Открывшийся в 1929 году, Московский планетарий стал первым в стране и тринадцатым в мире. С первых дней своего существования он взял на себя функции просветителя и популяризатора науки. Дело, начатое 90 лет назад, продолжается и в наши дни. Сегодня планетарий — это большой комплекс, включающий музей Урании и интерактивный «Лунариум», Большой и Малый звездные залы, «Парк неба» и обсерваторию. В его стенах хранятся действующие исторические научные приборы, связанные не только с астрономией. По ним можно изучать историю развития человеческой мысли и вместе с тем законы устройства Вселенной и Земли. Рассказываем о самых интересных экспонатах «звездного» дома.
Телескопы Галилео Галилея и Исаака Ньютона
Кто придумал телескоп, сказать сложно, даже дату его изобретения можно назвать лишь примерную – начало XVII века. В 1608 году голландский очковый мастер Иоганн Липперсгей представил «зрительную трубу» для разглядывания удаленных объектов. Получить патент он не сумел: выяснилось, что подобными трубами несколькими годами ранее уже обладали его соотечественники Захарий Янссен и Якоб Метиус. Кроме того, чертежи простейших телескопов с одной и двумя линзами были найдены в записях Леонардо да Винчи, сделанных за сто лет до этого. Гений Возрождения предполагал, что с помощью такого прибора можно будет рассмотреть Луну.
На практике первым оптический прибор направил в звездное небо Галилео Галилей, который в 1609 году создал свою версию оптической трубы с трехкратным увеличением. В трубе использовалась система двух линз, одна из которых собирала свет, а вторая – рассеивала. Великий итальянский ученый позже разработал метровый телескоп, дававший 32-кратное увеличение, но при этом значительно искажавший цвета. Название «телескоп» изобретению Галилея дал греческий математик Иоаннис Димисианос в 1611 году.
Более совершенную систему зеркальных телескопов-рефлекторов придумал Исаак Ньютон. Первый прибор, в котором главным светособирающим элементом стало вогнутое зеркало, английский физик построил в конце 1668 года. Телескоп Ньютона работал по следующей схеме: свет, попав в трубу на главное зеркало, направлялся на плоское диагональное зеркало, находящееся около фокуса. Оттуда он выходил за пределы трубы, и полученное изображение можно было рассмотреть через окуляр и даже сфотографировать. Рефлектор Ньютона точно передавал цвет, был намного легче устройства Галилея и мог отражать ультрафиолетовые лучи.
Небольшой телескоп-рефлектор Ньютона, воссозданную копию телескопа Галилея и многие современные модели телескопов можно увидеть в зале музея Урании.
Вторая модель аппарата «Планетарий» и аппарат «Универсариум М9»
Первая модель аппарата «Планетарий» была создана в Германии в начале 20-х годов XX века на заводе Карла Цейса по проекту инженера Вальтера Бауэрсфельда. Небольшие по своим размерам приборы проецировали на куполообразный экран ограниченное число звезд и созвездий, планеты, туманности и Солнце с Луной. Позже более крупные аппараты расширили список небесных объектов – при помощи дополнительных проекторов стало возможным показывать Млечный Путь, демонстрировать восход и закат Солнца и целые фильмы. «Планетарий» служил универсальным прибором для показа звездного неба. Московский планетарий в 1929 году стал 13-м в мире, где была установлена «Модель II» этого аппарата.
Проектор последнего поколения «Универсариум М9» появился в планетарии после большой реконструкции в 2011 году. Шар, состоящий из двух полусфер, установлен сегодня в Большом звездном зале и предназначен для демонстрации полнокупольных фильмов. На полусферах «Универсариума» – проекторы звезд, созвездий и туманностей, которые можно увидеть невооруженным глазом. Новые технологии позволяют рассмотреть более девяти тысяч звезд, появляющихся на куполе-экране. При помощи всех проекторов «Универсариума» точно воссоздают звездное небо, лунные и солнечные затмения, полет комет и метеоритные дожди.
Глобус Яна Гавелия
Одним из самых известных небесных глобусов, представляющих собой карту звездного неба, считается глобус польского астронома и конструктора телескопов XVII века Яна Гавелия. Самый известный его труд, дошедший до наших дней, – «Уранография», посмертно изданный атлас звездного неба, состоящий из 56 карт. Созвездия на картах Гавелий изображал в зеркально перевернутом виде – будто глядя на них из точки за пределами небесной сферы.
Его рисунки-гравюры и перевернутые карты стали основой для создания небесного глобуса с 54 созвездиями и 1564 звездами из собственного каталога астронома. Гавелий поместил на глобус как ранее известные Большую и Малую Медведицы, Козерога и Дракона, так и открытые самостоятельно созвездия Мухи, Ящерицы и Единорога.
Для Московского планетария глобус Яна Гавелия был изготовлен в 1983 году. Большой золотой шар, демонстрирующий все звезды и созвездия, известные астрономам XVII века, сегодня является главным украшением музея Урании.
Маятник Фуко
Идея продемонстрировать вращение Земли с помощью маятника принадлежит французскому астроному и физику Жану Бернару Леону Фуко. В 1851 году в парижском Пантеоне он показал эксперимент с металлическим шаром, подвешенным к вершине купола на стальную проволоку. Каждый раз, когда маятник совершал колебание, он оставлял новый след на песчаной дорожке у края ограждения. Через 32 часа маятник сделал полный оборот и вернулся в исходную точку, доказав факт вращения планеты вокруг собственной оси. За опыт с маятником Фуко вручили высшую награду Франции – орден Почетного Легиона.
Самый большой в России маятник Фуко установлен в «Лунариуме» Московского планетария. Шар весом в 50 килограммов, висящий на 16-метровой нити, раскачивают над лимбом-шкалой и оставляют колебаться в одной плоскости. На бортик у края ставят фигурку, которую позже шар должен будет задеть. Пока маятник колеблется, его основание продолжает свое вращение вместе с Землей, так что фигурка через какое-то время оказывается на пути шара, и он ее сбивает.
Плазменный шар
Первый плазменный шар изобрел в 1894 году Никола Тесла. Конструкция под названием «Электрический источник света» выглядела как лампа, состоящая из стеклянной колбы с одним электродом. Современный вид плазменному шару придал ученый и изобретатель Джеймс Фалк, который в 1970-х годах создавал необычные светильники для музеев и частных коллекционеров.
Плазменный шар, или плазмабол, представляет собой конструкцию из стеклянной сферы с разреженным инертным газом и электродом внутри. Когда на электроды подается напряжение с частотой примерно 30 килогерц, начинается процесс ионизации газа и рождается плазма – яркие газовые разряды в виде молний.
Волшебство плазменного шара начинается во время прикосновения к прибору. Молнии, находящиеся внутри, сразу устремляются к месту, где находится рука человека – яркие ленты электричества притягиваются к телу, выступающему в этот момент проводником тока. Разряды могут быть разных цветов, если в шаре используют смесь нескольких газов. Во время работы плазменного шара воздух вокруг ионизируется – если поднести к шару люминесцентную лампу, она тоже будет светиться.
Увидеть плазмабол в действии можно в «Лунариуме».
Камера Вильсона
Также в «Лунариуме» можно понаблюдать за движением невидимых заряженных частиц при помощи камеры Вильсона. Этот прибор в 1927 году принес своему изобретателю шотландскому физику Чарльзу Вильсону Нобелевскую премию.
Камера Вильсона – это небольшая емкость прямоугольной формы со стеклянной крышкой и поршнем, наполненная парами спирта, эфира или воды. Принцип работы камеры прост и основан на явлении конденсации перенасыщенного пара: заряженная частица, попадая в камеру с паром, сталкивается с молекулами газа и приводит к их ионизации. Пар в камере конденсируется, и из капель конденсата выстраивается белая цепочка, по которой можно проследить траекторию движения частицы.
Камера Вильсона стала одним из первых приборов для регистрации движения частиц и долгое время была единственным инструментом для изучения космических лучей и ядерных излучений.
