Билл Брайсон - Краткая история почти всего на свете: экскурсия в окружающий мир

Одна вычислительница из Гарварда, Энни Джамп Кэннон, благодаря постоянной работе со звездами создала их классификацию, настолько удобную, что ею пользуются по сей день [144] Речь идет о так называемой гарвардской спектральной классификации звезд. Правда, ее современный вид (O – B – A – F – G – K – M – L – T) очень далек от того, который был предложен изначально. . Вклад Левитт в науку был еще более основательным. Она заметила, что переменные звезды определенного типа, а именно цефеиды (названные по созвездию Цефея, где была обнаружена первая из них), пульсируют в строго определенном ритме, демонстрируя что-то вроде звездного сердцебиения. Цефеиды встречаются крайне редко, но по крайней мере одна из них хорошо известна большинству из нас – Полярная звезда является цефеидой.

Теперь мы знаем, что цефеиды пульсируют подобным образом, потому что это звезды преклонного возраста, которые прошли, пользуясь языком астрономов, «стадию главной последовательности» и стали красными гигантами. Химия красных гигантов несколько сложновата для нашего изложения (она требует, например, понимания свойств однократно ионизированных атомов гелия и множества других вещей), но, если проще, можно сказать так: они сжигают остатки топлива таким образом, что в результате получаются строго ритмичные изменения блеска. Гениальная догадка Левитт состояла в том, что, сравнивая относительную яркость цефеид в разных точках неба, можно определить, как соотносятся расстояния до них. Их можно было использовать в качестве эталонных свечей – термин, предложенный Левитт, который стал употребляться всеми. Этот метод дает возможность определять только относительные, а не абсолютные расстояния, но все же это был первый способ измерения крупномасштабных расстояний во Вселенной.

(Чтобы представить значение этих озарений в истинном свете, стоит, пожалуй, отметить, что в то время, когда Левитт и Кэннон делали свои выводы о фундаментальных свойствах космоса, располагая для этого лишь расплывчатыми изображениями далеких звезд на фотографических пластинках, гарвардский астроном Уильям Г. Пикеринг [145] Уильям Пикеринг ( William H. Pickering , 1858–1938) – американский астроном, первооткрыватель спутника Сатурна Фебы. В 1919 г. предсказал существование Планеты Х по возмущениям в движении Урана и Нептуна, что способствовало открытию Плутона, масса которого, впрочем, оказалась недостаточной для возмущающего воздействия. , который, конечно, мог, когда только хотел, глядеть в первоклассный телескоп, разрабатывал свою, не иначе как новаторскую, теорию о том, что темные пятна на Луне вызваны полчищами сезонно мигрирующих насекомых.)

Объединив космическую линейку Левитт с оказавшимися под рукой красными смещениями Весто Слайфера, Хаббл стал свежим взглядом оценивать расстояния до отдельных объектов космического пространства. В 1923 году он показал, что отдаленная призрачная туманность в созвездии Андромеды, обозначаемая М 31, – это вовсе не газовое облако, а россыпь звезд, самая настоящая галактика в сто тысяч световых лет шириной на расстоянии по крайней мере девятисот тысяч световых лет от нас [146] Современная оценка размеров этой галактики и расстояния до нее – в 2,5 раза больше. . Вселенная оказалась обширнее – куда как обширнее, чем кто бы то ни было мог предположить. В 1924 году Хаббл опубликовал свою ключевую статью «Цефеиды в спиральных туманностях», где показал, что Вселенная состоит не из одного Млечного Пути, а из большого числа отдельных галактик – «островных вселенных», – многие из которых больше Млечного Пути и значительно удаленнее.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Драматург Уильям Гилберт ( William Gilbert , 1836–1911) и композитор Артур Салливан ( Arthur Sullivan , 1842–1900) – культовые английские авторы, написавшие 14 комических опер, цитаты из которых с детства знакомы большинству британцев. Приведенная цитата – из сатирической оперы «Микадо» (1885): «Я могу проследить свою родословную до крошечной капельки первичного бульона. Следовательно, честь моей семьи – это нечто невообразимое».

Цифрами здесь и далее обозначены примеч. науч. ред. (в конце книги).

Космология Большого взрыва, а точнее, расширяющейся Вселенной развивалась с 1917 г., когда Виллем де Ситтер нашел решение уравнений Эйнштейна, описывающее расширение пустого пространства. Александр Фридман в 1922 г. нашел решения, из которых следовало, что Вселенная, заполненная материей, должна либо расширяться, либо сжиматься. Эдвин Хаббл в 1929 г. независимо обнаружил разбегание галактик. Георгий Гамов в 1946 г. понял, что расширяющаяся Вселенная в прошлом должна была быть горячей. Но только после открытия Пензиаса и Вильсона космология Большого взрыва получила всеобщее признание среди космологов.

Микроволновое излучение занимает в электромагнитном спектре промежуточное положение между инфракрасным и радиодиапазонами. Микроволны широко применяются для приготовления пищи в микроволновых печах, а в последнее время – для сканирования багажа в аэропортах.

Фотоны были во Вселенной и раньше, но они не могли пробиться через горячее и плотное вещество, постоянно поглощались и переизлучались вновь. Только примерно через 300 тыс. лет после Большого взрыва Вселенная достаточно остыла для того, чтобы фотоны смогли миллиарды лет свободно лететь в пространстве, пока их не поймают земные детекторы.

Astrophysical Journal («Астрофизический журнал») – ведущее мировое издание по астрономии и астрофизике.

Деннис Овербай ( Dennis Overbye ) – научный журналист, постоянный автор газеты The New York Times , был редактором и автором научно-популярных журналов Discover и Sky & Telescope .

Андрей Дмитриевич Линде (р. 1948) – астрофизик, профессор физики в Стэнфордском университете, США. Закончил МГУ, защитил диссертацию в ФИАН (1975). Известен вкладом в разработку инфляционной модели Вселенной. В 2002 г. награжден медалью Дирака.

Несколько слов о научной нотации. Поскольку очень большие числа тяжело писать и почти невозможно прочесть, ученые применяют сокращения, использующие степени десятки. В этих обозначениях, например, 10 000 000 000 записывается как 10 10, а 6 500 000 превращается в 6,5 × 10 6. Принцип очень прост – он основан на свойстве умножения на десять: 10 × 10 (то есть 100) становится 10 2; 10 × 10 × 10 (или 1000) – 10 3и так далее до бесконечности. Маленький верхний индекс означает число нулей, следующих за крупным основным числом. Обозначения со знаком «минус» имеют зеркальный смысл: число сверху указывает на количество позиций справа от десятичной запятой (например, 10 -4означает 0,0001). Хотя я приветствую это правило, меня по-прежнему поражает, как кто-то, глядя на запись «1,4 × 10 9км³», сразу видит, что это означает 1,4 миллиарда кубических километров, и в не меньшей мере удивляет, что они предпочитают первое последнему в печати (особенно в книге для широкой публики, откуда был взят этот пример). Исходя из того, что многие читатели, как и я, не сильны в математике, я буду пользоваться такими обозначениями умеренно, хотя иногда их не избежать, особенно в главе, касающейся предметов космического масштаба. – Здесь и далее примеч. авт.