Занимательная наука на свежем воздухе - Яков Исидорович Перельман

оттого, что на Луне почти нет воздуха, а остальные планеты не находятся по отношению к земному наблюдателю в столь благоприятных для наблюдения условиях, как Марс. По словам Менье, при известной сноровке можно воспроизвести это поучительное явление с помощью белого листа бумаги и кисеи.

От планет перенесемся к нашему центральному светилу, Солнцу. И оно дает материал для экспериментатора. Известно, что Солнце наше окружено особым сиянием, простирающимся далеко от его границ и видимым лишь в редкие моменты полных солнечных затмений. Это так называемая «корона» солнца[108].

Физическая природа этой короны — опять-таки загадка современной астрономии. Имеется немало гипотез для объяснения этого явления, но именно это обилие объяснений и показывает, насколько мы далеки от знания истинной природы «короны».

Наиболее правдоподобной надо считать электромагнитную теорию солнечной короны. Известно, в какой тесной связи находятся все солнечные явления с электрическими и магнитными силами. Стоит на поверхности этого далекого очага появиться крупному пятну или гигантскому выступу (протуберанцу), чтобы у нас на Земле началась настоящая «магнитная буря»: стрелки всех компасов приходят в странное, беспокойное движение, телеграфы сплошь и рядом перестают действовать, а в полярных странах загораются великолепные сияния.

Искусственная солнечная корона, полученная Пютином при электрическом разряде

Уже давно открыта тесная связь между 11-летним периодом появления солнечных пятен и периодическими колебаниями магнитной стрелки у нас на Земле. Очевидно, Солнце не только средоточие света и тепла, но в такой же мере, если не в большей — колоссальный источник электрической энергии. Вполне естественно, что и чудесное сияние, окружающее этот мировой электрический конденсатор, может обусловливаться электрическими силами. И действительно, проделаны были опыты, наглядно показавшие, что электрический разряд может дать картину, вполне схожую с короной Солнца. Фотографии, воспроизводимые нами на рисунке, получены именно таким путем, и легко видеть, насколько искусственная корона сходна с естественной.

Само производство опыта таково. Разряд получается между двумя стеклянными шаровыми оболочками, вложенными одна в другую, как показано на чертеже. Меньший шар наполняется подкисленной водой и соединяется проволокой с полюсом индукционной катушки (не обозначенной на чертеже). Из пространства между обоими шарами выкачивается почти весь воздух. Часть внутренней поверхности большого шара обклеивается фольгой, которая соединяется с другим полюсом катушки. Тогда маленький шар начинает испускать лучи, подобные лучам солнечной короны.

Меньший шар изображает Солнце, больший — мировое пространство, а отдельные частицы воздуха, заключенные внутри него, аналогичны частицам метеорной пыли, носящимся во Вселенной и служащим проводником электрической энергии.

Загадочные кометы — и те могут быть искусственно созданы в кабинете ученого. Миниатюрные кометы, которые американский физик Гулль[109] воспроизвел при помощи своего довольно несложного прибора, помогают нам раскрыть природу кометных хвостов, этого «видимого ничто».

Опыт Гулля является наглядным подтверждением этой теории. Сам опыт состоит в следующем.

В закрытой трубке с сильно разреженным воздухом (см. рис.) имеется сужение, разделяющее ее на две части. Верхнюю часть наполняют смесью пережженного плаунового порошка с сажей. Надо заметить, что жженый плауновый порошок состоит из угольных шариков, чрезвычайно малых (0,002 миллиметра) и легких (в десять раз легче воды); сажа же состоит из гораздо более грубых и тяжелых частиц. Вся смесь будет пересыпаться тонкой струйкой из верхней части трубки в нижнюю, как в песочных часах. Но стоит направить на эту струю сноп электрического света, сконцентрированного увеличительным стеклом, чтобы получить неожиданный эффект: тяжелая сажа по-прежнему будет падать прямо вниз, но легкие частицы плаунового порошка будут отклоняться давлением лучей, образуя в миниатюре настоящий кометный хвост с его характерным изгибом, направленный в обратную от света сторону (как известно, кометные хвосты всегда направлены в противоположную Солнцу сторону).

Можно было бы перечислить еще немало разнообразных «астрономических опытов», но нашей целью является не исчерпать вопрос, а лишь дать читателям представление об этой своеобразной отрасли науки о небе, так сказать, экспериментальной астрономии.

Поэтому мы заключим наш очерк, напомнив об одном едва ли не самом старом, но вместе с тем и самом интересном опыте — опыте физика Плато[110]. Этот поразительный опыт, достигаемый весьма простыми средствами, наглядно воскрешает перед нами зарождение нашей Солнечной системы, многомиллионную историю ее происхождения из первобытной туманности согласно теории Лапласа.

Вот в кратких чертах космогоническая теория Лапласа, которую как бы иллюстрирует опыт Плато.

Первобытная, хаотическая туманность — вроде тех, которые и ныне еще можно видеть в отдаленных межзвездных пространствах, — подчиняясь внутренним молекулярным силам, пришла в медленное вращательное движение. Охлаждаясь, она все более сокращалась в объеме, и вследствие этого вращение ее ускорялось. Вместе с тем менялась ее форма — она все более сплющивалась, вздувалась у экватора, пока огромное экваториальное кольцо не отрывалось от основной массы действием центробежной силы. Это кольцо разрывалось на части, сливавшиеся между собой в один шар — будущую планету. А первоначальная туманность продолжала уплотняться, отделяя одно кольцо за другим и таким образом порождая планеты. Последние в свою очередь аналогичным путем отделяли от своей массы кольца — будущие луны[111]. Весь этот процесс, обрисованный здесь лишь грубыми штрихами, подвергнут у Лапласа самому строгому математическому обоснованию. В опыте же Плато мы имеем возможность наглядно проследить все стадии процесса. Приготавливают смесь воды и спирта в такой пропорции, чтобы капля оливкового масла, погруженная в нее, не всплывала, но и не тонула (это достигается несколькими пробами). Налив смесь в сосуд с плоскими стенками, вводят пипеткой известное количество масла, которое само собирается в совершенно правильный шар. В него просовывают ось с насаженным плоским кружком и приводят шар в быстрое вращение. Тогда легко видеть, как шар все сжимается, и вскоре от него отрывается масляное кольцо. Это последнее разрывается на куски, которые, сливаясь между собой, образуют шары, продолжающие вращаться вокруг большого шара.

В дальнейшем продолжении опыта мы можем получить целую миниатюрную планетную систему, полученную таким искусственным путем. Величественные космические процессы зарождения миров — процессы, которых не видело ни одно живое существо, — мы умещаем здесь в стакане воды…

Последним опытом — самым интересным и в то же время самым доступным — мы и закончим наш очерк об астрономических опытах. Другие опыты этой категории требуют уже сложных физических приборов