Занимательно об астрономии

Это было бы интересное зрелище. Наблюдатели стали бы смотреть на Солнце не только тогда, когда оно стоит в зените, а когда между дневным светилом и наблюдателем — все тело матери Земли. Это избавило бы исследователей от посторонних помех, так как для нейтрино Земля — ничто!

Нейтринную астрофизику, пожалуй, пока еще ни одна наука не обошла по молодости. У нас в стране первые разговоры о ней начались 10 мая 1960 года, когда на заседании Астрономического совета Академии наук выступили с докладом два ведущих ученых — Б. М. Понтекорво и Д. А. Франк-Каменецкий. Правда, для создания нейтринной астрономии нужно сначала научиться ловить сами частицы.

К сожалению, поймать нейтрино пока почти не удается. И жадным физикам и алчным астрономам остается мечтать. Но они упрямы — эти физики с астрономами. И пока суд да дело, допрашивают фотоны, разгадывая древние тайны вселенной. И вот что из этого получается. Только сначала договоримся, что считать фотоном.

Примерно с десятого класса мы знаем о дуализме элементарных частиц — свойстве представать перед нами то в облике частицы-корпускулы, то в виде волны. Путь к объяснению этого феномена с позиций здравого смысла изрядно усеян терниями. Поэтому давайте просто примем к сведению, что «частицы суть волны». Это становится особенно ясно после того, как вы твердо усвоили, что «волны суть частицы».

А теперь, поняв главное, переведем длины волн спектра электромагнитных колебаний в энергии квантов (в энергии фотонов). Так мы получим их целый зверинец.

Фотоны очень высоких энергий (например, гамма-лучи, соответствующие энергиям 10 ¹²электрон-вольт и выше) не должны нас интересовать вообще. Они слишком энергичны.

По подсчетам астрофизиков, предельное расстояние для путешествующих гамма-квантов с энергией 10 ¹²электрон-вольт не превышает… миллиарда световых лет. В масштабах звездного мира это загородная прогулка.

Гамма же лучи более низких энергий без особых хлопот пролетают все 13 миллиардов световых лет, отделяющих солнечную систему от видимого «края» вселенной. И каждый такой путешественник-фотон — кладезь премудрости. Только сумей его расспросить, выпытать у него.

Не кажется ли вам, что мы стоим у колыбели еще одного астрономического «ребенка» — Гамма-астрономии? Очень жаль, если не кажется, потому что так оно и есть на самом деле. И первые успехи этого ребенка не заставили себя ждать.

Так мы с вами рассмотрели некоторые вопросы не только истории науки о звездах, но и самой астрономии. Познакомились (шапочно, только шапочно, как и предупреждал автор) с ее основными разделами, инструментами и даже некоторыми методами, поскольку иногда именно метод бывал виновен в возникновении раздела и настойчиво требовал специальных инструментов.

А так как в памяти всех нас еще свежи сообщения о полетах космических автоматических межпланетных станций на Луну, на Венеру и на Марс, то, памятуя, что «лучше раз увидеть, чем сто раз услышать», мы можем сделать вывод.

Начиная с 1957 года астрономия обогатилась новым мощным средством познания, стала ракетной. Следовательно, чтобы представить себе познание и освоение космоса человеком, обе науки — астрономию и астронавтику — теперь приходится рассматривать вместе.

Глава четвертая Про то, что мы знаем о Земле наверняка

Можно

убедиться,

что Земля поката, —

сядь

на собственные ягодицы

и катись!

В. Маяковский

1. Сначала о форме

Сто тысяч лет отделяют нас от неандертальца. Сто тысяч лет убеждаем мы себя в том, что мы разумны — HOMO SAPIENS'ы — все до единого. Но давайте оглянемся, чем же мы занимались все это время? На чем оттачивали разум свой?

По свидетельству историков, 85 процентов исторического времени люди заняты устройством дел чисто человеческих — они воюют. Оставшийся пустяк отводится прежде всего на восстановление разрушений (иначе не будет смысла начинать новую войну), затем на то, чтобы оглядеться вокруг (не лежит ли что плохо у соседа), и, наконец, на науку (о том, как она связана с основным «делом», мы говорить не будем: не наша тема). Итак, картина получилась довольно мрачной, а характер у человечества в целом склочным и малопривлекательным. Ничего не поделаешь.

Но пусть следующий статистический экскурс ободрит приунывших.

Положим, на науку человечество отводит не более пяти процентов своего общеисторического времени. Что это дает? Пять процентов от 100 тысяч — это пять тысячелетий, или 50 веков. Памятуя о своих способностях, мы не погрешим, положив, что за сто лет вырастает четыре мыслящих поколения!.. (По статистике, большинство великих открытий делалось именно в возрасте, укладывающемся в наши рамки.) Получается 200 поколений, которые занимались одной только благородной наукой. Не воевали, не крали, не… Двести поколений, послушайте, ведь это вовсе не так уж плохо. Тут можно кое-что и успеть. Теперь, определив общий срок аспирантуры homo sapiens'а, можно попробовать наметить пределы достигнутых знаний.

С давних пор вершиной скромности ученого считалось заявление: «Я знаю только то, что ничего не знаю». Примем его за отправную точку — нулевая информативность обо всем, кроме условных рефлексов.

С другой стороны, сегодня вершиной самонадеянности считается другое утверждение: «Я знаю, чего я не знаю». Чем не предел, к которому нужно стремиться? А теперь, когда горизонты ясны, — в путь!

Вот рисунок с фотографии Земли, снятой «Зондом-5». Присмотритесь или, еще лучше, приложите линейку к горизонту. Ну как, остались сомнения в «покатости» планеты?

«Подумаешь, — скажет скептически настроенный читатель, — это еще древние греки знали». И он прав, наш читатель-скептик. Об этом действительно многие говорили. Пожалуй, Аристотель первым стал утверждать это не голословно, а на основе доказательств. Кстати, почему великий философ отошел от удобного и вполне современного ему метода умозрительных рассуждений, не совсем ясно. Может быть, это случилось в результате того, что он был воспитателем и домашним учителем Александра Македонского. А дети, как известно, дотошны. И если это так, то не есть ли смысл возродить добрые традиции к посылать философов сначала воспитателями в детские сады и учителями в школы?

Но вернемся к доказательствам Аристотеля. Во-первых, во время лунных затмений край земной тени всегда кругл. А во-вторых, кто не видел, путешествуя с юга на север, как меняется вид звездного неба? Одни из светил перестают быть видны, другие, наоборот, появляются. Это говорит не только о шарообразности планеты, но и о том, что она невелика по объему. Убедительно, чрезвычайно убедительно. Это понимаем не только мы с вами. После Аристотеля до самого начала христианства никто не покушался на форму Земли. Христианам же было наплевать на логику и доказательства. Темные, необразованные апостолы знать не знали Аристотеля.