Видимые размеры светил

Рис.126. Созвездие Большой Медведицы с сохранением угловых размеров

Если бы, сохраняя угловые размеры, мы пожелали изобразить на бумаге созвездие Большой Медведицы, то получили бы фигуру, представленную на рис. 126. Глядя на нее с расстояния лучшего зрения, мы видим созвездие таким, каким оно рисуется нам на небесном своде. Это, так сказать, карта Большой Медведицы с сохранением угловых размеров. Если вам хорошо знакомо зрительное впечатление от этого созвездия,- не только фигура, а именно непосредственное зрительное впечатление,- то, всматриваясь в рис. 126, вы словно вновь переживаете это впечатление. Зная угловые расстояния между главными звездами всех созвездий (они приводятся в астрономических календарях и подробных справочных изданиях), вы можете начертить в "натуральном виде" целый астрономический атлас. Для этого достаточно запастись миллиметровой бумагой и считать на ней каждые 4,5 мм за градус (площади кружков, изображающих звезды, надо чертить пропорциональными яркости).

Обратимся теперь к планетам. Видимые размеры их, как и звезд, настолько малы, что невооруженному глазу они кажутся лучистыми точками. Это и понятно, потому что ни одна планета (кроме разве Венеры в период ее наибольшей яркости) не представляется простому глазу под углом более 1 угл. мин., т. е. той предельной величины, при которой мы вообще можем различать предмет как тело, имеющее размеры (под меньшим углом каждый предмет. кажется нам точкой без очертаний).

Вот размеры некоторых планет (в угловых секундах); против каждой планеты показаны две цифры - первая соответствует наименьшему расстоянию светила от Земли, вторая - наибольшему:

Представить эти размеры в "натуральном масштабе" на бумаге нет возможности: даже целая угловая минута, т. е. 60 угловых секунд, отвечает, на расстоянии лучшего зрения, лишь 0,04 мм - величине, неразличимой для простого глаза. Изобразим поэтому планетные диски такими, какими они кажутся в телескоп, увеличивающий в 100 раз. На рис. 127 перед вами схема видимых размеров планет при таком увеличении. Нижняя дуга изображает край лунного (или солнечного) диска в телескопе со 100-кратным увеличением. Над ним - Меркурий в наибольшей близости и наибольшем удалении от Земли. Еще выше Венера в разных фазах; в ближайшем к нам положении эта планета совершенно не видна, так как обращена к Земле неосвещенной половиной^*; затем становится видимым ее узкий серп,- это наибольший из всех планетных "дисков"; в дальнейших фазах Венера все уменьшается, и полный диск имеет поперечник, в 6 раз меньший, нежели у узкого серпа.

^* (Ее можно видеть в этом положении только в те крайне редкие моменты, когда она проектируется на диск Солнца в виде черного кружочка (так называемое "прохождение Венеры").)

Рис.127. Если держать этот чертеж на расстоянии 25 см от глаза, то начерченные на нем планетные диски представятся нам по размерам в точности такими, какими видны в телескоп, увеличивающий в 100 раз

Выше над Венерой изображен Марс. Слева вы видите его в наибольшем приближении к Земле; таким показывает его нам труба со 100-кратным увеличением. Что можно различить на этом маленьком диске? Вообразите тот же кружок увеличенным в 10 раз, и получите представление о том, что видит астроном, изучающий Марс в могущественнейший телескоп с 1000-кратным увеличением. Можно ли на столь тесном пространстве уловить с несомненностью такие тонкие подробности, как пресловутые "каналы", или заметить легкое изменение окраски, связанное будто бы с растительностью на дне "океанов" этого мира? Неудивительно, что свидетельства одних наблюдателей существенно расходятся с показаниями других, и одни считают оптической иллюзией то, что будто бы отчетливо видят другие... ¹¹.

¹¹ (В последние годы исследования планет и их спутников проводились также с помощью межпланетных автоматических станций. Эти исследования дали множество интересных результатов, в частности, показали отсутствие на Марсе каких бы то ни было каналов. Интересующимся можно рекомендовать книгу: Бакулин П. И., Кононович И. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии.- М.: Наука, 1974.

О непосредственном изучении планет и их спутников с помощью космических аппаратов рассказывается в книге: Кауфман У. Дж. Планеты и Луна: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982)

Великан Юпитер со своими спутниками занимает очень видное место в нашей схеме; его диск значительно больше диска прочих планет (исключая серп Венеры), а четыре главных спутника расположены по линии, равной почти половине лунного диска. Здесь Юпитер изображен в наибольшем приближении к Земле. Наконец, Сатурн с кольцами и самым крупным из его спутников (Титаном) представляет собой также довольно заметный объект в моменты наибольшей близости к нам.

После сказанного читателю ясно, что каждый видимый предмет кажется нам тем меньшим, чем ближе мы его себе представляем. И обратно: если почему-либо мы преувеличим расстояние до предмета, то и сам предмет покажется нам соответственно больших размеров.

Далее приведен поучительный рассказ Эдгара По, описывающий именно такую иллюзию зрения. При кажущемся неправдоподобии он вовсе не фантастичен. Я сам сделался однажды жертвой почти такой же иллюзии,- да и многие из читателей, вероятно, вспомнят сходные случаи из собственной жизни.