Тайны Вселенной - Демин Валерий Никитич

Сначала я сделал себе свинцовую трубу, по концам которой я приспособил два оптических стекла, оба с одной стороны плоские, а с другой первое было сферически выпуклым, а второе — вогнутым; приблизив затем глаз к вогнутому стеклу, я увидел предметы достаточно большими и близкими; они казались втрое ближе и в девять раз больше, чем при наблюдении их простым глазом. После этого я изготовил другой прибор, более совершенный, который представлял предметы более чем в шестьдесят раз большими. Наконец, не щадя ни труда, ни издержек, я дошел до того, что построил себе прибор до такой степени превосходный, что при его помощи предметы казались почти в тысячу раз больше и более чем в тридцать раз ближе, чем пользуясь только природными способностями. Сколько и какие удобства представляет этот инструмент как на земле, так и на море, перечислить было бы совершенно излишним. Но, оставив земное, я ограничился исследованием небесного…

Галилео Галилей. Звездный вестник

Перед изумленным ученым воистину открылась «бездна, звезд полна»: оказалось, что Млечный Путь состоит из бесчисленного множества маленьких звездочек, а между знакомыми звездами видны десятки и сотни новых, доселе незаметных для невооруженного глаза. На Луне Галилей обнаружил горы и долины. Были открыты спутники Юпитера и фазы Венеры. Казалось, мир должен немедленно обомлеть от восторга. Но даже бесспорные опытные данные вызывали неприятие и обвинения в фальсификации.

Очевидное — еще не значит общепризнанное. Хрестоматийным фактом до сих пор считается показательное демонстрирование Галилеем своего телескопа 24 ученым в Болонье. Ни один из них не увидел спутников Юпитера, хотя в расположении звезд и планет разбирались прекрасно. Даже ассистент Кеплера, горячий сторонник гелиоцентрической системы, который был специально делегирован великим ученым на публичную демонстрацию, не смог толком ничего разглядеть. Вот что он сообщал в письме Кеплеру по горячим следам:

«Я так и не заснул 24 и 25 апреля, но проверил инструмент Галилео тысячью разных способов и на земных предметах, и на небесных телах. При направлении на земные предметы он работает превосходно, при направлении на небесные тела обманывает: некоторые неподвижные звезды [была упомянута, например, Спика Девы] кажутся двойными. Это могут засвидетельствовать самые выдающиеся люди и благородные ученые… все они подтвердили, что инструмент обманывает… Галилео больше нечего было сказать, и ранним утром 26-го он печальный уехал… даже не поблагодарив Маджини за его роскошное угощение…»

Сам Маджини писал Кеплеру 26 мая:

«Он ничего не достиг, так как никто из присутствовавших более двадцати ученых не видел отчетливо новых планет; едва ли он сможет сохранить эти планеты».

Несколько месяцев спустя Маджини повторяет:

«Лишь люди, обладающие острым зрением, проявили некоторую степень уверенности».

После того как Кеплера буквально завалили отрицательными письменными отчетами о наблюдениях Галилея, он попросил у Галилея доказательств.

«Я не хочу скрывать от Вас, что довольно много итальянцев в своих письмах в Прагу утверждают, что не могли увидеть этих звезд [лун Юпитера] через Ваш телескоп. Я спрашиваю себя, как могло случиться, что такое количество людей, включая тех, кто пользовался телескопом, отрицают этот феномен? Вспоминая о собственных трудностях, я вовсе не считаю невозможным, что один человек может видеть то, что не способны заметить тысячи… И все-таки я сожалею о том, что подтверждений со стороны других людей приходится ждать так долго… Поэтому, Галилео, я Вас умоляю как можно быстрее представить мне свидетельства очевидцев…»

Галилей как раз-таки и ссылался на таких очевидцев, подтверждавших открытие великого итальянца. Но смысл этой удивительной переписки в другом: мало, оказывается, смотреть в телескоп — нужно обладать не столько хорошим зрением, сколько зоркостью ума.

Под прицельным огнем инквизиции, только что отправившей на костер Джордано Бруно, Галилей продолжал отстаивать гелиоцентрическую концепцию Вселенной, подкрепляя ее все новыми и новыми астрономическими и физическими фактами. Затасканный по судам и тюрьмам, больной, полуослепший, но не сломленный, — великий ученый явился открывателем новой эры в наблюдательной астрономии. С момента, когда Галилей направил сделанную собственноручно «трубу» в небо, начался отсчет практической революции — переворот в экспериментальном естествознании. В следующем веке весомый вклад в развитие наблюдательной астрономии внес Исаак Ньютон. Он изобрел принципиально новую «зрительную трубу» — телескоп-рефлектор (рис. 45). Отныне телескоп сделался неотъемлемым и мощнейшим средством научного познания и в какой-то мере олицетворением прогресса самой науки.

Чем дальше проникали ученые в глубь Вселенной, тем более интригующими становились тайны Мироздания. Конечно, Тайна была всегда, и она, как спасительный огонек надежды, манила подвижников науки, больных и одержимых этой Тайной. Каждому чудилось: вот сейчас он распахнет дверь, и человечество шагнет из темноты незнания и заблуждения на широкий и светлый простор. Но действительность оказывалась совсем иной. За первой дверью обнаруживалась другая, столь же наглухо захлопнутая, за ней — третья, четвертая, десятая, сотая. И так — без конца. Познание по неволе и необходимости превращается в непрерывное преодоление тайн. Каждый настоящий исследователь — царь Эдип, который ищет ответы на все новые и новые загадки Сфинкса-Природы.

Дальнейшее победное шествие науки в ХVII и ХVIII веках неотделимо от успехов теоретической и практической механики, неотъемлемой частью которой явилась небесная механика. Оно представлено величайшими умами, составившими гордость и славу человечества, творившими в разных странах: Иоганн Кеплер — в Германии, Рене Декарт — во Франции, Христиан Гюйгенс — в Голландии, Исаак Ньютон — в Англии, Михаил Ломоносов — в России. В результате их усилий была обоснована механистическая картина Природы и Космоса. В науке на долгое время установились относительное единодушие и спокойствие.

В ХIХ веке наблюдательная астрономия по-прежнему опиралась на прочный фундамент механистического мировоззрения, закон всемирного тяготения, постоянные измерения и скрупулезный математический расчет. В это время астрономия являлась одной из немногих естественных наук, где точные практические вычисления составляли основное занятие ученых. Некоторые выдающиеся открытия вообще делались «на кончике пера», то есть путем математических вычислений и расчетов за письменным столом. Так были открыты, к примеру, некоторые из крупных астероидов, а в дальнейшем — две новые, ранее неизвестные планеты Солнечной системы — Нептун и Плутон.

Последнее открытие произошло уже в нашем веке. ХХ век вообще необычайно раздвинул границы наблюдательной астрономии. К чрезвычайно усовершенствованным оптическим телескопам (рис. 46) добавились новые, ранее совершенно невиданные — радиотелескопы (рис. 47, 48), а затем и рентгеновские телескопы (последние применимы только в безвоздушном пространстве и в открытом космосе) (рис. 49). Точно так же исключительно с помощью спутников и высотных аэростатов используются гамма-телескопы, которые по существу представляют собой счетчики g-фотонов (рис. 50), позволяющие зафиксировать уникальную информацию о далеких объектах и экстремальных состояниях материи во Вселенной (в частности, при помощи гамма-аппаратуры одно время усиленно пытались (и — теперь уже ясно — безуспешно) установить в отдаленных участках Космоса наличие изолированных областей, состоящих из антивещества).

Данные, полученные с помощью новых приборов, отличны от привычных фотографий — зато позволяют получить уникальные результаты.

На этом список новых представителей «телескопического семейства» не исчерпывается. Правда, для регистрации ультрафиолетового и инфракрасного излучения используются обычные телескопы — с той разницей, что в первом случае применяются алюминированные зеркала, а во втором — объективы изготовляются из мышьяковистого трехсернистого стекла и других специальных сортов стекла. Полученное из Космоса инфракрасное излучение затем преобразуется в тепловую или фотонную энергию для того, чтобы его было удобнее измерять. Как и в случае с g-лучами, аппаратуру, регистрирующую инфракрасное излучение, требуется поднимать на большие высоты. С ее помощью удалось открыть много ранее неизвестных объектов, постичь важные, нередко удивительные закономерности Вселенной. Так, вблизи центра нашей галактики удалось обнаружить загадочный инфракрасный объект, светимость которого в 300 000 раз превышает светимость Солнца. Природа его неясна.