Сразу же возникает множество интересных вопросов, требующих разрешения. Что делается днём со светилами, которые мы видим в течение ночи? Откуда приходят те, что появляются над горизонтом? Куда уходят те, которые исчезают? Внимательное рассмотрение явлений даёт простые ответы на эти вопросы. Утром свет звёзд ослабевает, по мере того как разгорается заря; вечером, по мере сгущения сумерек, он становится ярче. Таким образом, мы перестаём видеть звёзды не потому, что они перестают светиться, а потому, что их свет ослабляется более ярким светом зари и Солнца. Счастливое изобретение телескопа позволило нам проверить это объяснение, дав возможность видеть звёзды даже в момент самого высокого положения Солнца. Те из них, которые достаточно близки к полюсу и никогда не достигают горизонта, видимы постоянно. Что касается звёзд, появляющихся на востоке, чтобы исчезнуть на западе, то естественно полагать, что они продолжают описывать под горизонтом окружность, которую они описывали над ним, но что горизонт закрывает от нас её нижнюю часть. Эта истина становится особенно наглядной при продвижении к северу: окружности, описываемые северными звёздами, неё более и более высвобождаются из-под горизонта, и, наконец, эти звёзды перестают исчезать под ним, тогда как другие звёзды, расположенные на юге, становятся совсем невидимыми. Перемещаясь к югу, мы наблюдаем обратное: звёзды, которые постоянно находились над горизонтом, начинают последовательно восходить и заходить, и появляются другие звёзды, ранее невидимые. Отсюда следует, что поверхность Земли не такова, какой она нам кажется — в виде плоскости, на которую опирается небосвод. Это — иллюзия, которую первые наблюдатели не замедлили исправить путём рассуждений, аналогичных предыдущим. Они скоро обнаружили, что небо охватывает Землю со всех сторон и что звёзды светятся непрерывно, описывая в течение суток каждая свою окружность. В дальнейшем мы увидим, что астрономия часто занимается исправлением подобных иллюзий и распознает реальные явления за их обманчивой видимостью.
Чтобы составить точное представление о движении небесных светил, воображают ось, проходящую через центр Земли и два полюса мира, вокруг которой вращается небесная сфера. Большой круг, перпендикулярный этой оси, называется экватором. Малые круги, описываемые звёздами параллельно экватору вследствие суточного движения, называются параллелями. Зенитом наблюдателя является точка, в которой отвесная линия пересекает небесную сферу, а надиром — диаметрально противоположная точка. Меридианом называется большой круг, проходящий через зенит и полюсы. Он делит на две равные части дуги, описываемые звёздами над горизонтом. Достигнув меридиана, они находятся на наибольшей или наименьшей высоте. Наконец, горизонт — это большой круг, перпендикулярный отвесной линии или параллельный поверхности стоячей воды в месте наблюдения.
Полюс занимает середину между наименьшей и наибольшей высотой незаходящих звёзд, что даёт лёгкий способ определения его высоты. Двигаясь прямо к полюсу, мы видим, как он поднимается почти в точности на величину, пропорциональную пройденному расстоянию. Следовательно, поверхность Земли выпуклая, и её форма мало отличается от сферы. Выпуклость Земли особенно заметна на поверхности морей: мореплаватель, приближаясь к берегам, видит сперва самые высокие точки, а уже затем постепенно открываются более низкие части, скрывавшиеся выпуклостью Земли. Ею же объясняется то, что Солнце при своём восходе, золотит вершины гор прежде, чем осветить равнины.
Глава II О СОЛНЦЕ И ЕГО ДВИЖЕНИЯХ
Все небесные светила участвуют в суточном движении небесной сферы, но некоторые имеют собственные движения, которые важно проследить, так как только они могут привести нас к истинному познанию системы мира. Подобно тому как для измерения удалённости предмета его наблюдают c двух разных точек, так и для раскрытия механизма природы её надо рассматривать с различных точек зрения и наблюдать развитие её законов в изменениях представляемой ею картины.
На Земле мы изменяем явления, ставя эксперименты; на небе мы тщательно изучаем те явления, которые доставляют нам небесные движения. Вопрошая таким образом природу и подвергая её ответы анализу, путём ряда правильно сделанных заключений мы можем подняться до её основных явлений, из которых вытекают все частные факты. Наши усилия должны быть направлены на раскрытие этих основных явлений и на сведение их к наименьшему возможному числу, поскольку первопричина и сокровенная сущность природы вечно будут нам неизвестны.