Чтение онлайн

В этой и следующей главах рассказывается о том, как развивались взгляды на Вселенную, как возникла современная наука о ней. Мы познакомимся с новейшими данными об эволюции физического мира во времени, о космическом масштабе времени, о прошлом и будущем мира.

Научная картина мира складывалась по мере того, как шло накопление важнейших знаний о Земле, Солнце, Луне, планетах, звездах.

 Еще в VI веке до нашей эры великий математик и философ древности Пифагор учил, что Земля шарообразна. Доказательство этого он видел в том, например, что тень Земли, падающая на Луну во время лунных затмений, круглая. Об этом говорил и другой великий ученый античного мира, Аристотель.

Аристотель и всю Вселенную считал шарообразной, сферической. На эту мысль его наводил округлый вид небосвода. Это подсказывали круговые суточные движения светил на небе. В центре своей картины Вселенной Аристотель помещал Землю. Вокруг нее располагались Солнце, Луна и известные тогда пять планет. Каждому из этих тел соответствовала своя сфера, обращающаяся вокруг нашей планеты. Тело «прикреплено» к своей сфере и поэтому оно тоже движется вокруг Земли. Самой удаленной сферой, охватывающей все остальные, считалась восьмая сфера, к которой «прикреплены» звезды. Она тоже должна была обращаться вокруг Земли в соответствии с наблюдаемым суточным движением неба.

Аристотель полагал, что небесные тела, как и их сферы, сделаны из особого «небесного» материала — эфира, который не имеет свойств тяжести или легкости и совершает вечное круговое движение в мировом пространстве. Созданная Аристотелем картина мира держалась в умах людей на протяжении двух тысячелетий — вплоть до эпохи Коперника.

Книга Коперника, вышедшая в год его смерти, в 1543 году, носила скромное название «О вращении небесных сфер». Но это было полное ниспровержение аристотелева взгляда на мир.

Благодаря Копернику мы узнали, что Солнце занимает надлежащее ему положение в центре планетной системы. Земля же — никакой не центр мира, а одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Все стало на свои места, строение Солнечной системы было разгадано.

Дальнейшие открытия астрономов, уже после Коперника, пополнили семью больших планет. Их девять: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. В таком порядке они занимают свои орбиты вокруг Солнца. Открыто множество малых тел Солнечной системы — астероидов, комет. Но это не изменило коперниковской картины мира. Напротив, все эти открытия только подтверждали и уточняли ее.

Теперь мы понимаем, что живем на небольшой планете, похожей на шар с диаметром-примерно 13 тысяч километров. Земной шар вращается вокруг своей оси — в этом причина суточного движения небосвода. Земля вращается вокруг Солнца по орбите, не слишком отличающейся от окружности. Поперечник Солнечной системы составляет приблизительно 13 миллиардов километров.

Такова картина Вселенной в непосредственной близости от нас. Но Солнечная система — еще не вся Вселенная; можно сказать, что это только наша малая Вселенная. Что же касается далеких звезд, то о них Коперник не рисковал высказывать никакого определенного мнения. Он просто оставил их на прежнем месте, на дальней сфере, где они были у Аристотеля. Коперник лишь говорил — и совершенно правильно, — что расстояние до звезд во множество раз больше размеров планетных орбит. Как и античные ученые, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой звезд.

Смелая и неожиданная по тем временам мысль о звездах была высказана Джордано Бруно (1548—1600), замечательным мыслителем, трагическая судьба которого всем известна. Бруно выдвинул идею о том, что наше Солнце — это одна из звезд Вселенной. Всего только одна звезда из великого множества, а не центр мира. Солнце — ближайшая к нам звезда и это центр нашей Солнечной системы. Но и любая другая звезда тоже вполне может обладать своей собственной планетной системой, похожей на нашу. Если Коперник указал место Земле — отнюдь не в центре мира, куда он поместил Солнце, то Бруно лишил этой привилегии и Солнце.

Идея Бруно породила немало далеко идущих следствий. Из нее возникала, например, оценка расстояний до звезд. Действительно, Солнце — это звезда, как и другие, но только самая близкая к нам. Поэтому-то Солнце такое большое и яркое. А на какое расстояние нужно было бы отодвинуть Солнце, чтобы и оно выглядело звездой, как, скажем, Сириус? Великий голландский физик и астроном Христиан Гюйгенс, о котором мы уже упоминали, дал ответ на этот вопрос. Он сравнил яр-

кость Солнца и Сириуса, и вот что оказалось: Сириус находится от нас в сотни тысяч раз дальше, чем Солнце.

Чтобы лучше представить, сколь велико расстояние до звезды, можно сказать, что свет, пролетающий за 1 секунду 300 тысяч километров, затрачивает на путешествие от Сириуса к нам несколько лет. Расстояние до этой звезды составляет несколько световых лет. По современным данным, уточняющим первую оценку, расстояние до Сириуса — 8,7 световых лет. А расстояние от нас до Солнца — всего 8 световых минут.

Конечно, разные звезды отличаются друг от друга (это и учтено в современных расчетах расстояния до Сириуса). Поэтому определение расстояний до небесных тел и сейчас часто остается еще очень трудной, а иногда и неразрешимой задачей для астрономов, хотя со времен Гюйгенса придумано для этого немало новых способов.

Замечательная идея Бруно и основанный на ней расчет Гюйгенса стали новым шагом в изучении Вселенной. Благодаря этому границы наших знаний о мире, о его масштабах сильно раздвинулись, они распространились за пределы Солнечной системы и достигли звезд.

С XVII века важнейшей целью астрономии стало изучение Млечного Пути — гигантского скопления звезд, протянувшегося через все небо. Астрономы стремились узнать, каково полное число звезд Млечного Пути, определить его действительную форму и границы, найти размеры. Лишь к XIX веку удалось понять, что все эти звезды составляют единую звездную систему, заключающую в себе все видимые глазом звезды на небе и еще великое множество других звезд. На равных правах со всеми звездами входит в эту систему и наше Солнце, а с ним Земля и планеты. Они располагаются далеко не в центре системы, а на ее окраине.

Потребовались еще многие десятилетия тщательных наблюдений и глубоких раздумий, прежде чем перед астрономами раскрылось во всей полноте строение Галактики. Так стали называть звездную систему, которую мы видим — изнутри ее — как полосу Млечного Пути. Слово галактика образовано из греческого галактос, что значит млечный.

Оказалось, что Галактика имеет довольно правильное строение и форму, несмотря на видимую беспорядочность, с которой, как кажется, рассеяны звезды Млечного Пути.