<< Пред. стр. 7 (из 55) След. >>
Список литературы по разделу
переводной трактат "Зерцало всея Вселенныя", где подробно
излагалась теория Коперника. А спустя еще столетие в домах
россиян можно было увидеть большую печатную космографическую
картину с изображением "глобуса земного и небесного" (то есть
карты звездного неба), где теория Коперника (наряду с системами
Птолемея, Тихо Браге и Декарта) пояснялись не только
прозаически, но и в стихах (виршах):
Коперник общую систему являет:
Солнце в середине вся мира утверждает.
Мнит движимей земли на четвертом небе быт,
А луне окрест ея движение творит.
Солнцу из центра мира лучи простирати,
Оубо землю, луну и звезды освещати*.
Однако подлинная революция в наблюдательной астрономии
произошла после появления в Европе первых телескопов.
Изготовленные разными шлифовальщиками линз и торговцами очков,
они демонстрировались то в одном, то в другом научном центре.
На основании устных сведений уже в 1607 году великий Галилео
Галилей (1564--1642) самостоятельно изготовил свой первый еще
не вполне совершенный телескоп (рис. 43).
* Ровинский Д.А. Русские народные картинки. Кн. 2. Листы
исторические, календари и буквари. Спб., 1881. С. 279.
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.
Зарегистрированы и другие мощные источники инфракрасного
излучения, находящиеся в других галактиках и внегалактическом
пространстве.
Создания принципиально новой аппаратуры потребовала
нейтринная астрономия. Опираясь на вывод физиков-теоретиков о
существовании вездесущей и всепроникающей частицы нейтрино,
которая образуется при термоядерных реакциях (в том числе
происходящих в недрах Солнца и звезд), астрономы-практики
предложили для ее регистрации (и, соответственно, получения
уникальной информации) необычную установку, ничем не
напоминающую привычный телескоп. Приборы размещают по принципу:
не поближе к небесным объектам, а подальше (точнее -- поглубже)
от них. Наиболее подходящими для экспериментов оказались
заброшенные шахты. Так, в 1967 году в Хоумстейкских шахтах в
Южной Дакоте (США) на глубине 1490 метров была смонтирована
мощная установка (рис. 51) в виде громадных баков, наполненных
400 000 литрами перхлорэтилена: согласно теоретическим расчетам
он должен был получать и накапливать информацию о солнечных
нейтрино (а, возможно, и от других источников). К сожалению,
эксперимент не дал положительного результата. Но для науки это
тоже результат! Впрочем, точка на нейтринной астрономии
поставлена не была. Нейтринные детекторы живут и действуют,
отбирая и накапливая информацию о космических частицах высоких
и сверхвысоких энергий, поступающих из внеземных источников.
Существуют проекты и других, не менее экзотических
"телескопов", например, детектора гравитационных волн (рис.
52), способных дать всеобъемлющую информацию о ранее неведомых
тайнах Вселенной. И наверняка это не предел совершенствования
астрономических средств наблюдения. Они непременно будут
эволюционировать и дальше по мере развития самой науки.
ХХ ВЕК -- УТРАТА ОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Для ученых ХIХ века (впрочем, так же, как и для многих их
предшественников и преемников) тайны мироздания зачастую
перемещались из природно-наблюдательной сферы в
абстрактно-математическую плоскость. Ньютону, Лапласу,
Максвеллу, Пуанкаре, Эйнштейну, Минковскому, десяткам и сотням
других первопроходцев в науке казалось, что объективная
гармония Мира и многообразие Вселенной постигается и
раскрывается в первую очередь через математическую теорию,
красоту вычислений и архитектурную стройность формул. Можно
даже вообще не наблюдать звездное небо -- достаточно
"поколдовать" над листком бумаги, испещренным математическими
знаками и символами, упорядочить их в заданном мыслью
направлении, "поведать алгеброй гармонию" Космоса, и он тотчас
же раскроет свои сокровенные тайники.
В ХХ веке эта теоретическая драма (если не трагедия)
усугубилась до крайнего предела. Между двумя главными
действующими лицами -- наблюдаемой Вселенной и описывающей ее
теорией -- начались нестыковки и конфликты. Теоретики,
оторванные от действительности, все более и более поддавались
искушению подогнать природу под абстракции, объявить Мироздание
таким (и только таким!), каким оно пригрезилось очередному
бурному всплеску математического воображения. При этом подчас
действуют или рассуждают совершенно произвольно: "А вот
давайте-ка посмотрим, что получится, если мы в такой-то формуле
поменяем знак на противоположный, то есть, скажем, "+" на "--".
А получится известно что -- диаметрально противоположная модель
Вселенной!
Если Ньютон, по словам Лагранжа, был счастливейшим из
смертных, потому что знал: существует только одна Вселенная, и
он, Ньютон, раз и навсегда установил ее законы, -- то
современные космологи -- несчастнейшие из людей. Они
понасоздавали десятки противоречивых моделей Вселенной, нередко
взаимоисключающих друг друга. При этом критерий истинности
своих детищ видится им не в соответствии хрупких математических
формул объективной реальности, а в том, к примеру, чтобы
сделать составленные уравнения эстетически ажурными.
Математика -- тоже тайна. Но тайна особого рода.
Характерная черта абстрактного мышления (как и художественного)
-- свободное манипулирование понятиями, сцепление их в
конструкции любой степени сложности. Но ведь от игры мысли и
воображения реальный Космос не меняется. Он существует и
развивается по собственным объективным законам. Формула -- и на
"входе" и на "выходе" -- не может дать больше, чем заключено в
составляющих ее понятиях. Сами эти понятия находятся между
собой в достаточно свободных и совершенно абстрактных
отношениях, призванных отображать конкретные закономерности
материального мира. Уже в силу этого никаких абсолютных формул,
описывающих все неисчерпаемое богатство Природы и Космоса, не
было и быть не может. Любая из формул -- кем бы она ни была
выведена и предложена -- отражает и описывает строго
определенные аспекты и грани бесконечного Мира и присущие ему
совершенно конкретные связи и отношения.
Например, в современной космологии исключительное значение
приобрело понятие пространственной кривизны, которая якобы
присуща объективной Вселенной. На первый взгляд понятие
кривизны кажется тайной за семью печатями, загадочной и
парадоксальной. Человеку даже с развитым математическим
воображением нелегко наглядно представить, что такое кривизна.
Однако не требуется ни гениального воображения, ни особого
напряжения ума для уяснения того самоочевидного факта, что
кривизна не представляет собой субстратно-атрибутивной
характеристики материального мира, а является результатом
определенного отношения пространственных геометрических
величин, причем -- не просто двухчленного, а сложного и
многоступенчатого отношения, одним из исходных элементов
которого выступает понятие бесконечно малой величины.
Великий немецкий математик Ф. Гаусс, который ввел в
научный оборот понятие меры кривизны, относил ее не к кривой
поверхности вообще, а к точке на поверхности и определял как
результат (частное) деления (то есть отношения) "полной
кривизны элемента поверхности, прилежащего к точке, на самую
площадь этого элемента". Мера кривизны означает, следовательно,
"отношение бесконечно малых площадей на шаре и на кривой
поверхности, взаимно друг другу соответствующих"*. В результате
подобного отношения возникает понятие положительной,
отрицательной или нулевой кривизны, служащее основанием для
различных типов геометрий и в конечном счете -- основой для
разработки соответствующих моделей Вселенной.
Естественно-научное обоснование и философское осмысление таких
моделей являются одной из актуальных проблем современной науки,
при решении которых с достаточной полнотой проявляется
методологическая функция философских принципов русского
космизма. Без их привлечения и системного использования
невозможно правильно ответить на многие животрепещущие вопросы
науки.
Что такое, например, многомерные пространства и
неевклидовы геометрии? Какая реальность им соответствует?
Почему вообще возможны пространства различных типов и многих
измерений? Да потому, естественно, что возможны различные
пространственные отношения между материальными вещами и
<< Пред. стр. 7 (из 55) След. >>
Список литературы по разделу