Астрономические обсерватории мира

    Интересно, когда возникла астрономия? Точно  на этот вопрос не ответит никто. Вернее, астрономия сопутствовала человеку всегда. Восходы и заходы Солнца определяют ритм жизни, являющийся биологическим  ритмом человека. Распорядок жизни  скотоводческих народов определялся сменой фаз Луны, земледельческих – сменой времён года. Ночное небо, положение звёзд на нём, изменение положений – всё это подмечалось ещё в те времена, от которых не осталось каких – либо письменных свидетельств. Тем не менее, именно задачи практики – в первую очередь ориентировка во времени и ориентировка в пространстве – явились стимулом для возникновения астрономических знаний. 

    Меня  заинтересовал вопрос: где и как  древние учёные получали эти знания, строили ли они специальные сооружения для наблюдений за звёздным небом? Оказалось, что строили. Также интересно было узнать о знаменитых обсерваториях мира, об истории их создания и об учёных, которые в них работали. 

    Например, в Древнем Египте учёные для астрономических  наблюдений располагались  на вершинах или ступенях высоких пирамид. Эти наблюдения были вызваны практической необходимостью. Население Древнего Египта – это земледельческие народы, уровень жизни которых зависел от сбора урожая. Обычно с марта начинался период засухи, длящейся около четырёх месяцев. В конце июня далеко на юге, в районе озера  Виктория, начинались обильные дожди. Потоки воды устремлялись в реку Нил, ширина которой в это время достигала 20 км. Тогда египтяне уходили из долины Нила на близлежащие возвышенности, а когда Нил входил в обычное своё русло, в плодородной, увлажненной его долине начинался сев.

    Проходило ещё четыре месяца, и жители собирали обильный урожай. Очень важно было вовремя узнать, когда начнется разлив Нила. История повествует, что ещё 6000 лет  назад  египетские жрецы умели это делать. С пирамид или других высоких мест они старались заметить утром на востоке в лучах зари первое появление самой яркой звезды Сотис,  которую мы теперь называем  Сириусом. До этого примерно в течение семидесяти дней  Сириус – украшение ночного неба – был невидим. Первое же утреннее появление Сириуса для египтян было сигналом того,  что наступает время разлива  Нила  и надо уходить от его берегов.

    Но  не только пирамиды служили для астрономических  наблюдений. В городе Луксоре находится известная древняя крепость Карнак. Там, недалеко от большого храма Амона – Ра, расположено небольшое святилище Ра – Горахте, что переводится как «Солнце, сияющее  над краем неба». Название это дано не случайно.  Если в день зимнего солнцестояния наблюдатель стоит у алтаря в зале, который носит название «Высокий покой Солнца», и смотрит в направлении входа в здание, он видит восход Солнца в этот единственный день года.

    Есть  и ещё  один Карнак – приморский городок во Франции, на Южном побережье Бретани. Случайно или нет совпадение египетского и французского названий, но в окрестностях Карнака бретанского тоже обнаружено несколько древнейших обсерваторий. Эти обсерватории сооружены из огромных камней. Один из них – Камень Фей – тысячи лет возвышался над землёй. Его длина 22.5 метра, а вес – 330 тонн. Карнакские камни обозначают направления на точки неба, в которых бывает виден заход Солнца в день зимнего солнцестояния. 
 
 
 

     Древнейшими астрономическими обсерваториями доисторичес–   кого периода считаются некоторые загадочные сооружения на Британских островах.  Самая впечатляющая и наиболее подробно исследованная обсерватория – Стоунхендж в Англии.  Это сооружение  состоит из четырёх больших каменных кругов.  В центре находится та называемый «алтарный камень» пяти - метровой длины. Его окружает  целая система   кольцевых и дугообраз – ных ограждений и арок высотой до 7.2 метра и весом до 25 тонн. Внутри кольца стояло пять каменных арок в виде подковы, вогнутостью обращённой на  северо – восток. Каждая из глыб весила около 50 тонн. Каждая арка состояла из двух камней, служивших опорами, и камня, перекрывавшего их сверху. Такая конструкция получила название «трилит». Сейчас сохранилось только три таких трилита. Вход в Стоунхендж находится на северо-востоке. В направлении входа стоит каменный столб, наклонённый к центру круга – Пяточный камень. Предполагают, что он служил ориентиром, соответствующим восходу Солнца в день летнего Солнцестояния.

    Стоунхендж  был одновременно храмом и прообразом астрономической обсерватории. Щели каменных арок служили визирами, строго фиксировавшими направления из центра сооружения в различные точки на горизонте. Древние наблюдатели фиксировали точки восходов и заходов Солнца и Луны, определяли и предсказывали наступление дней летнего и зимнего солнцестояния, весеннего и осеннего равноденствия и, возможно, пытались предсказывать лунные и солнечные затмения. Как храм Стоунхендж служил величественным символом, местом религиозных церемоний, как астрономический инструмент – как бы гигантской вычислительной машиной, позволявшей жрецам – служителям храма предсказывать смену времён года. В целом Стоунхендж представляет собой величественное и, по-видимому, в древности красивое сооружение.

    Перенесемся теперь мысленно в XV век н. э. Около 1425 года в окрестностях Самарканда было завершено строительство величайшей в мире обсерватории. Она была создана по замыслу правителя обширной области Средней Азии, астронома – Мухаммеда - Тарагай  Улугбека. Улугбек  мечтал проверить старые звёздные каталоги и внести в них свои исправления. 

     Обсерватория  Улугбека уникальна. Цилиндрическое  трёхэтажное здание со множеством помещений  имело высоту около 50 метров. Его цоколь был украшен яркой мозаикой, а на внутренних стенах здания виднелись изображения небесных сфер. С крыши обсерватории виднелся открытый горизонт.

    В специально вырытой махте разместился  колоссальный секстант Фархи – шестидесятиг-радусная дуга, выложенная мраморными плитами, имеющая радиус около 40 метров. Такого инструмента история астрономии ещё не знала. С помощью уникального прибора, ориентированного по меридиану, Улугбек с помощниками вёл наблюдения за Солнцем, планетами и некоторыми звёздами. В те времена Самарканд стал астрономической столицей мира, а слава Улугбека перешагнула далеко за границы  Азии.

    Наблюдения  Улугбека дали результаты. В 1437 году он закончил основную работу по составлению  звёздного каталога, включающего  сведения о 1019 звёздах. В обсерватории Улугбека впервые была измерена важнейшая  астрономическая величина – наклон эклиптики к экватору, составлены астрономические таблицы для звёзд и планет, определены географические координаты различных мест Средней Азии. Улугбеком написана теория затмений.

    В Самаркандской обсерватории вместе с учёным работали многие астрономы и математики. Фактически при этом учреждении образовалось настоящее научное общество. И трудно сказать, какие бы идеи родились в нём, получи оно возможность развиваться дальше. Но в результате одного из заговоров Улугбека убили, а обсерваторию разрушили. Ученики учёного спасли только рукописи. Про него говорили, что он «протянул руку к наукам и добился многого. Перед его глазами небо стало близким и опустилось вниз».

    Лишь  в 1908 году археолог В. М. Вяткин  нашёл остатки обсерва -  тории, а в 1948 году благодаря усилиям В.А. Шишкина она была раскопана и частично реставрирована. Сохранившаяся часть обсерватории является уникальным архитектурным и историческим памятником и тщательно охраняется. Рядом с обсерваторией был создан музей Улугбека.

     Точность измерения, достигнутая Улугбеком, оставалась непревзойдённой более века. Но в 1546 году в Дании родился мальчик, которому суждено было достичь ещё более высоких  вершин в дотелескопической астрономии. Звали его Тихо Браге. Он верил астрологам и даже сам пытался предсказывать будущее по звёздам. Однако научные интересы одержали победу над заблуждениями. В 1563 году Тихо приступил к первым самостоятельным астрономическим наблюдениям. Широкую известность ему принёс трактат о Новой звезде 1572 года, которую он обнаружил в созвездии Кассиопеи.

     В 1576 году датский  король отвёл Тихо остров Вен около берегов Швеции для строительства там большой астрономической обсерватории. На средства, отпущенные королём, Тихо в 1584 году соорудил две обсерватории, внешне похожие на роскошные замки. Одну из них Тихо назвал Ураниборг, то есть замком Урании, музы астрономии, вторая получила наименование Стьернеборг – «звёздный замок». На острове Вен находились мастерские, где под руководством   Тихо изготовляли изуми – тельные по точности угломерные астрономические инструменты. 

    Двадцать  один год продолжалась деятельность Тихо на острове. Ему удалось открыть  новые, неизвестные ранее неравенства в движе-нии Луны. Им составлены таблицы видимого движения Солнца и планет, более точные, чем раньше. Замечателен звёздный каталог, на создание которого датский астроном затратил 7 лет. По количеству звёзд (777) каталог Тихо уступает каталогам Гиппарха и Улугбека. Но зато координаты звёзд Тихо измерил с большей точностью, чем его предшественники. Этот труд ознаменовал собой начало новой эры в астрологии – эры точности. Он не дожил всего лишь несколько лет до того момента, когда был изобретён телескоп, значительно расширивший возможности астрономии. Говорят, что последними его словами перед кончиной были: «Кажется, жизнь моя не была бесцельной». Счастлив человек, который может такими словами подытожить свой жизненный путь.

    Во  второй половине  XVII  и в начале XVIII веков в Европе одна за другой стали возникать научные обсерватории. Выдающиеся географические открытия, морские и  сухопутные путешествия потребовали более точного определения размеров земного шара, новых способов определения времени и координат на суше и на море.

    И вот со второй половины XVII века в Европе, в основном по ини-циативе выдающихся учёных, начали создаваться государственные астрономические обсерватории. Первой из них была обсерватория в Копенгагене. Строилась она с 1637 по 1656 годы, но в 1728 году сгорела. 

     По инициативе Ж. Пикара французский король Людовик  XIV, король – «Солнце», любитель балов и войн, выделил средства для постройки Парижской обсерватории. Её строительство было начато в 1667 году и продолжалось до 1671 года. Получилось величественное здание, напоминающее замок, с наблюдательными площадками сверху. По предложению Пикара, на пост директора обсерватории был приглашён Жан Доминик Кассини, уже зарекомендовавший себя как опытный наблюдатель и талантливый практик. Такие качества директора Парижской обсерватории сыграли огромную роль в её становлении и развитии. Астрономом были обнаружены 4 спутника Сатурна: Япет, Рея, Тетис и Диона. Мастерство наблюдателя позволило Кассини выявить, что кольцо Сатурна состоит из 2-х частей, разделённых тёмной полосой. Это деление получило название «щель Кассини».  

    Жан Доминик Кассини и астроном Жан Пикар в 1672-1674 годах создали первую современную карту Франции. Полученные значения отличались высокой точностью. В результате западное побережье Франции оказалось почти на 100 км ближе к Парижу, чем на старых картах. Рассказывают, что по этому поводу король Людовик XIV шутливо посетовал – «Мол, по милости топографов территория страны уменьшилась в большей степени, чем увеличила её королевская армия».

    История Парижской обсерватории неразрывно связана с именем великого датчанина - Оле Кристенсена Рёмера, приглашённого         Ж. Пикаром для работы в Парижской обсерватории. Астроном доказал по наблюдениям затмений спутника Юпитера, конечность скорости света и измерил её значение – 210000 км /с. Это открытие, сделанное в 1675 году, принесло Рёмеру мировую известность и позволило ему стать членом Парижской академии наук.

    В создании обсерватории активно участвовал голландский астроном Христиан Гюйгенс. Этот учёный известен многими достижениями. В частности он открыл спутник Сатурна Титан – один из самых больших спутников в солнечной системе; обнаружил полярные шапки на Марсе и полосы на Юпитере. Кроме того, Гюйгенс изобрёл окуляр, который сейчас носит его имя, и создал точные часы – хронометр.

     Астроном и  картограф Жозеф Никола Делиль работал в Парижской обсерватории помощником Жана Доминика Кассини. В основном он занимался изучением комет, руководил наблюдениями прохождения Венеры по диску Солнца. Такие наблюдения  помогли узнать о существова-нии атмосферы у этой планеты, а главное – уточнить астрономическую единицу – расстояние до  Солнца. В 1761 году Делиль был приглашён царём Петром I в Россию.

    Шарль Месье в юности получил только начальное образование. Математику и астрономию он позже изучил самостоятельно и стал опытным наблюдателем. С 1755 года работая в Парижской обсерватории, Месье систематически вёл поиски новых комет. Труды астронома увенчались успехом: с 1763 по 1802 годы он открыл 14 комет, а всего наблюдал 41.

    Месье составил первый в истории астрономии каталог туманностей и звёздных скоплений – типовые наименования, введённые им, используются до настоящего времени.

    Доминик Франсуа Араго – директор Парижской  обсерватории с 1830 года. Этот астроном впервые изучил поляризацию излучения  солнечной короны, кометных хвостов.

    Араго был талантливым популяризатором науки и с 1813 по 1846 годы регулярно читал в Парижской обсерватории лекции для широкой публики.