100 великих научных открытий

Само Солнце тоже не осталось без внимания Галилея. В телескоп ученый увидел на нем темные пятна (как позже выяснилось, участки, где на 1227 °C холоднее, чем на остальной поверхности) и, заметив, что они не статичны, пришел к двум заключениям: во-первых, светило не идеально, вопреки мнению Аристотеля; во-вторых, оно крутится на месте. А значит, можно измерить время, за которое Солнце совершает полный оборот, и наклон его оси — что Галилео и сделал.

Для ответа на вопрос, почему Земля вертится вокруг оси, ученый предложил провести такой эксперимент: взять большую емкость с водой, положить на поверхность деревянный шарик и, удерживая сосуд на вытянутых руках, медленно повернуться на 360°. Во время движения шарик будет вращаться в противоположную сторону, а как только экспериментатор с емкостью замрет — вращение шарика остановится. То есть наша планета крутится юлой из-за движения вокруг Солнца!

В завершение своей работы Галилео рассмотрел Млечный Путь, казавшийся древним просто сверкающей лентой на небе, и ему открылось множество далеких звезд. Пазл сложился. Ученый убедился в том, что смены дня и ночи на Земле никак нельзя объяснить вращением Вселенной вместе со звездами и другими планетами — ведь звезды очень далеки, а планеты движутся с разной скоростью, которая зависит от их расстояния до Солнца. Более того, у Земли нет особого статуса — это такой же шар, как и все остальные планеты, которые не являются звездами, что бы там ни говорили греки: свет планет — просто отраженные лучи главной звезды, Солнца, расположенного в центре всей системы.

За 10 лет до смерти Галилей нашел на небе звезду, которая необычно мерцала, а через некоторое время эта звезда вспыхнула и исчезла. Затем последовал арест великого астронома (инквизиторы обвинили его в ереси), заточение в подземелье, допросы, изгнание… А между тем современные ученые считают, что взорвавшаяся звезда, которую Галилей назвал своим именем, превратилась в черную дыру, предсказанную еще Иоанном Богословом в качестве главной причины конца света.

По словам французского астронома Жозефа Луи Лагранжа, Галилео Галилей обладал незаурядным умом, что позволило ему сделать правильные выводы из наблюдаемых природных явлений и сформулировать точные физические законы. Никому из его предшественников это не было под силу.

Магнитное поле Земли

Как ни странно, волшебные свойства магнита человечество открыло еще несколько тысячелетий назад. Камень, который притягивает железо (то есть магнитный железняк), впервые был найден жителями малоазийского города Магнетия. В I тысячелетии до н. э. китайцы обнаружили, что магнитный брусок, подвешенный на нитке, например, к ветке, разворачивается в северном направлении, и на основе данного наблюдения собрали первый компас. В I в. до н. э. римский философ и поэт Лукреций попробовал дать объяснение поведению магнита: якобы минерал толчками испускает особые магнитные токи, которые и притягивают железные предметы.

Прошло 15 столетий. Началась эпоха великих географически открытий и кругосветных путешествий, и вот тогда моряки заметили, что направление, которое показывает компас, далеко не всегда соответствует географическому северу или югу. В 1492 г., направляясь в Индию, Христофор Колумб запутался в показаниях своего компаса и попал в Америку. Подвело его то, что он не учитывал магнитное склонение — угол между географическим меридианом (линией пересечения плоскости, проходящей через земную ось, с поверхностью Земли) и линией магнитного поля, окружающего планету и управляющего компасной стрелкой.

Через 100 лет испанский историк и географ Хосе де Акоста (1540–1600) вычислил углы склонений, указал на то, что они могут меняться, а также нашел места на земном шаре, где склонения нет вовсе. Такие точки, например Азорские острова, расположены на меридиане, который лежит на плоскости, проходящей сразу через две оси: географическую и магнитную. В связи с этим Акоста акцентировал внимание на несовпадении северного и магнитного полюсов, а вдобавок детально объяснил принцип работы компаса.

На полвека раньше было открыто еще и магнитное наклонение. Автором этой находки стал астроном из Германии Георг Хартманн (1489–1564). Именно он первым заметил, что свободно закрепленная горизонтальная стрелка магнита, попав на плоскость магнитной линии, в Южном полушарии качнется вверх, в Северном — вниз, а на магнитном полюсе примет вертикальное положение.