Это станет нагляднее, если мы разберемся в рис. 14, б. На нем SWNE изображает круг горизонта, видимый с зенита; прямая SN — небесный меридиан. Наблюдатель помещается в точке М; центр круга, описываемого на небе Солнцем за сутки, проектируется на плоскость горизонта в точке L′ (см. рис. 14, а); сам круг солнечного пути проектируется на плоскость горизонта эллипсом S′B′.
Построим теперь проекции точек деления круга солнечного пути SB на плоскости горизонта. Для этого повернем круг SB параллельно плоскости горизонта (положение S″В″,рис. 14,а), разделим его на 24 равные части и спроектируем на плоскость горизонта. Для построения точек деления эллипса S′B′ — проекции круга солнечного пути на плоскость горизонта — из точек деления круга S″B″ проведем отрезки, параллельные SN. Ясно, что мы получим при этом неравные дуги; они будут казаться наблюдателю еще более неравными, потому что он рассматривает их не из центра L′ эллипса, а из точки М в стороне от него.
Проследим теперь, как велика может быть погрешность определения по циферблату стран горизонта в летний день для взятой нами широты (53°). Солнце восходит тогда между 3 и 4 часами утра (граница заштрихованного сегмента, означающего ночь). В точку Е востока (90°) Солнце приходит не в 6 ч., как должно быть по циферблату, а в половине 8-го. В 60° от точки юга оно будет не в 8 ч. утра, а в 91/2 ч.; в 30° от точки юга — не в 10 ч. а в 11 ч. В точку юго-запада (45° по другую сторону от S) Солнце является не в 3 ч. дня, а в 1 ч. 40 м.; на западе оно бывает не в 6 ч. вечера, а в 41/2 ч. дня.
Если прибавить ко всему этому то, что декретное время, которое показывают карманные часы, не совпадает с местным истинным солнечным временем, то неточность в определении стран горизонта должна еще возрасти.
Итак, карманные часы хотя и могут служить компасом, но очень ненадежным. Меньше всего грешит такой компас около эпохи равноденствия (отпадает эксцентрическое положение наблюдателя) и в зимнее время.
Рис. 14. Почему карманные часы в роли компаса дают неверные показания
Белые ночи и черные дни
С середины апреля Петербург вступает в период белых ночей — того «прозрачного сумрака» и «блеска безлунного», в фантастическом свете которого родилось столько поэтических замыслов. Литературные традиции так тесно связали белые ночи именно с Петербургом, что многие готовы считать их достопримечательностью исключительно нашей бывшей столицы. В действительности белые ночи, как явление астрономическое, характерны для всех мест, лежащих выше определенной широты.
Если отвлечься от поэзии и обратиться к астрономической прозе этого явления, то белая ночь — не что иное, как слияние вечерних и утренних сумерек. Александр Сергеевич Пушкин правильно определил сущность этого феномена как смыкание двух зорь — вечерней и утренней: «И, не пуская тьму ночную на золотые небеса, одна заря сменить другую спешит…» В тех широтах, где Солнце в своем суточном движении по небесному своду опускается ниже горизонта не глубже 171/2°, — там вечерняя заря не успевает еще померкнуть, как уже загораются лучи утренней, не давая ночи и получаса.
Разумеется, ни Питер, ни какой-либо другой пункт не имеют привилегии быть единственным местом, где наблюдается это явление. Граница зоны белых ночей вычисляется астрономически. И оказывается, что слияние зорь наблюдается гораздо южнее широты Петербурга.
Москвичи тоже могут любоваться белыми ночами приблизительно со средних чисел мая по конец июля. Здесь они не так светлы, как в Петербурге в те же дни, но петербургские майские белые ночи могут быть наблюдаемы в Москве в течение всего июня и начала июля.
Южная граница зоны белых ночей проходит на широте 49° (661/2–171/2°). Здесь бывает одна белая ночь в году — именно 22 июня. К северу, начиная с этой широты, белые ночи становятся все светлее, а период их — длиннее. Есть белые ночи и в Самаре, и в Казани, и в Пскове, и в Кирове, и в Енисейске, но так как пункты эти южнее Петербурга, то белые ночи охватывают там меньший период (по обе стороны от 22 июня) и не достигают такой яркости. Зато в Пудоже они еще светлее, чем в Питере, а особенно светлы в Архангельске, расположенном уже недалеко от зоны незаходящего Солнца. Белые ночи Стокгольма ничем не отличаются от петербургских.