Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Время, хранимое как драгоценность

Крушение парадоксов

Плеяда великих медиков

Ум хорошо...

Часы. От гномона до атомных часов

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 36. Детективно-астрономо-филателистический сюжет

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Филателисты высоко ценят марку, имеющую какую-либо особенность. Например, надпечатку (поправку, внесенную уже после изготовления марки, но до ее поступления в обращение). Перед вами – одна из марок с надпечаткой (рис. 35). Ее официальное название «На Луне». Однако после точки видна буква В – начало какого-то дополнения к названию, запечатанного так, чтобы надпечатку можно было принять за теневую деталь на Луне*.

* Автор благодарит доцента Г.И. Никитина, подсказавшего идею задачи и презентовавшего марку для нашей книги.

Рис. 35

С помощью любимого орудия Шерлока Холмса – лупы – на просвет можно прочесть (на оригинале, конечно, но не в книге) запечатанную фразу: «Восходит Земля» (призываю в свидетели редактора!). Итак, полная надпись: «На Луне. Восходит Земля». И действительно, из-за лунного горизонта выглядывает половина земного шара, и космонавты приветственно машут своей далекой Матери-Земле. Спрашивается: чем руководствовался тот, кто вычеркнул слова «Восходит Земля», и как поступили бы вы на его месте?

Б.

Очевидно, вычеркивавший нашел слова «Восходит Земля» ошибочными. В самом деле, кто сейчас не знает что Луна повернута к нам всегда одной стороной, а обратную сторону удалось впервые увидеть только в 1959 г. – на снимках, переданных на Землю станцией «Луна-3». А если так, то Земля в небе Луны неподвижна и, следовательно, не может восходить и заходить. Видимо вычеркивавший знал это слишком твердо, принимал за абсолютную истину, в то время как это всего лишь первое приближение к ней.

Второе, более точное приближение (тоже, однако, не претендующее на абсолютную истину) вы уже встречали в задаче «Радиолуч с Луны ищет Землю».

В.

Для очистки совести отметим, что у одного из наших с вами учителей, Я.И. Перельмана, восход и заход Земли на Луне качественно обсуждался еще в 20-е годы в книге «Занимательная астрономия». Нам остается лишь добавить подробности и подкрепить их цифрами.

Как мы видели в задаче «Радиолуч с Луны ищет Землю», благодаря либрациям Земля относительно горизонта Луны описывает довольно сложную траекторию (рис. 35) в прямоугольнике со сторонами 15°48' (запад – восток) и 13°20' (север–юг). Если лунная экспедиция высадилась не в центре лунного диска, а на краю, то фигура рис. 35 опустится к горизонту, и космонавты смогут наблюдать восход Земли. Высадка в районе полюса позволяет наблюдать верхнюю (или нижнюю) половину прямоугольника, вблизи экватора – левую (или правую).

Рис. 36

На рис. 36 показано загадочное и грандиозное сооружение инопланетян... Виноват, увлекся! Показано поведение Земли относительно лунного горизонта, если наблюдатель находится недалеко от края диска в средних широтах (поэтому прямоугольник рис. 35 здесь повернут на угол, равный широте места высадки). Земля показана шариком, время зарисовки – спустя сутки после восхода. Угловые размеры Земли при наблюдении с Луны – порядка 2°. Сейчас она восходит почти вертикально, поднимется примерно на 12° и затем зайдет в точке горизонта, находящейся на 6...7° правее точки восхода.

В другие месяцы кажущаяся траектория восхода – захода будет иной.

На рис. 36 показаны отрывки траекторий, соответствующие не соседним месяцам, а несколько разнесенным (иначе пришлось бы рисовать траектории гуще). На экваторе от одного восхода Земли до другого проходит аномалистический месяц, т.е. примерно 27 земных суток и 13 часов (см. задачу «Радиолуч с Луны ищет Землю»), на полюсе – драконический месяц (на 8 часов короче). Таким образом, восход Земли и ее заход – довольно медленные явления. Если «большая ось» эллипсовидной траектории составляет около 15...20° и весь «эллипс» Земля проходит за 27 суток, то собственный угловой диаметр (2°) она проходит примерно за двое суток (здесь неравномерность кажущегося движения по «эллипсу» учтена на глазок). Такой и будет длительность вертикального восхода (или захода). У наклонного она будет еще больше.

Разумеется, чем дальше экспедиция углубляется на «невидимую» сторону Луны (удаляется от картины рис. 36), тем глубже под горизонт опускается вся картина, и где-то наступит ситуация, в которой восход Земли невозможен. И наоборот, двигаясь к картине, т.е. от края «диска» к центру видимой с Земли стороны, космонавты будут видеть всю картину движения Земли поднимающейся над горизонтом, и где-то наступит ситуация, в которой Земля вообще перестанет заходить. Промежуточная зона поверхности Луны, в которой Земля восходит и заходит, представляет собой огромное «кольцо» неправильной формы. Ширина «кольца» на экваторе порядка 16°, на полюсах – около 13 (по дуге большого круга), а в средних широтах доходит до 20° (диагональ прямоугольника рис. 35).

Если представить, что любая точка прилунения равновероятна, то шансы увидеть восходы – заходы Земли определяются отношением поверхности «кольца» к поверхности всей Луны. Прямые вычисления поверхности «кольца» очень громоздки, но мы можем вычислить ее косвенно, через другие данные, взятые из учебника астрономии.

Благодаря либрациям с Земли удается наблюдать около 60% поверхности Луны. Следовательно, Землю с Луны увидеть нельзя лишь на 40% лунной поверхности. Там нет восходов – заходов потому, что Земля никогда не присутствует в небе. Аналогично, на 40% поверхности Луны (середина видимой стороны) нет восходов – заходов потому, что там Земля никогда не уходит с неба. Остальные 20% поверхности Луны и есть площадь того «кольца», где наблюдаются восходы и заходы.

Жаль, конечно, что авторам марки не удалось отстоять слова «Восходит Земля». От этого пострадал смысл изображения, пропала романтика. Словами «На Луне» сегодня нас уже не прошибешь! А слова «Восходит Земля» для человека, находящегося на Луне (хотя бы мысленно), означают очень многое.

 

• Задача 37. Кэйворит

Оглавление


Дата публикации:

9 августа 2003 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика