Магура  Самоорганизация | Исследования | Труды | Сосен перезвон | Стожары | Троянская война 
  на первую страницу НОВОСТИ | ССЫЛКИ   
В.А. Амбарцумян. Загадки Вселенной
от 03.12.05
  
МатерьСва


Ведь каждый день пред нами солнце ходит, Однако ж прав упрямый Галилей А.С. Пушкин

Вступление За долгую жизнь в науке мне много раз в самых различных аудиториях доводилось отвечать на вопросы о сути и назначении астрономии как одной из дисциплин человеческого познания. И особый интерес неизменно отмечал я у тех, кто стоял перед выбором - кем быть, какому из устремлений отдать предпочтение, как не ошибиться в своем призвании.
В этой книге я хочу рассказать о науке, которой я посвятил всю свою сознательную жизнь. Глубокий и всеобъемлющий интерес к ней зародился, видимо, на самой заре человечества. Да и как же иначе? Бросив однажды осмысленный взгляд на ночное небо, наш далекий предок уже не мог не пытаться как-то понять и объяснить увиденную там величественную картину загадочного сияния тысяч звезд. А какое объяснение мог он дать тогда этому хотя внешне спокойному, но вместе с тем и тревожащему душу миру звезд? Конечно, мистически-фантастическое, какое давал он и всей окружающей его природе.
В толковании картины звездного неба все народы прошли через этап мифотворчества, когда наиболее характерные, отчетливые группировки ярких звезд (созвездия) связывались с именами легендарных героев или богов, обожествленных животных, с эпизодами их фантастической жизни. И это совершенно закономерно, ибо только так - сопоставлением с тем кругом понятий, предметов, которые окружали людей в быту или были объектами верований, - могли они приблизить к себе звездный мир, сделать его в каком-то смысле доступным для понимания, примирить себя с ним, заглушить свой страх. Более того, именно с дневным светилом - Солнцем - древние люди связывали свои радости и беды. Конечно же не случайно, ибо еще на заре цивилизации была отмечена определенная связь времен года с положением Солнца среди звезд или с определенным расположением созвездий на небосводе.
История донесла до нас много данных о представлениях звездочетов древней, дохристианской эпохи. После принятия христианства все языческие верования и толкования подвергались жесточайшим гонениям официальной церкви, но даже и она до конца не смогла искоренить их в изустном фольклорном народном творчестве. Солнце, Луна, планеты, звезды и созвездия в опоэтизированных образах кочуют из былины в былину, из сказки в сказку. В этой веками создаваемой сокровищнице - мечта людей о царстве добра и красоты, представления об эстетических и социальных идеалах, о мироздании, это подлинный кладезь словотворчества, мудрости народа. Например, славянам Вселенная представлялась состоящей из трех частей: верхнего неба, земли и нижнего неба, т.е. подземно-подводного мира. Причем попасть туда героям бывает подчас и не так уж сложно: достаточно хорошенько пришпорить коня, чтобы он повыше взвился, или вырастить росток из богатырской горошины, а то и просто...прыгнуть в колодец. Дневное и ночное светила, звезды, звери, травы, люди - все здесь самым причудливым образом переплетается в едином словесном узоре.
Фольклор создавал и свои художественные символы для выражения космических явлений и представлений; впоследствии многие из них органично вошли в такие шедевры литературы, как бессмертное Слово о полку Игореве, как изумительная по поэтичности и точности отражения народного миросозерцания сказка П.П. Ершова Конек-горбунок, в известную картину В.М. Васнецова Три царства - фантазия художника создавала ее по фольклорным мотивам.
У всех народов особым вниманием пользовались, естественно, те созвездия, которые состоят из относительно ярких, по сравнению с другими, звезд. Так, сегодня известно более 50 названий, которыми обозначали наши народы Большую Медведицу. Для Плеяд - компактной и хорошо наблюдаемой звездной группы - в русском языке на сегодня найдено 37 обозначений. Если Большая Медведица служила своеобразным средством наведения на Полярную звезду, то Плеяды в известной мере выполняли роль часов и календаря.
Северная, Прикол-звезда, Кол, Небесный колодец, Сокол - так именовалась Полярная звезда, она же - спящая красавица, заколдованная царевна, невольница у Кащея в русском фольклоре. Пояс в созвездии Ориона назывался Коромыслом, Коромыслицей, Весами, Кичигой, Граблями, Косами, а все созвездие Ориона отождествлялось у армян с их родоначальником Гайком. Как видите, народное воображение соотносило свои земные представления и заботы с ходом небесных светил, выявляло определенные закономерности, которые помогали, в частности, более строго выверять календарь сельскохозяйственных работ.
Но мифотворчество сопровождало астрономию не только на заре цивилизации. Не в столь уж далекие времена во всех краях света ученые-астрологи по расположению светил предрекали владыкам их личные судьбы, исход решающих сражений, последствия важнейших событий. Впрочем, и сегодня в капиталистических странах в ходу всевозможные гороскопы.
Первые подлинно научные элементы в системе астрономических знаний начали выкристаллизовываться лишь тогда, когда на смену простому любопытству и суеверному языческому толкованию небесных явлений пришло бесстрашие исследовательской мысли. Когда родилась осознанная потребность разобраться в сути видимых небесных объектов, уяснить внутренний механизм, а не только внешнюю картину взаимосвязей и относительных перемещений. Уже эти первые шаги принесли поразительные результаты. А они в свою очередь поставили массу интересных и сложных вопросов.
Издавна было отмечено, что видимые небесныесветила можно разделить на две группы. Первая, в которую входит подавляющее большинство видимых невооруженным глазом объектов, состоит из светил, нe меняющих положение относительно друг друга.
Они все вместе с небосводом обращаются вокруг Земли. Дело происходит так, как если бы весь небосвод за 23 часа 56 минут (звездные сутки) обращался вокруг Земли с прикрепленными к нему в строго определенных местах звездами. Вторая группа светил включает в себя всего несколько объектов, которые словно бродят меж неподвижных звезд и созвездий, перемещаются по небу. Это четко выражено в движении Солнца и Луны, но не менее определенно прослеживается видимый путь и у такой яркой планеты, как Венера (слово планета означает блуждающее тело). Если следить за перемещением планет среди звезд, можно легко убедиться, что планеты перемещаются не по простым круговым траекториям, как это казалось первоначально, а по очень сложным - каждая из этих видимых траекторий как бы складывалась из наложенных друг на друга нескольких круговых движений. Тщательные наблюдения, сопоставления позволили ученым вывести строгие закономерности перемещения планет, предсказывать их положение в тот или иной момент времени. Так с течением времени возникла целостная система воззрений на строение известной тогда части Вселенной - геоцентрическая система Птолемея, по которой в центре ее находилась наша Земля, а вокруг перемещался весь небосвод. По нему же, в свою очередь, блуждают по раз и навсегда данным орбитам планеты и в строго отведенных им местам покоятся звезды и их группы. В этом заключается упрощенное представление о Птолемеевой системе, которая долгое время доминировала в астрономии.
Однако система эта оказалась слишком сложной и вместе с тем не давала ясных ответов на многие вопросы; большинство толкований небесных фактов и явлений оказывались искусственными или очень приблизительными.
Шло время. Накапливались новые данные о движении небесных объектов. На смену системе Птолемея пришла гелиоцентрическая система Николая Коперника. Согласно его теории, которая блестяще подтверждалась всей суммой наблюдений над небесными объектами и расчетами их перемещений по небосводу, центром видимого, доступного нам мироздания являлось Солнце, а все планеты, включая Землю, обращались вокруг него. Это был поистине революционный шаг в развитии астрономических представлений, который привел к пониманию истинной картины относительных движений планет и нашего дневного светила. Вывод о том, что наша Земля - лишь одна из планет, был основополагающим шагом в создании нового мировоззрения человечества.
Следующей крупнейшей вехой в становлении нашей науки стало изобретение в 1609г. Галилео Галилеем телескопа для наблюдений за небесными объектами. Телескоп невиданно расширил возможности исследования Вселенной и с тех пор на протяжении веков являлся важнейшим инструментом познания. Он привел Галилея к выдающемуся открытию - позволил увидеть спутники Юпитера, предположить, что спутники могут существовать и у других планет. Это его предвидение очень скоро полностью подтвердилось.
Так, шаг за шагом шло человечество ко все более глубокому пониманию строения Вселенной, сложнейшей механики взаимодействия ее объектов, ее эволюции в пространстве и времени. В общих чертах вам, конечно, все это известно по школьной программе. И моя задача заключается в том, чтобы расширить ваши познания, дать более полное представление о современных взглядах на строение и эволюцию Вселенной, рассказать о вкладе отечественных ученых в развитие астрономии.
Изменчивой природы лик Наше сегодняшнее знание о Вселенной сводится прежде всего к представлению о ней как о многосложной системе. Уже современники Галилея знали о том, что первое звено ее - это планета со своими спутниками и что сами планеты и их спутники вращаются вокруг Солнца. Ясно им было и то, что за пределами Солнечной системы, на громадных от нее расстояниях, находятся мириады звезд, природа которых казалась бесконечно загадочной.
Неуклонно множилось число установленных наблюдениями фактов и явлений, осмысление которых привело к выводу: Солнце является одной из звезд и входит в гигантскую систему, которая получила название Галактики. На ночном небосводе отчетливо видна рассекающая все небо светлая полоса - Млечный Путь; ее создает слияние света миллиардов слабых звезд, каждая из них, взятая отдельно, не была бы видна невооруженным глазом.
Но дальше выяснилось, что и сама Галактика является лишь одним из множества структурных элементов Вселенной. Галактики, в свою очередь, входят в скопления галактик, которые, однако, могут объединяться в еще более гигантские образования - сверхскопления. А есть ли во Вселенной еще более высокие структурные единицы? Или сверхскопления галактик являются самыми крупными образованиями Вселенной? Вполне вероятно, есть, но на сегодня это тот порог, до которого пока дошли наши представления. Уверен, что он будет преодолен в не столь отдаленном будущем: мысль человеческая в наши дни все смелее и решительнее проникает в самые сокровенные тайны мироздания и историю его эволюции.
Конечно, все это крайне сложные проблемы. Как можно определить, скажем, состав или возраст звезд или галактик, отстоящих от нас на миллионы световых лет? Или с математической точностью описать происходящие там процессы? Как понять, звезды ли произошли из туманностей или туманности из звезд? А может быть, им предшествовало некое другое прародительское вещество, либо тело? Естественно, что в попытках решения подобных проблем возникает немало, подчас взаимоисключающих, точек зрения, теоретических направлений, научных школ. Правда, хотелось бы оговориться: школа предполагает некие устойчивые взгляды, опирающиеся на определенную совокупность установленных фактов, на теоретические положения и представления, которые принципиально не изменяются, но углубляются, расширяются, уточняются. А вот применительно к нынешнему состоянию нашей науки такое толкование школы не очень подходит: столь стремительно идет процесс накопления и осмысления новых знаний, идей, направлений, что одинаковые, устойчивые взгляды могут лишь препятствовать прогрессу науки.
Должен особо остановиться на вкладе в астрономию нашей отечественной науки, особенно за последние 100-150 лет, когда она практически складывалась в современную дисциплину. Как вам известно, астрономия подразделяется на два основных направления: астрометрию и астрофизику, а еще включает в себя небесную механику и динамику звездных систем. Причем теперь ведущее место, в смысле темпов развития, за астрофизикой.
Но это - теперь, а в конце XVIII в. и весь XIX в., по сути, главенствовала астрометрия - ее центрами служили известные обсерватории, где изучались положения небесных тел, изменения этих положений, создавались точнейшие каталоги координат звезд на небе. И одной из законодательниц, признанной школой астрометрии и даже астрономической столицей мира в середине и в конце прошлого века являлась Пулковская обсерватория. В столь высоком ее признании ведущая роль по праву принадлежит основателю обсерватории - крупнейшему ученому Василию Яковлевичу Струве. Именно он выбрал и обозначил направление исследовательского поиска ученых, приложил много сил и настойчивости для оснащения обсерватории первоклассным инструментарием и оборудованием.
Постепенно набирала силу и астрофизика - дисциплина, посвященная изучению физического состояния звезд, происходящих в их атмосферах и недрах динамических процессов и явлений. И здесь опять же ведущую роль сыграли отечественные ученые, и прежде всего Федор Александрович Бредихин, возглавлявший после О.В. Струве (сына В.Я. Струве) Пулковскую обсерваторию. На это время приходятся его основополагающие работы по изучению комет и метеорных потоков. А приглашенный им в качестве научного сотрудника Аристарх Аполлонович Белопольский, впоследствии ставший академиком, явился родоначальником астроспектроскопии (в основу изучения физики звезд были положены прежде всего методы спектрального анализа их излучений). Неистовый Аристарх - так прозвали его коллеги за страстный научный темперамент, за безграничную преданность избранному делу. Он вписал новые славные страницы в летопись обсерватории. В 1917-1919гг. он был ее директором, затем отказался от этого поста, чтобы целиком посвятить себя исследовательской работе. О степени его авторитета красноречиво говорит следующий факт. В своей книге Россия во мгле - английский писатель-фантаст Герберт Уэллс с нескрываемым изумлением и почтительностью пишет о поразившей его встрече с известными российскими учеными. - Я встретил там востоковеда Ольденбурга, геолога Карпинского, лауреата Нобелевской премии Павлова, Радлова, Белопольского и других всемирно известных ученых. Они задавали мне великое множество вопросов о последних достижениях науки за пределами России, и мне стало стыдно за свое ужасающее невежество в этих делах...Наша блокада отрезала русских ученых от иностранной научной литературы. У них нет новой аппаратуры, не хватает писчей бумаги, лаборатории не отапливаются...И все же они успешно работают -. Отнюдь не случайно Белопольский назван в числе всемирно известных ученых: к тому моменту он имел три почетных иностранных звания, был награжден зарубежными медалями, сам неоднократно выезжал с докладами на представительные международные конгрессы.
Я рад, что мне посчастливилось быть среди учеников Аристарха Аполлоновича, а потому по мере сил стараюсь развить и продолжить его дело. Это был действительно выдающийся человек и истинный подвижник науки. Своеобразно строил он и свои взаимоотношения с учениками, многие из которых внесли вклад в развитие астрономии. Натура в высшей мере одаренная и благородная, он умел сочетать сердечную доброту и отзывчивость с дисциплиной и суровой требовательностью. Прежде всего к самому себе, а затем и ко всем сотрудникам. Он никогда не преподносил своим аспирантам готовые факты и выводы - свою задачу видел он в том, чтобы побудить нас к творческому поиску, ценил в нас склонность к самостоятельному мышлению, умение искать нестандартные решения, казалось бы, в стандартных ситуациях. Считал правильным, если мы сами выбирали тему или объект исследования. Был искренне рад, когда замечал у ученика смелость и широту взгляда, неординарность в подходе и постановке наблюдений. На его примере мы убеждались, каким именно должен быть современный ученый вообще, а астроном в особенности, и благодарность к нему сохранили на всю жизнь.
Как сам я пришел к делу, которому посвятил практически всю свою жизнь? Видимо, отнюдь не случайно, хотя моим первым сильным детским и юношеским пристрастием была математика. Но, помнится, когда мне исполнилось 12 лет, попалась в руки книга под названием Небесные светила - автор ее популярно и увлекательно рассказывал об устройстве Вселенной, знакомил с новейшими о ней представлениями. По сути, она и предопределила мой выбор, хотя и не раздружила меня с математикой. Учась на физико-математическом факультете Ленинградского университета, я раз и навсегда выбрал себе ту сферу астрономии - астрофизику, где тогда еще было очень много белых пятен, раскрыть которые без знания математики и физики не представлялось никакой возможности. Так в моей повседневной практике мирно уживались оба моих пристрастия - любовь к математике и стремление с ее помощью познать и объяснить грандиозные и сложнейшие физические процессы, происходящие в отдаленных от нас на гигантские расстояния пространствах Вселенной. И я счастлив, что в выборе своем не ошибся. С моей профессией так или иначе связаны самые сильные и яркие впечатления всей моей жизни.
Пулковская обсерватория, Ленинградский университет, где в 1934г. была создана первая в нашей стране кафедра астрофизики, которую мне поручили возглавить, астрономическая обсерватория Ленинградского университета - вехи моей предвоенной биографии. С ними связаны некоторые этапные для меня теоретические разработки в астрофизике. В частности, теоретическая астрофизика, как современная научная дисциплина только-только вставала на ноги, нужно было готовить для нее кадры, учебные пособия. Вместе со своими коллегами мне довелось создавать советские учебники по астрофизике и первый учебник по теоретической астрофизике.
В те же годы сформировались, определились основные, ведущие направления моей исследовательской работы, сложились главные методологические принципы подхода к любой проблеме.
Целый комплекс проблем в астрономии по сей день связан с процессами переноса во Вселенной различных видов энергии, в том числе лучистой, световой. Собственно, вещество и энергия - это две фундаментальные составляющие, фундаментальные ком поненты всего мироздания. Чтобы дать некоторое представление об огромности этих слагаемых, скажу, что мощность излучения Солнца, например, равна поистине астрономической величине: 3,86.10^23 кВт. Ее достаточно, чтобы всю воду Мирового океана на Земле можно было бы вскипятить буквально за одну секунду. Причем интенсивность этого потока существенно не изменилась, по научным расчетам, за последние полтора миллиарда лет и сохранится на том же уровне еще ряд миллиардов лет. Поток этот более чем в 2 млрд. раз превышает то количество энергии, которое приходит к Земле от Солнца. Вся остальная его часть рассеивается в пространстве. Так сколько же энергии излучают там бесчисленные миллиарды звезд?
В силу закона сохранения энергии звезда, для того, чтобы излучать в течение миллиардов лет постоянный по величине (или меняющийся) поток энергии, должна откуда-то эту энергию заимствовать. Всегда предполагалось, что эти источники находятся в центральных областях звезды. Но неизвестно, как эта энергия переносится из центральных областей во внешние слои.
Этим вопросом я заинтересовался, будучи аспирантом Пулковской обсерватории. Тогда с благословения А.А. Белопольского вместе с Н.А. Козыревым (талантливым исследователем) мы занялись анализом лучистого переноса энергии в атмосферах звезд и планет. И пусть не сразу, но пришли к мнению: старые методы слишком громоздки. У меня было ощущение, что решение здесь возможно лишь при изыскании новых путей. Правда, уже перед самой войной при рассмотрении одной частной проблемы я, можно сказать, нащупал краешек возможного ответа. Мне удалось тогда отказаться от решения традиционных, крайне сложных и громоздких интегральных уравнений и в одном частном случае применить более простые - функциональные. Это был лишь проблеск ответа, который удалось сформулировать несколько лет спустя, в 1941-1942гг.
Тогда я руководил научным филиалом Ленинградского университета, который был эвакуирован в г. Елабугу (Татарская АССР), и с группой сотрудников приступил к изучению процессов рассеяния (и поглощения) света атмосферами планет. Конечно, планетную атмосферу, ее структуру, процессы прохождения через нее света и тогда и теперь моделировали математическими методами. Пользовались интегральными уравнениями, решения которых не только громоздки, но зачастую еще и приближенны. При этом изучали положение дел в каждом из слоев атмосферы, учитывая его взаимодействие со всеми другими слоями. Решать нужно было проблему многократного рассеяния, анализируя совместно положение дел во всех слоях и на всех глубинах. И вот тогда у меня появилась идея: а нельзя ли обойтись без того, чтобы изучать положение дел внутри среды? Представьте себе, что от огромной головки сыра вы отрезаете или добавляете к ней чрезвычайно тонкий слой? Скажется ли это заметным образом на свойствах и качествах всей головки? Ведь тонкий слой по всем характеристикам совпадает со структурой и качеством всей массы сыра, в том числе и с глубинными его слоями. И значит, проработав верхний, тонкий, гипотетический слой, мы смоделируем и точную картину процессов, которые будут при прочих равных условиях эксперимента совершаться и внутри среды. Вот это условие, это допущение принесло нам на редкость красивые, я бы даже сказал, методологически и математически изящные, результаты. Конечно, я очень упрощенно изложил здесь метод, который сегодня широко применяется не только астрономами, но и физиками, математиками, химиками и который получил название принцип инвариантности.
Не повторять старое применительно к качественно новым проблемам, а искать к ним непременно новые пути и средства - вот определяющий принцип, который я стремился воплотить в деятельности организованной в 1946г. Бюраканской обсерватории.
Арагац - окно во Вселенную Раз уж мы заговорили о Бюраканской обсерватории, мне бы обязательно хотелось обратить ваше внимание на такой факт. На занятиях в школе, на пионерских сборах, на комсомольских собраниях вы часто ведете речь о патриотизме и интернационализме советских людей, о великой дружбе народов нашей многонациональной державы. И о той роли, которую играл и играет русский народ, русский рабочий класс в развитии экономики, науки, культуры братских республик нашей страны. Можно привести множество примеров исключительной плодотворности национальной политики КПСС, которая твердо и последовательно борется за претворение в жизнь идей Великого Октября, бессмертных ленинских заветов. Одним из них может служить расцвет культуры армянского народа за годы Советской власти. Уверен, и спустя века историки не перестанут изумляться исполинской силе государства, мужественному оптимизму народа, мудрости его руководителей, которые в тяжелейшей обстановке неслыханно жестокой второй мировой войны приняли решение основать в некоторых республиках национальные академии наук! С тех пор повсюду формировались свои научные кадры, что позволило решить вопрос об организации самостоятельных научных центров - республиканских академий наук.
Все это имело прямое отношение к судьбе нашей обсерватории. Еще до войны в армянском филиале Академии наук СССР действовала небольшая Ереванская астрономическая обсерватория. Но развитие астрофизики настоятельно требовало создания самостоятельной базы, и вполне естественно встал вопрос о специальной обсерватории.
Бюракан - это название села и местности на одном из крутых склонов четырехглавой горы Арагац; в буквальном переводе слово означает тысяча (или множество) родников. Почему выбор пал именно на этот участок горного склона? В силу самых разных причин: выбор места для обсерватории - задача не из легких, тем более если речь идет об изучении физики звезд.
Одно из первых условий - в месте расположения обсерватории должно быть как можно больше ясных ночей. Второе - воздух должен быть максимально свободен от пыли, наличие которой сказывается на качестве изображения звезд в телескопе, искажающегося из-за различных возмущений атмосферы. И вот оказалось, что участок на склоне Арагаца, который мы тщательно обследовали, неплохо удовлетворяет этим требованиям. Длительная практика подтвердила правильность нашего выбора: качество изображений оказалось здесь если и не блестящим, не идеальным, то, во всяком случае, значительно лучшим, чем во многих известных обсерваториях мира.
Кроме того, надо было так построить и оснастить весь комплекс, чтобы с наибольшим эффектом использовать природные преимущества. И тут нужно отдать должное мастерству архитекторов, строителей, специалистов и рабочих, которые изготовили и смонтировали необходимое оборудование.
Проектировал комплекс известный архитектор Самвел Аркадьевич Сафарьян. На мой взгляд, он очень удачно применил для сооружения местную разновидность строительного материала - туф. Добывали его непосредственно неподалеку от площадок будущей обсерватории. Возводили же ее - очень добротно, качественно работники строительной организации при Академии наук Армянской ССР. Они хорошо понимали, какой объект им доверили.
Для успешной деятельности коллектива ученых необходимо было оснастить обсерваторию телескопами. Сначала мы приобрели несколько телескопов небольшой мощности. Хотя с их помощью нам удавалось проводить ценные астрономические наблюдения, мы рассматривали эту работу как средство приобретения опыта и подготовки кадров. Спустя некоторое время у нас установились хорошие деловые отношения с рабочими и инженерами Ленинградского оптико-механического завода (теперь это - объединение ЛОМО). Мы были обеспечены поистине уникальным инструментом.
Надо сказать, что старые телескопы позволяли фотографировать лишь небольшие участки неба. Но вот в 30-х гг. XX в. эстонский оптик Б. Шмидт изобрел так называемую анаберрационную оптику для астрономических телескопов - выточенную особым образом линзу, которая исправляла искажения фотографируемого поля. В итоге стало возможным снимать сразу большие участки небосвода - в десятки раз большие, чем на зеркальных телескопах старых систем.
Отмечу, что одновременно с идеей эстонского изобретателя оригинальная идея телескопов с широким полем зрения возникла и у выдающегося оптика Д.Д. Максутова. Но к тому моменту его идея еще не была воплощена в совершенные конструкции, мы же ждать не могли, и потому наш выбор пал на систему Шмидта.
Наша оптико-механическая промышленность решила для нас еще одну важную задачу. Астрофизику недостаточно лишь зафиксировать положение звезд на небосводе, определить их блеск - ему чрезвычайно важно иметь возможность изучать их спектр. Ведь именно тщательный анализ спектра звездного излучения позволяет правильно судить о происходящих в атмосфере звезды физических процессах. Эта последняя задача часто решается путем приставки к телескопу специального спектрографа, на щель которого должен падать свет излучаемой звезды. Другая возможность - это поставить перед входом в телескоп большую призму. В этом случае можно одновременно получить на снимке спектры всех звезд наблюдаемого звездного поля. Такая призма называется объективной призмой.
И вот ленинградские специалисты в конце 50-х гг. создали для нас светосильный телескоп системы Шмидта диаметром 1 м, с набором объективных призм исключительно высоких оптических свойств. Такого наблюдательного комплекса в то время не было ни в одной обсерватории мира. Наш телескоп стал поистине уникальным инструментом.
Следующим кардинальным вопросом при организации обсерватории, бесспорно, был кадровый. И решился он благодаря тому, что в астрофизику пришло много способных молодых ученых, в том числе и в нашей республике. Среди них было немало моих учеников. Существенно, что в Ереванском университете на соответствующих факультетах уже читались курсы по астрономическим дисциплинам.
Вот теперь я и попытаюсь ответить тем моим читателям, которые интересуются, каким должен быть астроном-астрофизик, каких качеств требует от него специфика нашей науки. Я уже рассказывал выше о своем учителе А.А. Белопольском. На мой взгляд, он воплощал в себе лучшие черты современного ученого, вся воля которого была направлена на выполнение принятой им исследовательской программы. Специфика астрофизики заключается в многоплановости работы ученого над одной и той же темой, проблемой. Если это астрофизик-наблюдатель, то прежде всего он должен мастерски владеть аппаратурой - телескопом, научиться наблюдать. Этот процесс дает возможность, подробно изучая уже известные астрономические объекты, открывать их новые свойства, а также открывать новые, еще неизвестные объекты, обладающие интересными для науки новыми свойствами. Если это астрофизик-теоретик, то он должен хорошо разбираться в результатах наблюдений своих коллег, быть сведущим в источниках вероятных ошибок и неточностей. После того как наблюдения выполнены, наступает период тщательного анализа. Завершается он теоретическим - математическим и физическим объяснением причин и взаимосвязей того, что происходит, почему именно происходит и как, что из этого следует для понимания сущности данного явления и смежных с ним по количественным и качественным признакам. Идеальный случай, когда все эти виды работ по плечу одному и тому же ученому, но, разумеется, чаще они требуют определенного разделения труда сотрудников - членов исследовательской группы.
Специфика профессии предъявляет и свои определенные требования к тем, кто ее выбирает. Первое, ко всем, без исключения, относящееся и обязательное, - это умение быть бесконечно настойчивым и терпеливым. Говорят, что порой на ряде производств некоторые профессии непопулярны или малопрестижны из-за того, что людям из смены в смену приходится выполнять одни и те же монотонные, однообразные, но требующие внимания и сосредоточенности операции. А теперь представьте, чтобы обнаружить какую-либо закономерность расположения, движения, изменения яркости небесных объектов, на протяжении многих месяцев, а то и лет астроном фотографирует и изучает один и тот же участок звездного неба. Изо дня в день - одно и то же, одна, до мельчайших подробностей знакомая картина. Далеко не всегда и не всем удается при этом увидеть, правильно оценить и объяснить что-то новое. Разве это не та же монотонность? Да, но только в том случае, если сам исполнитель делает все это механически, без внутреннего настроя, понимания важности своей повседневной, если хотите - даже подвижнической, вахты. Ибо и неизменность картины того или иного участка небосвода есть факт первостепенной научной важности, так как он либо подтверждает, либо опровергает существующую и общепринятую концепцию.
Второе качество как будто представляется прямой противоположностью первому. Каждый ученый-исследователь должен обладать творческим воображением, но при этом реально отталкиваться от тех, пусть чрезвычайно скупых и даже подчас противоречивых фактов и посылок, которыми он располагает. Без этого просто невозможно: приступая к любому крупному исследованию, ученый обязан провести колоссальную предварительную умственную работу - оценить возможности в достижении вероятного результата, проиграть для себя варианты и направления творческого поиска, его важнейшие этапы, прикинуть необходимые средства, т.е. заранее составить длительную и подробную программу действий. Без этого науки нет!
Непосредственно с этим связано еще одно глубоко личное мое отношение к науке. Мое кредо: самое глупое и опасное - следовать моде, т.е. тем идеям, которые кажутся привлекательными только потому, что ими занялись многие другие. Мы против этого легкомысленного следования моде. Но если открыты новые объекты, заслуживающие серьезного изучения, то ими и нужно заниматься глубоко и серьезно. Поэтому мы в Обсерватории придерживаемся правила: не гнаться за модой дня, но каждый раз к новой проблеме искать непременно новые подходы, избегая проторенных путей. Вся история науки подтверждает плодотворность нашей принципиальной позиции, хотя она подчас и ставит нас в конфликтные ситуации с привычными, устоявшимися, общепринятыми воззрениями. Но как раз так и развивается подлинно научное миропонимание.
Приведу очень показательный, на мой взгляд, эпизод. Задолго до Коперника, две тысячи триста лет тому назад, в Греции проблемами мироздания занимался Аристарх Самосский. Биографические сведения о нем чрезвычайно скудны. Но известно, что он едва ли не первым высказал предположение о том, что подлинным центром известной тогда части Вселенной является не Земля, а Солнце. Им же был предложен ряд остроумных и достаточно простых способов для определения отношения расстояний от Земли до Солнца и Луны. Все это говорит о том, что Аристарх Самосский был ученым редкой прозорливости и интуиции. Но понадобились столетия, понадобилась кропотливая работа поколений, накопление массы фактов в подтверждение высказанной в древности догадки, пока она не обрела форму качественно новой теории - теории Коперника. Или взять сформулированную еще в IV в. до н.э. греческим философом Демокритом сугубо материалистическую идею: Из ничего ничто произойти не может, ничто существующее не может быть уничтожено, и всякое изменение состоит лишь в соединении и разъединении -. Понадобились столетия, чтобы мысль эта легла в центр истинного философского понимания материальности мира, получила классическое обоснование и развитие в марксистско-ленинской теории. Смелость и широта творческой фантазии, самостоятельность и самокритичность мысли - непреложное качество для ученого.
По-моему, совершенно правильна формула, что гений - это прежде всего труд. Талант может быть дан человеку от природы, но развить его, сделать его многогранным, эффективно действующим - эта задача решается лишь напряженным трудом самого человека. Что же говорить об исследовательском поиске, упорном и подчас изнурительном, требующем постоянного напряжения физических и духовных сил? Без сознательно воспитанного, ставшего привычным трудолюбия стоящего астронома не получится даже из одаренного от природы человека.
Наконец, непременным свойством специалиста нашего профиля представляется мне личное мужество, психологическая устойчивость, которые совершенно необходимы ему, поскольку при его теоретических исследованиях непрерывно приходится иметь дело с переходами от систем, в которых царят одни свойства и закономерности, к системам совершенно другого масштаба, с иными закономерностями и темпами развития. Астроном не может не быть философом. И личное мужество и смелость нужны ему, чтобы самоутверждаться: сила человеческого разума выше силы безграничного безмолвия и его тайн, которые рано или поздно будут разгаданы нашей земной цивилизацией. И как тут не вспомнить великого К.Э. Циолковского, который еще в 1928г. писал: Что могущественней разума? Ему - власть, сила и господство над всем Космосом. Последний сам рождает в себе силу, которая им управляет. Она могущественнее всех остальных сил природы.
Само собой разумеется, что каждый, избравший профессию астронома, должен надлежащим образом усвоить всю сумму уже накопленных этой наукой знаний, владеть основами не только классической высшей математики, но и новейших ее разделов, быть в курсе дел сопредельных дисциплин, обладать надлежащей техникой научного мышления - все это необходимо хорошо усвоить еще на студенческой скамье.
Такого или примерно такого склада люди приходят в астрофизику. И общими усилиями прокладывают новые пути и тропы в науке. Большинство наших сотрудников в свое время окончили Ереванский университет. Это коллектив, объединенный, ко всему прочему, преданностью выбранной профессии. Назову здесь лишь несколько имен, чьи работы хорошо известны в астрономических кругах и в то же время дают представление о поле деятельности обсерватории.
Свое слово в исследовании структуры и эволюции дальних звездных систем (галактик), их классификации сказал Б. Маркарян. Его интересы были сосредоточены на изучении и анализе процессов, происходящих в галактических объектах и их ядрах. Нестационарными звездами, т.е. такими, формирование которых еще не закончено, занимается Л. Мирзоян; Э. Хачикян и В. Домбровский внесли ценный вклад в исследование Крабовидной туманности.
Очень важны для исследователя такие качества, как аналитическая наблюдательность и самостоятельность мысли. Когда мы ввели в строй наш новый 2,6-метровый рефлектор - это было целым событием в жизни обсерватории, - мне, естественно, хотелось начать его эксплуатацию с достижения какого-нибудь конкретного и ощутимого результата. И я предложил двум молодым сотрудникам, у которых к тому времени уже имелся опыт работы и некоторые оригинальные соображения, выбрать для наблюдений объект, который с их точки зрения может оказаться интересным. Они предложили такой объект в созвездии Цефея. Я был озадачен: что же заинтересовало их? Посмотрев старые снимки, я разочаровался: ничего, что заслуживало бы внимания, я там не увидел. И высказал им свое мнение: давайте исключим этот объект из числа первоочередных исследований на новом большом телескопе. Но они настояли на своем и, как выяснилось очень скоро, были правы. Первые же снимки на новом рефлекторе убедили нас всех, что молодые коллеги открыли нечто потрясающее: кометарную туманность, быстро меняющую свой вид. Эти туманности получили такое звание из-за внешнего сходства с кометами. На самом же деле ничего общего с ними не имеют. Каждая них - это огромная масса вещества, выброшенная из звезды. Звезда, возбуждающая свечение туманности, является чрезвычайно молодым объектом. В нашем случае быстрые и глубокие изменения, протекающие в объекте, говорят о том, что звезда находится в стадии формирования. Естественно, что теперь наблюдения этой звезды ведутся во многих обсерваториях мира. Я был рад успехам молодежи вдвойне: и прежде всего как руководитель обсерватории, где было сделано это открытие, и за нашу молодежь, которая способна так уверенно и блестяще отстаивать и подтверждать свою точку зрения. Если в коллективе творчески работающая молодежь не боится отстаивать свои мнения, основанные на собственных наблюдениях и соображениях, значит, у такого коллектива надежное будущее. Без ложной скромности могу заявить, что такая творческая атмосфера в коллективе едва ли не первооснова того факта, что начиная с 60-х гг. в Бюракане резко вверх шла кривая совершенных открытий. С Арагаца впервые были замечены и занесены в каталоги сотни вспыхивающих звезд, тысячи интересных по своим спектрам галактик - их исследуют сегодня астрономы на всех континентах планеты.
На каких же общих проблемах и направлениях сосредоточивает свои усилия коллектив нашей обсерватории? Вселенная необъятна, и недаром ученые считают, что, если хочешь добиться в познании какой-либо области природы серьезных успехов, следует разумно ограничить сферу своих исследовательских интересов. И потому все направления творческой деятельности обсерватории сводятся к одной общей цели - проблемам происхождения и развития небесных тел, прежде всего звезд и звездных систем. Это в общем, но существуют и ведущие направления. Какие именно?
Изначальное, можно сказать, среди них - астрофизика. Это очень многомерное понятие. Как зарождаются, живут и гибнут звезды? Есть ли у этого процесса начало и возможно ли его окончание? Как именно совершаются в звездах те или иные физические процессы?
Или вот такая проблема. Я уже говорил, какое невообразимо гигантское количество лучистой энергии испускают звезды в космическое пространство. Причем уходит она из внешних слоев их атмосферы. На поверхности нашего светила с завидным постоянством и определенной периодичностью происходят взрывы и полыхают вспышки, энергия которых равна взрывам тысяч водородных бомб. Именно здесь, в хромосфере (область атмосферы Солнца, расположенная сразу над его поверхностью), в период активности происходят выбросы, отрывы громадных облаков плазмы - бесчисленных потоков горячих, заряженных частиц газа и паров металлов.
Так какие же силы вызывают вспышки и взрывы в хромосфере и, словно ускоритель невиданных масштабов, раскручивают, отрывают и бросают в бесконечность Вселенной эти плазменные завихрения, простирающиеся на сотни миллионов километров и обладающие стремительностью космических лучей? Многие астрофизики ищут объяснение этим явлениям в магнитных полях, имеющихся в наблюдаемых на Солнце темных пятнах. Выяснилось, что весь силовой фон активной зоны часто распадается как бы на мелкомасштабные магнитные детали, что, кстати, характерно и для той плазмы, которую пытаются ныне приручить физики в интересах создания будущей термоядерной земной энергетики. Но как же выглядят процессы переноса энергии излучения из нижнего слоя к верхним? А затем и в самом космосе? На каких принципах должно быть построено объяснение явлений в звездных спектрах? Здесь тоже целый комплекс проблем; ключ к ним и призвана дать теория лучистого переноса, над которой мы работаем.
Непосредственными объектами астрофизики являются также и газовые туманности, о которых в науке до недавнего времени были весьма расплывчатые представления. В Бюраканской обсерватории создан общепринятый ныне в научном мире основной каталог кометарных туманностей.
Не менее пристально исследует наш коллектив и процессы, происходящие в недрах удаленных от нас галактик - этих гигантских систем звезд. Надо отметить, что носят они подчас характер гигантских катаклизмов. При этом грандиозные массы вещества подвергаются таким перепадам давлений и температур, что приобретают свойства, которые человеку не всегда удается наглядно представить себе. Вообще в недрах звезд, туманностей, галактик как бы вечно действуют созданные самой природой уникальные лаборатории. В них самопроизвольно и постоянно совершаются бесчисленные эксперименты над веществом и энергией в таких масштабах и при таких экстремальных условиях, о которых не смеют и мечтать земные исследователи.
Сегодня к этой области астрофизических исследований вполне приложимы те выводы, которые были сделаны мною в докладе на XI съезде Международного астрономического союза в Беркли (США) в 1961г. Позволю себе привести из него одну выдержку: Анализ наблюдений показывает, что явления, относящиеся к происхождению галактик, настолько необычны, что их было бы невозможно предвидеть, исходя из каких-либо теоретических предвзятых положений. Здесь мы сталкиваемся с поразительным явлением, постоянно повторяющимся в истории науки. Вторжение в новую область явлений приносит неожиданные, качественно новые закономерности, выходящие за пределы прежних представлений. Это делает каждую такую область явлений тем более интересной. Поэтому нам нужно еще более тщательно собирать факты и наблюдения, ибо лишь увеличение фактических данных, более точные сведения о реальных объектах, большая информация о строении различных частей галактик и тщательный анализ этих сведений могут помочь нам в разрешении возникающих здесь трудных вопросов -. И вполне очевидно, что их разрешение будет тем успешнее, чем теснее и плодотворнее утверждаются творческие контакты с другими научными коллективами, в том числе и зарубежными. Со своей стороны мы стремимся сделать эти контакты как можно более стабильными и плодотворными.
В списке тех, кто пользуется Сообщениями Бюраканской обсерватории (это наш информационный вестник), числятся 315 обсерваторий, библиотек, научно-исследовательских и других организаций мира, среди которых 257 иностранных; в числе наших постоянных корреспондентов более 100 зарубежных ученых. Они приезжают к нам для обмена опытом и ознакомления с практикой работы Бюраканской астрофизической обсерватории. Одна из сессий исполнительного комитета Международного астрономического союза проходила в Советском Союзе, у нас в Ереване, и мне приятно упомянуть, что, как правило, доклады наших ученых становились заметными событиями на этих представительных международных симпозиумах.
Лед и пламень космоса Понятие Космос в значении Вселенная вошло в науку со времен Пифагора (2300 лет назад).
Но что такое космос с точки зрения астрофизика-теоретика или наблюдателя? Прежде всего, это лаборатория, в которой вещество испытывает всевозможные превращения как при невообразимо высоких температурах, порядка 10^7К и больше, - в звездных недрах, так и при чрезвычайно низких - в космическом пространстве.
Еще более велики различия в плотностях различных тел и сред, встречающихся во Вселенной. Плотность, скажем, межзвездной среды в нашей Галактике - порядка одного атома (или иона) на кубический сантиметр. А плотность пульсаров - звезд, большая часть вещества которых сжата в одно гигантское по массе ядро, в 10^16 раз превосходит плотность воды. В этих резко отличающихся друг от друга условиях проявляются самые различные физические свойства вещества, что естественно привлекает внимание физиков.
Вот почему, чем дальше астрономы углубляются в тайны Вселенной, а физики в тайны микромира, тем пристальнее и заинтересованнее их взаимодействие, их творческое содружество, арена которого - и ближний, и дальний космос.
Чрезвычайно важно определить, насколько эти трансформации и свойства соответствуют нашим общим представлениям о материи и ее закономерностях. Это с одной стороны. А с другой - насколько полезны они и возможны для использования в нашей земной практике, в нашем дальнейшем освоении природы и ее богатств. Скажем, поверхностные слои Солнца имеют температуру, как вам хорошо известно, порядка 6 тыс. градусов. А в центральных областях она достигает нескольких миллионов; там, по нынешним нашим представлениям, действует, образно говоря, исполинский котел термоядерных реакций. И овладение этим процессом для нужд земной энергетики - это проблема, над которой работают многие творческие коллективы.
Спектральный анализ - ныне ведущий метод изучения звезд. По количеству, ширине, относительному взаимному положению линий спектра можно прочесть, что же совершается в данный момент на поверхности звезды. У одних температура поверхности составляет всего 2-3 тыс. градусов и даже меньше; у других она достигает 20, 30 и даже 100 тыс. градусов, их спектр имеет совершенно необычный, несхожий с прочими вид. От температуры зависит как яркость поверхности объекта, так и характеристические особенности спектра. Ими определяется тип звезд.
Наконец, нельзя не сказать особо еще о двух типах звезд: о белых карликах и пульсарах. Многие из белых карликов были впервые открыты в Бюракане. Они знамениты тем, что плотность их вещества в десятки тысяч раз больше, чем у воды. В возможность такого явления еще в 20-х гг. нашего столетия многие просто отказывались поверить. В пульсарах же плотность оказалась еще большей - вся их масса представляет собой титанически спрессованное ядерное вещество.
Поскольку в астрофизике спектральный метод исследования атомов находит широкое применение, то в молодости я интересовался также принципами квантовой механики, которая давала объяснение происхождению спектров атомов. В частности, меня заинтересовало, в какой степени по наблюдаемым спектрам атомов можно однозначно пойти обратно - к законам квантовой механики и основанным на ней представлениям о строении атома. Такой вопрос можно назвать обратной задачей по отношению к проблематике квантовой механики. Вскоре я понял, что решение этой задачи во всей ее широте выходит далеко за пределы моих возможностей. Тогда я поставил перед собой другую, обратную задачу, более простую: нельзя ли ответить на вопрос, в какой степени частоты колебаний струны зависят от диаметра или других ее параметров?
Но и эта математическая задача оказалась очень трудной для меня. Тогда я решил ограничиться еще более частной проблемой: можно ли утверждать, что система собственных частот, характерная для однородной струны, свойственна только ей и выделяет ее таким образом среди всех неоднородных струн? Мне удалось ответить на этот вопрос положительно. И хотя результат этот очень скромный, горжусь, что более 50 лет назад мне довелось впервые поставить совершенно новую математическую задачу (она послужила основой так называемого метода обратной задачи, используемого в теоретической физике), обратную известной проблеме Штурма - Луивилля, и дать ее строгое решение, правда для весьма, весьма частного случая.
Таким образом была открыта для исследования обширная область обратных задач довольно широкого значения, в которой стали работать многие математики. Когда астроном, зная орбиту небесного тела, вычисляет ее видимое положение на небесной сфере на каждый день года, то он решает прямую задачу небесной механики. Но вот Иоганн Кеплер еще до появления закона Ньютона и основанной на нем небесной механики поставил себе задачу: не зная форму орбиты, не зная параметров движения планеты, вывести их из наблюдений за видимыми перемещениями планет по небосводу. И вывел из них основные кинематические закономерности движения планет. Иными словами, он решил типичную обратную задачу. Кеплер справился с ней просто гениально! Выведенные закономерности мы называем в наших учебниках законом Кеплера.
Но и та задача, о которой шла речь выше, была для меня лишь подготовкой к очень крупной и важной астрономической проблеме: как найти метод определения закона распределения пространственных скоростей звезд из распределения одних лишь лучевых скоростей.
Дело в том, что пространственная скорость движения звезды по отношению к нам (наблюдателям) состоит всегда из двух слагаемых: из скорости приближения к нам (или удаления от нас) и скорости, перпендикулярной к направлению на звезду, которая вызывает изменения видимого положения звезды на небе, т.е. угловое перемещение изображения звезды. Происходящее за единицу времени (скажем, за год) угловое перемещение называется собственным движением звезды. Зная расстояние звезды, мы можем из собственного движения вывести в линейной мере составляющую скорость, перпендикулярную лучу зрения. Выраженная в линейной (а не в угловой) мере, эта составляющая называется тангенциальной составляющей (слагаемой) движения.
Итак, мы будем полностью знать пространственную скорость звезды, если нами определены из наблюдений радиальная и тангенциальная составляющие. Точность определения радиальных скоростей звезд с прогрессом наблюдательной техники быстро возрастает. А сведения о расстояниях звезд, которые нужны, как мы видели, для перевода собственных движений в тангенциальные скорости, очень скудны и растут медленно. Поэтому Артур Эддингтон, известный английский астроном, в начале этого века поставил задачу: нельзя ли разработать метод получения распределения пространственных скоростей звезд, основываясь на статистике одних лишь радиальных скоростей и используя то, что мы имеем возможность наблюдать радиальные скорости звезд в различных участках неба, т.е. в различных направлениях? Пятьдесят лет назад (я тогда работал в Ленинградском университете заведующим кафедрой) удалось найти решение этой задачи. Это тоже обратная задача, но очень трудная. Я немедленно послал статью, содержащую это решение, Эддингтону, и она была опубликована в журнале Королевского астрономического общества в Лондоне.
Любопытен и поучителен здесь еще один аспект. Моя работа, как уже упоминалось, была опубликована в Англии. Спустя почти 40 лет в этой стране был изобретен очень эффективный и многообещающий прибор, а точнее, целая сложнейшая установка, которая без всякого хирургического вмешательства позволяет обследовать и увидеть строение глубинных областей человеческого мозга. Прямо-таки фантастика, иначе не назовешь. Специальной конструкции рентгеновский аппарат исследует по заданной программе голову пациента. Детальная информация прохождения через мозг рентгеновского излучения поступает в ЭВМ, обрабатывается, и на экране прибора, как на экране телевизора, появляются четко различимые срезы головного мозга пациента. И специалист имеет возможность прочесть данные и установить, где имеются патологические отклонения.
Удивительно здесь еще и то, что изобретатели этой установки (Английский инженер Г. Хаунсфилд и американский математик А. Кормак за создание .томографа были удостоены Нобелевской премии 1979г. по медицине) - она называется томограф - понятия не имели о той моей работе, хотя она и была опубликована у них в стране. Тем не менее математическая модель, которую они применили для создания томографа, полностью совпадает с той, которую применил я в астрофизике для определения распределения пространственных скоростей звезд 50 лет назад. Парадокс? Ничуть, это просто лишнее свидетельство того, сколь эффективными для повседневных практических нужд часто оказываются разработки, методы и решения в области так называемых фундаментальных наук.
Вот еще два примера. Когда при анализе излучения солнечной хромосферы открыли спектральные линии неизвестного элемента и назвали этот элемент гелием (гелиос в переводе с греческого означает солнце), мало кто мог предсказать то колоссальное будущее, которое ожидало этот подсказанный спектром элемент в развитии науки и техники.
Второй пример противоположен первому. До последнего времени в таблице Менделеева незаполненным - вследствие отсутствия на Земле элемента с химическими характеристиками, соответствующими этому участку таблицы, - оставалось место для элемента N 43. Недавно выяснилось, что столь долго пустовало оно не случайно: его ядро чрезвычайно неустойчиво. Этот элемент вообще отсутствует на Земле в естественных условиях. Ему дали название технеция. Он возникает в лабораторных условиях в небольших количествах, при ядерных реакциях. Можно понять изумление физиков, когда они узнали, что астрофизики обнаружили следы технеция во внешних слоях ряда нестационарных звезд.
Да, глубины космоса - уникальная и безбрежная лаборатория, где вещество и энергия трансформируются друг в друга под воздействием гигантских перепадов давлений и температур, где в бесчисленных комбинациях их элементарных составляющих зашифрованы все тайны происхождения и развития Солнечной системы, Галактики и самой Вселенной. Разгадку этих тайн таят в себе и космические лучи: ежесекундно через площадку в один квадратный метр на границе атмосферы и земной поверхности прорываются более 10 тыс. заряженных частиц, влетающих в нам из космоса почти со скоростью света. Частицы с такими скоростями называются релятивистскими, потоки их и есть космические лучи. Многие миллионы лет блуждают они по космическим безднам, прямо или косвенно обязанные своим рождением титаническим взрывам в атмосферах звезд нашей Галактики. Сегодня ясно, что генерация космических лучей есть явление универсальное - быстрые частицы обнаружены и в других галактиках, и в межзвездном пространстве, и в оболочках сверхновых звезд.
Вообще, я считаю, что если в минувшее столетие открытия физиков помогали астрономии объяснять многие процессы в космосе, то теперь уже астрономия стимулирует творческие исследования физиков. Ведь новые факты, раскрываемые астрофизикой, связаны со столь тонкими, глубокими свойствами вещества, что для их понимания требуется более быстрое развитие наших сведений об элементарных частицах, об электронно-ядерной плазме и сверхплотных состояниях материи.
Все это касается звезд, их жизненного цикла. Но не меньший интерес для наших земных дел имеет и изучение процессов, происходящих на планетах Солнечной системы, очень не похожих друг на друга. Ведь если мы на Венере имеем дело с высокими поверхностными температурами, то ничего подобного не наблюдается у планет-гигантов Сатурна, Урана и Нептуна. У Сатурна и Нептуна верхние слои атмосферы достаточно прохладны. У планет-гигантов имеется масса характернейших особенностей. Например, у них нет твердых внутренних поверхностей. По своему химическому составу все они очень близки, видимо, к тому протовеществу, из которого сформировалась Солнечная система. Их атмосферы - это первичные атмосферы, сохранившие свою элементную структуру примерно в том же виде, в каком она была около 5 млрд. лет назад. Кстати говоря, она очень близка к химическому составу Солнца. В ней много водорода и гелия.
Особый интерес вызывает вулканическая активность, следы которой наблюдаются у тел Солнечной системы. Говоря об этом, мы имеем в виду, прежде всего, спутники больших планет, однако несомненные следы вулканической активности имеются также на Венере, Марсе. К сожалению, обнаружение этих следов у некоторых тел Солнечной системы затруднено в связи с тем, что внешний вид поверхностей планет подвергался в течение миллионов лет сильным изменениям из-за падения на них метеоритных тел. Поскольку это явление, как и вулканизм, ведет к образованию многочисленных кратеров, то для выделения чисто вулканических образований часто требуются более точные и тонкие наблюдения.
Необъятен космос, и необъятны качественные и количественные характеристики происходящих в нем событий и явлений. А это значит лишь одно для нашей науки: перспективы ее развития безграничны
http://kirsoft.com.ru/mir/KSNews_38.htm


  

  
СТАТИСТИКА
  

  Веб-дизайн © Kirsoft KSNews™, 2001