Сергей Язев - Лекции о Солнце

Гершель полагал, что нижние слои атмосферы и темная твердая поверхность Солнца не способны подвергаться какому-либо особому воздействию лучей светоносного слоя.

Воистину, это была красивая идея, оказавшаяся абсолютно неверной. Она основывалась на стремлении «не вводить новые сущности» и объяснить все небесные тела одинаковым образом, знакомым на примере Земли. Наглядны здесь и попытки привлечь для объяснения солнечных явлений результаты наблюдений процессов и явлений на Земле (использование имеющегося опыта). Впрочем, для этой идеи все-таки понадобилась некая новая сущность: пришлось декларировать существование таинственного яркого светоносного слоя, охватывающего небесные тела над слоем непроницаемых облаков.

Заметим попутно, что идея кардинала Кузанского в приложении к Земле разбивается самим фактом возможности созерцать ясное звездное небо с поверхности нашей планеты: где же тогда охватывающий Землю светоносный слой? Или он анизотропен – излучает почему-то только вверх, а для нас, смотрящих снизу, прозрачен?

Второй удар по этой теории могли бы нанести наблюдения Луны: никакого светоносного слоя на Луне не видно, и еще Аристотель убедительно показал, что свечение Луны в небе полностью объясняется освещением ее Солнцем… Теоретики прошлого (впрочем, настоящего тоже!) иногда не видят очевидных фактов, опровергающих их концепции, и обсуждают только факты, говорящие в их пользу…

Но были и факты, которые интерпретировались в рамках концепции «холодного» Солнца. Речь идет об открытии солнечных пятен и факелов! Пятна на Солнце смотрелись черными, как уголь, на фоне ослепительно сверкающей поверхности Солнца. Как пытались современники Галилея объяснить эти новые для человечества явления?

Первую версию, объясняющую факт существования солнечных пятен через множество малых планет, проплывающих перед взглядом наблюдателя на фоне солнечного диска, мы уже упоминали. Автором этой версии был Христофор Шейнер, который высказал ее под контролем католических священников. Позднее эту же гипотезу высказывал Уильям Гаскойн – изобретатель микрометра. Но приверженцев этой версии было мало, особенно после убедительных контрдоводов Галилея.

Что думал сам Галилей о наблюдавшихся им солнечных пятнах? Он полагал, что пятна – это некие облака, плавающие в яркой атмосфере Солнца:

«На лике Солнца благодаря телескопу видны возникновение и распад плотных и темных материй, по внешности очень похожих на облака вокруг Земли, и многие из них столь обширны, что значительно превосходят не только поперечник Средиземного моря, но всю Африку и даже всю Азию», – произносит персонаж по имени Сальвиати в книге Галилея «Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой». (Сальвиати в книге – это alter ego , второе «я» самого Галилея.)

Астроном и врач Симон Мариус выдвинул предположение, что пятна на Солнце – это шлак, плавающий на поверхности светила. В 1618 году эта точка зрения, как казалось, нашла дополнительные подтверждения. На небе тогда наблюдались три яркие кометы, а пятен на Солнце не было видно вообще (настал минимум солнечной активности, как мы говорим сегодня). На основании этих наблюдений появилась следующая версия: пятна – это пепел, продукт горения солнечного пламени. Теперь этот пепел оказался выброшенным в космическое пространство (он-то и наблюдался в виде комет!), а Солнце разгорелось с новой силой, как свеча, с которой сняли нагар.

Спустя почти век, анализируя свои наблюдения Солнца в 1703–1711 годах, астроном Уильям Дергам (Дерем) писал:

«Пятна на Солнце вызваны извержениями чего-то вроде солнечных вулканов; сначала такой вулкан выбрасывает громадные массы копоти, дыма и других непрозрачных веществ – мы видим пятна, когда же эта темная материя расползается и исчезает, а вулкан становится все более и более свирепым и полным огня, – пятна пропадают и обращаются в “полутени” и, наконец, в факелы».

Стоит заметить, что наличие вулканов предполагает существование твердой поверхности солнечного шара – как писали кардинал Кузанский, а затем Уильям Гершель. В модели Дерема находили объяснение и факелы, наблюдавшиеся после исчезновения темных пятен. Получалось, что это яркие выбросы вулканов, вышедших на максимальный режим энерговыделения, когда копоть и дым уже рассеялись…

Иная трактовка факта существования солнечных пятен была предложена астрономом Джованни Кассини (1625–1712) в 1671 году и развита Жозефом Лаландом (1732–1807). Согласно Лаланду, пятна на Солнце – это горные возвышенности, высокие вершины, случайно открываемые во время отливов светоносного океана. Полутени солнечных пятен в рамках такого подхода рассматривались как отмели этого океана, неглубокие места, где темные породы просвечивали сквозь океан, но выглядели не так контрастно, как сердцевины (тени) солнечных пятен – пики горных вершин.

7 марта 1681 года Джон Флэмстид (1646–1719), первый королевский астроном и директор обсерватории в Гринвиче, сообщил великому физику и астроному Исааку Ньютону (1642–1727) свое мнение о природе Солнца. «Вещество Солнца сходно с веществом Земли, а свет Солнца – это только некая жидкая субстанция, его окружающая», – писал он.

Спустя столетие немецкий астроном Иоганн Боде (1747–1826), автор названия «Уран» для открытой Гершелем новой планеты и будущий директор Берлинской обсерватории, пришел к следующему выводу, опубликованному им в 1776 году: «Солнце само по себе не горит и не сияет, оно не что иное, как темное планетарное тело; на нем, как на нашей Земле, существуют и материки, и океаны; на материках чередуются горы и равнины; а окружено Солнце атмосферой паров».

Большинство ученых в конце XVIII века одобряли и разделяли эти взгляды!

Противники научного подхода могли бы здесь сказать, что все это говорит не в пользу науки: не в первый и не в последний раз основная идея (парадигма) оказывалась неверной. Но думается, что такие рассуждения безосновательны.

Ошибки совершаются как раз тогда, когда нарушаются принципы научного метода . Наука вправе выдвигать любые гипотезы. Условие здесь одно: новая гипотеза не должна нарушать законы логики и противоречить уже известным доказанным закономерностям.

Была ли гипотеза о твердой и холодной поверхности Солнца научной? Безусловно, была – на уровне знаний, имевшихся у человечества в XVII–XVIII веках. Другое дело, что, видимо, следовало говорить об этой версии именно как и гипотезе, то есть не декларировать существование на Солнце гор и долин, которые никто никогда не видел, а приводить соображения о том, что в рамках выдвинутой, но еще не подтвержденной гипотезы такое не исключено.