Анатолий Томилин - Занимательно о космогонии
Направление дальнейшего полета «Пионера-10» — к звезде Альдебаран. Время для достижения ее примерно 1600 лет. Столь же точного адреса у «Пионера-11» пока нет. Трудно даже предположить с достаточной степенью достоверности, что встретится на пути посланцев Земли. А вдруг один из них когда-нибудь будет перехвачен разумными обитателями других звездных систем? Такой случай предусмотрен. Оба аппарата снабжены «письмами»: золочеными алюминиевыми пластинами, на которых надежно вытравлены пояснительные рисунки. В левой верхней части пластины изображена точка — Солнце, от которого протянулись линии к 14 пульсарам. Специалисты полагают, что эти «радиомаяки» наблюдаются всеми разумными существами вселенной, обладающими достаточно развитой цивилизацией. Возле каждого пульсара двоичной системой изображено число, соответствующее частоте излучения данного объекта во время запуска космического аппарата. Поскольку частота излучения пульсаров убывает по определенному закону, зная частоту в момент запуска, инопланетянам нетрудно будет в будущем рассчитать, когда данное послание было отправлено.
Слева же показана двухатомная молекула водорода — самого распространенного в космосе элемента. Длина волны его радиоизлучения (21 сантиметр) принята за единицу всех измерений в письме. Так справа на фоне профиля «Пионера» изображены обнаженные фигуры мужчины и женщины. Рядом черта длиной 21 сантиметр и число восемь в двоичной системе. Умножив 21 х 8, инопланетяне смогут вычислить рост людей и сопоставить его с размерами станции.
В нижней части пластины изображены Солнце и шеренга из девяти планет. Причем от третьей из них идет траектория полета мимо Марса, в облет Юпитера и дальше в межзвездное пространство.
Особых надежд на удачу авторы послания не питают. Но если не делать никаких попыток, то, как сказал американский астроном К. Саган, «надежды на связь с разумными обитателями других миров будут всегда равны нулю». И с этим трудно не согласиться.
Сегодня можно привести много примеров нового подхода к космогоническим проблемам. Начинают вырабатываться критерии истинности, которым должны отвечать научные гипотезы. Например, объясняя явления, гипотеза не должна отрицать законы природы, должна подчиняться принципу соответствия, провозглашающему преемственность старых и новых теорий.
Затем, поскольку каждая гипотеза имеет дело со скрытым механизмом явлений, который непосредственно проверен быть не может, сама гипотеза должна подчиняться условию принципиальной проверяемости.
Важным критерием является и то обстоятельство, в какой степени гипотеза не только объясняет узкий круг явлений, для которых создана, но и предсказывает новые данные.
Наконец, исходя из единого основания, каждая гипотеза должна объяснять разнообразные явления, не привлекая для этого дополнительных допущений.
В настоящее время у планетной космогонии нет единой глобальной идеи, признаваемой абсолютным большинством специалистов. И трудно сказать, что будет дальше. Может быть, появится новая обобщающая гипотеза на классическом основании, а может быть, на новом. Может быть, правы окажутся те астрономы, которые утверждают, что понять происхождение солнечной системы вне рамок общей теории развития звезд невозможно. А может быть, «произойдет синтез конкурирующих в космогонии гипотез, теорий, концепций…». Отметим в заключение, что здесь необозримое пока поле для приложения молодых сил, молодого энтузиазма, вооруженного знанием.
Звездная космогония
Две концепции
Пожалуй, следует начать с того, что в современной науке о происхождении и эволюции звезд и звездных систем существуют два резко выраженных противоположных и враждующих между собой направления. Одно из них старое, классическое, в основе которого лежит небулярный принцип, то есть взгляд на образование звезд из разреженного диффузного вещества путем постепенного сжатия первоначальной туманности. Второе направление новое, возглавляемое советской школой академика В. Амбарцумяна, исходит из прямо противоположного взгляда «об образовании звезд и звездных систем в результате фрагментации массивных и плотных (а может быть, даже сверхплотных) тел».
Такой ощутимый раскол лагеря космогонистов говорит прежде всего об определенном кризисе науки, о том, что накопленные сведения переросли старые умозрительные гипотезы, но еще недостаточны для убедительного подтверждения гипотез новых.
Трудность заключается в том, что в ряде случаев одни и те же факты могут быть с равным успехом объяснены с позиций взаимно исключающих друг друга теорий. Состояние не новое для астрономической науки. Вспомните, как в XV веке небесные явления объяснялись одновременно с птолемеевских и коперниковских позиций и как в силу молодости и неразработанности новой теории птолемеевский алгоритм оказывался точнее…
Не исключено, что и в звездной космогонии сейчас сохраняется положение, близкое к тому, что наблюдалось в астрономии пять столетий назад.
На стороне классической гипотезы — традиция и добротные математические теории.
На стороне гипотезы В. Амбарцумяна — новый взгляд и целый ряд удачно предсказанных новых фактов, не находящих удовлетворительного объяснения в рамках старых теорий.
В последние годы благодаря бурному развитию новой техники астрономы получили множество данных о самых разных фазах космогонических процессов в Галактике и за ее пределами. Но ни один из них не позволяет точно сказать: «Вот, смотрите, это происходит образование молодой звезды!»
Более того, новые наблюдения позволили сделать прямо противоположный вывод о том, что преобладающими процессами во вселенной являются не процессы сгущения, слияния и концентрации, а скорее наоборот: взрывы, распад и дезинтеграция. Эти результаты и привели к созданию новой концепции о плотных (и сверхплотных) прототелах, являющихся источниками звездообразования. Но хотя подобные объекты и должны бы быть весьма впечатляющими даже по масштабам метагалактики, ни одного из них пока не удалось обнаружить астрономам с помощью непосредственных наблюдений. Чему же верить? Какой точке зрения отдать пальму первенства?
Ну, о «вере в науку» больше говорить не стоит, а вот о «пальме первенства»… Может быть, как обычно, истина лежит где-то посередине? Может быть! Но пока она не найдена. И чтобы понять, ради чего ломаются копья, нужно, пожалуй, обновить в памяти сам предмет спора и вспомнить сначала, что такое звезды, что мы знаем о них наверняка и по какому принципу мы, люди, пытаемся их классифицировать.
Рядовая звезда — Солнце
«…Солнце является единственной звездой, у которой все явления могут быть детально изучены», — писал американский астроном Джордж Эллери Хейл, получивший золотую медаль Королевского астрономического общества за метод фотографирования поверхности Солнца и другие работы. В истинности сказанного нет оснований сомневаться и сегодня. И хотя, описывая Солнце и звезды, мы вторгаемся в сферу астрономии и даже астрофизики, другого выхода у нас нет. Солнце действительно является типичной рядовой звездой и вполне может служить меркой — критерием для остальных светил.
Некогда древние мудрецы провозгласили: «Ex nihilo nihil fit» — «из ничего ничто не родится». Прекрасный лозунг материалистического взгляда на мир. Не от него ли произошла великая идея сохранения вещества и энергии, ставшая краеугольным принципом науки? Еще Михаил Васильевич Ломоносов говаривал, взвешивая свои реторты с химическим зельем: «Ежели от одного сколько убавится, то к другому столь прибавится…»
Наблюдая Солнце, Вильям Гершель не раз задумывался над тем, сколько огненной энергии отдает наше светило в окружающее пространство. Отдавать-то отдает, а откуда берет? В. Гершель красиво назвал этот вопрос «великой тайной». Он не нашел на него ответа и оставил, перейдя к другим наблюдениям.
Скромный гейльброннский доктор Юлиус Роберт Майер и думать не думал оказаться причиной ожесточеннейшей полемики таких известных в науке XIX века людей, как Р. Клаузиус, Р. Тэт, В. Гиндаль, Дж. Джоуль и Е. Дюринг. Да еще удостоиться почетного сравнения, сделанного Е. Дюрингом в заголовке статьи «Роберт Майер — Галилей XIX столетия». Чем же столь знаменит оказался бывший судовой врач, скромно и в безвестности проживавший в провинции и пописывающий время от времени сложные научные статьи?
В статьях доктора Р. Майера содержался новый взгляд на силы.
В статьях доктора Р. Майера впервые сформулирован первый закон термодинамики.
В статьях доктора Р. Майера было дано определение механического эквивалента тепла.
