Евгений Гусев - Расширяя границы Вселенной: история астрономии в задачах

3.36. В 1860–х годах исследования английского учёного В. Хёггинса и датского астронома Г. Л. Арреста показали, что многие внегалактические (т. е. наблюдаемые за пределом полосы Млечного Пути) туманности имеет непрерывный спектр, аналогичный спектрам звёзд. Поэтому родилось предположение, что эти туманности состоят из множества неразрешимых по отдельности звёзд, а значит, находятся неизмеримо дальше самых удалённых звёзд нашей Галактики и, следовательно, являются самостоятельными звёздными системами. Но доказать это удалось нескоро.

3.37. В плоскости нашей Галактики содержится много пыли, что затрудняет наблюдения внегалактических объектов. В перпендикулярном направлении, напротив, пространство наиболее прозрачно. Более того, в направлении северного полюса Галактики лежит центральная часть так называемого Местного сверхскопления галактик, в самом центре которого располагается крупное скопление галактик в созвездии Девы (Virgo).

3.38. Несколько ближайших галактик образуют гравитационно связанное скопление — Местную группу галактик. Движение её членов подчиняется взаимному притяжению и происходит хаотично, как у звёзд в шаровом скоплении: одни члены движутся к центру, другие — от него, но в целом система стабильна. Сама же Местная группа как целое движется по отношению к другим группам и скоплениям галактик в соответствии с расширением Вселенной, подчиняясь закону Хаббла.

3.39. Галилей первым обнаружил, что планеты могут иметь системы спутников.

3.40. Пифагорейцы (VI‑V вв. до н. э.), последователи Пифагора, утверждали, что зародышем будущей Вселенной была «Огненная единица», которая росла за счёт беспредельной среды, и из которой возникли космические тела.

3.41. В 1965 г. было открыто космическое микроволновое излучение, названное реликтовым ; это явилось неопровержимым доказательством горячего и плотного состояния Вселенной на раннем этапе её существования.

3.42. Иерархическая структура материального мира действительно имеет место, включая в себя не только мегамир, но и микромир. Однако большинство современных учёных считает, что иерархия материальных тел и систем ограничена как снизу, так и сверху.

3.43. В современном понимании Метагалактика — это наблюдаемая область Вселенной. Граница Метагалактики определяется проницающей способностью астрономических инструментов. Существует принципиальный предел, обусловленный конечностью скорости света и разбеганием галактик. Таким образом, Метагалактика не образует систему.

3.44. Первой удачной попыткой теоретически разрешить парадокс Шезо—Ольберса была идея Карла Шарлье об иерархической структуре Вселенной. Согласно ей, Вселенная представляет собой бесконечную совокупность входящих друг в друга систем всё возрастающего порядка сложности; отдельные звёзды образуют галактику первого порядка, совокупность галактик первого порядка образует галактику второго порядка (Метагалактику); совокупность галактик второго порядка образует галактику третьего порядка и так до бесконечности. Если при этом с переходом к системам более высокого порядка их средняя плотность прогрессивно уменьшается, то снимаются как фотометрический парадокс Шезо—Ольберса, так и второй космологический парадокс — гравитационный, сформулированный Хуго Зелигером (1849–1924), согласно которому в рамках ньютоновской теории тяготения в бесконечной Вселенной при бесконечно большой её массе сила тяготения не имеет определённой конечной величины.

Однако идея Шарлье была опровергнута наблюдениями: с возрастанием пространственного масштаба средняя плотность Вселенной стремится к конечному значению. Космологические парадоксы нашли своё решение в рамках нестационарной модели Вселенной, предполагающей, что её возраст ограничен. Что касается фотометрического парадокса, то количество наблюдаемых звёзд ограничено космологическим горизонтом , т. е. расстоянием, которое проходит свет за время от начала Большого взрыва. Поэтому число видимых звёзд конечно, а доля неба, покрываемая звёздами ничтожно мала. К тому же, из‑за доплеровского смещения излучение звёзд других галактик смещается также в длинноволновую область спектра, тем самым дополнительно ослабляя их свет в оптическом диапазоне.

3.45. Во-первых, как впервые показал академик В. Г. Фесенков (1889–1972), при взаимодействии света с веществом в основном происходит рассеяние излучения, а не его истинное поглощение. Во — вторых, в однородной стационарной Вселенной, заполненной вечно светящимися звёздами, межзвёздное вещество нагрелось бы до температуры звёздных фотосфер и сияло бы так же, как звёзды.

3.46. Суть идеи о тепловой смерти Вселенной заключается в необратимости рассеяния внутренней энергии. Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия замкнутой системы постоянна или увеличивается. Больцман признал, что нормальным состоянием Вселенной является состояние теплового равновесия. Однако в бесконечном объёме могут возникать сколь угодно большие области неравновесного состояния вещества — флуктуации. Например, расширяющаяся Метагалактика может представлять собой неравновесную область Вселенной — гигантскую флуктуацию.

3.47. Бесконечная Вселенная не может иметь центра.

3.48. Николай Кузанский полагал, что в случае ограниченной Вселенной необходимо было бы допустить нечто, находящееся за её пределами, а это противоречит определению Вселенной как включающей в себя всё сущее.

3.49. Только в бесконечной Вселенной могут существовать многочисленные центры гравитации, приводящие к формированию отдельных тел, например, звёзд. В конечном же объёме рано или поздно должен произойти коллапс вещества в единое тело.

3.50. Комета 1882 года, прошедшая от поверхности Солнца всего на расстоянии полумиллиона километров, имела после перигелия полностью симметричную орбиту, что указывало на отсутствие тормозящих свойств не только околосолнечного пространства, но и космического пространства вообще. Стабильность орбит планет также доказывает отсутствие «космического эфира».

3.51. Коперник.

3.52. Судя по описанию, была первая половина ночи. Луна стояла высоко, выше соседнего дома. Следовательно, она была в довольно развитой фазе, вероятно, между первой четвертью и полнолунием и, к тому же, — выше эклиптики. Судя по её положению относительно Млечного Пути, Луна была в созвездии Овна, а Солнце — в районе Весов. Такое положение Солнца действительно соответствует поздней осени. Поэтому с точки зрения расположения светил замечаний к тексту нет.

Однако вызывает большие сомнения возможность увидеть Млечный Путь в городе, при свете лампы, сквозь окно, да к тому же — при яркой Луне.