Чарльз Флауэрс - 10 ЗАПОВЕДЕЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ИДЕИ XX ВЕКА

Все мы со школьных времен знаем, что в окружающем нас нечетком и расплывчатом мире отсутствуют прямые линии и строгие формы, но зато существуют некоторые ограничения, механизмы и закономерности, которые и выступают в качестве законов природы. Равномерное вращение небесной сферы позволяет оценивать течение времени и создавать календари или точно тикающие часы. В некоторых горных породах происходят процессы радиоактивного распада, столь же точно отсчитывающие миллионы лет геологических эпох. Огромные сверхплотные нейтронные звезды, пульсары излучают радиоволны с высокой точностью, подобно радиомаякам в «черных ящиках» авиалайнеров. Точность приходящих от них сигналов обеспечивается вращением пульсаров вокруг оси с частотой до нескольких сотен оборотов в секунду. Космические расстояния настолько велики, что их измеряют световыми годами, т. е. расстоянием, проходимым светом за один год, хотя эта скорость является фантастически высокой и составляет около 300 тысяч километров в секунду (в соответствии с известной шуткой, редакторы литературных или искусствоведческих журналов обычно автоматически исправляют эту цифру, зачеркивая «секунду» и вписывая «час»). Говоря о событии, происшедшем на расстоянии светового года, следует помнить, что оно не только удалено от нас почти на 10 триллионов километров, но и случилось за двенадцать месяцев до наблюдения, что, кстати, создает еще одну удобную и точную систему отсчета в пространстве-времени. Возможно, что точность таких природных процессов со временем нарушается, но ее вполне достаточно для пока мимолетного присутствия человечества во Вселенной.

Одним из наиболее заметных периодических объектов в астрономии являются так называемые цефеиды (желтые звезды-гиганты, обычно превосходящие наше Солнце по энергии излучения в тысячи или даже в сотни тысяч раз). Их яркость меняется с периодичностью от 3 до 50 дней, причем продолжительность цикла и может быть непосредственно связана со светимостью с расстоянием до Земли. В астрономические каталоги уже занесены тысячи цефеид и значения их абсолютной (усредненной по времени, например за 10-дневный цикл) яркости. Сравнивая среднюю и наблюдаемую величины яркости цефеиды, астрономы давно научились примерно оценивать расстояния до конкретных звезд этого типа, так что их можно сравнить с километровыми столбами в межзвездном пространстве.

Эти небесные объекты давно пользовались вниманием астрономов, но их роль особенно возросла после того, как в самом начале XX века Генриетта Сван Ливитт, молодая женщина-астроном из обсерватории Гарвардского колледжа (Кембридж, штат Массачусетс), сумела тщательно систематизировать и каталогизировать тысячи фотоснимков отдельных звезд и тем самым создать надежные ориентиры в космическом пространстве. Ее работу можно сравнить с постройкой маяков для морских судов или разработкой единой всемирной системы для летчиков-любителей, основанной на точном ориентировании с указанием координат. Кстати, работа по учету и регистрации цефеид продолжается и, например, запуск космического телескопа «Хаббл» позволил расширить их каталог и включить в него все цефеиды в радиусе до 56 миллионов световых лет от Земли.

В начале 20-х годов прошлого века усовершенствованные оптические телескопы позволили ученым значительно расширить свои познания о космосе вообще и о цефеидах в частности. Одной из самых заметных фигур в этом поколении астрономов стал несравненный, «великий и ужасный» Эдвин Хаббл. Он был действительно странным и противоречивым человеком: будучи уроженцем Среднего Запада США, Хабби любил говорить с подчеркнуто английским акцентом, хвастался шрамом, полученным якобы на дуэли, ходил с неизменной вересковой трубкой и… вообще, относился к породе людей, о которых приятно читать или узнавать, но с которыми очень трудно общаться в обыденной и научной жизни. Внешне Хаббл выглядел атлетом, вел себя подобно спорсмену-одиночке (ни о какой командной игре не могло быть и речи!) и был крайне амбициозен, но его честолюбие, к счастью, было связано только с изучением далеких звезд.

Когда в начале 20-х годов молодой Хаббл начал изучать звездное небо при помощи новейшего 100-дюймового телескопа в обсерватории Маунт Вильсон (Южная Калифорния), астрономы не знали очень многого, что сегодня известно даже школьникам, хотя техника астрономических измерений и общий уровень знаний в этой области за предыдущие двести лет неизмеримо возросли. К началу прошлого века ученые уже обнаружили сотни тысяч звезд и знали, что многие из них находятся на расстоянии сотен миллионов световых лет от Земли. Некоторые проблемы астрономии оказались во многом обусловленными именно стремительным развитием и крупными успехами. Собрав все высказывания и заявления выдающихся астрономов, можно легко составить доклад с хвастливым и наивным названием «Мы уже узнали о космосе все, что можно узнать!».

Этому не следует удивляться, поскольку каждой эпохе свойственно преувеличивать свои достижения и успехи. Кроме того, ради справедливости следует подчеркнуть, что астрономы нашего времени иногда едва успевали регистрировать новые результаты и не имели времени для систематизации и обдумывания массы полученных сведений. При оценке достижений астрономии следует вспомнить и исходный, весьма низкий уровень наших теоретических знаний в этой области. Сотни тысяч лет люди (независимо от того, насколько это их интересовало) могли видеть на небе невооруженным взглядом, даже в самые удобные для наблюдения безлунные ночи, всего лишь 8-9 тысяч звезд. Вплоть до времен Галилея эти звезды считались жестко прикрепленными к небесной сфере, равномерно вращавшейся вокруг Земли. Исключением среди небесных объектов выглядели лишь Солнце, Луна и пять видимых невооруженным глазом планет, которые вращались по собственным законам. Небесная сфера представлялась нашим предкам достаточно большой (поскольку внутри нее располагались орбиты Солнца и Луны), однако вся картина в целом выглядела достаточно комфортабельной и уютно замкнутой.

Эдвин Хаббл

В рассказе об астрономии нельзя не упомянуть бинокулярное зрение, характерное для человека (некоторые существа, например морская свинка или ящерица, этим похвастаться не могут). Каждый глаз человека имеет собственное поле зрения, что и дает нам возможность достаточно оценивать положение объектов в пространстве и воспринимать мир стереоскопически, объемно или, как сейчас модно говорить, создавать трехмерные, ЗD-изображения. Однако звезды располагаются слишком далеко, так что аппарат обычного человеческого бинокулярного зрения оказывается просто бессильным воспринимать или воссоздавать стереоскопическую информацию о столь удаленных объектах.