Почему же астрономы настойчиво охотятся за космической тенью?
Мы во многом зависим от «настроения» нашего дневного светила: его капризы вызывают магнитные бури, мешающие кораблям идти точно по курсу. Неожиданные всплески солнечной активности, увеличивающие потоки радиоизлучений в тысячи и даже в миллионы раз, нарушают радиосвязь на коротких волнах.
Солнечные затмения дают много ценных сведений радиоастрономам, которые, казалось бы, не зависят ни от каких атмосферных и погодных условий. Дело в том, что Луна закрывает и открывает во время затмения различные участки солнечного диска. Ученые могут как бы «прощупать» отдельно каждую часть Солнца и выявить распределение на диске источников активного радиоизлучения.
Поведение Солнца влияет на климат, на погоду, на наше здоровье. Нужно точно знать «расписание» работы Солнца, особенно в наш космический век. Слишком большая активность Солнца может нанести вред космонавтам. Выявить повадки нашего дневного светила помогают солнечные затмения.
Ученые получают идеальную возможность наблюдать за распределением и физическим состоянием различных газов в хромосфере Солнца, изучать строение солнечной короны. В момент затмения возникает так называемый «спектр вспышки», когда линии солнечного спектра на мгновения становятся светлыми (вместо черных при обычных условиях). Это явление дает неоценимый материал для изучения солнечной атмосферы.
Наблюдения за Солнцем при полном затмении помогли уточнить некоторые положения теории относительности. Световые лучи от звезд, попадая в поле тяготения Солнца, отклоняются под влиянием его притяжения, и звезды кажутся смещенными со своих привычных мест. При ярком Солнце это явление наблюдать невозможно, а при солнечном затмении оно становится, что называется, «очевидным».
Наблюдения за лунными затмениями — более частыми и более доступными — тоже приносят немало пользы науке, они наглядно показывали, что Земля действительно шар, так как тень от нее, падающая на Луну, шарообразна.
Лунные затмения позволяют лучше узнать строение земной атмосферы. Благодаря воздушной мантии лучи света, идущие от Луны, загибаются внутрь теневого конуса, и наша спутница даже при полном затмении не может совсем скрыться от глаз земного наблюдателя. Сила лунного освещения и оттенки цвета дают астрономам достоверные данные о стратосфере.
Тени-великаны и тени-лилипуты
Присмотритесь внимательнее к своей тени, когда утром идете на работу. Тень — длинная-предлинная — вышагивает впереди, и вы кажетесь себе великанами. А днем, когда Солнце высоко в зените, тень делает из вас лилипутов.
Это свойство тени — изменять свои размеры и направление в разное время дня в зависимости от положения Солнца — давно замечено людьми.
Они стали воздвигать в центре площадей высокие столбы, а вокруг чертить циферблаты, разбивая их на двенадцать частей. Днем, пока светило солнце, по ним ходила тень и показывала, который час.
Стержень, отбрасывающий тень, назывался «гномон», что означало «знающий». Прежде даже существовала специальная наука — «гномоника», которая занималась расчетом кардана (циферблата) солнечных часов: необходимо учитывать время года, географические условия, место, где помещались часы, и многое другое. Поэтому и циферблаты были разной формы и конструкции.
В древности солнечные часы были распространены всюду и на востоке, и на западе. В Индии, возле Бомбея, выстроена "лестница в небеса" - сооружение, напоминающее гигантскую пожарную лестницу, ведущую прямо в небо. Создается впечатление, что люди хотели забраться на облака, а потом поняли, что затея эта бессмысленна, и бросили лестницу недостроенной.
Долгое время не могли разгадать тайну. Но потом выяснилось, что это тоже солнечные часы. И часы очень точные, предназначенные для астрономов. Благодаря своим размерам (с девятиэтажный дом) лестница отбрасывала длинную тень. А чем длиннее тень, тем медленнее она движется. Это, можно сказать, первые часы-секундомер: они позволяли отсчитывать доли секунды.
Старые солнечные часы найдены недавно вблизи Еревана. Они высечены из камня в VII веке.
В Историческом музее в Москве хранятся очень оригинальные солнечные часы с небольшой пушечкой. Ровно в полдень, когда тень от стерженька ложится на цифру XII, пушка стреляет. Воспламеняет порох лучик солнца, собранный линзой, — так же, как от зажигательного стекла вспыхивает головка спички,
Солнечные часы много веков стояли на вахте времени. В наши дни во многих городах можно увидеть на стенах храмов и домов ветхие циферблаты с колышками и стерженьками, с полуистертыми римскими цифрами. Но никто уже по ним не проверяет время. Они служат лишь украшением. Как ни велика заслуга солнечных часов перед человечеством, их время давно ушло. Сменили их сначала часы водяные, потом механические, электрические.
Современные атомно-стронциевые часы показывают время с точностью до одной триллионной секунды. Ученые подсчитали, что на одну секунду они отстали бы за тридцать тысяч лет. За такой срок человечество прошло бы путь от пещерных рисунков до первых земных поселенцев на Марсе.