Обсерватория Аркаим

Слово «обсерватория», естественно, известно всем: так называетс научное учреждение, размещенное в здании особой конструкции и оборудованное специальными инструментами для систематических наблюдений — астрономических, метеорологических, магнитных и сейсмических.

Древний мир знал обсерватории особого рода — таких сейчас не строят. Их называют дневными астрономическими, или пригоризонтными, обсерваториями Солнца и полной Луны. Они не были оборудованы сложными приборами, которых тогда просто не существовало, однако на них тем не менее производились очень точные наблюдения; высока точность была отличительной чертой такого рода сооружений.

Как же они были устроены? Попытаюсь вкратце разъяснить «физику процесса».

Горизонт — единственное место на небе, где Солнце можно наблюдать незащищенным глазом. Более того, на Солнце у горизонта можно смотреть и в объектив теодолита без фильтра. В годы активного Солнца именно у горизонта хорошо видны пятна на Солнце, их можно считать, наблюдать за их движением по диску и видеть угол наклона оси вращающегося светила. И все это можно наблюдать даже невооруженным глазом.

Горизонт — особое место в поле зрения человека: обращенный к нему взгляд претерпевает искажение линейной перспективы. Наше восприятие как бы увеличивает все предметы, близкие к горизонту и находящиеся на горизонте; Луна и Солнце выглядят вблизи горизонта большими, чем в более высоких точках небесного свода, и причина тому — вовсе не оптические эффекты, обусловленные состоянием атмосферы (эффекты эти есть, но они проявляются совсем иначе — например, сплющиванием и дрожанием нижнего края светила), а причинами психо-физиологическими. Попросту говоря, особым устройством человеческого мозга. Еще Аристотель знал об этом. И эта истина прекрасно подтверждается инструментальными измерениями. Рисунок горизонта с натуры будет очень сильно отличатьс от фотографии: рисунок более рельефен, и на нем больше деталей. Это свойство человеческого восприятия диктует особые условия археоастрономических наблюдений: работать нужно не с фотографией или, скажем, видеозаписью, а обязательно «на натуре» — там же и так же, как работали древние коллеги.

Процедура восхода (и захода) дневного светила длится в наших широтах около 4,5 минуты и занимает на спокойном, ровном горизонте около одного градуса его дуги. Важные моменты наблюдения — появление первого луча, то есть самой верхней точки солнечного диска, и отрыв полностью взошедшего диска от горизонта. Не просто решить, какую из этих двух точек предпочитали древние астрономы. Теоретически не просто, а практически предпочтение нижнего края для того, кто этим пробовал заниматься, не вызывает сомнений. (Тем очевиднее предпочтительность этой точки, если дело касается наблюдений лунного диска.)

Если строго с одного и того же места наблюдать восходы и заходы Солнца, отмечаясь по нижнему краю диска (назовем самый момент отрыва диска от горизонта или касания его «событием»), то легко обнаруживается, что каждое утро и каждый вечер событие совершается в разных точках горизонта. В течение года точка события перемещается по горизонту сначала в одну, потом в обратную сторону, однако в пределах одного и того же сектора. Начав наблюдения весной, в марте, мы увидим, что Солнце восходит почти точно на востоке, но день ото дн точка события все более перемещаетс влево, то есть к северу, и довольно быстро: каждое утро почти на диаметр диска. Чтобы убедиться в этом, нужно поставить на горизонте вешки, отмечающие место события.

Движение точки события к северу будет происходить всю весну, но суточный ход постепенно уменьшится и к началу календарного лета, в июне, достигнет едва заметной величины в одну минуту дуги. В период, близкий к 22 июня, суточный ход события сократится до полминуты дуги, после чего движение точки событи пойдет в обратном направлении. Этот момент называется летним солнцестоянием; слово это и сейчас в ходу, а между тем пришло оно в обиходный язык из практики пригоризонтной астрономии.

Движение точки события к югу длится все лето, и суточный ход его увеличиваетс к сентябрю вновь до размера диска. А после прохождения момента осеннего равноденствия (21 сентября; в это время точка события оказывается точно на востоке) ход снова замедляется, пока не остановится вовсе в начале зимы, 21 декабря: наступит зимнее солнцестояние. Отсюда движение снова пойдет к северу и к весне достигнет точки востока… Так было и так будет всегда.

Строгая повторяемость этого процесса была замечена древними астрономами и взята, что называется, на вооружение. Точки летнего (на северо-востоке) и зимнего (на юго-востоке) солнцестояния, ввиду их строгой фиксированности, имели особенно большое практическое значение. Прежде всего — для точной ориентации в пространстве. В языке древних греков даже были географические термины, означавшие направления на летний восход солнца и на зимний восход солнца.

Важность крайних точек событи определяется и потребностью в точном календаре. Дело в том, что наблюдени за событиями на горизонте — единственный реальный и доступный дл древних астрономов способ определить продолжительность года. Даже для ведени календаря с суточной точностью им нужны были пригоризонтные обсерватории, дающие возможность фиксировать с предельной для невооруженного глаза точностью астрономически значимые события.

Число отчетливо фиксируемых астрономически значимых событий, связанных с наблюдением Солнца, совсем немного — их всего четыре: две крайних в году точки солнечного восхода и две — захода. Всего четыре точки на весь поток времени протяженностью в целый год. В ритме самой жизни были и другие какие-то значимые рубежи. Скажем, точки равноденствий: в практической жизни они, вероятно, были даже заметней, чем точки солнцестояний, ибо фиксировали начало и конец биологически продуктивного сезона в северной Евразии.

Поэтому внимание древних астрономов закономерно привлекало и другое небесное светило.

Луна движетс по небу (с точки зрения земного наблюдателя) быстрее Солнца в двенадцать раз. Но движение это сложнее. «Охота за Луной» — пожалуй, самое интересное и захватывающее занятие в истории астрономии. Постигнуть порядок и закономерную красоту в ее суточных восходах и заходах очень непросто — ее движение, на непросвещенный взгляд, порывисто и непредсказуемо. Тем не менее в пригоризонтных обсерваториях с незапамятных времен умели разгадывать заячьи петли повелительницы ночи.

Первый шаг, который при этом надлежит сделать, — это признать, что наиболее удобна для наблюдени лунных событий фаза полнолуния. Второй: среди всех полнолуний нужно выбрать только те, что следуют сразу после значимых событий Солнца, — это необходимо дл соотнесения в едином потоке реального времени двух календарей — лунного и солнечного. Труднейшая проблема наблюдения Луны заключается в том, что наступление полнолуния крайне редко совпадает со временем появления светила над горизонтом: обычно это совершается, когда она либо еще не взошла, либо находится уже достаточно высоко в небе. Зафиксировать точку восхода Луны непосредственно на линии горизонта прямым наблюдением обычно невозможно, дл ее нахождения разрабатываютс различные косвенные методы. Предположим, однако, что мы уже научились это делать. Тогда длительное наблюдение (по одному событию в месяц, а значимые — четыре раза в год) позволит обнаружить законы перемещени лунных событий на линии горизонта. И вот эти законы.

Первый: полнолуния, приближающиеся по времени к моменту летнего солнцестояния, наблюдаются вблизи точки зимнего солнцестояни и наоборот. Вот это «наоборот» можно рассматривать как основное правило в отношениях между Солнцем и Луною на нашем небосводе.

Второй закон: события Луны мигрируют из года в год вблизи соответствующих («наоборотных») точек Солнца в узком секторе. Цикл миграции — около 19 лет. Когда событие совершается в самой крайней северной точке сектора, тогда астрономы говорят о «высокой» Луне; когда оно перемещается в крайнюю южную точку — говорят о «низкой» Луне. Интервал времени от низкой до высокой Луны — более 9 лет.

Когда установлены границы и правила движени точек Луны, наблюдатели могут приступать к «высшему пилотажу» в технологии пригоризонтной астрономии. Поистине виртуозной техники и ювелирной точности в сочетании с педантичным прилежанием требует наблюдение прецессии.

Словари определяют прецессию (в качестве астрономического понятия) как медленное движение земной оси по круговому конусу. (Подобные же движения совершает ось гироскопа или — самый наглядный для непосвященных пример — ось запущенного детского волчка. Поэтому термин «прецессия» употребляется не только в астрономии.) Ось этого конуса перпендикулярна плоскости земной орбиты, а угол между осью и образующей конуса равен 23 градусам 27 минутам. Вследствие прецессии точка весеннего равноденствия движется по эклиптике навстречу кажущемуся годичному движению Солнца, проходя 50,27 секунд в год; при этом полюс мира перемещается между звездами и экваториальные координаты звезд непрерывно изменяются. Теоретически смещение должно составлять 1,21 градуса за пять тысяч лет, то есть менее полутора минут за 100 лет. Значит, за сорок лет непрерывных и скрупулезных наблюдений (возможен ли более длительный срок наблюдений в рамках одной человеческой жизни?) преданный своему призванию астроном может обнаружить прецессию всего в полминуты! В то же время обнаружится незыблемость точек и секторов равноденствий.

Читателю, далекому от астрономических забот, вероятно, мало что скажут эти градусы, минуты, секунды, выраженные, тем более, в цифрах с десятичными дробями. Они едва ли когда-нибудь пригодятся ему при устройстве своих практических дел, да и автору они здесь более не понадобятся дл обоснования каких-либо выводов. Но, думается, их все же стоило привести здесь хотя бы затем, чтоб показать, сколько утонченной наблюдательности, изобретательности, сноровки, прилежания, способности к пространственному воображению и к масштабным обобщениям необходимо было обладать древним астрономам, чтобы успешно использовать возможности пригоризонтной обсерватории.

Добавлю еще, уже не прибегая к дополнительной аргументации, что на протяжении года такому астроному было дано (самой механикой небесных тел) 18 астрономически и календарно значимых событий (можно сказать иначе: строго фиксированных точек отсчета, к которым он мог привязать другие свои наблюдения) — девять восходов и девять заходов. В каждой девятке три события относятс к Солнцу и шесть — к Луне (три — к «высокой» и три — к «низкой»). Вот такая «таблица Менделеева» или, лучше, астрономический «алфавит», в котором, кстати, каждое такое событие имеет свое символическое обозначение. Но нам нет нужды заходить здесь так далеко.

Астроархеология накопила множество фактов, свидетельствующих о том, что на протяжении всей древней истории, начиная со времен палеолита, разные народы Земли строили пригоризонтные обсерватории, чтобы наблюдать восходы и заходы светил. Только обычно они были предельно просты: обсерватория настраивалась всего лишь на одно (из восемнадцати!) значимое событие. До сих пор мы знали лишь один случай использования нескольких событий на одном наблюдательном «инструменте». Случай этот называется Стоунхенджем.

Класс Аркаима значительно выше!