"Пророк с Луны, Ангел с Венеры. Новые земли" - читать интересную книгу автора (Форт Чарльз)

8

Предполагается, что предмет, принципы и методы астрономии непостижимы для посторонних. Мы рассмотрим некоторые принципы астрономии с целью показать, что, конечно, они не более доступны для незагипнотизированного, чем истории Ноева ковчега или Ионы с китом, но что, тем не менее, и наше понимание найдет в них предмет для упражнений. Один из таких принципов — скорость света, и вся астрономическая система в значительной степени строится на предположении о существовании этой скорости: определение расстояний и величина аберраций в том числе. Наша мысль — что это соотношение подлогов к фальшивкам, освященное столь смешным продуктом, как формулы, и нам даже стыдновато заниматься этим вопросом, поскольку нас ждет серьезный труд, и нехорошо так часто отвлекаться на развлечения. Однако, с другой стороны, когда на меня нападает сентиментальное расположение духа, я думаю, что и замечательная история о скорости света и ее «определении» когда-нибудь пригодится: ее переложат в стишки и будут рассказывать детям в детских садах будущего. Место истории крошки Бо-Пип займет история планетки, которая потеряла свой спутник и не знала, где его искать, пока не появился добрый волшебник и не определил неопределимое.

В XVII веке астроном Роймер обнаружил, что иногда луны Юпитера не скрываются за ним и не появляются из-за него, когда им «положено». Он заметил, что время запаздывания увеличивается с увеличением расстояния между этой Землей и Юпитером. Он заключил, что эти задержки вызваны тем, что свет лун должен преодолеть большее расстояние. Он обнаружил или счел, будто обнаружил, что когда эта Земля дальше всего от Юпитера, свет лун доходит до нее на 22 минуты позже, чем при наибольшем приближении Юпитера. На основании измерения расстояния между крайними точками предполагаемой орбиты этой Земли и времени, потребного свету для покрытия этого расстояния — вот вам и скорость света.

На мой взгляд, это очень милая история, и ее стоит изложить в стихах: но мы увидим, что с тем же успехом, как полагаться в своих выводах на луны Юпитера, астрономы могли бы выводить формулу блужданий овечки крошки Бо-Пип.

В «Annals of Philosophy» (23–29) полковник Бьюфо пишет, что 7 декабря 1823 года он ожидал восхождения третьего спутника Юпитера в момент, установленный по «National Almanac»; он ожидал два часа и так и не дождался появления спутника. В «Monthly Notices» (44–8) некий астроном пишет, что 15 октября 1883 года один из спутников Юпитера опоздал взойти на сорок шесть минут. На заседании Британской ассоциации 8 февраля 1907 года был сделан доклад о двадцатиминутном опоздании спутника. В «Telescopic Works» У. Ф. Деннинг пишет, что в ночь на 12 октября 1889 года он с двумя другими астрономами вообще не увидел четвертого спутника Юпитера. См. «Observatory» (9–237) — четвертый спутник исчез на пятнадцать минут раньше расчетного времени; примерно через минуту он снова появился; снова исчез; появился через 9 минут. Наблюдения Тодда см. в «Observatory» (2–227) — шесть раз между 9 июня и 2 июля 1878 года спутник был виден, когда, согласно предсказанию, должен был оказаться невидимым. Еще несколько свидетельств избыточной прихотливости этих спутников см. в «Monthly Notices» (43–427) и в «Journal of В.А.А.» (14–27); наблюдения Нобля, Тернера, Уайта, Холмса, Фримана, Гудакра, Эллиса и Молзуорта. В периодических изданиях по астрономии не найти материала для ереси более доступного, чем подобные наблюдения. Мы увидим и другие примеры. Ими изобилует, например, «English Mechanic». Но, вопреки множеству подобных наблюдений, профессор Янг в «The Sun» говорит, что время, которое требуется свету, исходящему от этих спутников, «сомнительно лишь в долях секунды». Это, конечно, очередной пример астронома, который очень мало знает об астрономии.

Неприлично было бы астрономам избирать овечку Бо-Пип как предмет для своих формул. Они избирают луны Юпитера. Они определяют скорость света примерно в 190 000 миль в секунду.

Физики с ними соглашаются.

Сами мы считаем, что скорости света не существует, что мы либо видим предмет, либо не видим; что если спутники Юпитера изменяют свое поведение вблизи этой Земли, так это, может быть, потому, что эта Земля на них влияет, а влияет она на них потому, что до планет, как мы увидим, может быть в тысячи раз ближе, чем «доказано».

Учебники говорят, что существование скорости света находит подтверждение в существовании скорости звука. Если так, то оно не находит подтверждения в явлениях гравитации, потому что, согласно тем же учебникам, гравитационные эффекты не имеют скорости.

Физики согласны с астрономами. Луч света то проходит сквозь, то отражается от вращающейся шторки — но это сложно, а мы — простаки: мы увидим, что нет надобности входить в детали этого механизма. Речь идет не о машине, которая должна якобы регистрировать скорость 186 000 миль в секунду, не то нам пришлось бы заняться техникой, — а о воспринимающей способности глаза…

И ни один физик в мире не способен уследить за фокусником, тасующим игральные карты. Если кто-то слышит, или ощущает, или, может, чует свет, — дело иное, но предел зрения хорошо известен: все знают про мальчика, вращающего в темноте горящую ветку, за которой не уследить глазу. Считается, что зрение способно воспринимать десять изменений в секунду.

Я представляю себе астронома, устроившегося в собственном маленьком водоворотике среди всеобщих вихрей, колеблющих все сущее или хотя бы нашу гипотетическую Солнечную систему. Назовите это помрачением или гипнозом, но все же оно не абсолютно, и каждый из нас временами осознает свое состояние и на миг задумывается, что происходит и почему мы делаем или думаем то, за чем, иногда пробуждаясь, застаем себя. В книге «Old and New Astronomy» Ричард Проктор, на миг пробудившись, говорит: «Казалось бы, эти результаты достаточно хорошо согласуются, но те, кому известна трудность точного определения времени наблюдения спутников Юпитера, не говоря уж о нынешнем состоянии теории их движения, очень мало доверяют вычислениям скорости света, основанным на таких наблюдениях». Далее Проктор приводит некоторые наблюдения, помимо уже приведенных мною, — спутники пропадают, возвращаются, исчезают, возвращаются в таком беспорядке, что он пишет слова, процитированные нами — наблюдения Хортона, Рэя, Гамбара, Секки, Мэйна, Грувера, Смита, Маклина и Пирсона, Ходжсона, Карлайла, Симинтона. Но это его последнее пробуждение: далее Проктор снова впадает в гипнотический сон. Он принимает физические методы определения скорости света как надежные, принимает каждое слово, пишет свое евангелие, прославляя чудеса науки. Я называю это нездоровым соглашением между физиками и астрономами. Я предпочитаю выражаться мягко. Если астроном никуда не годным методом определяет скорость света в 190 000 миль в секунду, а физик другим методом получает тот же результат, что это за гармония, как не гармония вони двух тухлых яиц? Проктор пишет, что результат, основанный на движении спутников Юпитера, очень мало надежен. Ему не приходит в голову спросить, каким чудом физики достигли того же ненадежного результата. Эта ситуация не нова в анналах астрономии — воздушный замок, под который подводят фундамент, вклинивают его или еще бог весть как впихивают. Я предпочитаю не интересоваться, каким образом физики умудрились пронаблюдать нечто, имеющее скорость более 10 изменений в секунду. Если допустить, что физики правы, возникает вопрос: каким чудом астрономы, основывавшиеся на чем-то столь ненадежном, тоже оказались правы?

Определение расстояний до планет и определение скорости света тесно связаны: они представляют приятную глазу картину взаимодействия или образчик взаимной поддержки двух мошенничеств. Я старательно подчеркивал, что прихотливость движения спутников Юпитера столь велика, что на них никак нельзя полагаться, но, кажется, теперь следуег подчеркнуть, что помимо этого фактора неопределенности, вплоть до времени Проктора никто не знал сколько-нибудь точно, когда должны появляться и исчезать эти спутники. И тут задумываешься о состоянии теории во времена Роймера. Именно в уме Роймера впервые так тесно связались эти два «измерения»: скорости света и расстояния в гипотетической Солнечной системе. Основываясь на своем третьем законе, выстроенном, как мы увидим далее, на отсутствии самое малое трех оснований, Кеплер, наблюдая Марс, вычислил расстояние от Солнца до этой Земли как 13 000 000 миль. Тем же методом — дискредитированным ныне методом одновременного наблюдения — Роймер определил это же расстояние в 82 000 000 миль. Меня не столько интересует это расхождение, сколько на каком основании астрономы начали мерить расстояния в миллионах, а не в сотнях и не в тысячах миль.

Во времена Кеплера самое сильное возражение против теории Коперника состояло в том, что если бы Земля двигалась вокруг Солнца, звезды в течение года должны были бы смещаться — а современными «точнейшими методами» показано, что они в самом деле чуточку смещаются. На это возражение отвечали, что звезды гораздо дальше, чем думали раньше. Из этого ответа следовала необходимость увеличить соответственно все расстояния. Кеплер измерил или угадал, кому как нравится, а потом Роймер его переплюнул. За Роймером последовал Гюйгенс, хвативший еще дальше: 100 млн миль по Гюйгенсу. Гюйгенс основывал свое предположение на том, что Земля по величине занимает среднее положение между Венерой и Марсом. Современные астрономы говорят, что Земля не такая уж средняя. Мы видим, что первые астрономы, не имея способа узнать, тысячи или миллионы миль отделяют нас от Солнца, определяли расстояние от 82 до 100 миллионов миль на основании неизменности звезд. Если современная догма в общих чертах принимает эти определения, хотелось бы знать, каким чудом на основе столь диких методов делались столь точные измерения. Мы подозреваем, что дело тут в заговоре и проституции, если кому-то по нраву подобные обвинения, а если кто-то предпочитает снисходительность, скажем, что причина здесь — в услужливом приспособлении и желании никого не обидеть. Мы предполагаем, что с тех самых пор астрономы видели и вычисляли то, что им полагалось видеть и вычислять. Например, когда эта Земля должна была находиться от Солнца в 95 000 000 милях, все астрономы определяли положение Марса на основе 95 миллионов миль; когда же расстояние до этой Земли урезали до 92 миллионов миль, то и во всех вычислениях появились 92 000 000 миль. Меня могут заподозрить в цинизме, но я всего лишь цитирую Ричарда Проктора в одном из его просветлений подозрительности.

С бесконечным однообразием и без всякого намека на передышку для нас продолжают сыпаться данные о заговоре — или сотрудничестве. Из негодных наблюдений о прохождении Урана в 1761 и 1769 годах Энке выводит земную орбиту поперечником около 190 000 000 миль (95 млн миль от Солнца). Общий прогресс склоняется скорее к диким вычислениям Гюйгенса, нежели к неприрученным расчетам Роймера. Так, в согласии с этими переменами, если не с прогрессом, Деламбре использует негодные наблюдения за лунами Юпитера, урезает негодные выводы Роймера и заявляет, что свет пересекает плоскость орбиты этой Земли за 16 минут и 32 секунды — как ему и следует, добавил бы профессор Янг. Именно тогда зараженные духом сотрудничества физики начали крутить и ерзать, «независимо», как нас уверяют, подтверждая правоту Деламбре. Все улажено — все довольны — см. «Handbook of Astronomy» Чамберса, опубликованный в то время, — и расстояние до Солнца установлено «с большой точностью» в 95 298 260 миль.

Но затем случается нечто, что неумело, хотя и заботливо, объясняется в большинстве трудов по астрономии. Фуко разрушает сладостность этих 95 298 260 миль. Упоминание этой темы можно найти во многих книгах, и всюду вы прочтете, что физик Фуко «абсолютно независимым методом» получил несколько иной результат. «Расхождение» подано так, что создается впечатление скрупулезной независимой работы ученых, не желающих рабски копировать друг друга, но при этом остающихся рядом с отметкой 90 000 000 миль, так что по сути все же согласных между собой. Но мы в опыте Фуко не найдем никакой независимости. Мы обнаружим скрывающийся под старой маской сговор, или дружеское согласие. См. «A History of Astronomy» Клерк. Мы узнаем, что астрономы, чтобы объяснить осцилляцию Солнца, порешили, что Солнце должно находиться не в 95 298 260, а примерно в 91 000 000 миль. То ли желая сделать им приятное, то ли простодушно, никогда о том не слыхав, хотя новый вывод был уже лет десять как обнародован, Фуко «выясняет», что скорость света меньше, чем приходилось предполагать, когда Солнцу положено было находиться в 95 298 260 милях, и в точности такова, какой ей положено быть, если Солнце находится в 91 000 000 миль. Тогда-то астрономы и объявили, что не для того они сократили расстояние до Солнца, чтобы объяснить его осцилляцию, а потому, что убедились в верности «независимого» определения скорости света физиком Фуко. Ерзать начали на заседании Королевского астрономического общества в феврале 1864 года. Пришлось и еще поерзать. Ведь если поперечник земной орбиты «оказался» меньше, чем полагал Деламбре, то кому-то придется «обнаружить», что свет от лун Юпитера доходит несколько медленнее, чем «доказал» Деламбре. И вот Глазенап «открывает», что это время составляет 16 минут 40 секунд, как ему и «следовало» открыть. Но тогда придется заново приспосабливать вычисления расстояния до Солнца, сделанные Энке, основываясь на негодных наблюдениях прохождения Венеры. И опять же, Ньюкомб основывался на наблюдениях и расчетах Энке и проделал вычисления, необходимые, чтобы согласовать расстояние с результатом Фуко. Между тем Энке, проделывал ли он свои вычисления или нет, попросту согласовал результат с выводами Лапласа в седьмой книге «Mechanique Celeste». Разумеется, он уверял, что вычислял независимо, поскольку использовал метод триангуляции, между тем как Лаплас основывался на законе гравитации.

Насчет слова «негодный», отнесенного к наблюдениям прохождения Венеры:

В «Old and New Astronomy» Проктор говорит, что наблюдения прохождений 1761 и 1769 годов были «совершенно неудовлетворительными». Надо полагать, что нечто, совершенно неудовлетворительное, никуда не годится. При следующем прохождении, в 1874 году, различные нации установили сотрудничество. Результаты наблюдения оказались столь разочаровывающими, что российское, итальянское и австрийское правительства отказались участвовать в экспедиции 1882 года. В «Reminiscences of Astronomer» Ньюкомб пишет, что комиссия Соединенных Штатов, секретарем которой он был, вплоть до 1902 года не публиковала полностью сделанных ею наблюдений и, вероятно, никогда не опубликует, поскольку к этому времени все ее члены либо умерли, либо ушли в отставку.

Метод Марса — все то же однообразие, поскольку определение параллакса методом одновременных наблюдений было раскритиковано, доктор Дэвид Джилл во время противостояния Марса в 1877 году отправляется на остров Вознесения, чтобы в одиночку методом суточных наблюдений определить расстояния от этой Земли до Солнца по положению Марса. Подробности метода Джилла см., например, в «Solar Sistem» Пура. Профессор Пур говорит, что, разумеется, в вычислениях Джилла следует учитывать орбитальное движение Марса. В таком случае следовало бы учитывать и орбитальное движение Земли. Если доктору Джиллу известно расстояние, пройденное этой Землей по орбите, и кривизна ее пути, значит, ему известны и размер, и форма орбиты, а стало быть, и расстояние до Солнца. Значит, он берет за основу, что эта Земля отстоит от Солнца примерно на 93 000 000 миль, и вычисляет, что Земля отстоит от Солнца примерно на 93 000 000 миль. За эту классическую дедукцию от известного к тому же известному он получает золотую медаль.

В своих первых опытах мы имели дело с ложными претензиями, будто к небесным явлениям приложима небесная механика: но в более поздних случаях мы имеем дело с иным методом — с методом триангуляции.

Один простой вопрос:

В какой степени можно полагаться на метод триангуляции?

В большой степени, если речь идет об измерении высоты здания или о небольших расстояниях в геодезии. Достаточно очевидно, что не астрономы изобрели телескоп. Спектроскоп они позаимствовали у иных наук. И основной свой математический принцип триангуляции они получили из геодезии, в которой он вполне применим. Треугольник — еще один символ бесплодия науки астрономии. На гербе сего великого научного мула я бы изобразил призму в треугольнике.