Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна

Теперь проделайте то же самое,  отодвинув палец от глаз на расстояние вытянутой руки. Снова наблюдайте за его положением, закрывая сначала один глаз, а потом —  другой. Палец по-прежнему изменяет свое  положение, но не так сильно! Другими  словами, параллакс уменьшается с увеличением расстояния до объекта. Используя простые тригонометрические формулы, расстояние до предмета может быть измерено, если вы знаете расстояние между двумя точками  наблюдения и размер параллакса.

Конечно, когда предмет находится,  скажем, на расстоянии пятидесяти метров от ваших глаз, его параллакс в сравнении с более удаленными объектами будет слишком мал, чтобы его можно было измерить, если вы полагаетесь на систему попеременного закрывания глаз. В этом случае вам  понадобится более значительное изменение точки наблюдения. Вы должны посмотреть на предмет и заметить его положение  относительно более удаленного объекта. Затем вы отходите в сторону метров на пять —десять и снова отмечаете его положение. При таком у «сличении базиса эффект параллакса  увеличится настолько, что его будет легко  измерить.

Принцип параллакса можно  использовать, чтобы вычислить расстояние до Луны. Например, положение Луны можно  наблюдать на фоне гораздо более удаленных звезд. В то же время ее положение может наблюдать другая группа астрономов из  обсерватории, находящейся в нескольких  сотнях или даже тысячах километров от  первой. Луна на фоне звезд будет занимать несколько иное положение.

Зная расстояние между двумя  обсерваториями (с поправкой на выпуклости земной поверхности) и размер наблюдаемого  параллакса, можно вычислить расстояние до Луны. Птолемей проделал нечто похожее и получил довольно хорошее представление о  расстоянии до Луны. Его данные проверил и  подтвердил Коперник. (Расстояние от Земли до Луны в соответствии с современными  расчетами составляет около 429 900 километров.)

Другие небесные тела находились  настолько далеко от Земли, что параллакс был слишком небольшим, чтобы его можно было измерить, независимо от того, насколько  далеко друг от друга находились  обсерватории. Даже во времена Тихо Браге точное расстояние до небесных тел, за  исключением Луны, оставалось неизвестным, однако к тому времени эти расстояния считались очень большими, измерявшимися  миллионами километров.

Однако когда в 1577 г. на небе появилась комета, Тихо Браге решил, что если  кометы составляют часть земной атмосферы, как то утверждал Аристотель, то они должны находиться к Земле ближе, чем Луна, и  должны проявлять большой параллакс,  который возможно будет измерить.

Любой астроном со времен Птолемея мог бы рассуждать таким же образом и,  заручившись помощью обсерватории,  расположенной на некотором расстоянии от его собственной, мог бы провести эту проверку. Однако никому и в голову не пришло  усомниться в словах Аристотеля.

Однако времена изменились, и Тихо  провел эту проверку. Он договорился измерить параллакс кометы с помощью обсерватории в Праге и обнаружил (возможно, к  собственному удивлению и смущению), что он слишком мал, чтобы его можно было  измерить приборами. Браге мог прийти только к одному выводу. Комета не являлась частью атмосферы. Она должна была бы  находиться по крайней мере втрое дальше, чем Луна,а возможно, и еще дальше. Комета была небесным телом, и Аристотель ошибся  дважды. Ведь комета не только не была частью атмосферы, но и небеса не оставались  неизменными. (И если уж на то пошло, то как такая крошечная штучка, как комета,  пробирается сквозь величественные хрустальные планетные сферы? Неужели сфер не  существует?)

Конечно, ни новые звезды, ни  удаленность комет сами но себе не были  решающими факторами при выборе между Птолемеем и Коперником. Однако, подрывая авторитет Аристотеля, они не могли не усиливать  полиции Коперника но отношению к древним астрономам в целом.

Тихо Браге попытался использовать  параллакс и против Коперника. Он рассуждал так: если бы Земля вращалась вокруг  Солнца, тогда в различные моменты ее  положение было бы различным. Например, в январе она была бы в одной точке, а в июле, полгода спустя, она оказывалась бы но  другую сторону от Солнца, в точке, удаленной от первой на много миллионов километров.

Тогда, если наблюдать звезды сначала в январе, а потом в июле, получится такой громадный базис наблюдения, что у  ближайших звезд должен будет появиться  параллакс относительно более удаленных. Тихо провел необходимые измерения и  обнаружил, что ни у одной из звезд не появляется никакого параллакса. Он счел это доказательством того, что Земля просто не может двигаться вокруг Солнца.

С другой стороны, сторонников  Коперника это не смутило. Они заявили, что  неподвижные звезды находятся настолько далеко, что даже громадный базис, который представляет собой диаметр земной орбиты, не дает такого большого параллакса звезд, чтобы Тихо Браге мог его измерить.  Оказалось, что в этом коперниканцы были правы.