Юный техник 1967-02, страница 19

Но скорость планет непостоянна: приближаясь к Солнцу, они убыстряют свой бег, а удаляясь, замедляют. Кропотливые расчеты помогли Кеплеру выявить интересную закономерность. Оказалось, что если соединить планету с Солнцем прямой линией, то эта прямая отмеряет, двигаясь вместе с планетой, секторы равной площади за равные промежутки времени. Поэтому второй закон Кеплера звучит так: «Секториальная скорость планет постоянна».

Но его интересовал вопрос, как связаны между собой движения отдельных планет. И он снова делает крупное открытие. Ясно, что удаленные планеты тратят на полный оборот вокруг Солнца больше времени, чем близкие. На сколько больше? И Кеплер дает ответ: «Квадраты времен обращения каких-либо двух планет относятся друг к другу, как кубы средних расстояний этих планет от Солнца».

После этого стало ясно, как движутся планеты. Но что их движет? Кеплер, так же как и Коперник и Леонардо да Винчи, предполагал, что тела притягиваются друг к другу, что между Землей и Луной, к примеру, действуют те же силы, что между Землей и камнем, который на нее падает. Но одних догадок было мало. Только в следующем веке, после трудов Галилея, Борелли, Гука, другой гений науки, Исаак Ньютон, четко сформулировал «закон всемирного тяготения». По этому закону «сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояний между ними».

Значит, планеты — это «камни», которые падают на Солнце, но никак не могут упасть, так как траектории их «падения» эллипсы. Планета как бы каждый раз промахивается мимо Солнца. Все дело в величине и направлении скорости (если она мала, то тело упадет на Солнце в прямом смысле этого слова).

Но ведь планеты не только притягиваются Солнцем, но и притягивают друг друга. От этого их траектории несколько изменяются,

как говорят астрономы, возмущаются, и все движение описывается не так просто, как это делал Кеплер. В этом направлении много поработали великие математики XVIII и XIX веков — Клеро, Да-ламбер, Эйлер, Лагранж, Лаплас, а Леверье, изучая возмущения Урана, открыл, не заглядывая в телескоп, одного из виновников этого возмущения — всем известную сегодня планету Нептун.

В XX веке небесная механика пережила второе рождение. Во-первых, появились «рукотворные» небесные тела — спутники и межпланетные станции. Ученым приходится рассчитывать их траектории, вычислять время существования, определять требуемую точность запуска — решать все задачи космонавтики. На помощь ученым пришла современная вычислительная техника, которая позволяет решать такие задачи, которые не по силам были величайшим умам прошлого: Кеплеру и Ньютону, Лапласу и Лагранжу. Но человечество никогда не забудет имен тех, кто заложил фундамент самой древней и самой юной науки — небесной механики.

2 «Юный техник» № 2

17