Астрономия

 
Связь между приливами и фазами Луны. Если в Греции уже около 200 г. до н.э. существовало предположение о влиянии Луны на приливы, то китайцы в первой половине II в. до н.э. отмечали только совпадение между временем приливов и фазами Луны, а сама причина приливов ими не была еще установлена. В I в. н.э. на зависимость приливов от Луны указал Ван Чун (27–97/107) в «Лунь хэн» («Взвешивание суждений»). Он иронизировал над народной верой, что воду при приливах будоражит дух У Цзы-сюя, несправедливо убитого чиновника, чье тело было сброшено в реку. Ван Чун отмечал, что если приливы зависят от духа Цзы-сюя, то он же должен прежде управлять фазами Луны. Кроме того, вода в реках сама по себе должна периодически подыматься и опускаться, поскольку реки протекают по земле подобно тому как кровь пульсирует в теле человека.
 
Около 770 г. ученый Доу Шу-мэн написал книгу «Хай тао чжи» («Записки о приливах»), в которой сделал предположение, что Луна при приливах заставляет воду возвышаться и опускаться. В 1025 г. ученый Юй Цзин написал книгу «Хай чао ту сюй» («Предисловие к карте приливов»), в которой отмечал, что и Солнце и Луна воздействуют на приливы, хотя последняя в большей степени, поскольку «Луна обладает сущностью инь [2] и вода также». В этом же столетии Шэнь Ко в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») писал, что после того, как у устья реки отмечается прилив, пройдет некоторое время, прежде чем его обнаружат вверху по течению. Это объяснялось им влияниями береговой линии и другими местными факторами. Таким образом, Шэнь Ко была отмечена временная задержка между теоретическим высоким приливом и фактическим его появлением, которая была известна намного ранее греческому философу Посидонию Апамейскому (135–51/50).
 
Солнечные пятна. Первая регистрация солнечных пятен в Европе относится к 807 г., о чем есть упоминание в сочинении Эйнгарда «Жизнь Карла Великого» («Vita Karoli Magni»), написанном, вероятно, около 830–833 гг. Арабские астрономы впервые наблюдали солнечные пятна в 840 г. В Никоновской летописи за 1365 г. приводится запись, согласно которой на Солнце были замечены «места черны ака гвозди». Кеплер обнаружил затемненное место на Солнце в мае 1607 г., но, полагая, что на Солнце не может быть пятен, «ибо ему не приличествует иметь изъяны», объяснил наблюдаемое явление прохождением Меркурия через солнечный меридиан. Вскоре после этого, в 1610 г., Галилей, наблюдая через телескоп Солнце, зарегистрировал на нем темные пятна.
 
Солнечные пятна бывают иногда такими большими, что могут быть замечены невооруженным глазом. Астрономы в Китае не были обременены идеей невозможности для Солнца иметь «изъяны». Более того, традиционное китайское учение о взаимодополнительных силах инь [1] и ян [1] предполагало наличие в каждой из них «зародыша» противоположной силы. Поэтому китайцы и смогли обнаружить солнечные пятна раньше европейцев. Благоприятствовало этим наблюдениям то, что господствующие на территории древнего Китая северо-западные ветры приносили с Монгольского плато и пустыни Гоби песок и пыль. В дни, когда в воздухе было много пыли, на Солнце можно было смотреть словно через закопченное стекло.
 
Самая ранняя сохранившаяся до наших дней запись о наблюдении солнечных пятен сделана, по всей видимости, Гань Дэ, жившим в IV в. до н.э. и создавшим один из первых звездных каталогов. Правда, текст не достаточно ясен. Гань Дэ пишет о неких «солнечных затмениях», которые якобы начинаются от центра Солнца. И хотя его теория затмений не верна, все же ценно то, что отмеченное китайским астрономом затемнение Солнца характеризовалось в качестве феномена на солнечной поверхности.
 
Следующая фиксация древними китайцами солнечных пятен датируется 165 г. до н.э. В энциклопедии XIII в. «Юй хай» («Море нефрита») сообщается, что в этом году на Солнце появилось изображение иероглифа ван [1] 王. Таким образом, было отмечено солнечное пятно редкой формы. Возможно, простые круглые пятна регистрировались и ранее, но не фиксировались.
 
Первая запись наблюдений солнечного пятна в династийных хрониках относится к 43 г. до н.э. Согласно «Хань шу» («Книга о [династии] Хань»), в этом году, в 4-ом месяце по лунно-солнечному календарю, «черный объект, подобный шарику, лежал на Солнце, сдвинувшись к его краю». Там же отмечено, что в 3-ем месяце (точнее, 10 мая) 28 г. до н.э. «масса темного газа появилось в центре Солнца». В «Хоу Хань шу» («Книга о [династии] Поздней Хань») указывается, что в 1-ом месяце 188 г. н.э. Солнце стало оранжевым и в его центре появилась «темная газообразная масса в форме летящей сороки, которая оставалась там несколько месяцев».
 
Систематические наблюдения солнечных пятен начались в IV в. При описании, как правило, указывались точное время появления и существования солнечного пятна, его местоположение на Солнце и форма. Для описания формы пятна использовались такие термины, как «монета», «шарик», «каштаны», «полет сороки» и т.д. Например, в «Сун шу» («Книга о [династии] Сун») говорится, что 2 мая 1112 г. «в центре Солнца появились темные пятна размером с каштан, их было сначала два, а затем три». Там же указывается, что «черные пятна, схожие с большими сливами», появились на Солнце 12 марта 1131 г. и не исчезали три дня.
 
Согласно подсчету Дж. Нидэма, между 28 г. до н.э. и 1638 г. н.э. в официальных хрониках было отмечено 112 наблюдений солнечных пятен. Эти записи – самый старый и самый длинный непрерывный ряд таких наблюдений в мире. Многие из описаний солнечных пятен представляют естественнонаучный интерес. Имеются также сотни записей наблюдений солнечных пятен в других китайских книгах, создававшихся на протяжении столетий, но пока в синологии не произведена их полная систематизацию.
 
Как известно, темные образования на диске Солнца, называемые «солнечными пятнами», возникают из-за понижения температуры (на 1500 К) и, как следствие, ослабления излучения в этих местах по сравнению с солнечной фотосферой. В сложные процессы формирования пятен на Солнце вовлекаются огромные массы солнечной материи, движениям которых прису-щи определенные циклы. Например, известен 11-летний цикл солнечных пятен. Он был обнаружен в 1843 г. немецким ученым Г. Швабе. Китайцы ничего не знали об этом цикле. Однако анализ их записей появления солнечных пятен позволил современным ученым не только подтвердить его существование на большом промежутке времени, но и обнаружить другие циклы. Так, в 1975 г. в обсерватории пров. Юньнань был составлен полный каталог китайских записей солнечных пятен, охватывающих период с 43 г. по н.э. до 1638 г. При изучении этих данных был обнаружен цикл в 10,6 ± 0,43 лет, а также два более протяженных цикла – в 62 года и 250 лет.
 
В древнекитайских записях был также отмечен параллелизм кульминаций утренних зорь с кульминациями солнечных пятен. Учеными вышеупомянутой обсерватории, проанализировавшими эти данные, в июле 1977 г. было найдено, что утренним зорям присущ тот же самый 11-летний цикл, который проявляет себя регулярно на протяжении исследуемого промежутка времени. Это открытие позволяет решать современными методами множество геофизических и астрономических проблем.
 
Кометы. Кометы в Китае были названы «звездами-мётлами» (хуй син). Испокон веков они считались предвестниками несчастий. Начиная с эпохи Чунь-цю встречаются письменные регистрации их появления, а позднее появились подробные описания и зарисовки. Так, самое раннее упоминание кометы Галлея имеется в летописи «Чунь цю» («Вёсны и осени») и относится к осени 611 г. до н.э., когда она появилась в созвездии Большой Медведицы. В Европе первые записи о комете Галлея датируются 66 г. Наблюдая затем ее много раз, астрономы считали, что это разные кометы. В 1705 г. Э. Галлей опубликовал «Очерки кометной астрономии», в которых было сделано предположение, что в 1531, 1607 и 1682 гг. астрономами наблюдалась одна и та же комета. Он рассчитал, что данная комета, которую затем стали называть его именем, обращается вокруг Солнца с периодом от 75 до 76 лет. Было также предсказано ее появление в 1758 г.
 
В Китае начиная с 240 г. до н.э. (седьмой год правления императора Цинь Ши-хуана) и кончая 1607 г. н.э. (эпоха Мин) регистрировалось каждое появление кометы Галлея. Начиная с 613 г. до н.э. и кончая 1909 г. китайские астрономы отметили 31 случай ее появления. За это время было зарегистрировано всего около 500 случаев появления различных комет. Современные исследователи часто обращаются к древним и средневековым китайским астрономическим документам для изучения орбит и циклов комет. Так, в начале XX в. британские астрономы Э. Кроммелин и Г. Коуелл сравнили свои собственные вычисления перигелия и цикла кометы Галлея с китайскими данными 240 г. до н.э. и нашли соответствие между двумя наборами чисел.
 
В «Цзинь шу» («Книга о [династии] Цзинь») был проведен анализ положения хвоста комет: если она появляется утром, ее хвост направлен к западу, а если вечером – то на восток; находясь к югу или к северу от Солнца, комета всегда отбрасывает свой хвост от Солнца. Все это соответствует реальности и демонстрирует великолепную наблюдательность китайских астрономов. Но далее в этом тексте приводятся рассуждения, для которых одной наблюдательности мало. Они касаются природы свечения кометы и ее хвоста. Совершенно справедливо указывается, что при различных положениях кометы по отношению к Солнцу ее хвост изменяется по яркости и длине, поскольку она сама не светит, но просто отражает солнечный свет. В настоящее время известно, что голова кометы – это газ и пыль, выбрасываемые из ее ядра под воздействием солнечного тепла, а хвост кометы – те же газ и пыль, выталкиваемые из оболочки под действием давления солнечных лучей, так называемого «солнечного ветра». Все это означает, во-первых, что хвост кометы всегда будет повернут от Солнца, а во-вторых, что светить ей самой нечем, она может только отражать свет.
 
В китайской литературе есть также сообщения о распаде комет. Так, согласно «Синь Тан шу» («Новая книга о [династии] Тан»), в 10-ом месяце 896 г. на небе были замечены три «путешествующие звезды, одна из которых была больше, чем две другие». Сначала эти звезды, «перемещаясь в восточном направлении, шли вместе, а затем стали двигаться обособленно, как будто разойдясь после схватки». Указывается также, что «тремя днями позже большая звезда исчезла, а затем пропали и две другие». В этом сложном описании «путешествующие звезды» являлись, несомненно, распадающейся кометой.
 
Метеоры и метеориты. Самые ранние записи о появлении метеорных («звездных») дождей также были сделаны в Китае. В «Цзо чжуани» («Комментарий [г-на] Цзо [к ле-тописи “Вёсны и осени”]») отмечается, что в полночь некоторого дня 4-го месяца 687 г. до н.э. «звезды исчезли и метеоры стали падать дождем». Подобных сообщений в китайских источниках насчитывается около 180. Среди них девять касаются описания Лиридов, дюжина – Персеидов и семь – Леонидов. Эти названия в современной астрономии обозначают метеорные потоки, радиант (т.е. кажущийся вследствие эффекта перспективы источник расходящегося метеорного потока) которых находится в соответствующем созвездии – Лира, Персей и Лев. Упомянутая запись в «Цзо чжуани» – также первая в мире письменная регистрация Лиридов. В литературе более поздне-го времени метеорные дожди описываются достаточно подробно. Такие данные играют важную роль в изучении развития следов метеорных роев.
 
Древним китайцам было известно, что метеоры (лю син – «скитающиеся звезды»), падая на землю, становятся каменными или железными метеоритами. Например, в «Ши цзи» («Исторические записки») Сыма Цяня (II–I вв. до н.э.) содержится утверждение, что «упавший метеор является камнем». В XI в. Шэнь Ко указывал, что некоторые метеориты содержат в себе железо. В его труде «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») есть подробное описание падения метеорита, произошедшего в 1064 г. Он пишет, что вдруг как-то вечером раздался шум, подобный грому, вслед за которым на юго-западе неба появилась летящая звезда, которая затем упала в саду некоего семейства Сюй в уезде Исин, пров. Цзянсу. Пламя, вызванное падением, было замечено на расстоянии, а на месте происшествия была найдена глубокая воронка величиной с кубок вина, из которой исходило сияние. Позже свет от воронки померк, но остался жар. Когда и он прекратился, люди вырыли из воронки круглый камень величиной с кулак. Он имел цвет железа и был достаточно тяжелым.
 
Самый старый метеорит, существующий в Китае сегодня, был откопан в 1716 г. в Лунчане, пров. Сычуань. По видимому, его падание состоялось в XVI в. Он весит около 58,5 кг.