сравнительно скоро было выяснено, что лунные «моря» — это просто гладкие равнины более тёмного цвета, чем горы.
Луна, в отличие от Земли, не имеет ни атмосферы, ни воды в свободном состоянии, то есть в виде морей, озёр и рек.
Тем не менее в строении поверхности Луны и Земли имеется очень много общего, и потому остаётся верным главный вывод Галилея о том, что Луна такое же материальное тело, как и Земля.
В своё время это открытие произвело настоящую революцию в умах философов и мыслителей. До тех пор считалось, что Луна, как и все небесные тела, состоит из особого, воображаемого вещества — эфира, к которому не применимы те законы природы, которые господствуют на Земле. Галилей первый утверждал, что не существует никакой принципиальной разницы в строении Земли и других небесных светил.
Теперь эта истина кажется всем нам совершенно очевидной, но в то время для её победы над старыми предрассудками потребовалась длительная, самоотверженная борьба, стоившая многих жертв. Одной из этих жертв стал сам Галилей, который дважды был судим «святейшей» инквизицией и последние десять лет своей жизни провёл в заточении.
Другим обстоятельством, которое заставило людей заниматься Луной, были морские приливы и отливы.
В конце XVII века великий английский учёный Исаак Ньютон открыл закон всемирного притяжения, или, как его теперь стали называть, закон гравитации. Согласно этому закону любые две частицы материи притягивают друг друга с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Тот же Ньютон нашёл, что тело, имеющее форму шара, притягивает окружающие материальные частицы совершенно так же, как если бы вся его масса была сосредоточена в его центре. Эта теорема значительно облегчает расчёты притяжения между небесными телами, так как и Земля, и Солнце, и Луна, и все планеты с их спутниками по своей форме лишь незначительно отличаются от шаров.
Теперь несколько слов о морских приливах. Морские приливы состоят в том, что под действием, главным образом, притяжения Луны, уровень воды в океанах испытывает периодические колебания. Период этих колебаний немного более суток и составляет приблизительно 24 часа 50 минут. За этот период уровень воды в море два раза немного повышается и два раза понижается. Вообще говоря, явление приливов довольно сложное, так как на нём, помимо Луны, сказывается множество самых разнообразных фактов, и в первую очередь — притяжение Солнца. В открытом океане приливный подъём воды измеряется всего несколькими десятками сантиметров и потому совершенно незаметен. Но Земля вращается вокруг своей оси, а приливный горб стремится всё время «смотреть» в сторону Луны, которая вращается вокруг Земли в 27,3 раза медленнее, чем сама Земля. Поэтому приливный горб всё время отстаёт от земного вращения, то есть перемещается по поверхности морей и океанов в направлении с востока на запад. Приливная вода, встречая континенты суши, как бы нахлёстывается на них, и тогда в отдельных местах, особенно в длинных, узких бухтах, на восточных берегах, уровень воды испытывает колебание в 10 — 15 и даже более метров, то есть на высоту, превышающую пятиэтажный дом!
Морские приливы играют большую роль в океанском мореходстве. Прилив продолжается 1/4 часть периода, то есть 6 часов 12 1/2 минуты. За это время большие океанские пароходы могут входить в порты и должны успеть разгрузиться. Поэтому для вычисления времени и высоты приливов и отливов для каждого порта разработаны подробные и очень точные математические таблицы. И в этих таблицах главное «действующее лицо» — Луна.
У нас, в европейской части СССР, морские приливы не имеют особенно большого значения, так как они достигают наибольшей силы на побережье, омываемом морем с востока. Поэтому особенно сильные приливы (до 11 метров) бывают в некоторых бухтах Тихого океана на Дальнем Востоке. В европейской части Советского Союза приливы до 8 метров бывают у Кольского полуострова и на мурманском берегу.
В настоящее время идёт разработка проблемы использования приливного подъёма воды для строительства электростанций. Одна из них, на Кольском полуострове, уже строится и в ближайшее время вступит в строй. Это будет очень интересное сооружение, где электроэнергия будет вырабатываться Луной!
В начале XVIII века самой важной научно-технической проблемой стала проблема точного положения корабля в открытом море, вдали от берегов. В это время чрезвычайно развилась торговля с заморскими странами и колониями. Приходилось плавать по всем морям и океанам, а способов точного определения местоположения кораблей ещё не было. Из двух географических координат — широты и долготы — умели более или менее хорошо определять только широту, измеряя высоту Солнца над горизонтом. Долготу же определять не умели. Не стоит здесь перечислять все «кустарные» методы, которыми пытались решать эту задачу (тут и магнитный компас, и так называемый лаг, то есть просто вертушка, которая измеряет скорость корабля относительно воды, и т. д.).
Одним из наиболее употребительных приёмов обходиться без долготы был следующий: допустим, корабль должен был проплыть от английского большого морского порта Глазго до американского Нью-Йорка, то есть переплыть через Атлантический океан. Широта Глазго 56°, а Нью-Йорка 41°. Корабль, держась подальше от берегов Европы, шёл прямо на юг до тех пор, пока не добирался до широты в 41°. После этого он поворачивал на восток и шёл, всё время держась одной и той же параллели, пока не добирался до берегов Америки. Но, во-первых, при этом приходилось давать большой крюк, так как расстояние между параллелями широты 56° и 41° составляет без малого 1700 километров. А во-вторых, двигаясь по параллели на восток, капитан корабля до последнего момента не знал, какое расстояние он не дошёл до берега. У берегов же много подводных камней, о которые часто разбивались корабли.
От неумения определять долготу на море особенно страдали тогдашние морские державы: Испания, Португалия и в первую очередь «владычица морей» Англия с её далёкими заморскими колониями. Кончилось дело тем, что в 1707 году у самых берегов Англии, у архипелага островов Силлии, у юго-западной оконечности острова Великобритания, исключительно из-за незнания долготы потерпел крушение английский флот. Погиб командующий флотом адмирал и более двух тысяч моряков. Проблема долгот стала проблемой номер один.
Нет ничего удивительного в том, что Английский парламент, который никогда не отличался особой щедростью в отношении науки, в 1713 году назначил премию в 20 000 фунтов стерлингов тому, кто изобретёт способ определения долгот, обеспечивающий точность в 30', что соответствует примерно 40 — 55 километрам расстояния (в зависимости от широты). 20 000 фунтов по тогдашним временам были сказочым богатством. Ведь тогда один фунт стерлингов стоил почти 10 золотых рублей. А фунт мяса тогда стоил 1 — 2 копейки!
У нас, конечно, нет возможности подробно останавливаться на всех проектах решения проблемы долгот, под знаком которой прошло почти целое XVIII столетие. Но одно из решений, которое оказалось наиболее практичным, то есть дешёвым и легко осуществимым, оказалось опять-таки связанным с нашей старой знакомой, Луною. Мы имеем в виду так называемый метод лунных расстояний.
По идее этот метод совсем прост и был, в основном, известен учёным уже давно, по крайней мере за 250 лет до этого. Имеются сведения, что он был известен ещё древним арабским астрономам в XI—XII веках. Однако до поры до времени он не употреблялся на практике из-за отсутствия достаточно точных инструментов.
Необходимо напомнить, что разность долгот каких-нибудь точек на земной поверхности равняется разности во времени по местным часам. С этим каждый из вас знакомится, когда смотрит на карту часовых поясов на территории СССР. Каждый пояс имеет ширину в 15° или 1 час по долготе. Иначе говоря, расстояние между двумя точками в 15° по долготе соответствует разности во времени по местным часам
