Диссертация (1145317), страница 27
Текст из файла (страница 27)
одна группа пятен 9–22 июня 1642 г. В работе [56] авторы приводят перевод [353, cc. 242–243], где Рейта пишет, что появление солнечных звезд/планет (т.е. пятен) приводит к ослаблению солнечногосвета, а регулярные наблюдения в течение многих лет показывают, чтопочти всегда сильные изменения погоды (ветер, дождь, похолодание)происходят, когда солнечные планеты загораживают Солнце.– предложили исключить из рассмотрения искусственные данные 1638–1639 гг. для наблюдателя Вильяма Крабтри. Как пишут сами Хойт иШаттен в библиографии к базе данных числа групп солнечных пятен,170Число пятенХойт и Шаттен (1998)Усоскин с соавт.
(2003)Вакеро с соавт. (2011)Время (год)Рисунок 5.2 — Среднегодовые значения числа солнечных пятен. Rg по даннымработы [22] показан пунктирной линией, взвешенные значения числа пятен поданным работы [24] — серой линией, взвешенные значения числа пятен по данным работы [86] — черной линией.
Рисунок взят из работы [86].согласно письму Крабтри 1640-го г. Джону Фламстиду в 1638 и 1639 гг.среднее ежедневное число групп пятен было 4–5. Поэтому для наблюдателя Вильяма Крабтри таблица ежедневных значений числа групппятен в 1638–1639-м гг. была заполнена гринвичскими данными, длякоторых среднее ежедневное число групп пятен равно 4–5.На рисунке 5.2 показан результат коррекции.
Пунктирной линией изображена кривая индекса Rg по данным работы [22], серым цветом показанывзвешенные значения числа пятен по данным работы [24], черным цветом —по данным работы [86]. Было выдвинуто предположение [86], что амплитудасолнечного цикла в преддверии ММ была в три раза меньшей, по сравнениюс оригинальным индексом Rg , и, следовательно, вступление Солнца в грандминимум было плавным и началось на два цикла раньше, чем его официальное начало в 1645-м г. Позднее, с использованием данных о полярных сиянияхв Венгрии [354], результатов реконструкции солнечной активности по даннымизотопа углерода 14C и результатов моделирования археомагнитного поля [355],было предложено [356] период 1645–1700 гг. называть центральной частью (ядром) глубокого минимума Маундера, а 1618–1723 гг.
— расширенным ММ.171С другой стороны, Мак-Кракен с соавторами [357] утверждают, что данные о солнечных протонных событиях указывают на окончание ММ около 1700,а не 1715 г. Сильверман [358] пишет, что Легран с соавторами предполагали,что длина ММ была вдвое короче, с 1670 по 1703-й г. Такой вывод был сделанна основе анализа полярных сияний, число которых было понижено с 1671 по1700-й г.
(28 сияний с 1680 по 1689-й г., 8 сияний с 1690 по 1700-й г.), а с 1645 по1670-й г. сияний было лишь немного меньше, чем в период 1582–1648-й гг. Поданным же работы [339] в течение ММ было два периода низкой авроральнойактивности 1645–1669 и 1689–1715 гг. Сам Эдди [235], также как и Маундер соссылкой на Агнес Клерк, пишет о дефиците полярных сияний в течение ММ.С другой стороны, Шредер [359; 360] утверждает, что почти каждый год до и втечение ММ в средней Европе регистрировались полярные сияния. Помимо непрекращавшихся авроральной и геомагнитной активности Шредер [344] такжеотстаивал существование непрерывного 11-летнего цикла солнечной активностив течение ММ.
Такие рассогласования, вероятно, есть следствие использованияразных баз данных о полярных сияниях.Большая дискуссия развернулась также о связи солнечной активности ивариаций климата в течение ММ. Например, согласно [351;361] гипотеза о том,что ММ был особенно холодным периодом и выделялся в ходе истории климатане подтверждается, и согласно [362;363], наоборот.
В работе [364] утверждается,что существует лишь локальное территориальное и сезонное влияние солнечной активности на европейские зимы, глобального же воздействия солнечнойактивности на погоду Земли в целом не существует.Новый всплеск интереса к минимуму Маундера связан с тем, что текущий 24-й цикл оказался самым слабым за последние 100 лет [29; 88; 365–368],а, следовательно, вопросы о реальности вырождения солнечного цикла и почтиполного прекращения пятнообразования в одном из полушарий снова становятся актуальными.1725.2Исторический контекстПервые упоминания инструментов, напоминающих по своему устройствутелескоп, относятся к 1570-м гг.
Однако историки расходятся во мнениях считать ли эти описания фактом изобретения телескопа, поскольку доподлиннонеизвестно были ли эти инструменты действительно сконструированы. Вероятно, изобретение телескопа нельзя приписать одному человеку, поскольку многиеизобретатели в начале 1600-х гг.
уже изготавливали их [369]. Одна из первыхпопыток продать телескоп относится к 30 сентября 1608 г., когда голландскийшлифовальщик линз Ганс Липперсгей представил свой инструмент правителюНидерландов Морису Нассау. К концу 1600-х гг. телескопы были уже хорошоизвестны в Германии, Франции, Италии, так в апреле 1609-го г. телескоп можнобыло приобрести в магазине во Франции.
26 июня 1609 г. английский астрономТомас Хэрриот сделал зарисовку поверхности Луны с использованием телескопа или цилиндра, как он его называл.В мае или июне 1609-го г. инструмент попадает в руки профессора математики в Падуе (Италия) Галилео Галилея, заслуга которого главным образом состоит в первом математическом описании принципа работы телескопа(perspicillum), а именно того как кратность увеличения зависит от отношенияфокусных расстояний объектива и окуляра [369]. К концу августа 1609-го г. Галилей сконструировал телескоп с восьмикратным увеличением, в ноябре — сдвадцатикратным увеличением, еще позднее тридцатикратным.
Заметим, чтоинструмент Липперсгея давал лишь трехкратное увеличение [370]. Благодаря работам Галилея телескопы получили широкое распространение и наряду скамерой-обскура стали повсеместно использоваться в астрономических наблюдениях уже в XVII веке [371]. Открытие принципа работы телескопа позволилоначать массовое производство этих инструментов.XVII столетие с уверенностью можно назвать эрой становления физикии математики, которая известна сегодня как эпоха научной революции.
Однако во времена Иоганна Кеплера, Роберта Гука и Исаака Ньютона астрофизикаеще не существовала, и астрономия, по сути, сводилась к астрометрии. Научная картина мира, основанная на геоцентрической космологии Аристотеля и173(a)( )( )Рисунок 5.3 — а) Зарисовка диска Солнца из письма Шайнера [373]. б) Вращение планеты Бурбонов вокруг Солнца.
Рисунок взят из работы [374]. в) Вращение солнечного пятна вокруг Солнца. Рисунок взят из работы Вольфа [9].математической системе эпициклов Птолемея, была общепринятой доктринойв течение более чем десяти веков.Считалось, что пятна, видимые на диске Солнца, есть не что иное какпрохождение небесных тел (звезд, планет, метеоров) [363].
Идея о том, что пятна (maculae) принадлежат самому Солнцу, ставила под сомнение постулат онеизменности, чистоте и совершенстве надлунного мира, который, в свою очередь, являлся одним из важнейших среди канонов Аристотеля [372]. Изменениеобщепринятой картины мира происходило постепенно в течение всего XVII ивплоть до второй половины XVIII века.Когда немецкий астроном, член ордена иезуитов Кристоф Шайнер предложил посмотреть на солнечные пятна, видимые в телескоп, архиепископу ордена Теодору Бузеусу, ему ответили, что “следует лучше смотреть и найти болееподходящую пару стекол: “Я читал моего Аристотеля от начала до конца многораз, и я могу ручаться вам, что я нигде не нашел там чего-нибудь подобного тому, о чем вы упоминаете.
Идите, мой сын, успокойтесь, и будьте уверены — то,что вы принимаете за пятна на Солнце, суть ошибки ваших стекол или вашихглаз.” [363; 372]. Безусловно, что апеллирование к такому научному авторитетукак Аристотель являлось серьезным аргументом в то время.Почти сразу после того как астрономы убедились, что солнечные пятна неявляются инструментальным артефактом, разгорелась дискуссия относительноих природы, принадлежат ли они Солнцу или являются внешними небеснымиобъектами.
Оппоненты не обнаружили параллакса у пятен [375–377] и пришлик выводу, что таковые находятся не в атмосфере Земли. В 1607-ом г. ИоганнКеплер пронаблюдал солнечное пятно и ошибочно принял его за транзит Меркурия [378]. Позднее он понял свою ошибку [379]. Шайнер [373] сравнил зари-174совку “Меркурия Кеплера” со своей зарисовкой солнечного пятна (рис. 5.3 а).Заметим, что оба пятна довольно большие, но в обоих случаях нет хвостовых пятен, что указывает на отсутствие интереса у астрономов того времени кнечетким объектам.В письмах аугсбургскому патрицию и бургомистру Марку Вельзеру Шайнер излагает следующие рассуждения: если предположить, что пятна находятсяна Солнце, то из их видимого движения следует заключить, что вращается само Солнце, а следовательно стоит ожидать появления тех же пятен спустя приблизительно 15 дней.
Поскольку повторного появления пятен не наблюдается,следовательно Солнце не вращается, а пятна являются небольшими звездами(stellae), путь которых пролегает недалеко от Солнца [372], подобно спутникам(лунам) Юпитера [375].Галилей [376], будучи оппонентом Шайнера, писал, что солнечные пятнамогут быть сделаны из тысяч неизвестных нам вещей, но более всего они похожи на облака на Земле, пар, испарения, туман или дым, которые производитсамо Солнце, либо они притянуты Солнцем со всех сторон [372]. В письмахМарку Вельзеру Галилей приводит несколько аргументов против тех, что быливыдвинуты Шайнером.
Галилей указывает на то, что пятна слишком изменчивы по форме, иногда появляются не из-за лимба, а в середине солнечного диска, а, следовательно, не могут быть звездами или планетами. В итоге Шайнерсогласился с доводами Галилея и впоследствии также придерживался мненияо том, что солнечные пятна не являются небесными телами [380; 381], однакопродолжал отстаивать идею о неподвижности Солнца и в 1651-м г. опубликовал книгу [381] “Prodromus pro Sole mobili, et Terra stabili contra academicumflorentinum Galilaeum a Galilaeis” (Очерк о том, что Солнце двигается, а Землянеподвижна, против утверждений флорентийского ученого Галилео Галилея).Также у Галилея был и другой авторитетный оппонент. Французский астроном и священнослужитель Жан Тард критиковал Галилея за то, что тот делает скорые выводы основываясь лишь на нескольких месяцах наблюдений [374].Тард опубликовал книгу “Звезды Бурбонов” [377] (“Borbonia sidera” на латинском языке была опубликована в 1620-м г., “Les astres de Borbon” на французском в 1622-м г.), в которой полностью опроверг доводы Галилея.