Лев Мухин - Мир астрономии

Доктор физико-математических наук Лев Михайлович Мухин — заведующий лабораторией Института космических исследований АН СССР, лауреат Государственной премии СССР. Круг научных интересов автора широк: в течение последних пятнадцати лет он занимается исследованием планет средствами космической техники. Он принимал участие в постановке сложных химических экспериментов на советских автоматических станциях «Венера-11» и «Венера-12», «Вега-1» и «Вега-2».

В серии «Эврика» в 1980 и 1984 годах вышла его книга «Планеты и жизнь», а в 1983 году — «В нашей Галактике».

Эта книга должна открыть читателю удивительный, многообразный и во многом загадочный мир современной астрономии.

Результаты астрономических наблюдений XX века совершили радикальный переворот в мировоззрении человека. Мы поняли, что окружающий нас мир имеет начало и что наша Вселенная живет и изменяется со временем. Ученые обсуждают сейчас вопросы о том, что уготовано нашей Вселенной в будущем.

Но возможность проникновения в сокровенные тайны природы появилась совсем недавно. Великим астрономическим открытиям XX века предшествовал кропотливый труд астрономов прошлых веков. Именно благодаря их работам человек сумел понять, что Солнце — обычная звезда в бесчисленном множестве окружающих нас звезд, сумел оценить свое истинное место во Вселенной.

Путь построения картины нашего мира был нелегким, вот почему я начал книгу с рассказа о том, как изменялись представления человека об окружающем мире от древности до сегодняшних дней.

Далее мы обсудим наиболее волнующие проблемы, связанные с рождением и эволюцией Вселенной. Читатель познакомится с основными методами современной наблюдательной астрономии, узнает о последних достижениях в этой области науки.

Поскольку основными строительными блоками в окружающем нас мире являются галактики, мы обсудим вопросы их происхождения. Кстати говоря, в современной астрофизике эти вопросы — одни из наиболее сложных.

Мир астрономии всегда ассоциировался с миром звезд, и проблемам жизни звезд, их рождения и смерти, посвящена значительная часть этой книги. Читатель узнает также о нейтронных звездах и знаменитых черных дырах. Книгу завершает рассказ о нашем светиле — Солнце, о связанных с ним загадках.

Современная астрономия неразрывно связана с физикой, и читателю, имеющему определенный багаж знаний в этой области, будет легко ориентироваться в материале книги. В то же время я не избегал в книге вопросов, которые и по сей день служат предметом ожесточенных споров между исследователями. Обсуждение этих вопросов поможет читателю лучше понять всю сложность и глубину проблем, стоящих перед современной астрономией.

Астрономия — одна из древнейших наук — наука о Вселенной. Круг вопросов, входящих в «компетенцию» современной астрономии, исключительно широк. И поэтому сегодня от астрономии отпочковались самостоятельные ветви.

Астрометрия — наука об измерении пространства и времени. Небесная механика изучает закономерности движения небесных тел под действием сил тяготения. Звездная астрономия исследует распределение и движение звезд, звездных систем и межзвездной материи в пространстве. Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. Наконец, космогония рассматривает проблемы, связанные с происхождением и эволюцией небесных тел, а космология — самые общие закономерности строения и развития нашей Вселенной.

Мир астрономии поражает своим величием. И трудно назвать какую-либо науку, которая развивалась бы в последнее время так быстро, как астрономия.

Путешествие в мир астрономии и увлекательно, и трудно. Увлекательно оно потому, что современная астрономия имеет дело с такими явлениями, о которых несколько лет назад можно было читать лишь на страницах научно-фантастических романов. Здесь и таинственные квазары, и взрывающиеся звезды, излучающие чудовищные количества энергии, и застывшие звезды. Здесь и загадки множественности миров.

Мне хотелось бы выразить искреннюю благодарность моим друзьям и коллегам Л. С. Марочнику, В. И. Морозу, И. Д. Новикову, И. Л. Розенталю, В. Ф. Шварцману, взявшим на себя труд прочесть целиком рукопись книги или отдельные ее части. Без их доброжелательной критики и помощи я не сумел бы написать эту книгу.

При создании рисунков к этой книге художник использовал иллюстрации, опубликованные в книгах К. Сагана «Космос» и Т. М. Пасачоффа «Астрономия: от Земли до Вселенной».

Николай Коперник (1473–1543) — автор гелиоцентрической системы мира.

Путь человечества к познанию окружающего мира длился тысячелетия. Это был путь временного торжества ложных истин, путь костров и отречений. Но в то же время это была дорога величайших открытий, предвидений и прозрений, дорога торжества человеческого гения.

Вполне понятно стремление человека во все времена создать систему окружающего мира. Разработка таких систем началась в глубокой древности и продолжается по сей день. Если отвлечься от наивных мифологических систем, то, бесспорно, первой внутренне логичной и всесторонне продуманной стала система мира Аристотеля. Недаром усиленная и подкрепленная впоследствии трудами греческого астронома Птолемея, она просуществовала почти две тысячи лет.

Согласно этой системе Земля — центр Вселенной, а так как все тяжелые частицы стремятся к центру, то именно здесь и образовалось твердое тело нашей планеты. Легкие элементы — воздух и огонь — поднимаются в высокие слои, там они загораются, и тогда люди видят кометы и падающие звезды. Вечно движение небесных тел по сферам, окружающим неподвижную Землю, а Вселенная сферична и конечна.

Интересно, что сферичность Вселенной Аристотель аргументировал тем, что сфера — единственная совершенная геометрическая фигура, которая при вращении всегда занимает одно и то же место в пространстве. А чтобы сферы, окружающие Землю, вращались, должна была существовать некая движущая сила — это Аристотель прекрасно понимал. Он считал, что эта сила исходила из самой внешней по отношению к Земле сферы и «запускала» движение всех остальных.