому, въ-продолженіе ея обращенія около Земли, мы должны видѣть поперемѣнно ея полюсы, и близкія къ нимъ пятна то скрываются, то становятся видимыми: это явленіе есть качаніе по широтѣ. Наконецъ, третій родъ качанія Луны, и также видимый или оптическій, происходитъ отъ-того, что мы наблюдаемъ ее не изъ центра Земли: лучи зрѣнія, проводимые отъ наблюдателя къ поверхности Луны, перемѣняютъ свои направленія, и при ея восхожденіи и захожденіи мы видимъ тѣ точки ея поверхности, которыя не можемъ видѣть, когда Луна бываетъ на самой большой высотѣ надъ горизонтомъ. Это явленіе есть качаніе суточное.

Фигура Земли. Теоретическія изслѣдованія о фигурѣ Земли и вообще всѣхъ планетъ начинаются опредѣленіемъ условій равновѣсія жидкаго вещества свободнаго и неподвижнаго, котораго частицы взаимно притягиваются пропорціонально массамъ и обратно пропорціонально квадратамъ разстояній: равновѣсіе частицъ такого вещества требуетъ, чтобъ онѣ были расположены сферическими слоями, которыхъ плотности увеличиваются отъ поверхности къ центру; тяжесть или составная сила ихъ взаимнаго тяготѣнія частицъ дѣйствуетъ и на поверхности, и на всякомъ отъ нея разстояніи какъ сила, заключенная въ центрѣ жидкости. По этому замѣчательному свойству Солнце, всѣ планеты, ихъ спутники и кометы дѣйствуютъ другъ на друга подобно вещественнымъ точкамъ, т. е. ихъ взаимныя дѣйствія проистекаютъ какъ-бы изъ ихъ центровъ. Потомъ вычисленія показываютъ, что тѣло, находящееся внутри одного изъ упомянутыхъ слоевъ, имѣющихъ во всемъ своемъ протяженіи одинаковую плотность, притягивается равномѣрно со всѣхъ сторонъ, и потому остается въ покоѣ. То же самое происходитъ и внутри эллиптическаго слоя, котораго внутренняя и внѣшняя поверхности подобны и подобно расположены. Отсюда выходитъ, что еслибъ Земля и планеты были тѣла однородныя, или еслибъ ихъ плотности были одинаковы во всей ихъ массѣ, то каждая ихъ частица притягивалась бы пропорціонально ея разстоянію отъ центра, такъ-что это притяженіе уменьшалось бы съ разстояніемъ отъ центра, и когда бы движеніе частицы не встрѣчало препятствій, тогда бы она двигалась по діаметру планеты взадъ и впередъ, подобно маятнику.

Но если разсматриваемой здѣсь жидкой массъ сообщится вращательное движеніе, то равновѣсіе ея частицъ будетъ уже невозможно при сферической фигурѣ: средобѣжная ихъ сила, происходящая отъ обращенія, возрастая отъ полюсовъ къ экватору, гдѣ частицы имѣютъ наибольшую скорость и, слѣдственно, наибольшее стремленіе удаляться отъ оси вращенія, превратитъ сферу въ сфероидъ, сжатый при полюсахъ и возвышенный подъ экваторомъ. Тяжесть на такомъ сфероидѣ не будетъ уже дѣйствовать изъ его центра и дѣйствіе ея не будетъ уже постоянное. Законъ измѣненій этого дѣйствія зависитъ отъ фигуры сфероида, и обратно фигура сфероида опредѣляется закономъ измѣненія тяжести, такъ-что вопросъ остается неопредѣленнымъ, и для его рѣшенія надобно прибѣгнуть къ ипотезѣ, надобно предположить, что сфероидъ имѣетъ ту или другую форму при однородности или разнородности его массы, и потомъ, выведши вычисленіемъ законъ измѣненія тяжести, повѣрить его наблюденіями. Такимъ-образомъ, принявъ однородность массы, Ньютонъ доказалъ, что эллипсоидъ, образованный обращеніемъ эллипсиса около его меньшой оси, удовлетворяетъ равновѣсіе жидкой массы, и что отношеніе меньшей оси къ большей должно быть 229/230. Но какъ разнородность массы Земли не подлежитъ никакому сомнѣнію, то ньютонова теорія не опредѣляетъ фигуры Земли съ достаточнымъ приближеніемъ. Клеро распространилъ эту теорію на сфероидъ, составленный изъ произвольнаго числа эллиптическихъ слоевъ, которыхъ плотность можетъ измѣняться произвольно отъ поверхности къ центру. Тогда дѣйствіе тяжести и длина градусовъ меридіана увеличиваются отъ экватора къ полюсамъ пропорціонально квадратамъ синусовъ широты; напротивъ, радіусы эллипсоида увеличиваются въ томъ же направленіи и по тому же закону. Сверхъ-того, между полнымъ измѣненіемъ тяжести и радіусовъ эллипсоида существуетъ замѣчательное отношеніе; разность между тяжестью при полюсѣ и тяжестью при экваторѣ, раздѣленная на сію послѣднюю, и разность между діаметромъ экватора и діаметромъ, соотвѣтствующимъ полюсамъ, раздѣленная на сей послѣдній, составляютъ двѣ дроби, которыхъ сумма имѣетъ постоянную величину и всегда равняется двойному сжатію однороднаго сфероида, обращающагося около своей оси съ такою же скоростью, съ какою обращается сфероидъ разнородный. Таковы окончательные выводы теоріи. Изъ нихъ видимъ, что Земля и планеты должны имѣть форму эллипсоидовъ вращенія, когда онѣ первоначально были въ жидкомъ состояніи, когда ихъ эллиптическіе слои были расположены правильно, съ возрастающими плотностями отъ поверхностей къ центрамъ, когда ихъ плотности и эллипсоидальныя формы не измѣнялись при отвердѣніи жидкости, и наконецъ, когда отъ этого отвердѣнія не измѣнились дѣйствія тяжести при поверхностяхъ. Посмотримъ же теперь, что показываютъ наблюденія.

Всѣ измѣренія градусовъ различныхъ меридіановъ земной поверхности согласно показываютъ, что длины этихъ градусовъ увеличиваются отъ экватора къ полюсамъ: итакъ, Земля есть сфероидъ, сжатый при полюсахъ и возвышенный подъ экваторомъ; слѣдственно, первоначально была она въ жидкомъ состояніи. но какъ-скоро отъ этого общаго заключенія перейдемъ къ подробностямъ и выводы измѣреніи захотимъ подчинить упомянутымъ формуламъ Клеро, допустивъ, что земной сфероидъ есть эллипсоидъ вращенія, то вычисленія обнаружатъ въ земной поверхности такія неправильности, которыя никакъ не могутъ быть отнесены къ неизбѣжнымъ ошибкамъ наблюденій. Градусы меридіана, заключающіеся между Гриничемъ и Формантерою, уменьшаются пропорціонально числамъ 7.23, 8.41, 32.4, 9.36, 5.03, которыя не подлежатъ никакому закону. То же самое нашли англійскіе ученые въ Индіи, Плана и Карлина въ Пьемонтѣ, и проч. Другіе опыты для опредѣленія фигуры Земли были производимы посредствомъ наблюденій надъ маятникомъ, котораго качанія зависятъ отъ дѣйствія тяжести: еслибъ Земля была образована согласно съ предложенною теоріею, то качанія маятника показали бы, что тяжесть дѣйствительно измѣняется по теоретическому закону Клеро. Но разсмотрѣніе всѣхъ до-сихъ-поръ извѣстныхъ наблюденій надъ маятникомъ приводитъ къ заключенію, что въ измѣненіяхъ длины этого снаряда существуютъ неправильности, которыя никакъ нельзя приписать ни ошибкамъ наблюденій, ни мѣстнымъ дѣйствіямъ тяжести, происходящимъ отъ большей или меньшей плотности соотвѣтствующихъ слоевъ земной коры, или отъ другихъ ея качествъ физическихъ.

Итакъ, нѣтъ никакого сомнѣнія, что Земля имѣетъ фигуру сфероида неправильнаго. Неправильности его обнаруживаются подробными измѣреніями градусовъ различныхъ меридіановъ и наблюденіями надъ маятникомъ. Посредствомъ того и другаго способа, можно опредѣлять не общую форму Земли, но только мѣстныя кривизны ея поверхности, которыя даютъ различныя числа для отношенія ея осей, или для выраженія ея сжатія, но какъ высочайшія горы, по малости своей относительно земнаго радіуса, становятся непримѣтными для наблюдателя, находящагося на значительномъ разстояніи отъ Земли, то и частныя неправильности ея фигуры уничтожаются для наблюдателей на Лунѣ и Солнцѣ. Но этой-то причинъ возмущенія въ движеніяхъ Луны происходятъ такъ, какъ бы Земля была эллипсоидомъ вращенія съ сжатіемъ 1/308. Для наблюдателей же на планетахъ уничтожается даже самое сжатіе: Земля представляется имъ правильнымъ шаромъ.

Предвареніе равноденствій и колебаніе земной оси. Увѣрившись теоретически и практически, что, не смотря на частныя неправильности, Земля есть сфероидъ, сжатый при полюсахъ и возвышенный подъ экваторомъ, надобно было заключить, что дѣйствіе тяготѣнія Солнца и Луны необходимо производитъ возмущенія въ обращеніи Земли около ея оси. Дѣйствительно, сжатый сфероидъ Земли можно представлять правильнымъ шаромъ, котораго діаметръ есть ось вращенія, или ось, содержащаяся между полюсами, и который покрытъ особеннымъ тѣломъ, коего полнота увеличивается отъ полюсовъ къ экватору. На шаръ дѣйствуетъ Солнце повсюду равномѣрно и никакой перемѣны не можетъ произвести въ положеніи его экватора, а потому на шарообразную часть Земли ненужно обращать вниманія. Что жь касается до ея упомянутой оболочки, то вообразимъ, что всѣ ея части собраны около земнаго экватора въ видѣ кольца, на которое Солнце дѣйствовало бы также равномѣрно, еслибъ это свѣтило находилось въ плоскости экватора: отъ наклоненія же экватора къ эклиптикѣ, по которой видимымъ образомъ обращается Солнце, одна половина кольца выше эклиптики, а другая -- ниже; слѣдственно, солнечное тяготѣніе первую часть должно наклонять, а вторую поднимать къ эклиптикѣ и производить въ земномъ экваторѣ колебаніе около его пересѣченія съ эклиптикою. но какъ-скоро, при дѣйствіи солнечнаго тяготѣнія, пріимемъ въ разсчетъ суточное обращеніе Земли, тотчасъ усмотримъ, что описанное явленіе должно происходить совсѣмъ въ другомъ видѣ: наклоненіе экватора къ эклиптикѣ должно оставаться неизмѣннымъ, а взаимное пересѣченіе этихъ двухъ плоскостей отступать къ западу: въ этомъ-то состоитъ явленіе, называемое предвареніе равноденствія и въ первый разъ объясненное Ньютономъ изъ предложеннаго разсмотрѣнія Земли какъ тьла, составленнаго изъ правильнаго шара и кольца на его экваторѣ. Но объясненіе Ньютона даетъ только первоначальное понятіе о причинѣ предваренія равноденствія и совершенно недостаточно для опредѣленія всѣхъ его измѣненій, которыя должны происходить отъ совокупнаго дѣйствія Солнца и Луны на упомянутое кольцо. Такой вопросъ, принадлежащій къ труднѣйшимъ въ физической астрономіи, нельзя было разрѣшить при несовершенствѣ механики и высшихъ исчисленій во время Ньютона. Даламберъ, создавъ теорію вращенія тѣлъ около точки, побѣдилъ, повидимому, трудности непреодолимыя, и показавъ, что Луна, содѣйствуя Солнцу въ произведеніи предваренія равноденствій, измѣняетъ еще періодически наклоненіе экватора къ эклиптикѣ, которое то увеличивается, то уменьшается на 9".23 въ-продолженіе восьмнадцати съ половиною лѣтъ, т. е. въ-продолженіе того времени, когда пересѣченіе луннаго пути съ эклиптикою сдѣлаетъ по этой послѣдней полное обращеніе. но какъ съ наклоненіемъ экватора должно перемѣняться наклоненіе земной оси, то въ положеніи ея конца между звѣздами должны быть также періодическія измѣненія. Ихъ замѣтилъ первый Брадлей и тѣмъ побудилъ геометровъ къ распространенію и усовершенствованію ньютоновой теоріи, что и сдѣлано было Даламберомъ.

Итакъ, если бъ Земля была правильный шаръ, то ея ось суточнаго вращенія оставалась бы наклоненною къ эклиптикѣ подъ неизмѣннымъ угломъ; но отъ сжатости земнаго сфероида, совокупнымъ дѣйствіемъ тяготѣнія Солнца и Луны, конецъ этой оси или полюсъ экватора описываетъ около полюса эклиптики окружность по направленію отъ востока къ западу со среднею скоростью, простирающеюся въ годъ до 50", и въ то же время то приближается къ упомянутому полюсу, то удаляется отъ него на 9".23 въ каждые 18 1/2 лѣтъ, въ чемъ и состоитъ такъ-называемое колебаніе земной оси, которое измѣняетъ нѣсколько и среднюю скорость обращенія полюса экватора около полюса эклиптики. Эта скорость измѣняется еще, и нынѣ именно уменьшается, взаимнымъ дѣйствіемъ тяготѣнія планетъ, производящимъ небольшую перемѣну въ положеніи эклиптики, которой наклоненіе къ экватору уменьшается ежегодно до 0".5.

Съ перемѣнами въ положеніяхъ экватора, эклиптики и ихъ взаимнаго пересѣченія, должны перемѣняться видимымъ образомъ и положенія всѣхъ небесныхъ тѣлъ. Отъ предваренія равноденствій и колебанія земной оси кажется, что долготы, или разстоянія всѣхъ неподвижныхъ звѣздъ отъ весенней точки равноденствія, увеличиваются, какъ будто бы весь небесный сводъ медленно обращается отъ запада къ востоку; однѣ изъ неподвижныхъ звѣздъ приближаются къ подюсу міра, другія же удаляются отъ него: такъ полярная звѣзда, по древнимъ каталогамъ звѣздъ, отстояла отъ полюса на 12о; нынѣ же это разстояніе равняется только 1о 24; оно продолжаетъ уменьшаться; дошедши до 30, начнетъ опять увеличиваться, и чрезъ двѣнадцать тысячъ лѣтъ мѣсто ея займетъ одна изъ свѣтлѣйшихъ звѣздъ сѣвернаго полушарія, α Лиры. Древніе астрономы, для означенія на небѣ того пространства, въ которомъ заключались пути извѣстныхъ имъ планетъ, воображали, что эклиптика проходитъ по срединѣ пояса шириною въ 18о; они назвали его зодіакомъ, т. е. поясомъ двѣнадцати знаковъ, которыхъ имена всѣмъ извѣстны: весьма-вѣроятно, что эти знаки соотвѣтствовали прежде созвѣздіямъ тѣхъ же названій, но нынѣ предвареніе равноденствій или отступленіе пересѣченія экватора съ эклиптикой къ западу уничтожило это соотвѣтствіе: знакъ окна совпадаетъ уже съ созвѣздіемъ рыбъ., и т. д. Такое перемѣщеніе знаковъ зодіака на цѣлую окружность совершается въ продолженіе 25868 лѣтъ.

На одномъ концѣ линіи пересѣченія экватора съ эклиптикою находится весенняя точка равноденствій; поэтому предвареніе равноденствій есть то же, что отступленіе этой точки къ западу. Отсюда видно, что годичный путь Солнца не содержитъ въ себѣ полныхъ 360о; и какъ время, которое Солнце употребляетъ на прохожденіе 360 градусовъ есть звѣздный годъ, то звѣздный годъ болѣе гражданскаго, или -- какъ называютъ его астрономы -- тропическаго. Если бъ ежегодное предвареніе равноденствіи имѣло всегда постоянную величину, то и разность между обоими годами не измѣнялась бы; но отъ вѣковыхъ перемѣнъ въ предвареніи равноденствіи тропическій годъ уменьшается: во время Иппарха онъ былъ 10" длиннѣе настоящаго. Это обстоятельство заставило геометровъ разрѣшить теоретически, не перемѣняются ли звѣздныя сутки, которыя принимаются за единицу времени, и которыхъ вѣковыя измѣненія по могутъ быть опредѣлены наблюденіями? Пуассонъ удовлетворилъ этому вопросу, доказавъ, что положеніе оси земной и экватора на поверхности Земли никогда не перемѣняется, и что обращеніе земли около своей оси есть и будетъ всегда равномѣрнымъ. Вмѣстѣ съ тѣмъ найдено, что среднія сутки также должно считать постоянными, потому-что они въ десять мильйоновъ лѣтъ перемѣняются только на полсекунду.

Наконецъ, формулы, выражающія предвареніе равноденствій и колебаніе земной оси, подтверждаютъ, что наблюдатель на Лунѣ долженъ считать Землю за эллипсоидъ вращенія, состоящій изъ эллипсоидальныхъ слоевъ, которыхъ плотность возрастаетъ отъ поверхности къ центру, и что сжатіе Земли должно заключаться между дробями 1/279 и между которыми упадаетъ дробь 1/308.

Приливы и отливы моря. Предвареніе равноденствій и колебаніе земной оси доказываютъ несомнѣнно, что тяготѣніе небесныхъ тѣлъ дѣйствуетъ не только на цѣлую массу Земли, но и на каждую ея частицу, поэтому всѣ тѣла, жидкія и твердыя, находящіяся на ея поверхности, должны быть притягиваемы и Землею, отъ-чего происходитъ ихъ тяжесть и вѣсъ, и Солнцемъ и Луною и всѣми прочими небесными свѣтилами. Но притяженіе небесныхъ свѣтилъ, обратно пропорціональное квадратамъ разстояній, можетъ сдѣлаться совершенно-нечувствительнымъ относительно тяжести Земли, что и видимъ въ двухъ упомянутыхъ явленіяхъ, въ которыхъ обнаруживаются только дѣйствія Солнца и Луны. Дѣйствія эти должны обнаружиться еще въ перемѣнахъ положеній такихъ тѣлъ на земной поверхности, которыхъ частицы удободвижимы и связаны между собою слабымъ сцѣпленіемъ: таковы воды, образующія океанъ и всѣ его части, извѣстныя подъ названіями морей, проливовъ, заливовъ, озеръ и пр. Въ-самомъ-дѣлѣ, искони замѣчали и удивлялись періодическимъ возвышеніямъ и пониженіямъ воды въ обширныхъ и открытыхъ моряхъ, но только Ньютонъ, по открытіи закона всеобщаго тяготѣнія, могъ объяснить эти явленія со всѣми ихъ подробностями. Вотъ въ чемъ состоятъ они: океанъ и обширныя моря суть такія огромныя собранія водъ, въ которыхъ впадающія въ нихъ рѣки и другіе протоки по производятъ никакихъ замѣтныхъ перемѣнъ; ихъ поверхности остаются всегда на одной высотѣ; а между-тѣмъ эти поверхности какъ-бы сами-по-себѣ возвышаются и понижаются правильно по два раза въ сутки. Когда въ какой-нибудь пристани морская вода достигаетъ наибольшей высоты, тогда она около четверти часа остается неподвижною, а потомъ начнетъ убывать, и въ-продолженіе шести часовъ спускается до наименьшей высоты, на которой опять останавливается нѣсколько времени, и послѣ снова возвышается въ-продолженіе также шести часовъ, и т. д. Таковы общія явленія поперемѣннаго прилива и отлива моря. Еслибъ наблюденія ограничивались только описанными общими замѣчаніями, то причина прилива и отлива оставалась бы всегда тайною; но проницательность Декарта указала астрономамъ, гдѣ надобно искать объясненія этой тайны. Онъ первый замѣтилъ, что разность въ возвышеніяхъ и пониженіяхъ воды перемѣняется съ лунными фазами: въ полнолунія и новолунія, приливы достигаютъ большихъ высотъ, нежели во время четвертей Луны. Самые большіе приливы и отливы происходятъ въ равноденствія, или въ мартѣ и сентябрѣ мѣсяцахъ. Высота приливовъ зависитъ отъ положенія и формы морскихъ береговъ и отъ обширности морей: въ нѣкоторыхъ мѣстахъ она простирается до 40 футовъ и болѣе, въ другихъ же не доходитъ и до 3 футовъ, а въ Средиземномъ и Балтійскомъ Моряхъ совсѣмъ-непримѣтна. Время между двумя послѣдовательными приливами равняется по точно шести часамъ, по шести часамъ и одиннадцати минутамъ, такъ-что однѣ и тѣ же перемѣны одного дня опаздываютъ на другой день тремя четвертями часа, и только по истеченіи тридцати дней возвращаются къ одному и тому же часу, т. е. по истеченіи времени между двумя послѣдовательными новолуніями. Наконецъ, надобно замѣтить, что возвышеніе воды въ одномъ мѣстѣ океана образуется отъ дѣйствительнаго ея притока изъ другихъ мѣстъ: когда въ одномъ мѣстѣ океана приливъ, тогда въ другомъ отдѣленномъ отъ него мѣстѣ происходитъ отливъ.

Такое постоянное согласіе явленій прилива и отлива съ фазами и вообще съ обращеніями Луны около Земли прямо указываетъ, гдѣ должно искать ихъ причину, которую тотчасъ поймемъ, когда вспомнимъ, что всякое тѣло на земной поверхности дѣлается легче, какъ-скоро уменьшится притягательное дѣйствіе ея центра, и когда обратимъ вниманіе на извѣстные законы равновѣсія жидкостей, по которымъ бываютъ онѣ въ равновѣсіи только при равномѣрныхъ давленіяхъ во всѣхъ ихъ частяхъ, а самыя давленія пропорціональны ихъ высотамъ. Представимъ, что шаръ земной раздѣленъ на четыре равныя части двумя взаимно-перпендикулярными діаметрами, изъ которыхъ одинъ, будучи продолженъ, проходитъ чрезъ центръ Луны. Еслибъ Луна находилась на такомъ разстояніи отъ Земли, противъ котораго діаметръ сей послѣдней не имѣлъ бы значительной величины, то тяготѣніе Луны на каждую частицу земнаго вещества и на ея центръ было бы равномѣрное; поэтому, не было бы причины, нарушающей равновѣсіе океана. но какъ діаметръ Земли только въ тридцать разъ менѣе разстоянія между Землею и Луною, то части Земли, лежащія на двухъ упомянутыхъ діаметрахъ, не могутъ подлежать равномѣрному тяготѣнію, которое, сверхъ-того, на эти части дѣйствуетъ по разнымъ направленіямъ, составляющимъ между собою значительные углы. Для ясности и опредѣленности въ выраженіяхъ, пріемомъ въ разсужденіе пятъ частей: центръ Земли и четыре части на концахъ взаимно-перпендикулярныхъ ея діаметровъ, изъ которыхъ двѣ въ одномъ направленіи съ центромъ Луны, а двѣ другія находятся съ нимъ въ квадратурахъ. Изъ этого расположенія тотчасъ видомъ, что центръ Земли притягивается Луною слабѣе той части, которая ближе къ Лунѣ, и сильнѣе той, которая далѣе отъ нея; слѣдственно, тяготѣніе земнаго центра на каждую изъ этихъ частей уменьшается; части эти дѣлаются отъ-того легче, удаляются отъ центра Земли, или, какъ обыкновенно говорятъ, возвышаются. Что же касается до двухъ частей, находящихся съ центромъ Луны въ квадратурахъ, то вообразивъ, что косвенное дѣйствіе луннаго тяготѣнія на каждую изъ нихъ разложено на двѣ силы, увидимъ, что одна изъ нихъ будетъ направлена къ центру Земли, и потому тяготѣніе его увеличивается, или обѣ частицы дѣлаются тяжеле и должны приближаться къ упомянутому центру, или понижаться. Итакъ, когда Лупа проходитъ чрезъ меридіанъ какого-нибудь мѣста на земной поверхности, тогда въ двухъ противоположныхъ точкахъ этого меридіана части океана дѣлаются легче и поднимаются, а части того же океана, отстоящія отъ первыхъ на 90о, становятся тяжеле и опускаются. Послѣ сего, нарушенное такимъ-образомъ равновѣсіе жидкости можетъ возстановиться только посредствомъ ея прибавленія къ частямъ легчайшимъ и убавленія отъ частицъ тяжелѣйшихъ; слѣдственно, въ первыхъ двухъ противоположныхъ мѣстахъ меридіана долженъ произойдти приливъ, а въ послѣднихъ отливъ, которые прекращаются въ то время, когда жидкость въ первыхъ двухъ мѣстахъ поднимается, а въ послѣднихъ опустится достаточно для вознагражденія потери и прибыли въ вѣсѣ тѣхъ и другихъ частей жидкости.

Сравнивая предложенную теорію приливовъ и отливовъ съ наблюденіями, встрѣчаемъ обстоятельство, которое послѣдователи Декарта и противники ньютонова ученія считали необъяснимымъ изъ законовъ тяготѣнія: обстоятельство это состоитъ въ томъ, что наибольшей своей высоты достигаетъ приливъ не въ самый моментъ прохожденія Луны чрезъ меридіанъ, но чрезъ нѣкоторое время послѣ. Такое замѣчаніе -- не возраженіе, но подтвержденіе ньютоновой теоріи, потому-что наибольшая высота прилива образуется уже въ то время, когда протекающая вода съ двухъ противоположныхъ сторонъ накопится въ количествѣ, достаточномъ для возстановленія нарушеннаго въ ея частяхъ равновѣсія; притеченіе же воды не можетъ быть мгновенное: оно требуетъ времени, которое бываетъ болѣе или менѣе продолжительно, смотря по препятствіямъ, которыя встрѣчаемымъ водою на своемъ пути. Другое подтвержденіе ньютоновой теоріи находимъ въ суточномъ замедленіи приливовъ, простирающемся до трехъ четвертей часа, потому-что суточное обращеніе Луны совершается не въ 24 часа, но въ 24 часа и 50 минутъ.

Теперь надобно объяснить, почему приливы бываютъ больше въ новолуніе и полнолуніе, нежели при четвертяхъ Луны. Еслибы Луна, обращающаяся около Земли по эллипсису, а не по кругу, во время первыхъ двухъ своихъ фазовъ была постоянно ближе къ Землѣ, нежели въ четырехъ, то само-собою слѣдовало бы, что въ новолуніе и полнолуніе сила ея тяготѣнія должна увеличиваться, и часто жидкости, сдѣлавшись въ одномъ мѣстѣ гораздо-легче, а въ другомъ гораздо-тяжеле, потребовали бы большаго притока и большей убыли для возстановленія своего равновѣсія. но какъ упомянутые Фазы бываютъ въ различныхъ разстояніяхъ Луны отъ Земли, то приливы, соотвѣтствующіе ея полнолунію и новолунію, не могутъ быть постоянно наибольшими, что противно наблюденіямъ. Такое затрудненіе уничтожается тою же самою теоріею. До-сихъ-поръ мы обращали вниманіе только на тяготѣніе Лупы: но ему содѣйствуетъ и противодѣйствуетъ тяготѣніе Солнца, смотря по относительному положенію этихъ двухъ небесныхъ тѣлъ. Когда пріймемъ въ разсчетъ тяготѣніе Солнца, тогда всѣ перемѣны въ приливахъ и отливахъ объясняются съ такою точностью, что могутъ быть предсказываемы впередъ, и въ каждомъ астрономическомъ календарь помѣщаются таблицы для вычисленія ихъ времени и величины. Этого мало: сравненіе величины приливовъ, производимыхъ Луною, съ величинами приливовъ, происходящихъ отъ тяготѣнія Солнца, дало средство опредѣлить разность между дѣйствіями Луны и Солнца, и оказалось, что дѣйствіе Солнца съ небольшимъ вдвое болѣе дѣйствія Лупы. Отсюда астрономы опредѣлили даже массу Луны, которая почти въ 81 разъ менѣе массы Земли.

Итакъ, приливы и отливы океана суть произведенія сложнаго дѣйствія тяготѣнія Луны и Солнца, или во всякомъ мѣстѣ бываютъ два прилива -- одинъ солнечный, а другой лунный. Послѣдній болѣе перваго, и слѣдуя за движеніемъ Луны, въ каждыя сутки замедляется тремя четвертями часа; первый же, слѣдующій за движеніемъ Солнца, соотвѣтствовалъ бы однимъ и тѣмъ же часамъ дня, еслибъ не измѣнялся приливомъ луннымъ. Притомъ, еслибъ Луна и Солнце обращались около Земли нераздѣльно, то въ обоихъ приливахъ воды океана возвышались бы одновременно, и отъ совокупнаго дѣйствія Солнца и Луны высоты ихъ увеличивались бы постоянно, что и происходитъ въ новолуніе и полнолуніе. Но во время лунныхъ четвертей, лунные проливы уменьшаются приливами солнечными, которые происходятъ въ точкахъ океана, находящихся въ квадратурахъ относительно центра луны. Наконецъ вычисленія, согласно съ наблюденіями, показываютъ, что дѣйствія Солнца и Лупы увеличиваются, когда эти тѣла бываютъ на экваторѣ, т. е. относительно Солнца во время равноденствій, или въ мартъ я сентябрѣ мѣсяцахъ.

При разсматриваніи всѣхъ этихъ явленій предполагалось, что воды океана покрываютъ всю Землю непрерывно, и что нѣтъ никакихъ постороннихъ причинъ, измѣняющихъ дѣйствія луннаго и солнечнаго тяготѣнія. Но положеніе береговъ, пространство и глубина морей, и направленіе вѣтровъ -- необходимыя условія перемѣнъ въ приливахъ и отливахъ, которые не могутъ образоваться безъ притоковъ воды отъ другихъ мѣстъ. Такъ въ большихъ рѣкахъ, впадающихъ въ моря, приливы обнаруживаются противодѣйствіемъ скопляющейся морской воды, которая, по причинѣ большаго своего вѣса, подливается подъ легчайшую прѣсную воду и поднимаетъ ее иногда на разстояніяхъ многихъ миль отъ ея устья. Озера не имѣютъ приливовъ, потому-что на маломъ ихъ пространствѣ не могутъ быть ощутительными вышеописанныя раз: ности въ направленіяхъ и дѣйствіяхъ луннаго и солнечнаго тяготѣнія, и потому-что то и другое свѣтило.проходятъ чрезъ ихъ поверхности въ такое краткое время, которое недостаточно для нарушенія равновѣсія. Въ Средиземномъ и Балтійскомъ Моряхъ приливы не замѣчаются по ихъ малости, происходящей отъ того, что оба моря соединяются съ океаномъ посредствомъ узкихъ проливовъ, препятствующихъ водамъ океана притекать въ непродолжительное время въ количествѣ, достаточномъ для ощутительнаго поднятія ихъ уровня. Около Острововъ Антильскихъ приливы не бываютъ выше 12 или 15 дюймовъ,-- явленіе, замѣчательное потому, что въ странахъ экваторіальныхъ воды океана должны подлежать весьма-сильному тяготѣнію со стороны Солнца. Вотъ объясненіе этого противорѣчія: при обращеніи Земли отъ запада къ востоку, приливъ происходитъ по направленію противоположному, и подобно огромной волнѣ ударяется въ берегъ Америки, который останавливаетъ ее и препятствуетъ слѣдовать за Луною въ открытый Великій Океанъ. Сверхъ-того, приливъ этотъ удерживается пассатпыми вѣтрами, дующими постоянно отъ востока къ западу. Тѣ же самыя причины производятъ особенное явленіе въ Мехиканскомъ-Заливѣ: пассатные вѣтры и приливы, вгоняя въ него безпрестанно большое количество воды, препятствуютъ ей понижаться, накопившаяся вода не можетъ возвращаться въ океанъ и растекается около западнаго берега Кубы по направленію къ сѣверной части Америки, чрезъ что образуется извѣстное теченіе, которое Англичане называютъ Gulf-Stream, заимствуя это названіе отъ залива Флоридскаго. Такимъ-образомъ, разсмотрѣвъ особенности каждаго приморскаго мѣста на земной поверхности, не трудно объяснить всѣ измѣненія въ приливахъ и отливахъ и всѣ происходящія отъ нихъ слѣдствія. но какъ подробности эти принадлежатъ особенной наукъ -- физической географіи, то здѣсь останавливаемся, и въ заключеніе осмѣливаемся увѣрить читателей, имѣвшихъ снисхожденіе и терпѣніе достигнуть конца нашей статьи, что мы не опустили ничего существеннаго изъ великихъ открытій, сдѣланныхъ астрономами и геометрами со времени Ньютона; мы старались только избѣгать излишнихъ подробностей, обременительныхъ для желающихъ имѣть общія свѣдѣнія о состояніи солнечнаго міра; подробности эти привлекательны только для посвятившихъ себя астрономіи, которые обязаны изучить два великія творенія Лапласа: "Exposition du système du monde", и "Traite de Mécanique céleste".


Д. ПЕРЕВОЩИКОВЪ.


"Отечественныя Записки", No 4, 1847