Книга 1. Звезды свидетельствуют

Чем ближе звезда к горизонту, тем дольше луч света движется в земной атмосфере и тем больше «приподнимается» звезда. Если же звезда расположена достаточно высоко, то искажение ее положения будет незначительным. В теории рефракции получено приближенное выражение, характеризующее рефракцию зенитных расстояний, а именно, вследствие рефракции зенитное расстояние £ звезды, то есть угол между направлением на зенит в точке наблюдения и направлением на звезду, уменьшается на величину, которая приблизительно, для ς < 70°, выражается формулой

Здесь ς — зенитное расстояние, В — выраженная в миллиметрах высота ртутного столба в барометре во время наблюдения, приведенная к 0° Цельсия; t° — выраженная в градусах Цельсия температура воздуха вблизи инструмента во время наблюдения. Из приведенной формулы видно, что главным переменным множителем, влияющим на рефракцию, является tan ς. Если зенитное расстояние невелико, — то есть звезда сравнительно высоко над горизонтом, — то величина tan ς сравнительно мала и рефракция незначительна.

По мере приближения звезды к горизонту множитель tan ς возрастает и, следовательно, рефракция вносит все большие искажения в координаты звезды. Вероятно, именно этим обстоятельством объясняется тот факт, что в Альмагесте, и вообще в древних каталогах, южные, низко расположенные над горизонтом звезды измерены плохо.

Мы уже столкнулись с этим обстоятельством в разделе 3, когда убедились, что в южных областях С и D звездного атласа Альмагеста доля плохо отождествляемых звезд существенно выше, чем в областях А и В. Здесь уместно отметить, что явление рефракции было неизвестно древним астрономам, и, даже когда его обнаружили, точный учет рефракции был весьма непростой задачей, более или менее успешно решенной лишь в эпоху Тихо Браге. Правда, как отмечено в [65], с. 129, поправки Тихо Браге на рефракцию «весьма несовершенны».

5. Анализ распределения информат в каталоге Альмагеста

В табл. 2.2 мы привели данные о распределении информат по созвездиям Альмагеста. Из таблицы видно, что далеко не все созвездия снабжены информатами, а именно, информаты имеют 22 из 48 созвездий Альмагеста. Что означает присутствие или отсутствие информаты в том или ином созвездии? Возможны разные точки зрения на сей счет. Однако одна из них представляется нам наиболее естественной. Вкратце сформулируем ее.

Гипотеза. ИНФОРМАТАМИ БЫЛИ СНАБЖЕНЫ ТЕ СОЗВЕЗДИЯ, КОТОРЫМ ПТОЛЕМЕЙ ПРИДАВАЛ ОСОБОЕ ЗНАЧЕНИЕ.

Другими словами, присутствие информаты — это признак повышенного внимания астронома к данному созвездию.

Возможно, что на звездном небе были выделены созвездия, которым придавалось особое значение. Мы здесь не вникаем в возможные причины выделения таких «особых» созвездий, так как они для нас совершенно не существенны. Причины могли быть самыми разнообразными — астрологическими и т. п. Во всяком случае, к «важным» созвездиям явно привлекалось повышенное внимание. Поэтому звезды такого созвездия измерялись по нескольку раз, что могло привести к повышению точности наблюдений звезд в данном созвездии. Кроме того, наблюдатель, перечислив звезды, образующие фигуру созвездия, — то есть звезды «чистого» созвездия в нашей терминологии, — мог добавить к ним также некоторые «звезды фона», то есть, звезды, не входящие в скелет созвездия, но расположенные внутри фигуры или непосредственно около нее. Так могла появиться информата. Как мы уже знаем, эти звезды, — рассматриваемые, вероятно, в основном как второстепенные, — могли измеряться в среднем хуже, чем звезды чистого, основного созвездия. Повторим еще раз, что факт появления информаты может расцениваться как знак особого внимания астрономов к данному созвездию в целом.

Интересно теперь посмотреть, как распределены информаты по звездному небу Альмагеста.

Чтобы дать количественную характеристику этого распределения, поступим следующим образом. Для каждого созвездия Альмагеста вычислим долю, которую в нем составляют звезды информаты. Другими словами, подсчитаем число с = (а/b) × 100 %, где а — число звезд в информате, b — полное число звезд в созвездии вместе с информатой. Таким образом, если созвездие не снабжено информатой, то с = 0. После этого подсчитаем среднюю долю информат по всем созвездиям, составляющим отдельно взятую группу. Здесь мы имеем в виду группы созвездий А, В, M и т. д. Таким образом, для каждой из семи обнаруженных нами выше областей звездного неба Альмагеста мы вычислим некоторую числовую характеристику — среднюю долю, которую составляют в данной группе звезды, попавшие в информаты. Чем больше этот процент, тем больше звезд оказалось в информатах.

Получившийся результат наглядно изображен на рис. 2.21. Здесь использован тот же принцип, что и на рис. 2.17. А именно, по горизонтали отложены номера созвездий Альмагеста, сгруппированные по указанным ранее семи областям, рис. 2.17. По вертикальной оси отмечена средняя доля звезд в информатах. В результате каждой области неба отвечает некоторый горизонтальный отрезок.