С а И м о н Поиски планеты ИКС И З Д А Т Е Л Ь С Т В О «М И Р» Т. ТНЕ 8ЕАКСН РОК Р Ц М Е Т X С а й м о н планеты Икс ПОИСКИ Ьу Топу $1111011 Перевод с английского Н. Н. Петровой С предисловием К. А. Любарского ВД81С Воокх, 1пс. РиЬНвНегв Уогк 1962 ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» МОСКВА 1966 УДК 523.4 2-6-1 Редакция космических исследований, астрономии и геофизики Предисловие к русскому изданию Оглавление Современного читателя, Предисловие к русскому изданию Предисловие . . . . 1. На плечах гигантов 2. Требуется.,, планета 3. Двойные ключи 4. Найден: Нептун 5. Снова не по курсу 6. Персиваль Ловелл 7. Планета Икс 8. Клайд Томбо 9. Космический сыщик 10. «Вот она!» 11. Плутон 12. За Плутоном • . вить трудно. • Словарь .21 33 .43 49 53 61 69 81 87 95 Ю1 ЮЗ О н избалован а тем более молодого, удиежегодными сенсациями, о т к р ы т и я м и н е о ж и д а н н ы м и и ожидавшимися. О н восп и т а н на кибернетике, на ее действительных успехах, а еще больше на тех, которые обещают фантасты. М о щ ь н а у ч н о й теории для него дело почти само собой разумеющееся. О т к р ы т а новая элементарная частица, и она оказалась именно такой, к а к ожидалось; синтезировано новое вещество с заранее предсказанными с в о й с т в а м и — ну что ж, иначе и быть не должно. Х о р о ш о , конечно, что м ы живем в такой век. Н о обидно, когда человек привыкает и перестает удивляться. А удивляться подчас н у ж н о не только самому от- крытию, но и тому, как оно было сделано, и тем людям, самозабвенными подвигами которых живет и движется наука. Т о н и С а й м о н умеет удивляться и передает это чувство нам. Наверное, поэтому так легко и с увлечением читается его к н и ж к а . В ы узнаете о том, как ученые искали и н а ш л и таинственный И к с — планету, которой никто не видел, но которая д о л ж н а была существовать: об этом говорило Т. Саймон странное движение планеты У р а н . Узнаете о том, как ПОИСКИ П Л А Н Е Т Ы ИКС было сделано научное предсказание — первое, потряс- Р е д а к т о р Р. Золина.Художник Г. Щетинин Х у д о ж е с т в е н н ы й р е д а к т о р Н. Фильчагина. Т е х н и ч . р е д а к т о р М. Грибова С д а н о в п р о и з в о д с т в о 4 / 1 У 1 9 6 6 г. П о д п и с а н о к п е ч а т и 2 0 / У Ш 1 9 6 6 г . Б у м а г а 8 4 Х 1 0 8 1 / З 2 - 1 . 6 3 б у м . л. 5 , 4 6 у с л . п е ч . л . , У ч . - и з д . л . 6 , 6 6 . Изд. № 27/3349 Ц е н а 42 к о п . Зак. 3 8 8 ( Т е м п л а н 1966 г . и з д - в а «МИР», п о р . № 1 3 7 ) ИЗДАТЕЛЬСТВО « М И Р » . М о с к в а , 1 - й Р и ж с к и й п е р . , 2 Ярославский полиграфкомбинат Главполиграфпрома Комитета по печати п р и Совете М и н и с т р о в СССР. г. Я р о с л а в л ь , у л . С в о б о д ы , 97 шее у м ы людей, и к а к астроном нашел таинственную планету точно там, где у к а з а л ее математик. Узнаете, к а к выяснилось, что планета И к с не может быть одинока, и к а к любитель астрономии добавил к нашей солнечной системе еще одну планету. Драматическая история поисков планеты Икс тем и интересна для нас, что она типична для всякого научного поиска — в ней разочарования и радости, неудачи и находки, недоверие и признание. Разумеется, привычный читатель кое в чем прав: розыск неизвестной планеты по возмущениям движения Урана для современного научного коллектива, вооруженного электронно-вычислительной машиной,— дело сравнительно не такое уж хитрое. Но зато и задачи перед современной наукой стоят куда сложнее. Существует великолепное по наглядности сравнение: чем больше сфера нашего знания, тем обширнее граница ее соприкосновения с областью неизвестного. Тони Саймон, пожалуй, немного приукрашивает, и в его изложении задача поисков планеты Икс выглядит более легкой, чем на самом деле. Н а деле йсе сравнительная быстрота успеха Адамса и Леверрье объясняется счастливой случайностью. Оба они для оценки расстояния Нептуна от Солнца пользовались законом Воде, а Нептун как раз и является первым исключением из этого закона. Вычисленное положение Нептуна должно было отличаться от истинного не на 1 — 2 градуса, а на десятки. Но одновременно с ошибочным расстоянием был принят слишком большой эксцентриситет (вытянутость) орбиты и удачно выбрано положение перигелия. Одно уравновесило другое, и в результате предсказание оказалось удивительно точным. Это, конечно, не умаляет славы ни Адамса, ни Леверрье. Уже и точность 10—20 градусов была бы вполне приемлемой для поисков. А окажись они неудачными, и Адаме и Леверрье наверняка сели бы снова за вычисления и искали бы решение до победного конца. Что-что, а свою фантастическую работоспособность они доказали: Адаме, например, с 1843 по 1845 год нашел целых шесть решений этой задачи! Если в этой истории кому-нибудь действительно повезло, так это Галле, на долю которого выпало всего лишь найти Нептун в точно указанном месте и тем войти в историю. Х у ж е пришлось Клайду Томбо, хотя и здесь счастливый случай сыграл свою роль. М ы сейчас знаем, что масса Плутона чрезвычайно мала, и его влияние на Нептун и У р а н тонет в ошибках наблюдений. Вдохновитель поисков Персиваль Ловелл просто не мог предсказать положение Плутона, и то, что Плутон оказался именно в созвездии Близнецов и недалеко от места, указанного Ловеллом, является чистой случайностью. Томбо в чем-то напоминает великого археолога Генриха Шлимана. Шлиман безоговорочно поверил Гомеру, что древняя Троя существовала, и действительно нашел ее. Томбо поверил Ловеллу и тоже нашел свою Трою. Так что же, Томбо повезло, как и Галле? Нет, разве что только в сроках, в том, что нужная область неба попалась ему всего лишь через год. Но не будь этого, Плутон все равно был бы открыт и, пожалуй, именно Томбо. С открытием Плутона он не почил на лаврах и не прекратил поисков. Он вел их еще 15 лет — до 1945 года, исследовав все небо, видимое с Ловелловской обсерватории! Он изучил около 90 миллионов изображений 30 миллионов звезд. 90 миллионов! После этих цифр даже само слово «везение» покажется неуместным. Томбо не довелось сделать другого открытия, равного открытию Плутона. Его можно было бы назвать, как Стефан Цвейг назвал автора Марсельезы, «гением одной ночи...», если бы не многие сотни ночей, отданных им своему открытию. Знаменитый русский астрофизик академик А . А . Белопольский в свое время сказал: «Наблюдать— труднее, чем камни на мостовой бить». И каждый наблюдавший астроном согласится, что это вовсе не литературное преувеличение. Тони Саймон писал свою книжку наверняка с надеждой, что она поможет еще хотя бы одному Клайду найти свой путь. Издательство, выпуская ее на русском языке, тоже надеется на это, тем более что у нас в стране возможностей для этого гораздо больше. И о камнях на мостовой здесь говорится вовсе не для того, чтобы запугать юного астронома. Впрочем, тот, кого этим можно запугать, уже безнадежен: он никогда не откроет ни своей Трои, ни своего Плутона. Разумеется, и тому, кто не из пугливых, открытие Плутона не гарантировано. Но он поймет кое-что, пожалуй, гораздо более важное — радость и высокую романтику научного поиска. А П л у т о н ? . . Н у что ж, во Вселенной еще столько неоткрытого. сделать! Кому-то ведь суждено эти К. открытия Любарский Предисловие В этой книге Тони Саймон увлекательно и со знанием дела рассказал об открытии планеты Плутон. Автор сумел передать дух поисков неуловимой девятой планеты — споры и неудачи, настойчивый и упорный труд, которые привели к успеху. История открытия Плутона во многом напоминает историю открытия Нептуна в 40-х годах прошлого столетия. В своих поисках Нептуна Джон К а у ч Адаме встретился с жесточайшими препятствиями. Подобно этому, ранние попытки найти Плутон, предпринятые Персивалем Ловеллом и его помощниками на Ловелловской обсерватории, сопровождались горькими разочарованиями. Открыть Плутон оказалось гораздо труднее, чем Нептун. В окуляр блинк-микроскопа пришлось просмотреть миллионы слабых звезд, прежде чем среди них удалось обнаружить Плутон. Более 100 000 предполагаемых изображений планеты оказались на самом деле фотографическими дефектами, и каждое из этих ложных изображений надо было проверить на третьей пластинке. Часто утверждалось, что открытием Плутона завершатся долгие поиски планет. В известном смысле это справедливо, но для меня это было только началом гораздо более широких планетных поисков, которые продолжались тринадцать с лишним лет. К 1943 году я тщательно исследовал на трех четвертях всей площади неба все слабые звезды вплоть до 17-й величины (в 25 000 раз слабее, чем самые слабые звезды, видимые невооруженным глазом). В общей сложности я прос- мотрел в окуляр блинк-микроскопа около 90 миллионов звездных изображений. Эти тщательные систематические поиски в значительной мере, мне кажется, исключили возможность существования еще одной планеты в пределах досягаемости используемых инструментов и приборов. Программа наблюдений, запланированная на 13-дюймовом телескопе, позволила бы заметить любую планету, достаточно большую для того, чтобы оказать ощутимое возмущающее действие на орбиту Плутона за последние несколько сот лет. Вероятно, новые мощные телескопы системы Шмидта в состоянии обнаружить очень слабые новые планеты (если они существуют), но найти их можно только ценой просмотра в пять-десять раз большего количества звезд, чем пришлось на мою долю. Возможно, в дальнейшем будут предложены совершенно новые методы, позволяющие исследовать сотни миллионов звезд менее трудоемким путем. Тогда шансы обнаружить еще одну далекую планету возрастут, и можно будет приступить к ее поискам. Клайд Томбо Посвящается Рут, Регине и Сюзанне НА ПЛЕЧАХ ГИГАНТОВ «Открыта девятая планета!» Газетные заголовки, подобные этому, взбудоражили мир в марте 1930 года. Астрономы объявили о завершении великих исследований. После долгих лет утомительных поисков они напали на след новой планеты на окраине солнечной системы — планеты Икс, теперь называемой Плутоном. Ваши отцы и деды, быть может, еще помнят возбуждение, охватившее людей всех возрастов. С к а ж д ы м днем все больше было разговоров о новой планете. К а ж д ы й вечер люди собирались на улицах и вглядывались в звездное небо, чтобы увидеть новое светило. Х о т я планета Икс была слишком слабой для невооруженного глаза, все же люди часами смотрели туда, где она находилась,— около звезды Дельта Близнецов. Радио и газетные статьи со звездными картами сообщали, куда смотреть. Все глаза искали то место на небе, где астрономы Ловелловской обсерватории во Флагстаффе (штат Аризона, С Ш А ) обнаружили нашу новую родственницу. Где-то там, в космосе, в направлении Дельты Близнецов, находился неизвестный новый мир, принадлежащий нашей солнечной системе. Что-то подобное мы чувствуем сегодня, глядя на Марс и гадая, встретят ли там жизнь э к и п а ж и космических кораблей. Для большинства людей открытие планеты Икс оказалось полной неожиданностью. Считалось, что в солнечной системе только восемь планет. Откуда взялась эта девятая? Почему астрономы принялись за розыски и надеялись найти ее? К а к они узнали, где ее искать? Это увлекательная приключенческая история, и, пожалуй, лучше всего рассказать ее с самого начала. Когда в древности люди занялись изучением звездного неба, они заметили, что к а ж д у ю ночь звезды пересекают небосвод с востока на запад в строгом порядке, Исаак Ньютон. Так представляли себе мир древние египтяне. как будто бы они нарисованы на куполе, вращающемся над головой. Древние наблюдатели объединили звезды в группы, назвав эти группы созвездиями. Древние греки и римляне присвоили созвездиям с их причудливыми очертаниями имена мифических героев и священных животных, например Персей, Телец, Лев, Рыбы и т. д. Не все они видны одновременно: одни показываются только летом, другие — только зимой. Цепочку из 12 созвездий, опоясывающую небо, греки назвали зодиаком, что означает круг зверей. В пределах этого пояса на небе движутся планеты. Позднее астрономы заметили, что пять ярких светил на небе не перемещаются вместе с созвездиями. Они переходят из одного созвездия в другое. За это греки назвали их планетами, что означает «странники». П я т и известным в те времена планетам дали имена богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти светила изрядно озадачивали ранних наблюдателей звезд. Теперь-то мы знаем, что это не настоящие звезды; они, как и наша Земля, только отражают свет Солнца, но древние и не подозревали, что существуют другие тела, подобные Земле. Они думали, что Земля — неподвижный центр Вселенной, а все другие светила Тихо Браге. Галилео Галилей и его телескопы. движутся вокруг нее. Однако им никак не удавалось точно рассчитать, по каким орбитам планеты движутся вокруг Земли. Наконец, в X V веке польский астроном Николай Коперник разгадал эту тайну. Земля, сказал о н , — не центр Вселенной. Кажущееся вращение звезд и планет вокруг нее вызвано тем, что Земля сама находится в движении! Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси подобно волчку, делая один полный оборот за 24 часа. Вот чем объясняется суточное движение Солнца и созвездий вокруг нас. Во -вторых, Земля также обращается вокруг Солнца. Длина периода, за который она проходит этот долгий путь в пространстве, равна нашему году. Коперник заявил, что с ц ц а ^ т а м и ^ Мещсурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн то же самое — они также движутся мер, был датский астроном Тихо Браге, потратили много лет на составление карт звездного неба. Немецкий математик Иоганн Кеплер вывел законы, которым подчиняется движение планет вокруг Солнца. И, наконец, в X V I I веке великий английский ученый Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, который объяснил движение и строение Вселенной. В науке человек не действует в одиночку. К а ж д ы й изучает наблюдения и идеи своих предшественников. Нет сомнения, что Исаак Ньютон имел в виду Коперника, Тихо Браге, Галилея и Кеплера, когда писал: «Если я видел несколько дальше других, то потому, что я стоял на плечах гигантов». Н а плечах Ньютона в свою очередь стояли позднее многие ученые, которые все больше и больше узнавали о Вселенной. Они открывали один новый мир за другим. Человек, с которого начинается наша история, оыл Джон К а у ч Адаме — молодой англичанин, ставший первым охотником за планетами. Иоганн Кеплер. вокруг Солнца. Оттого, что они находятся на разных расстояниях от Солнца и движутся с разными скоростями, их годичный путь длится различное время. Меркурий и Венера ближе к Солнцу, чем мы, и их год короче нашего. Марс, Юпитер и Сатурн дальше от Солнца, и их путешествие вокруг Солнца занимает больше времени, чем у Земли. Картина мира по Копернику такова: Солнце — центр Вселенной. Вокруг него обращается семья планет, членом которой является и наша Земля. В то время число известных планет, включая Землю, равнялось шести. Седьмая планета У р а н была открыта более 200 лет спустя. Л ю д и так привыкли к старой картине мира с Землей в центре Вселенной, что с большим трудом принимали новую теорию. Но постепенно все сомнения были отброшены. Был изобретен телескоп, и с его помощью Галилей получил много новых сведений о движении небесных тел. Кропотливые наблюдатели, каким, напри- ТРЕБУЕТСЯ... ПЛАНЕТА Д ж о н К а у ч Адаме сидел в своей комнате, согнувшись над письменным столом. Снова и снова в тишине ночи он проверял столбцы цифр в своей тетради. Все, казалось, правильно — и тем не менее где-то что-то было не так. Цифры Адамса описывали орбиту Урана, седьмой планеты. (Эту планету открыл в свой телескоп в 1781 году английский астроном сэр Вильям Гершель.) Адамса беспокоило то обстоятельство, что Уран находился не там, где ему полагалось быть в заданный момент времени. Он слегка сместился с расчетного пути. Больше того, оказалось, что планета никогда не следовала по тому пути, где астрономы ожидали ее найти. Почему Уран сбился с пути? Вот уже многие месяцы ломал голову над этим вопросом Адаме, 22-летний студент колледжа Св. Джона в английском городе Кембридже. Вновь и вновь изучал он цифры в своей тетради. Решать трудную задачу было не в новинку Адамсу. В возрасте 10 лет он изучил алгебру и с тех пор при вся ком удобном случае трудился над сложнейшими математическими задачами. Молодой Адаме заинтересовался также и астрономией. Ему нравилось применять математические методы для определения положения звезд и планет. К 14 годам у него уже было несколько тетрадей, заполненных записями наблюдений и рисунками созвездий. Особенно интересовали его звезды зодиака, так как среди них он мог найти планеты, видимые невооруженным глазом: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Адаме научился прослеживать пути движения планет, комет и Луны. Он даже начал предсказывать их положения. Джон Кауч Адаме. В 16 лет, когда он еще ходил в школу, он поразил родных и друзей, предсказав момент затмения Солнца. Он описал обстоятельства предстоящего затмения в письме своему брату в Лидкот. Джон сделал точный рисунок, чтобы показать, как будет выглядеть Солнце, когда Л у н а пройдет между ним и Землей. «Ежегодник дает время этого затмения только для Л о н д о н а , — писал о н , — поэтому я немного потрудился, чтобы рассчитать его для тебя». Адаме просил брата наблюдать затмение, затем продолжал: «Кроме того, в следующий четверг, между шестью и семью часами вечера, произойдет замечательное покрытие планет Юпитера и Венеры Луной. Я хочу, чтобы ты наблюдал его. Эти планеты сейчас приближаются одна к другой, и скоро они, а также и Луна подойдут очень близко друг к другу». И это случилось в мае 1836 года точно так, как предсказывал Джон. Три года спустя он поступил в колледж Св. Джона. Там он быстро зарекомендовал себя как лучший математик. Свое свободное время он посвящал астрономии. Однажды, в 1841 году, на второй год своего пребывания в колледже, Адаме прочел доклад Королевского астронома сэра Джорджа Эри. В докладе говорилось о странностях орбиты Урана, но не давалось объяснения, почему планета уклонилась от предсказанного пути. Адаме решил выяснить это самостоятельно. Вот как случилось, что он сидел в своей комнате, погруженный в изучение цифр. К а ж д ы й вечер, после оконПланеты, известные во времена Адамса, и их орбиты. Затмение Солнца. чания учебных занятий, он за письменным столом работал над своей задачей, забывая о сне и еде. Порой далеко за полночь он тщательно проверял вычисления орбиты Урана. И все же ничего не получалось. Его расчеты ни разу не соответствовали истинному положению планеты. Неужели он где-то допустил ошибку, удивлялся Адаме. Наконец он решил, что неправильными были не его цифры, а сама орбита! И он пришел к выводу, что, вероятно, невидимая планета за Ураном вызывает отклонения его траектории. Адамй читал работы двух астрономов, которые были убеждены в этом. Один, Алекс Бувар, француз, выраж а л уверенность в том, что еще не известная планета смещала Уран с его орбиты. Другим был Фридрих Вильгельм Бессель, немецкий астроном. Его слова произвели сильное впечатление на Адамса: «Я думаю, что придет день, когда тайна Урана будет раскрыта с помощью новой планеты, элементы орбиты которой будут найдены по ее воздействию на Уран». Тот факт, что планета, находящаяся за Ураном, может влиять на его движение, следовал из ньютоновского закона всемирного тяготения. Этот закон гласит, что каждое тело во Вселенной притягивает все другие тела, каких бы размеров и насколько бы далеки друг от друга они ни были. Ньютон назвал это тяготением. Солнце, например, своим притяжением удерживает планеты на их орбитах, а планеты притягивают друг Под влиянием внешнего тела планета отклоняется от своего пути, как показано на рисунке пунктирной линией. Величина возмущения здесь преувеличена. друга, причем влияние притяжения любой планеты на соседнюю достаточно сильно, чтобы заставить эту последнюю смещаться с ее пути вокруг Солнца. Ньютон вывел формулу для определения величины силы тяготения. «Сила тяготения между двумя телам и , — сказал о н , — зависит от масс тел и от расстояния между ними». Понятие масса нелегко определить; мы часто представляем ее себе как вес. Чем тяжелее два тела, тем сильнее они притягивают друг друга. Солнце притягивает гораздо сильнее, чем любая планета, потому что оно куда более массивно. Но в расчет входят массы обоих тел. Планета также притягивает Солнце, и поэтому сила притяжения между Солнцем и большой планетой больше, чем между Солнцем и маленькой планетой, если расстояние от Солнца до планет в обоих случаях одинаково. Важно запомнить, что на самом деле масса не то же самое, что вес. Человек, который весит на Земле 80 килограммов, на Луне не весил бы столько. Почему? Его масса останется той же, т. е. он будет состоять все из того же количества вещества. Однако, если бы на Луне он встал на пружинные весы, его вес оказался бы только 13 килограммов! Это происходит потому, что у Л у н ы масса гораздо меньше, чем у Земли. Поэтому притяжение между человеком и Л у н о й оказалось бы гораздо меньше, чем между человеком и Землей. Действие притяжения Л у н ы на тело человека не было бы таким сильным, как притяжение Земли. Таким образом, на поверхности Л у н ы человек весил бы всего 16% того, что он весит на поверхности Земли. Итак, закон Ньютона гласит, что сила тяготения между двумя телами определяется массой одного из тел, умноженной на массу другого. Кроме того, на силу притяжения влияет расстояние между телами. Если тела удаляются друг от друга, сила тяготения между ними ослабевает. Например, человек на расстоянии 1600 километров от поверхности Земли будет притягиваться слабее, чем человек на поверхности Земли. П р и таком расстоянии от поверхности он будет находиться в 8000 километров от центра Земли. Если бы он удалился еще на 8000 километров, сила тяготения составила бы всего четверть предыдущего ее значения. И н ы м и словами, если два тела удаляются друг от друга таким образом, что расстояние между ними (от центра до центра) становится в два раза больше, их взаимное притяжение уменьшается в четыре раза. Сила тяготения убывает пропорционально квадрату расстояния между телами. (Возвести число в квадрат означает умножить его само на себя; например, 2 в квадрате будет 2 X 2 = 4.) I Земле 13 к г на Л у н е Он объяснял, почему планеты обращаются вокруг Солнца, а спутники — вокруг планет. Тщательно изучив цифры в своей тетради, Адаме окончательно убедился в двух вещах: Уран находился не там, где ему следовало находиться, и двигался по орбите не с той скоростью, с какой ему следовало двигаться. Какая-то неизвестная сила возмущала его орбиту. Адамса так привлекала эта проблема, что он записал в своем блокноте: «3 июля 1841 г о д а . . . В начале этой недели я принял решение сразу же после того, как получу диплом, заняться исследованием неправильностей в движении Урана, которые еще никем не объяснены. Моя цель — выяснить, нельзя ли приписать эти неправильности действию еще не открытой планеты, находящейся за Ураном...» Адаме на мгновение отложил перо. Он думал о законе тяготения. Ньютон был прав, сформулировав этот закон... Он должен быть прав. Адаме докажет, что это так! Он найдет неизвестную планету при помощи Адаме за работой над загадкой Урана. Исаак Ньютон и упавшее яблоко, которое навело его на мысль о тяготении. Ньютон выразил все это простой формулой: т1 X т2 Сила тяготения = Сг ^ • В этой формуле гп\ и т 2 — массы двух тел, (12 — квадрат расстояния, а О — некоторое число, называемое постоянной тяготения. Для Джона Кауча Адамса закон тяготения, открытый его кумиром Исааком Ньютоном, был великим математическим законом Вселенной. Он объяснял движения любой песчинки на земле и самой удаленной звезды. Он объяснял траектории и орбиты всех небесных тел. Вильям Гершель и его телескоп. закона Ньютона. Адаме снова взял перо и продолжал писать: «...и, если возможно, определить отсюда элементы ее орбиты и т. д., что, вероятно, приведет к ее открытию». Впервые в истории астрономии кто-то ставил своей целью открыть на небе неизвестный новый мир. Гершель нашел Уран случайно, когда исследовал небо в свой телескоп. Уран доставлял астрономам хлопоты с самого момента его открытия. И м было известно, что он обходит вокруг Солнца один раз за 84 земных года, и они знали, как рассчитать всю его орбиту вокруг Солнца. Но беда была в том, что Уран все время отклонялся от ожидаемой траектории. Говоря языком астрономов, его орбита подвергалась возмущениям, которые невозможно было предсказать. В начале 1800-х годов Уран перемещался слишком быстро, как будто его притягивало что-то, находящееся впереди него. После 1822 года Уран неожиданно начал замедлять движение, как будто что-то удерживало его сзади. «Другая планета притягивает Уран и вызывает возмущения в его д в и ж е н и и » , — г о в о р и л и некоторые астрономы, и Адаме был согласен с ними. Они предполагали, что до 1822 года неизвестная планета находилась впереди Урана и притягивала его, а после 1822 года она оказалась позади Урана и начала тянуть его назад. Поскольку Уран обогнал эту планету в своем движении вокруг Солнца, это должно было означать, что неизвестной планете требуется больше времени, чтобы обоити вокруг Солнца. Поэтому она должна быть дальше от Солнца, чем Уран. В 1843 году Адаме успешно окончил колледж Св Джона с высшими наградами и начал исследовательскую работу для получения следующей ученой степени. Он намеревался взяться за решение проблемы Урана, не теряя времени. «В каком месте,— размышлял А д а м е , — должна находиться внешняя планета, чтобы смещать Уран с его орбиты?» Руководствуясь законом Ньютона и опираясь на сведения об Уране, Адаме начал свои расчеты. О р б и т а неизвестной планеты Подобное открытие послужило бы окончательным доказательством того, что ньютоновский закон тяготения справедлив даже в самых отдаленных областях солнечной системы. Адаме был уверен, что он на правильном пути и что упорный труд приведет его к решению задачи. Но он не знал, что еще один человек близок к решению той же СаМ Этим А че Ч ловеком был Урбан Ж а н Жозеф Леверрье, математик Парижской обсерватории. Он никогда не видел Адамса, и Адаме ничего не знал о нем. К а ж д ы й работал независимо от другого. Но оба начали математические поиски неизвестной планеты за Ураном почти в одно и то же время. Притяжение Урана неизвестной планетой в период с 1800 по 1840 год. Задача была такова: Д а н о : известные изменения в движении Урана. Т р е б у е т с я н а й т и : массу, орбиту и положение внешней планеты, ответственной за эти изменения. Задача была сложнее, чем это могло показаться. Кроме неизвестной планеты, было еще шесть известных планет, притягивающих Уран, каждая различной массы и на различном расстоянии от него. К тому же следовало принять во внимание и действие Солнца, притягивающего все планеты. Никто до сих пор не пытался разрешить столь сложную задачу методами высшей математики. Но мысль об этом только укрепляла в Адамсе решимость раскрыть тайну. Он мечтал о том, как в один прекрасный день скажет астрономам: «Направьте телескоп в такую-то область неба, и там вы найдете восьмую планету солнечной системы». ДВОЙНЫЕ КЛЮЧИ Осенью 1843 года Адаме взялся за работу и скоро добился больших успехов. Для начала ему н у ж н о было знать, на каком расстоянии от Солнца находится неизвестная планета. В этом ему помогло удачное предположение. Оно не было сделано наугад. Адаме воспользовался так называемым законом Воде. Строго говоря, закон Боде не является законом в научном смысле слова. Он даже не был открыт человеком, имя которого носит. Он был сформулирован раньше, но Иоганн Элерт Боде, астроном X V I I I века, писал и говорил о нем так много, что закон приобрел известность и стал называться его именем. Закон Боде представляет собой последовательность чисел (что-то вроде указателя расстояний на перекрестке дорог), которые соответствуют измеренным астрономами расстояниям планет от Солнца. По какой-то непонятной и еще никем не объясненной причине каждая планета расположена приблизительно в два раза дальше от Солнца, чем предыдущая. Существует только одно исключение из этого правила: Юпитер не в два, а в четыре раза дальше от Солнца, чем Марс. Но даже этот пробел занят орбитами астероидов— малых тел, обращающихся вокруг Солнца. Считается, что это осколки недостающей планеты. Обычно расстояние от Земли до Солнца принимают за единицу: это так называемая астрономическая единица (а. е.). В этой шкале расстояние Меркурия от Солнца равно 0,4 а.е., Венеры — 0,7 а.е., Земли — 1 а.е., Марса _ 1,6 а. е., астероидов — 2,8 а. е., Юпитера — 5,2 а. е., Сатурна — 10 а.е., Урана — 19,6 а.е. И, согласно формуле Боде, следующая за Ураном планета должна находиться на расстоянии 38,8 а.е. от Солнца. Поэтому Урбан Леверрье. 2 Т. Саймон 33 Адаме и предположил, что расстояние неизвестной планеты от Солнца должно быть таким. Затем он сделал несколько предположений о массе неизвестной планеты и по ньютоновскому закону всемирного тяготения вычислил ее влияние на орбиту Урана. К его радости, одно из принятых значений массы оказалось таким, которое могло вызвать смещение Урана с правильной орбиты! Планета такой массы могла бы сместить Уран с его орбиты на н у ж н у ю величину. Первый успех вдохновил молодого астронома. Он реш и л дать детальное математическое описание пути Урана вокруг Солнца. Для этого ему необходимы были ежегодные определения положений планеты. В феврале 1844 года он пришел в Кембриджский университет за помощью к профессору Джеймсу Челлису. Челлис был рад узнать, что Адаме взялся за проблему Урана. — Чем я могу быть вам полезен? — спросил профессор. — Не могли бы вы предоставить мне ежегодные данные о неправильностях в движении Урана? — К с о ж а л е н и ю , — ответил Ч е л л и с , — этих данных нет в Кембриджской обсерватории. — Где же они имеются? — спросил Адаме. — В Гринвичской Королевской обсерватории. Думаю, что там не откажутся дать их вам на время. Челлис сам написал Королевскому астроному сэру Д ж о р д ж у Эри. Он с гордостью сообщал о кембриджском студенте, который надеялся найти восьмую планету при помощи высшей математики, и просил данные об Уране за ряд лет, полученные на Гринвичской обсерватории. Эри был готов оказать содействие. Он выслал данные об Уране с 1754 по 1830 год, и Челлис передал их Адамсу. В течение следующих 16 месяцев, вплоть до середины 1845 года, Адаме все свободное время посвящал вычислениям. Ему часто приходилось откладывать эту работу, чтобы не запускать занятий в колледже. Тем временем, в начале лета 1845 года, Урбан Леверрье во Франции приступил к изучению орбиты Урана. Леверрье вычислял новые таблицы, дающие правильные орбиты Меркурия, Венеры и других планет, и изучал орбиты некоторых вновь открытых комет. 34 Адаме беседует с Челлисом. Однажды директор Парижской обсерватории Франсуа Араго пригласил Леверрье в свой кабинет. — Не хотели бы вы прекратить работу над кометами и перейти к другой проблеме? — спросил Араго. — Если вы думаете, что я могу быть полезным, я сочту за честь,— ответил Леверрье. — Думаю, что ваши способности, без сомнения, окаж у т с я очень кстати. — Благодарю вас. Что я должен делать? — Обсерватория хотела бы, чтобы вы обратили внимание на Уран, — сказал Араго. — Как вам известно, имеющиеся таблицы его движения никуда не годятся. — И все же эти таблицы т о ч н ы , — ответил Леверр ь е . — И х вычислили и проверили величайшие астрономы Франции — Лаланд, Деламбр, Бувар. Араго указал рукой на потолок: — М ы подозреваем, что дело тут не в таблицах, а в планете. — Она влияет на движение Урана? — В о з м о ж н о , — сказал А р а г о . — Нам бы хотелось, чтобы вы изучили возмущение орбиты Урана. Начните с изменений, вызываемых Юпитером и Сатурном. Загадка Урана увлекла Леверрье. 2* 35 Он считал, что ее можно решить, и п р и н я л вызов АР Л е в е р р ь е сделал обзор того, что было известно об этой проблеме, и наметил п у т и к ее решению. 1 Из года в год У р а н слегка смещался со своей орбиты'. Астрономы были в этом совершенно уверены. У н и х сохранились сведения, показывающие, как далеко У л а н уклонялся от своего пути. „ 2 Эти возмущения могли вызываться внешней планетой. Ее притяжение изменяло Движение 3 Сила взаимного п р и т я ж е н и я , согласно Н ь ю т о н у , зависит от масс объектов и расстояния ними. за4 Закон Ньютона должен помочь между разрешить ™ Д Леверрье начал с Урана. Он знал его массу и расстояние от Солнца. К а к и Адаме, французский астроном с ч и т а л ! что расстояние неизвестной планеты от Солиття — в а ж н ы й к л ю ч к решению загадки. Ц «Если бы я имел хоть приблизительное представление об э Т О м р а с с т о я н и и , - д у м а л Л е в е р р ь е , - я бы мог оценить массу внешней планеты». Лкигаться дальше было бы у ж е легко. Если бы Ле в е р Й з Т л Расстояние и массу, ему было бы нетрудно вычислить всю орбиту планеты. К а к и Адаме, Леверрье использовал закон Боде то бы угадать, на к а к о м расстоянии от Солнца находится неизвестная планета. Он п о л у ч и л оо о я Р з а Т е м он стал вычислять, где ж е может нахо д и й с я во3змТущающая планета. В течение л е т * ^ 1 8 4 5 г о ла он проделал сложные вычисления, чтобы узнать, ня Г К О л ь к о сильно Солнце и планеты притягивают У р а н . " Тем временем Адаме был у ж е близок к р е ш е н и ю ^ дачи К а ж д ы й новый расчет убеждал его в - м что он на правильном пути. Теперь у ж е н и ч т о не могло его ° С Т К сентябрю 1845 года Адаме был уверен, что он реш и л задачу. П о л н ы й волнения, он послал д л и н н ы и доклад Чел лису, в которомпредсказывал где Должна наХ %Гс%ТГврГенТу УДа 1 ^ а м с а ^ началась полоса не- Ч Р л л и с немедленно написал Королевскому астроному, с о Х а я ч ^ А д а м с завершил вычисления возмуще- Сэр Д ж о р д ж Эри. н и й орбиты У р а н а и вскоре посетит его. Несколько дней спустя Адаме отправился к сэру Д ж о р д ж у Эри. К его великому разочарованию, Королевского астронома не было дома. Он уехал во Ф р а н ц и ю по неотложному делу. Когда Эри вернулся из Франции, он узнал о визите Адамса и в письме Челлису выразил сожаление по поводу того, что им не удалось увидеться. «Не сообщите л и вы Адамсу, что меня очень интересует предмет его исследований? — писал о н . — Я был бы рад получить от него письмо с сообщением об этих исследованиях». Челлис сообщил об этом Адамсу, и 21 октября Адаме снова приехал к Эри. И на этот раз он не застал Королевского астронома. Горько разочарованный, Адаме оставил Эри записку, и з л а г а ю щ у ю содержание его доклада. В ней говорилось, где искать новую планету. Н о записка была сухой и краткой. В ней не было и следа энтузиазма и уверенности Адамса. Несколько часов спустя после ухода Адамса Эри вернулся домой. Он прочел записку, но не был удовлетворен. Слишком много вопросов оставалось без ответа. Адаме мог бы легко ответить на эти вопросы, если бы он лично встретился с Эри. Но Эри задал их в письме, в котором звучало сомнение в правильности всего исследования в целом. В частности, Эри сомневался в том, применим ли ньютоновский закон тяготения к большим расстояниям. Будет ли сила тяготения следовать в точности ньютоновской формуле на больших расстояниях, как это имеет место на малых расстояниях? Простирается ли притяжение Солнца за пределы известных планет? Эри не был в этом уверен и не хотел терять время на поиски гипотетической далекой планеты. Гринвичская обсерватория была очень загружена другой работой. Эри не позволил бы своим сотрудникам начать новую тему, не имея твердой надежды на успех. Адаме не ответил на письмо Эри. С одной стороны, было задето его самолюбие — он ожидал поздравлений от Королевского астронома. С другой стороны, Адамса раздражали вопросы, в которых выражалось сомнение. Он чувствовал, что Эри в действительности не интересуется его сообщением. Разве Эри не пропустил дважды назначенную им встречу? Адаме считал, что вопрос Эри о законе тяготения был глупым. К а к можно сомневаться в справедливости великого закона Ньютона? Адаме был так уверен в своих позициях, что решил сам найти планету. Он надеялся с помощью профессора Челлиса получить на время телескоп из Кембриджского университета. «Я должен был привести в порядок наши инструменты с определенной целью — если никто другой не возьмется за это — предпринять поиски планеты самом у » , — писал Адаме в своем дневнике. Прежде чем начать поиски, Адаме трижды проверил свои сложные расчеты, чтобы не допустить ошибок. В то же время он уточнил орбиту планеты. У Адамса не было возможности убедиться в том, что его расчет был поразительно точным: если бы, как он рекомендовал, астрономы стали искать планету 1 октября 1845 года, они нашли бы ее на расстоянии менее двух градусов (четыре диаметра Л у н ы ) от того места, где, по его предсказанию, она должна была находиться! 10 ноября 1845 года астрономы мира получили первое официальное сообщение о поисках новой планеты. Но оно исходило не от Адамса. Его доклад лежал неопубликованным в столе Королевского астронома сэра Джорджа Эри. Вместо него новость сообщил Леверрье. Леверрье представил Академии наук Франции доклад о своем изучении возмущений орбиты Урана. Он Леверрье выступает перед Академией. Уран и его спутники. заявил, что Юпитер и Сатурн не могли отвечать за отклонения Урана от его орбиты. Виновницей должна быть, как и подозревали некоторые астрономы, другая планета. — Эту работу следует рассматривать как набросок теории, которая еще только н а ч а т а , — сказал Леверр ь е . — Я займусь по возможности ее уточнением. В течение следующих шести месяцев он работал над этой задачей. Иногда вычисления становились настолько запутанными, что ему казалось — он никогда не найдет ответа. Обескураженный, он иногда бросал работу на целые недели. Наконец, 1 июня 1846 года Леверрье сделал второй доклад. Теперь он был уверен, что его расчеты говорили в пользу идеи о неизвестной планете, которая смещала Уран с его пути. Леверрье предсказал ее положение. Через несколько дней этот доклад был опубликован. Сэр Джордж Эри прочел его 23 и ю н я 1846 года. Королевский астроном был потрясен. Предсказание Леверрье почти в точности совпадало с тем, которое Адаме сделал на восемь месяцев раньше! « П о ж а л у й , — подумал Э р и , — работа Адамса всетаки заслуживала внимания. Два человека пришли к одному и тому же решению в одно и то же время, причем ни один из них не знал о работе другого». 26 июня Эри написал Леверрье: «Я с огромным интересом прочел отчет о вашем определении вероятного местонахождения планеты, возмущающей движение Урана. Я прошу позволения побеспокоить вас следующими вопросами». Эри задал Леверрье те же вопросы, которые он предложил и Адамсу. Леверрье не замедлил с ответом. Он сказал, как давно говорил и Адаме, что закон Ньютона о тяготении справедлив во всей Вселенной. Теперь Эри был удовлетворен. Двойные к л ю ч и к решению, данные Леверрье и Адамсом, произвели впечатление на Королевского астронома. Он сообщил Челлису и другим англичанам о «возможности открытия в скором времени новой планеты». 9 июля Эри попросил профессора Челлиса направить кембриджский телескоп на созвездие Водолея, где, по словам Адамса и Леверрье, должна была находиться новая планета. НАЙДЕН: НЕПТУН [Южная Рыба Челлис начал поиски в конце июля 1846 года. К тому времени сэр Джордж Эри и его сотрудники — астрономы Королевской обсерватории были уже увлечены этой работой. Пока Челлис занимался поисками в небесах, Эри писал: «Мы видим ее [планету], как Колумб видел Америку с берегов Испании. Мысленным взором мы ощущаем ее движение в глубинах Вселенной». Предполагалось, что планета движется по звездному небу в пределах пояса длиной 30 градусов и шириной 10 градусов. Искать одинокую планету в этой обширной области, заполненной тысячами звезд, было все равно, что искать иголку в стоге сена. Но для опытных астрономов это не совсем невозможная задача. Попробуйте, если хотите, представить, что вы охотитесь за новой планетой... Вы знаете, что удаленная планета должна быть очень слабой — едва видной с Земли, так что вы собираетесь искать ее только среди слабых звезд пояса зодиака. К а к вы узнаете, что это планета, когда увидите ее? Вы можете составить карты слабых звезд на исследуемой вами площадке. Вы будете наблюдать в телескоп за одной и той же площадкой, к а ж д ы й раз отмечая положения звезд. Затем сравните эти положения последовательно на каждой из карт. Неподвижные звезды останутся на своих местах. Но если вы найдете одну слабую звездочку, которая будет смещаться относительно других звезд, то вы можете подозревать, что это — планета. Продолжайте теперь изучать ту же площадку неба в телескоп еще несколько ночей. Если слабый объект снова изменит положение, то вы можете быть твердо уверены в том, что нашли планету. Карта созвездия Водолея. Иоганн Галле и его телескоп. К несчастью, у Челлиса не было хорошей звездной карты исследуемой площади неба и ему не удалось тщательно сравнивать свои наблюдения от ночи к ночи. Во Франции Леверрье, не зная, что Челлис уже ищет планету, представил Французской Академии окончательный доклад о своих исследованиях. Он привел больше подробностей и предложил более простои способ обнаружения планеты. Теперь он мог не только описать ее точную орбиту, но и сказать, как она выглядит. «Планету будет легко распознать по круглому диску»,— сказал он Леверрье писал: «В сильный телескоп можно увидеть новую планету, а также различить ее круглый диск. Это очень важный момент: если бы н е л ь з я был отличить планету от звезд по ее виду, понадобилось бы тщательно исследовать все слабые звезды в заданном участке неба и выделить собственное движение одной из них Эта работа была бы долгой и утомительной». Французские астрономы заинтересовались докладом Х в е р р ь е , но были осторожны. Им требовалось время чтобы изучить его выводы. Они откладывали начало телескопических наблюдений, а Леверрье становился все более и более нетерпеливым. риячался с Наконец он взял дело в свои руки. Он связался с Иоганном Г. Галле, астрономом Берлинскои обсерватории в Германии. 18 сентября Леверрье написал Галле убеждая его начать немедленные поиски планеты. Он точно сообщил немецкому астроному, в какой части пояса зодиака ее искать. Он писал: «Направьте телескоп в созвездие Водолея в точку эклиптики с долготой 326 градусов и в пределах одного градуса от этого места вы найдете новую планету. Она девятой звездной величины и имеет заметно различимый диск». Галле не терял времени. Случилось так, что он как раз получил новые звездные карты, сделанные опытным наблюдателем Берлинской Академии. Одна из карт включала созвездие Водолея и область, предсказанную Леверрье. Эти карты еще не были разосланы в другие обсерватории. В ту же самую ночь, 23 сентября 1846 года, Галле начал искать новую планету. Сидя за окуляром телескопа, он называл каждую звезду, которую наблюдал. Его ассистент отмечал эти звезды на карте. Около получаса они сосредоточенно работали. И вот, это произошло. Галле назвал положение. — Здесь я вижу звезду 8-й величины,— сказал он, описывая яркость звезды. Ассистент сверился с картой. — Вы уверены в положении? — Конечно,— ответил Галле, повторяя его. Карта участка звездного неба, где Галле нашел Нептун (указан стрелкой). Крестиком отмечено место, где он должен был находиться по расчетам Леверрье. — Звезда восьмой величины? — Да. — Этой звезды нет на карте. Этой «звездой» была новая планета! Галле внимательнее посмотрел на нее. Можно было отчетливо различить ее круглый диск. Он следил за ней в течение нескольких часов, но не мог обнаружить никакого движения. Чтобы убедиться, что это планета, Галле снова наблюдал ее в следующую ночь. Круглый объект изменил свое положение на фоне звезд. Галле был взволнован. Он сразу написал письмо Леверрье, сообщая: «Планета, положение которой было указано, реально существует». Леверрье подскочил от радости, когда получил это сообщение в Парижской обсерватории. Планета была обнаружена в пределах одного градуса от того места, где он ее предсказывал! Он поспешил сообщить новость Французской Академии и написал Галле в ответ: «Сердечное спасибо за быстроту, с которой Вы информировали меня о Ваших наблюдениях 23 и 24 сентября. Благодаря Вам мы теперь стали обладателями нового мира». Леверрье был истинным героем дня. Как схсазал Араго, «он открыл планету на кончике пера». Через несколько дней известие о новом открытии достигло Англии. Узнав, что Галле нашел планету, Челлис проверил записи своих наблюдений. Один взгляд — и у него упало сердце. Записи показывали, что он видел новую планету за несколько месяцев до Галле. Челлис отнаблюдал 3150 звезд. Дважды, 4 августа и снова 12 августа, он заметил «звезду», которая в действительности была новой планетой. Но оттого, что ему не удалось сравнить ее положение в различные ночи, он не заметил ее движения. «Мои записи показывают, что после четырех дней наблюдений планета была в моих руках,—печально писал Челлис Адамсу, — если бы только я проверил свои наблюдения». Челлис продолжал дальнейшее изучение вновь открытой планеты и уточнил ее расстояние от Солнца. Не успели открыть новую планету, как среди астрономов разыгрались горячие споры о том, как ее назвать. Французы хотели назвать ее «Леверрье». Англичане, немцы и русские возражали. Название «Леверрье», говорили они, означало бы пренебрежение к замечательной работе, которую проделал Адаме. Кроме того, названия всех других планет были взяты из мифологии. Новую планету назвали Нептуном, по имени римского бога моря. Это было подходящее имя, так как наблюдаемая в телескоп планета имела зелено-голубую окраску океана! Французские астрономы настаивали на том, чтобы определение положений Нептуна было целиком доверено Леверрье. Но астрономы других стран настаивали, чтобы эту честь он разделил с Адамсом. Во время всего этого переполоха Адаме и Леверрье не враждовали. Напротив, они поздравили друг друга и стали друзьями на долгие годы. Оба они получили высокую оценку астрономов, и каждый заслужил ее. Открытие Нептуна было гигантским шагом вперед в астрономии. Но, кроме всего прочего, это был великий триумф Исаака Ньютона и открытого им закона всемирного тяготения. СНОВА НЕ ПО КУРСУ Сатурн Юпитер! Астероиды Земля Венерарр Меркурий ТСолнце «Нет оснований считать, что эта планета — последняя в солнечной системе». Так писал Леверрье после открытия Нептуна. «Этот успех, — говорил он, — позволяет нам надеяться, что после 30 или 40 лет наблюдений новой планеты мы смогли бы использовать ее в свою очередь для открытия следующей по удаленности от Солнца планеты». Таким образом, объяснял Леверрье, астрономы смогли бы найти и другие планеты, невидимые из-за их огромного расстояния. Все больше и больше астрономов становилось на точк у зрения Леверрье. Н а это у них были веские основания. Вскоре оказалось, что Уран снова сошел с курса! Даже когда астрономы у ч л и притяжение Урана Нептуном, они не сумели полностью предсказать его орбиту. Это могло означать только одно. Какое-то другое небесное тело (вероятно, планета) воздействовало на Уран. Астрономы сознавали, что поиски этой планеты будут куда сложнее, чем поиски Нептуна. Если закон Воде продолжал действовать, девятая планета должна была бы находиться в два раза дальше от Солнца, чем Нептун. И ее едва ли можно было увидеть даже в более мощные телескопы, чем те, которые уже были построены. Тем не менее астрономы взялись за поиски девятой планеты. Эти поиски и есть главная тема нашего рассказа о событиях, которые достигли кульминационного момента 13 марта 1930 года. Расстояния планет от Солнца подчиняются закону Боде. Уг 4 Т. Саймон 49 «? л" - ' • Эти две фотографии кометы Галлея сделаны с интервалом в три недели в 1910 году. Обратите внимание, как изменился хвост кометы. Начиная поиски новой планеты, астрономы не могли рассчитывать на значительную помощь со стороны Нептуна. Нептуну требуется 165 лет, чтобы обойти вокруг Солнца, так что должно было пройти много времени, прежде чем можно будет что-либо узнать о возмущениях в его движении. Поэтому охотники за планетами сосредоточили свое внимание на Уране, о котором было у ж е известно, что он находится под влиянием притяжения невидимой планеты. Астрономы много знали об Уране. Его орбита и точные положения отмечались на протяжении двух его 84-летних оборотов вокруг Солнца. Более того, они знали силу притяжения, которое Уран испытывает со стороны Солнца и известных планет, в особенности со стороны Нептуна. После учета всех этих воздействий они увидели, что Уран все еще уклоняется от ожидаемого пути более чем следовало. Что-то еще притягивало планету. Это избыточное притяжение было очень слабым: в 60 раз слабее возмущений, приведших к открытию Нептуна. Было очень трудно определить, где должна находиться новая планета. В течение многих лет астрономы пытались найти новый подход к проблеме. Одним из возможных путей было исследование движения комет. Кометы, как иногда шутят астрономы, — это «большие мешки, надутые пустотой». Они представляют собой гигантские туманные облака, движущиеся в пространстве. На самом деле в них содержится значительное количество вещества: замороженные газы в виде частиц льда, к у с к и камня и металла, миллионы миллионов пылевых частиц. Кометы движутся по орбитам вокруг Солнца, поэтому астрономы считали, что кометы могут помочь им найти новую планету. Путь комет может пройти вблизи какой-нибудь планеты. Когда это происходит, планеты как бы сбивают их с пути. Итак, астрономы следили за кометами. Может быть, невидимая новая планета захватит какую-либо из комет и направит ее по новому пути. Это указало бы, существует ли в действительности новая планета и где ее искать. Одним из тех, кто заинтересовался этим вопросом, был американский астроном Персиваль Ловелл. Он тщательно изучил орбиты комет и обнаружил, что некоторые из них движутся далеко за орбитой Нептуна. Ловелл полагал, что эти кометы смогут «служить указателями еще не известных планет». С Персивалем Ловеллом, который был одним из наиболее горячих энтузиастов среди охотников за планетами, мы познакомимся поближе. ПЕРСИВАЛЬ ЛОВЕЛЛ Ловелл наблюдал звезды к а к астроном-любитель, еще будучи м а л ь ч и к о м . Он провел много времени на п л о с к о й к р ы ш е своего д о м а , и з у ч а я небо в 2 - д ю й м о в ы й т е л е с к о п . В о с о б е н н о с т и п р и в л е к а л а его в н и м а н и е планета Марс. О д н а ж д ы вечером он ворвался в г ос т иную с криком: — Я у в и д е л его! Я т о л ь к о что у в и д е л его! К а к о й он красивый! — У в и д е л ч т о ? — с п р о с и л его отец. — И что б ы это н и было, н е у ж е л и т ы не н а ш е л н и ч е г о л у ч ш е , к а к ворваться в комнату, позабыв о хороших манерах? — Отец прав, — сказала м и с с и с Ловелл, — но что же ты увидел? Персиваль выпалил: — М а р с , планету М а р с ! И з в и н и т е м е н я за ш у м , но М а р с — прекрасен. И всем, к т о его с л у ш а л , П е р с и в а л ь снова и снова о п и с ы в а л б е л у ю п о л я р н у ю ш а п к у п л а н е т ы и зелено-гол у б ы е п я т н а на о р а н ж е в о м фоне. П е р с и в а л ь р о д и л с я в Б о с т о н е 13 м а р т а 1 8 5 5 г о д а в с т а р и н н о й и богатой семье. Е г о отец А в г у с т Ловелл, п р е у с п е в а ю щ и й делец и б а н к и р , п о к р о в и т е л ь с т в о в а л о б р а з о в а н и ю , н а у к е и искусству. М а т ь К а т р и н была дочерью А б б о т а Лоуренса, министра С о е д и н е н н ы х Ш т а т о в по д е л а м В е л и к о б р и т а н и и в 1851 году. Его сестра Э м м и Ловелл з а н я л а видное место среди поэтов А м е р и к и и п о л у ч и л а п р е м и ю П у л и т ц е р а за свои стихи. Брат А б б о т Лоуренс Ловелл, адвокат, б ы л президент о м Г а р в а р д с к о г о у н и в е р с и т е т а в течение п о ч т и 25 лет. Персиваль Ловелл у телескопа в своей обсерватории. 3 Т. Саймон 53 Скиапарелли и его зарисовки Марса. Его двоюродный брат Джеймс Рассел Ловелл был знаменитым поэтом, писателем, дипломатом, критиком и педагогом. В Гарвардском университете Персиваль Ловелл доказал, что он не уронит чести своего рода. Он блестяще преуспевал в сочинении и математике. Ведущий математик того времени профессор Бенджамин Пирс говорил о Ловелле: «Он один из самых блестящих математиков среди всех, кто работал под моим руководством». Окончив в 1876 году с наградами университет, Ловелл провел год в Европе. После возвращения в Бостон он поступил на службу к своему деду. Он принимал участие в управлении хлопчатобумажными фабриками, банками и электрическими компаниями. За шесть лет это занятие ему окончательно надоело. В 1883 году он оставил службу и уехал в Японию изучать народ и его язык. Следующие 10 лет он жил в Японии и Корее. Он много путешествовал, писал книги об увиденном, был дипломатом. В течение всего, этого времени астрономия оставалась его страстью. Во многих путешествиях он возил с собой тяжелый 6-дюймовый телескоп. В ясные ночи он часами наблюдал планеты и звезды. Часто он задумывался над тем, существует ли жизнь на других планетах. В 1893 году Ловелл понял, что астрономия — его единственное призвание. Он принял это решение после отставки одного из величайших астрономов мира, Джиованни Скиапарелли из Италии, которым Ловелл пламенно восхищался. Скиапарелли посвятил массу времени изучению Марса. В свой телескоп он отчетливо видел пересекающиеся темные полосы на планете. Он назвал эти линии каналами. «Это могут быть рвы, канавы или каналы»,—говорил Скиапарелли. Многие годы он охотился за этими марсианскими каналами и сделал их детальные зарисовки. Но в 1893 году он должен был отказаться от своей работы с телескопом, так как его зрение слабело. Ловелл, у которого было великолепное зрение, решил принять эстафету по изучению Марса и продолжить труд Скиапарелли. Ловелл надеялся ответить на следующие вопросы: Что же все-таки представляют собой каналы? Свидетельствуют ли они о разумной жизни на Марсе? Если да, то для чего каналы прорыты? Ловелл решил построить собственную обсерваторию. Многие месяцы он занимался поисками места на высоком холме или на горе, где воздух был бы чистым и спокойным. « Чтобы наблюдать небо, — писал он, — требуется, чтобы по возможности тонкий воздушный слой был чистым». Ловелл искал такое место в Альпах, в Алжире, Мексике, Калифорнии и Аризоне. Наконец, в марте 1894 года он выбрал место на высоте 2100 метров вблизи Флагстаффа, в штате Аризона. Здесь спокойный, сухой, разреженный горный воздух позволит получить хорошие изображения в телескопе. Все детали на поверхности планеты будут видны до мельчайших подробностей. Ловелл спешил со строительством обсерватории, чтобы успеть отнаблюдать Марс в благоприятное для этого время. В течение лета 1894 года Марс должен был находиться сравнительно близко к Земле. В сосновом лесу на вершине возвышенности, которую Ловелл назвал «Марс-Хилл», он расчистил участок под строительство башни для двух телескопов: 12-дюймового и 8-дюймового. Ловеллу так не терпелось увидеть Марс, что он начал наблюдения в мае, раньше, чем башня была закончена. Каждое утро в 3 часа Ловелл и его сотрудники садились за телескопы. Они по очереди изучали Марс, делая зарисовки и отмечая то, что видели. Каждая запись включала дату наблюдения, точное время и инициалы наблюдателя. С самого начала Ловелл сосредоточил внимание на открытых Скиапарелли каналах. По-итальянски слово сапаИ означает «русла», но оно неправильно было переведено на английский язык как «каналы». Вот некоторые записи из тетради Ловелла, сделанные в различные ночи: «При всем желании я не могу с уверенностью увидеть ни одного канала. П. Л.» «Каналы выделяются отчетливо, сделаны четыре хорошие зарисовки. П. Л.» «Каналы еле видны. П. Л.» «Сеть каналов. Центральные выглядят совсем как на глобусе Скиапарелли. П. Л.» Марс выглядит не очень резко даже на лучших фотографиях. «Число каналов обнадеживающе увеличивается; в районе Озера Солнца мы увидели почти все, что есть у Скиапарелли, и почти столько же еще. П. Л.» В 1895 году Ловелл написал книгу под названием «Марс», содержащую подробности его первого года наблюдений. Позднее он написал еще ряд книг, статей и докладов. Он сделал тысячи рисунков и карт, изображающих поверхность Марса. Он ездил по стране с лекциями. Ловелл пришел к потрясающему заключению: на Марсе существовала разумная жизнь. Его взгляды сводятся к следующему: Марс — умирающая пустынная планета, покрытая сетью длинных прямых каналов. Это искусственные водные магистрали, которые построены для сохранения иссякающего запаса воды. Вдоль их берегов видны полоски буйной растительности. Эта растительность регулярно появляется и исчезает со сменой времен года в каждом полушарии Марса. Марсианские каналы — выдающееся произведение инженерного искусства. Они были созданы высокоразвитыми существами, которые оказались перед угрозой лишиться воды. Без нее они не могли жить и орошать свою обреченную планету. Много веков назад у марсиан, наверное, было сколько угодно воды. Затем, по мере того как ее атмосфера становилась более разреженной, планета начала высыхать. Чтобы избежать этой угрозы, марсиане построили каналы на поверхности планеты. И з отдаленных мест они по трубам направили живительную влагу в свои города, расположенные в оазисах, где каналы пересекаются. В настоящее время единственным источником воды являются полярные шапки Марса. Оставшийся запас воды сосредоточен в них в виде льда. Каждое лето полярные шапки тают, каждую зиму они намерзают снова Прежде чем начнется зима, растаявший снег и лед будут распространяться вдоль сети каналов, которые построили марсиане, чтобы не умереть от жажды. Естественно, теория Ловелла вызвала волнение во всем мире. Среди астрономов начался «великий спор». С одной стороны, находились сторонники Ловелла, которые говорили: „ «Лове л л — великий астроном и аккуратный наблюдатель. И он и Скиапарелли наблюдали каналы на Марсе. Если каналы существуют, их должны были построить разумные существа». С другой стороны, были астрономы, которые утверждали противоположное: «Ерунда! Больше никто не видел этих так называемых каналов. Глаза Ловелла его обманывают. Условия на Марсе таковы, что их может выдержать только простейшая растительность». Сторонники Ловелла парировали возражения: «Чтобы обнаружить каналы, требуется исключительно хорошее зрение. Даже слабое дрожание нашей атмосферы способно размыть их или сделать совсем недоступными наблюдению. Скиапарелли сам говорил, что их трудно увидеть. А у него было острое зрение. В какой-то момент они видны, а в следующий момент уже исчезли. Только если вы опытный наблюдатель, вы можете быть уверены в том, что вы видели и видели ли вы вообще что-нибудь». Скептики отвечали: «Если разумная жизнь когдалибо существовала на Марсе, почему мы не замечаем других ее признаков, таких, например, как развалины городов? С а м по себе факт, что Ловелл видел линии, по- хожие на каналы, еще не означает, что это обязательно искусственные водные магистрали. Ловелла увлекло его живое воображение». С годами страсти постепенно улеглись. Наблюдения с более мощными телескопами не подтвердили сообщений Ловелла о том, что он видел. Сегодня большинство астрономов считает, что полосы на Марсе — не искусственные каналы. И они убеждены, что в теперешней атмосфере Марса не может существовать разумная жизнь. Но никто не осмелится сказать с уверенностью, что разумная жизнь там никогда не существовала. Так или иначе, Ловелл приобрел известность не только тем, что сделал Марс предметом всеобщего внимания и обсуждений. Он достиг успехов и в других областях астрономии, в частности, именно он положил начало серьезным поискам девятой планеты, которую он назвал планетой Икс. ПЛАНЕТА ИКС С Земли [С Меркурия |С Венеры) С Марса |С Сатурн: С Урана С Нептуна Вернемся теперь к основному ходу нашей истории. Ловелл взялся за поиски планеты И к с в начале нашего столетия. Он начал с тщательного пересмотра сообщен и й Адамса, Леверрье и д р у г и х астрономов об орбитах У р а н а и Нептуна. Ловелл решил, что, как ни т я ж е л а была эта работа, л у ч ш и м способом н а й т и планету И к с было изучение ее очень слабого в л и я н и я на орбиту Урана. Он вычислит орбиту Урана с возможно большей точностью, а затем, пользуясь необъясненными возмущениями его орбиты, попытается рассчитать м а с с у и положение планеты Икс. Ловелл вычислил новую, более точную орбиту Урана И в 1905 году он п о л у ч и л по ней предполагаемую орбиту планеты И к с . Более того, он дал приблизительное описание планеты И к с ! «Девятая п л а н е т а , — сказал он, — находится н а расстоянии около шести миллиардов километров от Солнца, и ей требуется 282 года для полного оборота вокруг Солнца». Далее он сообщал, что это небольшая планета. Несомненно, она светит очень слабо и видна с Земли к а к звездочка 12-й и л и 13-й величины. Звездная величина — мера яркости небесных светил в астрономии. Самые яркие звезды имеют величину един и ц а и л и меньше единицы. Чем слабее звезда, тем больше число, которое соответствует ее звездной величине. Звезда 6-й величины — самая слабая, к а к у ю еще можно видеть невооруженным глазом. Звезды с большими значениями звездной величины видны лишь в телескоп. И т а к , оказалось, что для поисков планеты Икс необходим хороший инструмент. Ловелл решил использовать 5-дюймовый фотографический телескоп. Это дало ему существенное преимущество перед астрономами сеОтносительные размеры Солнца, видимого с Земли и других планет. С Юпитера| С Плутона| редины X I X века, охотившимися за Нептуном. Им приходилось зарисовывать положения звезд на картах, потому что фотоаппарат еще не был изобретен. На фотографиях же положения звезд фиксируются автоматически. Ловелл знал, что планета Икс должна медленно двигаться на фоне сотен тысяч неподвижных светил в богатой звездами области Млечного Пути. Крошечная планета должна быть видна как слабая точка. Только выделив этот слабый перемещающийся объект, Ловелл мог наити планету. Чтобы иметь представление о задаче, которая стояла перед Ловеллом, вообразите следующее: вы стоите на балконе, глядя вниз, на пол огромного зала. По полу разбросаны сотни тысяч крохотных бусинок. Одна из бусинок очень медленно движется. Ваша задача — указать эту бусинку. Ловелл начал свои поиски в ясную безлунную ночь в начале 1905 года. Он вошел в башню телескопа в приподнятом настроении, старательно навел телескоп на группу звезд. К телескопу была прикреплена фотографическая камера. Ловелл заметил точное время по часам. Затем он терпеливо прождал три часа, пока пластинка соберет свет от звезд вплоть до 16-й величины. На следующий день Ловелл проявил пластинку и отложил ее. Несколько ночей спустя он вернулся в башню и снова фотографировал тот же участок неба в течение трех часов. Наступил волнующий момент. Проявив вторую пластинку, он тщательно наложил ее на первую так, чтобы звезды на обеих пластинках в точности совпали. Затем он стал медленно просматривать в лупу двойную пластинку. Он надеялся, что где-то среди этого поля он найдет пару слабых звезд, которые не совпали. Если одна из звезд на верхней пластинке не окажется точно над своим изображением на нижней пластинке, это значит, что «звезда» сдвинулась в течение нескольких дней, прошедших между двумя экспозициями. Это будет означать, что он увидел планету. Час за часом Ловелл изучал и сравнивал пару пластинок. Вдруг он напал на точку, которая сместилась! Ловелл был взволнован, но он знал, что должен сдер- Ловелл сравнивает пару пластинок с фотографиями неба. звездного живать свои чувства. Без дополнительной проверки нельзя быть уверенным в том, что это планета. Окрыленный, он вернулся к телескопу и снял еще несколько пар пластинок той же самой площадки неба. Снова он обнаружил движущееся изображение. Н о — увы! Оно двигалось слишком быстро — гораздо быстрее, чем должна была двигаться отдаленная планета. Это был всего-навсего астероид, одно из многих планетных тел, движущихся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Ловеллу предстояло еще много таких разочарований, потому что в течение его долгих поисков на пластинках оказались сотни астероидов. Каждую неделю Ловелл снова и снова получал пары пластинок. Он провел долгие часы, исследуя их в небольшую лупу, пытаясь обнаружить планету Икс. Недели складывались в месяцы, месяцы — в годы. Астероиды на фоне звезд. Две короткие черточки слева вверху и справа внизу — это следы, оставленные на фотографической пластинке двумя движущимися астероидами за время экспозиции в два с половиной часа. В 1908 году Ловелл снова взялся за математические вычисления. Он начал изучать все возмущения движен и я Нептуна за много лет. Его новые цифры показали слабое изменение орбиты планеты. С этими цифрами он рассчитал новое положение планеты И к с . П о и с к и в небесах продолжались год за годом; когда Ловелл отправлялся в путешествия, за поиски принимались его помощники. Находясь в отъезде, он с беспокойством писал и м : «Нет л и чего-нибудь подозрительного? Без колебания отправляйте мне телеграмму — ОБНАРУЖЕН!» П о и с к и планеты И к с много значили для Ловелла. «Я опечален тем, что об И к с ничего не сообщалось», — писал он. Тем не менее, хотя одно разочарование следовало за другим, он был способен ш у т и т ь : «Я докладываю в А к а д е м и и о своей работе 13 января. Было бы любезностью с вашей стороны сообщить об о т к р ы т и и как раз к этому времени». 13 января 1915 года в А м е р и к а н с к о й А к а д е м и и искусств и н а у к Ловелл прочел свое Сообщение о транснептуновой планете, изложенное на 105 страницах. Во вступительной части сообщения он воздавал должное Леверрье и Адамсу. Ловелл говорил: «Еще с тех пор, к а к . . . искусные р у к и Леверрье и Адамса привели к потрясшему мир о т к р ы т и ю Нептуна, существовало убеждение..., что за Нептуном расположен ы еще и другие планеты, которые ж д у т своего открытия. Леверрье сам твердо придерживался этой т о ч к и зрения». Ловелл рассказывал о том, к а к он проверил известные возмущения У р а н а вплоть до 1691 года. Отсюда он рассчитал орбиту планеты И к с , ее положения и описал ее. «В настоящее время перед нами стоит не простая проблема, — сказал он. — М ы не можем использовать для расчета орбиты планеты И к с один только Нептун..., к а к в свое время в поисках Нептуна использовался У р а н , потому что м ы не располагаем достаточным количеством наблюдений Н е п т у н а в прошлом». Сообщение Ловелла включало карты, на которые была нанесена вычисленная орбита планеты И к с . Ловелл предполагал, что одной из областей неба, где могла быть обнаружена планета И к с , было созвездие Близнецов Он считал, что математические предсказания не могут с достаточной степенью точности указать положения планеты, а дают только «общее направление». _ Сделав свое сообщение, Ловелл стал работать с большим напряжением, чем когда-либо. В течение года он потратил столько сил, что превратился в худого измученного человека с расшатанными нервами. 12, ноября 1916 года он внезапно умер от удара. Его смерть опечалила каждого, кто его знал, особенно девочек и мальчиков Флагстаффа, для которых он н а р я ж а л с я Санта Клаусом на Рождество. Ловелл был похоронен в его любимом месте — на холме Марс-Хилл, около 24-дюймового телескопа где он провел много счастливых ночей, исследуя небо и охотясь за планетой И к с . Т р и года спустя после смерти Ловелла один из ведущ и х астрономов А м е р и к и сделал сенсационное заявление: «Я полагаю, что девятая планета движется сейчас по орбите далеко за Нептуном. Я полагаю, что планета медленно пересекает созвездие Близнецов, где и будет обнаружена». _ Этим астрономом был У и л ь я м Генри П и к е р и н г из Гарвардской обсерватории. П и к е р и н г работал с Ловел- лом и помогал ему в строительстве обсерватории во Флагстаффе. Блестящий охотник за планетами, Пикеринг пытался вычислить положение девятой планеты в течение десяти лет. Сначала он также использовал в своих расчетах только возмущения Урана. Н о в 1919 году Пикеринг стал учитывать и наблюдения Нептуна. П о возмущения м обеих планет Пикеринг рассчитал орбиту планеты Икс. Его твердая уверенность в том, что- планета движется через созвездие Близнецов, вызвала интерес у астрономов. В конце концов, Ловелл мог быть прав! Надежды обнаружить планету И к с начали оживать. Пикеринг сам возглавил эту работу. Он попросил обсерваторию М а у н т Вилсон заняться поисками планеты в Близнецах. Это было поручено астроному Мильтону Хьюмасону. Используя мощный фотографический телескоп, Хьюмасон фотографировал Близнецы каждые несколько ночей. Затем он сравнивал каждую пару пластинок, как это делал Ловелл. Хьюмасон действительно сфотографировал планету И к с на двух своих пластинках, но ему не удалось ее заметить. Н а одной изображение планеты было испорчено дефектом на пластинке, а на другой изображение яркой соседней звезды закрывало его! Спустя некоторое время Хьюмасон вынужден был отказаться от поисков. Астрономы вскоре стали терять интерес к охоте за планетой Икс. Они считали, что могут найти лучшее применение своим мощным телескопам. Прошло почти 10 лет, прежде чем поиски были возобновлены — на этот раз в обсерватории Ловелла. Благодаря Персивалю Ловеллу эта обсерватория оставалась важным научным центром. Он завещал ей значительные средства для астрономических исследований. В конце 20-х годов брат Ловелла, Аббот Лоуренс, сделал дополнительный вклад в этот фонд. «Деньги, — сказал он, — должны быть использованы на установку нового 13-дюймового широкоугольного фотографического телескопа». П р и экспонировании фотопластинки в течение часа на нем можно было бы фотографировать звезды вплоть до 17-й величины. К а ж д а я пластинка покрывала 160 квадратных градусов, т. е. около 1/260 всего видимого неба. Такое большое поле зрения должно было ускорить поиски планеты Икс. Новая камера была готова к работе в 1929 году. Именно в это время в штате обсерватории появился новый молодой сотрудник Клайд Вильям Томбо. Е м у предстояло пойти по стопам Ловелла и вписать новые страницы в историю Ловелловской обсерватории. 8 КЛАЙД ТОМБО Клайд Томбо родился 4 февраля 1906 года на ферме вблизи Стритора в штате Иллинойс. Астрономией он увлекся в 12 лет. Это началось, когда его дядя Ли пригласил Клайда посмотреть на звезды. Его дядя, астроном-любитель, проводил все свободное время, изучая карты неба и наблюдая звезды. Он сделал 3-дюймовый .телескоп из длинной жестяной трубы и дешевой линзы, приспособив в качестве окуляра старое увеличительное стекло. Ли часто предлагал своему брату, отцу Клайда, посмотреть вместе с ним на небо. Однажды лунной ночью в июле 1918 года он пригласил и Клайда присоединиться к ним. Клайд никогда раньше не смотрел в телескоп. Он терпеливо дожидался своей очереди, и вот наконец она наступила. — Ну, Клайд, теперь твоя очередь, — сказал Ли. — Погляди-ка на Луну! Мальчик направил инструмент на Луну и настроил окуляр. У него перехватило дыхание: Луна, казалось, прыгнула на него. — Как она тебе нравится, сынок? — спросил отец. — Она прекрасна! Клайд не мог оторваться от телескопа. Несколько минут его взгляд был прикован к Луне. С этого мгновения Клайд знал, кем он станет, когда вырастет. «Я должен стать астрономом во что бы то ни стало». Он стал брать у дяди Ли книги по астрономии и перечитывал их снова и снова. Клайд ходил пешком за несколько километров в городскую библиотеку Стритора и изучил все, что там было по астрономии. Он откладывал понемногу из своих скудных карманных денег, Молодой Клайд Томбо у построенного им телескопа. чтобы покупать и другие книги. К а ж д а я книга побуждала его читать еще и еще: «Основы астрономии», «Солнечная система», «История затмений», «Марс». Этот список постепенно рос. Ч е м больше Клайд читал, тем больше он хотел знать и видеть. Его дядя Ли, довольный растущим интересом мальчика к астрономии, дал ему свой телескоп. Клайд смотрел в него каждую ясную ночь, изучая Л у н у , Юпитер, Сатурн и звезды. Даже после напряженного дня школьных занятий и затем работы на ферме он просиживал ночью по четыре часа у телескопа. Клайд не мог удовлетворить свою бесконечную любознательность. Его мысли были заняты строением и происхождением Вселенной. Его охватило ненасытное стремление знать, понимать, видеть. С годами это стремление росло. До того как заняться астрономией, К л а й д рассматривал предметы в маленький микроскоп. В школе его любимым предметом была география. Совмещая это увлечение с астрономией, он заинтересовался географией планет. Горы казались Клайду удивительными и величественными, но звезды и планеты влекли его еще сильнее. Они казались еще более вечными. Н а основе своих наблюдений Клайд начал составлять свои собственные карты планет. Сначала у него был дневник с заметками о его ночных наблюдениях. Позднее, в 1918 году, он сделал свои первые зарисовки — положения спутников Юпитера. Спутники Юпитера привлекали Клайда потому, что они были открыты одним из его кумиров — великим итальянским ученым Галилеем. Клайд мог перечислить все то, что Галилей впервые сделал в астрономии, так же легко, как буквы алфавит а : Галилей построил первый телескоп для изучения Вселенной, он был первым, кто увидел гористую поверхность Луны, он открыл четыре спутника Юпитера, он доказал с помощью телескопических наблюдений, что Венера, как и Земля, движется по орбите вокруг Солнца. Вторым кумиром Клайда был сэр Вильям Гершель, историю жизни которого он знал наизусть. Е м у нравилось рассказывать, как Гершель строил свои телескопы и 13 марта 1781 года открыл У р а н среди звезд созвездия Близнецов. «Это была первая планета, открытая в телескоп»,— говорил Клайд своим слушателям и принимался описывать работы Гершеля по телескопическому изучению Марса и его белых полярных шапок. В это время Клайд и не подозревал о том, какое важное место Марс, Близнецы и дата 13 марта займут в его собственной жизни. Семья Томбо принадлежала к числу бедных фермеров-арендаторов. Они жили на зерновой ферме, которую отец Клайда арендовал в Иллинойсе, около Стритора, В семье было пятеро детей, Клайд был старшим. Клайд был очень занят учебой в школе и работой на ферме, но все же продолжал занятия астрономией. В начале 1919 года Клайд попытался сам построить простой телескоп из деталей, которые он смог найти на ферме. Его основными частями были стекла от очков и труба, свернутая из тонкого листового железа. Этот инструмент был не очень пригоден для наблюдений, но вскоре дядя Л и обрадовал его. — Я собираюсь купить телескоп, — объявил он. — Новый? — Да, и превосходный. И ты сможешь с его помощью гораздо яснее увидеть некоторые планеты. Через несколько дней появился телескоп, и Клайд не мог оторвать от него взгляда. Это был ахроматический рефрактор с 40-кратным увеличением. У обычного телескопа-рефрактора имеется передняя линза (объектив), которая преломляет лучи света от звезды и собирает л у ч и вместе у основания трубы. Затем сфокусированные лучи создают маленькое перевернутое изображение, которое увеличивается при рассмотрении в окуляр. Н о обычная преломляющая линза имеет тенденцию размывать изображение, потому что она разлагает свет на составляющие его цвета, и лучи каждого цвета сходятся в своем фокусе. — Ч т о такое ахроматический рефрактор? — спросил Клайд своего дядю. — У него объектив состоит из двух стеклянных дисков, — ответил дядя Ли, — они подобраны так, что лучи различного цвета сходятся в одном фокусе. Клайд с нетерпением ждал случая воспользоваться новым телескопом. Когда он наступил, Клайд прежде всего направил телескоп на планету Марс. И вот в поле зрения появилась красная планета. В эту ночь Клайд впервые увидел Марс, но ненадолго: ночь была пасмурной. Клайд оставался у телескопа большую часть ночи, пытаясь увидеть планету в просветы между облаками. — Я занес Марс в мой список, — сказал он дяде на следующее утро. — В какой список? — В длинный список достопримечательностей, на которые я должен обратить внимание. В 1922 году отец Клайда Мьюрон решил перебраться в западный Канзас в надежде, что его фермерские дела пойдут там лучше. Он арендовал пшеничную ферму около города Бердетта, И х положение улучшилось, но Клайд был больше, чем когда-либо, занят на ферме: работал в поле, кормил скот, доил коров и приносил дрова и уголь. Миссис Томбо не могла обойтись без его помощ и потому, что в 1923 году у нее родился второй сын, Роберт. Клайд посещал среднюю школу в Бердетте, где его любимыми предметами были геометрия, естествознание и физика. Школьная учеба, работа на ферме и домашние занятия астрономией не давали ему возможности завести много друзей. Немногие из его одноклассников могли понять, почему он все свое свободное время посвящает астрономии. Обычно он занимался ею в одиночестве. Он просиживал у телескопа холодными ночами, пока его руки и ноги не начинали неметь. Одноклассники прозвали его «комета Клайд». И когда в 1925 году их класс кончал школу, они записали в книгу выпускников такое пророчество о Клайде: «Он откроет новый мир». После окончания школы Клайд не смог сразу продолжать свое образование. Томбо были слишком бедны, чтобы послать его в колледж. — Мне жаль, что нам не под силу учить тебя дальш е , — сказал Мьюрон своему с ы н у . — Твоя помощь н у ж н а на ферме, чтобы наша семья могла жить и сводить концы с концами. Н а это Клайду нечего было возразить. Сначала он был очень огорчен тем, что теряет возможность изучать астрономию и другие науки в кол72 ледже. Н о он был не из тех, кто надолго падает духом. Он будет читать, изучать и наблюдать самостоятельно. Да, он будет работать в поле с рассвета до заката. Н о ночи будут принадлежать ему, и он сможет проводить их у телескопа. Год спустя Клайду посчастливилось напасть на интересную статью в газете воскресных школ. В ней рассказывалось, как построить самому 8-дюймовый телескоп-рефлектор. Клайд решил попытаться. Телескоп-рефлектор состоит из вогнутого зеркала, которое собирает свет от далекого объекта и фокусирует его на маленьком плоском зеркале, находящемся в центре трубы. Это маленькое зеркало отражает лучи в окуляр у отверстия в конце трубы. Клайд столкнулся с обычной для него проблемой. У него было слишком мало денег, чтобы купить детали, необходимые для постройки рефлектора. Чтобы заработать денег, он лущил кукурузу у соседа. Это дало ему несколько долларов на покупку двух стеклянных дисков. Он сделал трубу телескопа из четырех двухметровых досок, тщательно пропитал доски горячим льняным маслом, а затем покрасил, чтобы предохранить от непогоды, и сбил доски вместе. Получился узкий ящик длиной в два метра. В этой трубе он укрепил посеребренное стекло, которое заменяло главное зеркало. Н о все получилось плохо. Деревянная труба сильно покоробилась на воздухе, зеркало давало плохое изображение, и вся конструкция была настолько хлипкой, что труба дрожала при малейшем ветерке. — К а к работает телескоп? — с п р о с и л его отец. — Я разочарован, — ответил Клайд. — Работать с ним можно, но он гораздо хуже, чем мне хотелось бы. — Не падай духом, — сказал отец.— Этого телескопа нечего стыдиться. В конце концов, ты затратил на него не так уж много труда и к тому же ты как следует не знал, что и как надо делать. Телескоп Клайда был неудачным, но он не оставил намерения построить другой. Когда-нибудь он снова этим займется. Несколько месяцев он был слишком занят на ферме, чтобы думать о новой попытке. Затем в 1926 году он узнал, что вышла книга под названием «Любительское телескопоетроение». Клайд заказал эту 5 Т. Саймон 73 книгу. Он надеялся выбрать время для осуществления своего плана в конце года после окончания жатвы. А пока что он пользовался своим рефлектором, когда видимость была хорошей. Днем Клайд работал на пшеничных полях Канзаса, а ночью странствовал по звездным полям Вселенной. Ему необходимо было улучшить зеркала. Он прочел книги по оптике и узнал, как шлифовать и полировать стекло, чтобы придать поверхности нужную форму. Прежде чем сделать зеркала, Клайду предстояло разрешить еще одну проблему. Он знал, что даже малейшее изменение температуры делает стекло непригодным для зеркала. «Мне нужно вырыть погреб», — подумал он. Несколько недель под раскаленным солнцем он копал погреб с помощью кирки и лопаты, а затем покрывал цементом пол, потолок и стены. Погреб позади дома был семи метров длиной, четырех метров шириной и двух метров глубиной. Клайд заказал еще одно стекло и начал сам шлифовать свое новое зеркало. Он работал быстро, чтобы закончить работу к моменту наступления благоприятных условий для наблюдения Марса. Времени у него Томбо роет погреб. оставалось мало, а тут еще в спешке он сделал стекло слишком тонким. Появились признаки прогибания. Зеркало уже не годилось для телескопа. Клайда опять постигла неудача — и у него не было денег для покупки нового стекла. Однако он все же не пал духом. Он придумал новый план. Может быть, дядя Ли даст денег на строительство нового телескопа. И он написал дяде в Иллинойс, спрашивая, не хочет ли он, чтобы Клайд сделал для него телескоп. На деньги, которые он получит за этот телескоп, Клайд смог бы построить себе телескоп. Дядя был в восторге от этой идеи. Клайд принялся за работу. Он заказал части и стеклянный диск для 7-дюймового телескопа и начал шлифовать зеркало. В продолжение всей зимы он работал над телескопом каждую свободную минуту. На этот раз у него не было затруднений с зеркалом, трубой, окуляром или штативом. Он закончил работу в мае 1927 года. Затем наступил великий момент — испытание телескопа. Была лунная ночь. Клайд установил телескоп и направил его на Луну, а затем на несколько планет. Изображения были прекрасными — просто превосходными! Это были лучшие изображения Луны и планет, которые он когда-либо видел. Клайд вскоре отправил законченный телескоп своему дяде в Иллинойс. Успех превзошел все ожидания. Дядя Ли пригласил всех своих друзей и соседей, чтобы показать им шедевр своего племянника, а главное, он сразу послал Клайду деньги на телескоп. Клайд немедленно купил новые стеклянные диски для своего 9-дюймового рефлектора. Затем он отправился к себе в погреб, чтобы шлифовать и полировать зеркала. Его младший брат Роберт захотел принять участие в этой работе. — Ладно, — сказал Клайд, — ты мне поможешь. Стой рядом и добавляй абразив в воду на шлифовальный диск. Отец Клайда тоже присоединился к ним. Он сделал прочную подставку для телескопа из частей старых сельскохозяйственных машин. Были использованы вал от сломанного автомобиля, старые части от молочного сепаратора и остатки старого соломоразбрасывателя. Томбо шлифует зеркало телескопа. Стоимость постройки телескопа, не считая окуляра, составила 36 долларов. Сделанный на заводе, он стоил бы 1000 долларов. Клайд собрал телескоп на дворе фермы. — Здесь будет моя площадка, — сказал он семье,— площадка для моего телескопа. — Но безопасно ли держать телескоп снаружи? — Думаю, что да, — сказал Клайд. — Я собираюсь построить вокруг него забор из колючей проволоки для защиты от животных. — А как насчет пылевых бурь, дождя или бурана? — Телескоп будет герметическим, — пояснил Клайд. — Когда я закончу наблюдения, я сниму окуляр и поставлю вместо него крышку, закрывающую отверстие. На трубу я надену еще одну плотно прилегающую тонкую крышку. 9-дюймовый телескоп оказался еще одним шедевром. Им было удобно пользоваться. Клайд мог подготовить его к наблюдениям за две минуты и закрыть за пять минут. Он нашел, что крышки на трубе очень хорошо защищают зеркала. Почти каждую ясную ночь Клайд проводил несколько часов у окуляра. Часто он делал зарисовки того, что видел: лунных кратеров, колец Сатурна, спутников Юпитера. Иногда он был так поглощен работой, что оставался у телескопа всю ночь. Подобно Галилею и Гершелю, Клайд смотрел на Вселенную как на свою собственность. Однажды ранним ноябрьским утром 1928 года Клайд наблюдал Марс. Ясное утреннее небо и необычайно спокойная атмосфера делали изображение особенно резким. Вдруг Клайд отчетливо увидел полосы. Он едва мог поверить своим глазам. Он наблюдал те каналы, которые видел Персиваль Ловелл. В течение короткого времени Клайд видел несколько каналов. Затем, к его великому огорчению, каналы исчезли из виду. Несколько недель Клайд продолжал наблюдать Марс и снова видел некоторые линии. Он сделал ряд зарисовок, изображающих каналы, какими они ему представлялись. Были ли рисунки хорошими? Были ли они очень точными? Это интересовало Клайда. Он решил, что есть один путь для решения этих вопросов — пусть рисунки посмотрят ученые. Он знал, что астрономы Ловелловской обсерватории были специалистами по планетам, в особенности по Марсу. Почему бы не связаться с ними? Клайд составил письмо, в котором описывал свой телескоп и опыт в строительстве и работе с ним. Он послал свои зарисовки Марса и несколько зарисовок Юпитера и просил астрономов Ловелловской обсерватории высказать о них свое мнение. В декабре 1928 года Клайд получил письмо от директора и главного астронома Ловелловской обсерватории доктора В. М. Слайфера. Письмо было коротким и деловым. Слайфер писал, что рисунки Клайда произвели на него большое впечатление. Они были превосходными и поразительно точными в деталях. Слайфер также задавал ему несколько вопросов. Хорошее ли здоровье у Клайда? Мог бы он работать по нескольку часов в холодной, необогреваемой башне? Хотел бы он стать помощником в обсерватории Лове ллЕсли а? да, то его ждет работа по фотографическим , с к л э» / * м # ГЧГАМ наблюдениям! 7 тс 0Ц\Л Некоторые зарисовки Юпитера и Марса, которые Томбо послал в Ловелловскую обсерваторию. КОСМИЧЕСКИЙ СЫЩИК Письмо доктора Слайфера казалось Клайду прекрасным, как сказка. Клайд прочел его столько раз, что выучил наизусть. Но что с к а ж у т его родители? Захотят ли они отпустить его из дому? Клайд прочел им письмо и с тревогой ждал решения. Первым заговорил отец. — По-моему, это блестящая возможность, чтобы стать настоящим астрономом, если ты этого хочешь. — Я хочу этого больше всего на свете. — Тогда попытайся, — сказала мать. — Твой отец и я — мы гордимся тобой. — М ы желаем тебе счастья, — добавил отец. Без промедления Клайд принял предложение доктора Слайфера. Он собирался ехать во Флагстафф после рождества. С приближением великого дня в семье Клайда стало невесело. Ловелловская обсерватория была где-то за тысячу миль от них. Клайд, который никогда не уезжал из дому, не знал ни единой души в Аризоне! Сможет ли он позаботиться о себе? Не будет ли он одинок так далеко от дома? К тому же возникла проблема платы за проезд. Времена все еще были тяжелыми для семьи Томбо, и они едва набрали достаточно денег на билет до Аризон ы в один конец. — У тебя не будет денег на обратный билет, — сказала миссис Т о м б о . — Что если тебе не понравится в обсерватории и ты захочешь вернуться домой? — Мне не понадобится обратного билета, — сказал К л а й д . — Я буду так работать, что добьюсь успеха. И я знаю, что в обсерватории нет ничего, что мне не понравилось бы. 13-дюймовый телескоп Ловелловской обсерватории. Административное здание Ловелловской обсерватории. Ранним утром 14 января 1929 года наступил час прощания. Миссис Томбо сжала сына в объятиях и просила его чаще писать. Его сестра Эстер и три брата не отходили от Клайда до последней минуты. Отец помог Клайду донести вещи до станции. В ожидании поезда мистер Томбо дал отеческий совет сыну, начинающему самостоятельную ж и з н ь : «Делай самую незначительную работу так, как будто это одна из самых важных работ в мире. И если ты допустил ошибку, признай ее. В следующий раз постарайся сделать лучше». В 9 часов 30 минут поезд подошел к станции. Клайд вошел в вагон и занял свое место. Когда поезд тронулся, он с улыбкой помахал отцу на прощанье, но на душе у него было грустно. Поезд мчался на запад. Клайд отбросил печальные мысли и с волнением принялся размышлять о будущем. К утру следующего дня, когда он прибыл во Флагстафф, он уже снова был в отличном настроении, вполне готовый к новой жизни. В обсерватории доктор Слайфер тепло приветствовал Клайда, показал ему его комнату и попросил чувствовать себя как дома. — Когда вы устроитесь и немного отдохнете, приходите ко мне в кабинет для беседы, — сказал он. Комната Клайда на втором этаже административного здания была маленькой, но довольно уютной. Она обогревалась только теплом, проникавшим с потолка первого этажа. Но Клайд не боялся холода. Всю жизнь он спал в холодной спальне на ферме. В этот момент он мало заботился о комфорте, его интересовало нечто гораздо более важное — его новая работа. Через несколько минут Клайд явился в дирекцию. Доктор Слайфер представил его своему помощнику К. О. Лэмпланду. Они еще раз похвалили зарисовки Марса и Юпитера, которые Клайд прислал в обсерваторию. «Конечно, это очень любезно с их стороны», — подумал Клайд. В его глазах оба астронома были великими людьми. Они работали с самим Ловеллом. — М ы рады, что вы поступили в штат в качестве лаборанта-фотографа,— сказал доктор Слайфер. Клайд был смущен. — Я не совсем представляю, что мне придется делать. Доктор Слайфер засмеялся. — М ы уверены, что вы научитесь. В обсерватории строится новый фотографический рефрактор. К а к только прибудет 13-дюймовый объектив, вам покажут, как работать с этим телескопом. — Вы также научитесь получать фотографии и изучать их, — добавил доктор Лэмпланд. — Н а ш рефрактор будет использоваться для новых поисков планеты Икс. — Планеты Икс? — спросил Клайд в полном недоумении. Доктор Слайфер кивнул. Затем он и доктор Лэмпланд вкратце рассказали Клайду суть теории Ловелла о девятой планете и о том, где ее можно найти. — Планета Икс гораздо дальше от Солнца, чем Нептун, _ сказал доктор Слайфер. — Это значит, что она будет выглядеть лишь точкой среди миллионов звезд. Ее движение на фотографиях будет страшно медленным. Пока еще нельзя сказать, можно ли на самом деле найти планету Икс. Это все равно, что ловить журавля в небе! Клайд был счастлив. Он, простой любитель, будет участвовать в поисках девятой планеты! — У нас здесь хорошая библиотека,— сказал доктор Слайфер. — До марта месяца у вас будет время почитать о планете Икс и о планетах вообще. И сколько угодно времени, чтобы обучиться методам наблюдения на нашем 24-дюймовом рефракторе. — А другие мои обязанности? — спросил Клайд. — Нам хотелось бы, чтобы вы как можно больше приглядывались к тому, к а к работают наши астрономы. Они покажут вам, как устанавливать и чистить наше оборудование и работать с нашими инструментами. Они познакомят вас и с различными приборами, так что у вас не будет затруднений с новым 13-дюймовым рефрактором, когда он будет готов. Клайд не мог дождаться той минуты, когда он осмотрит обсерваторию и примется за работу. — Дела будет достаточно, — сказал доктор Лэмпланд, — если вы не боитесь тяжелой работы. — Я привык делать ее всю жизнь, сэр. Клайд работал с утра до ночи. Когда он не занимался в обсерватории, он подкладывал сосновые поленья в печь главного здания, расчищал от снега дорожки к башням телескопов и выполнял обязанности гида во время экскурсий по обсерватории. Как только он кончал повседневную работу, он беж а л к дежурному астроному. Клайд терпеливо наблюдал и усваивал, как идет работа над выполнением проекта. Он приводил в восхищение сотрудников своей способностью запоминать факты и цифры. Библиотека была другим излюбленным местом Клайда. Он прорабатывал к а ж д у ю к н и г у , ж у р н а л и доклад, который мог найти. В своей комнате он читал до глубокой ночи. В конце марта новый 13-дюймовый фотографический телескоп был готов к работе. На длинной главной трубе был смонтирован искатель — меньший, 7-дюймовый телескоп для наведения инструмента на желаемую область неба. Клайд научился управлять этим маленьким телескопом и вести его за опорной звездой. Таким образом, во время наблюдений 13-дюймовый телескоп сохранял нужное направленйе. Клайд научился получать фотографии ночного неба. В начале апреля доктор Слайфер вызвал Клайда в кабинет. — М ы готовы приступить к поискам планеты Икс, — сказал о н . — Сегодня ночью вы можете начать фотографирование созвездия Близнецов, где, по словам Ловелла, будет открыта планета Икс. Идя к башне, Клайд трепетал от волнения. Но работы было так много, что он забыл свои тревоги. Ему нужно было открыть купол, проверить крест нитей в окуляре искателя, снять к р ы ш к и с объективов, навести телескоп, запустить часовой механизм и найти опорную звезду. И это было только началом его ночной работы. Пока камера фотографировала, он делал записи в журнале наблюдений. Затем он вынул пластинки, закрыл люк башни и отнес пластинки в темную комнату лабораторного корпуса, чтобы их проявить. Такова была работа Клайда семь ночей в неделю, когда видимость была хорошей. Днем он проводил долгие часы за исследованием фотографических пластинок. На каждой пластинке участок за участком была сфотографирована та область неба, где скрывалась планета Икс. В одну ночь Клайд фотографировал какой-либо участок и две или три ночи спустя получал вторую фотографию этой же площадки. Затем наступала самая тяжелая часть работы. На каждой пластинке было в среднем 160 ООО изображений звезд. Клайд искал среди этого множества звезд изображение, которое движется. Для этого он использовал блинк-микроскоп — прибор для сравнения двух пластинок. Глянув на первую пластинку в окуляр, он нажимал рычаг и перебрасывал маленькое зеркальце. П р и этом в поле зрения вводился тот же самый участок неба на второй пластинке. «Мигая» таким образом, Клайд следил за каждой точкой, прыгающей взад и вперед. Он знал, что это и есть объект, меняющий свое положение по отношению к неподвижным звездам в течение двух или трех суток, протекших между первой и второй экспозициями. Чтобы получить представление об этом «мигании», наведите указательный палец на ручку двери. Закройте левый глаз и смотрите правым глазом на кончик пальца. Теперь закройте правый глаз и откройте левый. Таким образом быстро открывайте и закрывайте глаза несколько раз. Вам покажется, что кончик пальца перескакивает с одного места на другое в сторону дверной р у ч к и или от нее. Следя за подобным перепрыгиванием слабенькой точки, Клайд Томбо надеялся найти планету Икс. 10 «ВОТ ОНА!» Томбо любил свою работу и со всей энергией погрузился в поиски планеты. Он знал, что поиски нужно сосредоточить на предельно слабых звездах из тех, которые получались на фотографии. Для этого он экспонировал каждую пластинку примерно около часа. Такая экспозиция давала изображение звезд вплоть до 17-й величины. Затем Томбо исследовал каждое подозрительное изображение, которое находил на пластинках. И чтобы убедиться, что ничто не ускользнуло от его пристального взгляда, он разработал новую методику поисков. • Вместо двух он получал три пластинки каждого звездного поля, которое он фотографировал. Если он находил точку, которая прыгала на паре сравниваемых пластинок, он убирал одну из них и ставил под объектив блинк-микроскопа третью пластинку. Теперь, если прыгающая точка — только дефект на пластинке, которую он убрал, она не появится при сравнении той пары пластинок, которая сейчас находится у него в приборе. Таким образом ему удавалось сразу обнаруживать ложное изображение. На пластинках Клайд находил много движущихся астероидов, но он легко узнавал их по быстрому движению через звездное поле. Он знал, что планета Икс будет менять свое положение гораздо медленнее, чем астероид. Несколько недель спустя Клайд понял, что исследование с блинк-микроскопом — медленная и трудная работа. Две пластинки нужно было поместить так, чтобы они полностью совпадали. Его новая система контроля с помощью третьей пластинки предъявляла еще более высокие требования к точности работы и отнимала у него лишних два или три часа в день. В среднем он работал от 12 до 14 часов в сутки. Когда позволяла погода, он каждую ночь фотографировал небо. Днем он сравнивал пластинки по крайней мере в течение шести-семи часов. За один раз он мог исследовать лишь около пяти квадратных сантиметров. У него уходило три дня на изучение одной пары пластинок даже в областях неба с малой звездной плотностью, а там, где плотность была велика, на эту работу уходило до месяца. Клайд был так занят поисками, что у него было мало свободного времени. Иногда он отправлялся во Флагстафф, чтобы посмотреть кинофильм. Вечера бывали свободными лишь тогда, когда облака или я р к и й свет полной Л у н ы скрывали звезды. Он тосковал по дому и семье. Но доктору Слайферу и доктору Лэмпланду обычно удавалось рассеять его грустное настроение. Иногда по воскресеньям Клайд ездил по окрестностям с приезжим астрономом и его семьей. Они осматривали пустыню Пейнтед, метеоритный кратер, Большой Каньон, озеро Мэри, конусы вулканического пепла и другие достопримечательности. Были также и другие приключения. Однажды весенней ночью он работал в своей башне: вдруг прямо у башни раздалось сердитое рычание дикого животного. Томбо в ужасе подумал, что это, вероятно, голодная пума. Он слышал, как зверь подходит все ближе и ближе, и ждал, что в любой момент он прыгнет в открытый люк башни. Но через некоторое время рычание прекратилось. Не будучи уверенным, что зверь не скрывается где-нибудь поблизости, Томбо прождал до рассвета и лишь тогда рискнул пробежать 200 метров, отделявших его от дома. После этого он всегда осматривал сосны, освещая их своим фонариком, прежде чем идти мимо них в башню или обратно. Однажды вечером другой астроном обсерватории потянулся погладить животное, которое он принял за заблудившуюся собаку, и пошел дальше. Н а другое утро на этом месте были найдены следы огромной пумы. Весна и лето 1929 года быстро промелькнули для Томбо. Он исследовал уже миллион звездных изображений, а упрямая планета Икс все еще не желала показываться. Некоторые из астрономов, посетивших обсерваторию тем летом, смеялись над его поисками. — Все это напрасная потеря времени и труда, — говорили они. — Посмотрите, сколько безуспешной работы уже проделано за несколько лет. Никто никогда не найдет планету за Нептуном. Но Томбо и сотрудников Ловелла было не так легко обескуражить. Поиски продолжались и зимой. Неуютно зимой одинокому наблюдателю в башне. Об отапливании башни изнутри не может быть и речи, потому что тепло вызывает воздушные потоки, которые портят изображение. Поэтому Томбо кутался в шерстяное белье, свитеры, овчинный тулуп, унты и вязаную ш а п к у . Сидя у окуляра искателя, он укрывался больш и м шерстяным одеялом. Но даже тогда он коченел от холода к концу ночи. Зима тянулась долго, и Томбо, работавшему к а ж д у ю ночь в холодной башне на высоте двух с половиной тысяч метров, казалось, что она никогда не кончится. По мере того как Томбо, изучая участки звездного неба, приближался к Млечному П у т и , исследование пластинок занимало все больше и больше времени. Эта область так плотно забита звездами, что иногда на одной пластинке находилось до 400 ООО звезд. Изучать такие пластинки было мучительно трудно и утомительно. Томбо очень скоро отстал от своего плана. Иногда он почти поддавался отчаянию. Неужели все его усилия окажутся тщетными? Найдет ли он когданибудь планету Икс? И л и эти поиски — лишь бесполезная трата времени? Нет, этого не может быть. Томбо не бросал свою работу. Он считал поиски важным делом. Он воображал себя охотником, выслеживающим крупную астрономическую дичь. Его оружием был один из самых мощных в мире фотографических телескопов. Он хорошо подходил для охоты, и Томбо был уверен, что он разработал почти безупречную методику наблюдений. «Если кто-нибудь когда-либо и имел возможность найти новую планету, то это я сейчас»,— думал он. Ночью 21, 23 и 29 января 1930 года Томбо сделал три фотографии восточной части Близнецов. Звезды на этой пластинке были не так тесно расположены. Пластинка 21 января была не очень четкой, поэтому Томбо отложил ее в сторону и начал сравнивать две другие пластинки. Клайд исследует пластинки в блинк-микроскоп. К середине февраля он исследовал около четверти этой пары. 18 февраля он начал сравнивать изображения вблизи звезды Дельта Близнецов. Вдруг одна из точек запрыгала взад и вперед на звездном фоне. У Томбо, казалось, сердце подскочило в груди. Сдвиг точки был очень маленьким; это указывало, что объект находится гораздо дальше, чем пояс астероидов. Томбо измерил сдвиг. Он составил всего 3 7г миллиметра. Сдвиг был слишком мал для астероида. Он был так мал, что объект должен был находиться за Нептуном. — Вот она! — закричал он. — Это должна быть планета Икс! Дрожа от волнения, Томбо стал проверять свои наблюдения. На 13-дюймовом телескопе была укреплена 5-дюймовая камера, на которой было сфотографировано то же самое поле. Молодой охотник за планетами посмотрел на фотографии, которые были сделаны с этой меньшей камерой в ночи 23 и 29 января. На этих снимках планету Икс было еле видно, но она была там! Томбо сделал еще одну проверку, взяв свою запасную третью пластинку, полученную на 13-дюймовой камере 21 января. Он тщательно исследовал в лупу эту довольно нечеткую пластинку. Планета Икс была там, и точно в том положении, в каком она должна была находиться 21 января! Томбо бросился через вестибюль в кабинет доктора Лэмпланда. — В чем дело? — спросил астроном. — Случилось что-нибудь? — По-моему, я что-то нашел. Зайдите посмоуреть! Доктор Лэмпланд поспешил к блинк-микроскопу. Томбо помчался по коридору за доктором Слайфером. В течение часа Лэмпланд и Слайфер сравнивали пластинки и проверяли результаты так же, как это делал Томбо. Его сердце отчаянно билось, когда он следил за ними. Наконец доктор Слайфер заговорил: — Возможно, это планета Икс, но в этом нельзя быть уверенным, пока мы не проследим за ее движением в течение нескольких недель. Он хотел посмотреть, будет ли светило двигаться в постоянном направлении, как положено планете. Томбо бросился к окну посмотреть на небо. Было облачно, и нечего было надеяться сфотографировать планету Икс в эту ночь. Томбо был так взволнован и возбужден, что не мог ни есть, ни думать, ни работать. Чтобы убить время, он отправился в тот вечер в кино посмотреть на новую кинозвезду. На следующий вечер погода прояснилась. Томбо опять сфотографировал окрестности звезды Дельта Близнецов. Он проявил пластинку и оставил ее сушиться, чтобы утром следующего дня можно было ее просмотреть. Когда утром он пришел к блинк-микроскопу, доктор Слайфер, его брат Эрл К. Слайфер и доктор Лэмпланд были уже там. Все они собрались вокруг микроскопа, чтобы посмотреть новую пластинку. Как Клайд открыл Плутон. Эти две пластинки были получены 23 января (слева) и 29 января 1930 года (справа). Положение планеты отмечено стрелками; видно, как она сместилась за эти дни. Найдут ли они, что планета Икс движется с нужной скоростью и что это действительно планета? Ответ последовал сразу. — Она в точности там, где должна быть, — признали астрономы. — По сравнению с 29 января она сдвинулась на сантиметр к западу. Нужно было сделать еще одну проверку. У планеты должен быть круглый диск, если посмотреть на нее в телескоп с большим увеличением. Поэтому астрономы пошли к 24-дюймовому телескопу — самому большому в Ловелловской обсерватории. Но, к их разочарованию, планета Икс выглядела, как слабенькая звездочка. Томбо записал в своей тетради: «Все сотрудники посмотрели на нее. Это ничем не примечательный, слабый звездоподобный объект, который заметно сместился по сравнению с предыдущей ночью. Но диска нельзя разглядеть даже при самых лучших условиях видимости». Какое разочарование! Неужели светлое пятнышко, которое нашел Томбо, не было планетой? На помощь пришел доктор Эрл Слайфер. — У планеты Икс не видно диска, потому что она светит очень слабо, — сказал он и затем доказал это на опыте. На отдаленном холме, который был виден из обсерватории, он поставил ящик, слабо освещенный изнутри. В стенке ящика он вырезал несколько круглых отверстий. Когда на этот ящик посмотрели в 24-дюймовый телескоп, каждое отверстие было видно как яркая точка и совсем не казалось круглым. Так что нельзя было ожидать увидеть круглый диск у слабо светящейся планеты Икс. В течение нескольких следующих недель астрономы следили за планетой Икс в большие телескопы. Оказалось, что она сохраняет постоянное направление и движется, как планета. Ночь за ночью она перемещалась по небу в точности так, как ей полагалось. Теперь можно было сообщить эту новость всему миру. 13 марта 1930 года, в 75-летнюю годовщину со дня рождения Персиваля Ловелла, обсерватория объявила об открытии планеты Икс. Совпадение дат этим не ограничивается. Уран, седьмая планета, была также открыта Вильямом Гершелем 13 марта 1781 года и также находилась в созвездии Близнецов. ПЛУТОН Новость об открытии Плутона облетела по радио весь мир. Астрономы многих стран направили телескопы на созвездие Близнецов и тоже увидели планету. В Ловелловскую обсерваторию потекли поздравительные письма и телеграммы. Многие предлагали имя для новой планеты. Некоторые считали, что ее следует назвать «Ловелл». Но в конце концов Ловелловская обсерватория остановилась на имени Плутон, предложенном 11-летней дочкой оксфордского профессора астрономии. Это имя было самым подходящим. Его первые две буквы совпадают с инициалами Персиваля Ловелла. И Плутон действительно принадлежал к семье планет. По греческой мифологии Плутон был сыном бога Сатурна и внуком Урана и Геи (Земли). Нептун и Юпитер были его братьями, а Меркурий, Венера и Марс—племянниками. В довершение всего Плутон был правителем темного подземного царства, и вполне уместно было присвоить его имя планете из царства тьмы на периферии солнечной системы. Открытие Плутона принесло всемирную известность не только Ловелловской обсерватории, но и Клайду Томбо. В январе 1931 года он получил медаль Джексона — Гвилта и 25 фунтов стерлингов от английского Королевского астрономического общества — одну из самых высоких наград в астрономии. Присуждая награду, Президент общества так отозвался о заслуге Томбо: «Это открытие почти удвоило площадь известной планетной системы . . . Нас поражает та тщательность и то внимание, с которыми Клайд Томбо должен был исследовать полученные им пластинки. На них были. . . тысячи объектов такой же яркости, как Плутон, так как эта область примыкает к Млечному Пути... Клайд Томбо у 13-дюймового телескопа. Греко-римские боги, в честь Символично и то, что на медали изображен Вильям Гершель, который был первым человеком со времен древности, добавившим новое название к списку известн ы х планет». Вскоре после этого Томбо удостоился другой больш о й почести — сбылась его долгожданная мечта. Он пол у ч и л наконец возможность поступить в колледж. Канзасский университет присудил ему первую стипендию имени Эдвина Эмори Слосеона, и он поступил в университет в конце 1932 года. Томбо о к о н ч и л его со степенью бакалавра в 1936 году и затем п о л у ч и л степень магистра астрономии в 1939 году, после чего снова стал сотрудником Ловелловской обсерватории. Спустя годы после о т к р ы т и я П л у т о н а в 1930 году астрономы узнали много нового о девятой планете. П л у т о н движется по орбите вокруг Солнца со скоростью 4,5 километра в секунду (это мало по сравнению со скоростью Земли — 29 километров в секунду). В среднем он примерно на 1400 миллионов километров дальше от Солнца, чем Нептун. Но в период с 1969 по 2009 год орбита П л у т о н а окажется внутри орбиты Нептуна, и тогда он станет нашей восьмой планетой и будет приблизительно на 25 миллионов километров ближе к Солнцу, чем Нептун. После 2009 года вплоть до 2217 года П л у т о н снова будет двигаться вне орбиты Нептуна. Самая далекая точка орбиты П л у т о н а находится на расстоянии 7,2 миллиарда километров от Солнца, самая которых названы планеты. близкая — на расстоянии 4,4 миллиарда. Он будет находиться в этой точке, которая называется перигелий ( б л и ж а й ш а я к Солнцу), в 1989 году. Плутон, который в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, обращается вокруг Солнца за 248 лет. День на Плутоне соответствует почти неделе на Земле: планета делает один п о л н ы й оборот вокруг своей оси за шесть дней и девять часов. П л у т о н — холодный, темный п у с т ы н н ы й мир, пок р ы т ы й застывшим «океаном» ядовитого газа — метана. Его температура опускается до 200 градусов н и ж е н у л я ! Если бы м ы находились на Плутоне, далекое Солнце казалось бы лишь я р к о й звездой; на среднем расстоянии П л у т о н а солнечный свет в 1600 раз слабее, чем на Земле. П о сравнению с д р у г и м и внешними планетами Плутон мал. За исключением Плутона, все планеты начин а я от Юпитера и дальше — г и г а н т ы . Но П л у т о н , вероятно, имеет в диаметре всего 7000 километров, т. е. он примерно такого же размера, к а к и Марс. Это смущает астрономов. К а к может т а к а я маленькая планета создавать достаточно сильное притяжение, чтобы заметно сдвинуть с п у т и большой Нептун? И почему он так мал по сравнению с д р у г и м и внешними планетами? Некоторые астрономы считают, что П л у т о н не так мал, к а к кажется. Они полагают, что слабый солнечн ы й свет отражается только небольшой частью его поверхности, так ж е к а к слабый свет свечи, попадая на ш а р и к в темной комнате, дает только блик на его Нептун и два его спутника. На большой фотографии видны Тритон (под самой планетой) и Нереида (указана стрелкой). На малых фотографиях справа видны Нептун и Тритон. Орбита Плутона вокруг Солнца. поверхности. Поэтому он кажется меньше, чем на самом деле. Другие астрономы говорят, что Плутон—и на самом деле маленькая планета, и он потому намного меньше других внешних планет, что когда-то был спутником Нептуна. Известно, что у Нептуна два спутника: Тритон и Нереида. Предположим, что ранее Плутон был третьим спутником. Какое-то событие, например прохождение звезды близко от солнечной системы, могло сместить спутники Нептуна с их орбит вокруг планеты. Впоследствии Нептун мог снова захватить Тритон и Нереиду, но навсегда потерял Плутон. Плутон, его сбежавший спутник, стал двигаться по орбите вокруг Солнца. Так он стал планетой. Два или три непонятных обстоятельства, касающиеся Плутона, говорят в пользу этой идеи. Во-первых, Плутон вращается вокруг оси гораздо медленнее, чем большинство других планет: его сутки в шесть с половиной раз длиннее земных. Как полагает астроном Чикагского университета Джерард Койпер, это может означать, что Плутон как спутник Нептуна делал оборот вокруг планеты за шесть с половиной суток. Из-за приливного трения это движение могло стать скоростью его вращения вокруг оси. Во -вторых, орбита Плутона отличается от орбит всех других планет. Вместо того чтобы двигаться вокруг Солнца вблизи плоскости эклиптики, в которой лежат орбиты других планет, Плутон следует по гораздо более наклонному пути; его орбита наклонена к плоскости эклиптики под углом 17 градусов. Это также может служить свидетельством того, что какое-то событие сместило его с первоначальной орбиты. Так или иначе, каким бы ни было объяснение странностей Плутона, нет сомнения, что это — настоящая планета. Тогда, естественно, возникает вопрос: существуют ли планеты за Плутоном? 12 ЗА ПЛУТОНОМ Не успели открыть Плутон, как астрономы спросили: «А существует ли десятая планета?» Ловелловская обсерватория, не теряя времени, взялась за исследование этой задачи. Поиски возглавил Клайд Томбо. С начала 30-х до начала 40-х годов Томбо исследовал новые фотографии неба. Он провел у блинк-микроскопа 7000 часов и исследовал 90 миллионов звездных изображений. Он нашел новую комету, сотни новых астероидов, 1807 переменных звезд и 29 548 галактик. Но ни одной планеты. В июле 1943 года Томбо окончательно решил, что не имеет смысла больше искать. Он исследовал большую часть неба, просматривая объекты вплоть до 16-й и 17-й величин. И он сообщил: «По-видимому, можно с уверенностью заключить из обзоров Ловелловской обсерватории, что за пределами Сатурна не существует неизвестной планеты, которая была бы ярче 16 72 звездной величины в момент поисков». Большинство астрономов признает, что если десятая планета существует, она, вероятно, гораздо слабее, чем Плутон. Было бы фантастически трудной работой обнаружить такой слабый объект. Это потребовало бы гораздо более мощного телескопа, а чем мощнее телескоп, тем меньше его поле зрения. Это значит, что с его помощью можно фотографировать на одну пластинку лишь крохотный кусочек неба. Чтобы сфотографировать весь пояс зодиака 100-дюймовым телескопом, потребовалось бы 100 лет непрерывной работы в каждую ясную безлунную ночь. И все же никто не может сказать, что открытия планет в солнечной системе подошли к концу. При помощи новых инструментов и методов (таких, как радиоКлайд Томбо. астрономические методы, вычислительные машины и межпланетные станции), возможно, удастся обнаружить новые планеты Икс. Из космических обсерваторий, расположенных за пределами земной атмосферы, человек сможет гораздо лучше разглядеть далекие окраины солнечной системы. Стоя на плечах велйких ученых прошлых веков, упорные и талантливые астрономы будущего наверняка откроют многие новые миры. Может быть, вы в своей ж и з н и еще увидите фотографию планеты номер 10 и примете участие в спорах о том, как ее назвать. В 1930 г. были раздвинуты границы солнечной системы: молодой американский астроном К л а й д Т о м б о открыл новую, девятую планету солнечной системы — П л у т о н . Об истории открытия этой планеты, явившегося результатом долгих и настойчивых поисков, научного предвидения и счастливой случайности, рассказывается в этой небольшой книге. ИЗДАТЕЛЬСТВО мМ И Р'