Лебедев был весьма искусным экспериментатором. Он сам соорудил сложный и очень чувствительный прибор. В этом приборе лучи света направлялись на маленькие, очень тоненькие кружочки. Благодаря их незначительному весу и сравнительно большой освещаемой площади давление лучей света на них удалось обнаружить. Эти опыты доказали, что лучи света давят на все освещенные ими тела.
Давление, как и следовало по теории, оказалось ничтожно малым. Даже ослепительно яркие солнечные лучи давят с ничтожной силой. На крышу трамвайного вагона площадью в 10 квадратных метров солнечные лучи оказывают давление с силой всего около 5 миллиграммов. Но ведь 5 миллиграммов — это вес обыкновенной мошки! Можно не опасаться, что солнечные лучи продавят крышу трамвайного вагона. Впрочем, на все полушарие Земли, обращенное к Солнцу, солнечные лучи давят с силой, большей 10 000 тонн. Величина эта, как видно, уже достаточно внушительна, но все же она ничтожно мала по сравнению с силой солнечного притяжения. Поэтому давление солнечного света не оказывает никакого заметного влияния на движение нашей Земли.
Другое дело кометы.
Лебедев, хотя и не был астрономом, тем не менее прекрасно знал о тех исследованиях комет, которые проводились в его время. Он знал, что природа отталкивательной силы Солнца совершенно неясна. В 1908 году Лебедев проделал второй опыт, который доказал, что лучи света давят не только на мелкие твердые частицы, но и на газы.
Теперь и сам Лебедев и многие астрономы были убеждены, что отталкивательная сила Солнца — это сила светового давления. Ведь хвосты комет, по-видимому, состоят из очень маленьких газовых и твердых частиц, а потому действие на них светового давления должно быть весьма заметным.
Давление солнечных лучей заставляет кометные хвосты располагаться в направлении от Солнца.
Вскоре после открытия Лебедева выяснилось, что давление света на тела зависит не только от яркости, но и от цвета тех лучей, которыми освещено тело. Было также найдено, что для очень маленьких тел, поперечником меньше 0,0000085 сантиметра, световое давление с дальнейшим уменьшением размера тоже быстро уменьшается. Это объясняется сложным оптическим явлением, известным под названием дифракции света.
Значит существуют такие размеры частицы, при которых световое давление наиболее велико. Такие частицы, как показали теоретические подсчеты, должны иметь форму шариков с поперечником 0,0000085 сантиметра. Такая частичка во столько же раз меньше булавочной головки, во сколько булавочная головка меньше Большого театра в Москве. Для такого микроскопического шарика сила давления солнечных лучей должна в 2,8 раза превышать силу его притяжения к Солнцу.
Но ведь известно, что в кометных хвостах второго типа отталкивательные силы колеблются в пределах от 0,5, до 2,5, то есть не превышают найденной теоретически величины для твердых шариков. Остается сделать вывод, что кометные хвосты этого типа состоят из мельчайших пылинок, отталкиваемых солнечными лучами. Хотя эти частички не являются шариками, а имеют неправильную форму, тем не менее отталкивательные силы, действующие на эти частички, должны быть близки по величине к вычисленным для шариков. Следовательно, именно эта сила, электрическая, или, точнее говоря, светового давления, электромагнитная по своей природе, образует кометные хвосты второго типа.
К сожалению, для хвостов первого типа такое объяснение не годится: ведь в них отталкивательные силы иногда в десятки раз превышают силу притяжения Солнца. Наибольшая же возможная величина светового давления способна превышать последнюю только в 2,8 раза. Очевидно, помимо светового давления, в этих хвостах действуют еще какие-то неизвестные нам пока силы.
Открытие П. Н. Лебедева помогло астрономам разобраться в физической природе хвостатых звезд. Теперь они во всеоружии ожидали очередного возвращения знаменитой кометы Галлея, которое должно было наступить в 1910 году. Комета должна была принести с собой разгадку многих вопросов, интересовавших астрономов.
Последнее возвращение
Но прежде чем упоминать об истории звона, следует рассказать об одной интересной работе, связанной с кометой Галлея. Астрономы проделали большую вычислительную работу, чтобы узнать «похождения» кометы Галлея до того, как она получила свое имя. Приняв во внимание все влияния планет на движение кометы, они подсчитали, в какие годы комета Галлея должна была проходить вблизи Земли.
Роясь в старинных исторических записях, можно было теперь установить, сколько раз человечество наблюдало знаменитую комету. Когда эта огромная работа была закончена, выяснилось, что есть достоверные сведения о 25 возвращениях кометы Галлей к Солнцу.
Древнейшие из этих сведений относятся к 11 году до нашей эры. После того комета регулярно наблюдалась во время каждого своего очередного возвращения к Солнцу. Оказалось, что именно комету Галлея наблюдал в 66 году Сенека, а в 141 году Птоломей Комета Галлея была свидетельницей второго Крестового похода, нашествия татар и других исторических событий.
По самым интересным было появление кометы Галлея в 1456 году. За три года до этого пал Константинополь, и полчища турок угрожали Европе. Когда появилась знаменитая комета и раскинула свой гигантский хвост, поднялся переполох. Воинам-христианам мерещился в комете ятаган — кривая турецкая сабля. Впрочем, и турки перепугались не меньше. Многие из них уверяли, что комета имеет вид креста. Это означало, по их мнению, что христиане отвоюют обратно Константинополь.
Чтобы «отогнать» зловещую комету, римский папа Каликст II приказал, чтобы в полдень во всех церквах звонили в колокола и читали особые молитвы о ниспослании победы над турками. На комету это не подействовало. Тогда папа решил прибегнуть к более энергичным средствам. Он торжественно проклял комету, и когда комета вскоре после этого ушла, все были убеждены, что на нее подействовало папское заклятье.
С тех пор на Западе вплоть до наших дней сохранился полдневный звон в церквах.
Какими смешными казались эти суеверия ученым, производившим вычисления! Методами научного анализа они проникли в глубь веков и в исторических летописях нашли блестящее подтверждение своей теории. Разве это не убедительное доказательство силы научного предвидения?
Итак, астрономы вычислили, что комета Галлея в ожидаемое возвращение должна пройти через перигелий около 17 апреля 1910 года.
Еще с начала 1909 года мощнейшие телескопы мира были направлены на ту область неба, в которой должна была появиться знаменитая комета. Однако только 11 сентября астроном Вольф открыл комету на… фотопластинке. 14 сентября комету уже можно было видеть в телескоп. С этих дней светило стали наблюдать так много и тщательно, как не изучали еще ни одну комету. Каждая обсерватория стремилась использовать все свои возможности и вести наблюдение кометы всеми доступными средствами.
Комета медленно увеличивалась в размерах; в феврале 1910 года у нее начал образовываться хвост. С каждым днем комета приближалась к Солнцу. Через перигелий она прошла 19 апреля — только на два дня позже срока, предсказанного задолго до того астрономами. В это время комета раскинула великолепный хвост. В южной России и на Кавказе она представляла восхитительное украшение неба.
Как только были получены первые фотоснимки кометы, астрономы принялись за точные вычисления ее орбиты. Оказалось, что 9 мая 1910 года ядро кометы Галлея должно было проходить между Солнцем и Землей, на расстоянии всего 23 миллионов километров от последней. Но это значило, что Земля окажемся в хвосте кометы Галлея. Ведь главный хвост у кометы Галлея был первого типа по классификации Бредихина, то есть почти совершенно прямой. Длина его намного превышала наименьшее расстояние между Землей и ядром кометы. Следовательно, комета заденет своим хвостом Землю и наш земной шар несколько часов будет находиться внутри кометного хвоста.
