© Александр Потупа (Alexander Potupa)
Открытие Вселенной — прошлое, настоящее, будущее, Юнацтва, Минск, 1991 (Discovery of the Universe — Past, Present, Future)

ЧАСТЬ I: В ГЛУБИНАХ ВРЕМЕНИ

Глава 6:  К НОВЫМ ГОРИЗОНТАМ

Дай человеку все, чего он желает,

то он в ту же минуту почувствует,

что это ВСЕ не есть ВСЕ.

И. Кант

ВЕЛИКОЕ ПЕРЕВООРУЖЕНИЕ

По сравнению с другими науками астрономия всегда находилась в совершенно особом положении. Любое тело, подвергающееся исследованию в земной лаборатории, можно изучать, как говорится, всеми пятью чувствами. Небесные же тела поневоле приходилось изучать лишь визуально.

Есть, конечно, и кое-какие исключения. Например, иногда сквозь толщу атмосферы проникают метеориты, и их можно сопоставлять с обычными земными камнями. Совсем недавно космическая техника открыла путь к физико-химическому зондированию планет, люди высадились на Луне. Возможности исследования небесных тел лабораторными методами теперь сильно расширились, но все-таки основную информацию мы, как и раньше, получаем методами чисто наблюдательными. Это очень важная особенность астрономии, и без ее глубокого осознания трудно уловить некоторые детали влияния науки о небесных явлениях на общую картину Вселенной. Ведь Вселенная — не только звезды и галактики, это и человек, и молекулы, и элементарные частицы, и многое другое...

Как мы помним, выделение неба в качестве особой области окружающего мира сыграло решающую роль в формировании религиозных, а потом и научных представлений. Именно наука сделала успешную попытку приблизить к нам небо, сопоставив его объекты с чем-то более привычным вокруг нас. Но на протяжении тысячелетий методы получения информации оставались чисто визуальными, и это не могло не наложить отпечаток на мировоззрение, в том числе и научное.

Чисто визуальный метод экспериментирования порождает своеобразную позицию исследователя — он созерцатель, он никак не воздействует на изучаемое явление, а просто фиксирует наблюдаемые факты. Астрономия, как ни одна другая наука, способствовала укоренению этого взгляда, четкому разделению мира на созерцающего наблюдателя-субъекта и внешний по отношению к нему наблюдаемый объект, живущий по своим особым законам. Это разделение выглядело естественным в те времена, когда за небесными телами закреплялись некие божественные, стоящие над и уж во всяком случае, вне человека проявления. Но оно осталось в наследство и сыграло свою роль и тогда, когда наука набрала достаточно силы, чтобы обречь Творца на безработицу. Остался в наследство созерцатель — пусть не божественных проявлений, а движения материи, но все-таки созерцатель. Если учесть, что астрономия первой из естественных наук нового времени добилась впечатляющих успехов, то нетрудно понять, почему эта унаследованная идеология довольно болезненно сказалась на последующем развитии мировоззрения.

В физике, которая как наука сформировалась в 17—18 веках, присутствовала одна важная особенность, позволившая за определенный срок в значительной мере преодолеть эту идеологию. Дело в том, что постановка лабораторного эксперимента требует всегда тех или иных операций по идеализации, обособлению изучаемого явления. Обнаружение этой необходимости и составляет одно из величайших достижений естествоиспытателей, в первую очередь Галилея. В сущности, зарождение науки в современном смысле — это следствие открытия принципов экспериментирования, неизвестных античности.

Экспериментальная деятельность не тождественна обычному практическому оперированию с объектами и явлениями, поскольку в обычной практике объекты зачастую взаимосвязаны, и на них могут оказывать существенное влияние факторы, несущественные с точки зрения того, что пытаются измерить. Иными словами, исследуемое явление требует особой деятельности экспериментатора по изоляции.

Примеры довольно просто проясняют это положение. Античные философы не сумели открыть общие законы механического движения, прежде всего, потому, что не имели представления о необходимости изоляции движущегося тела от влияния окружающей среды. Благодаря этому закон движения у Аристотеля свелся к пропорциональности скорости (а не ускорения, как у Ньютона!) действующей на тело силе. А ведь закон Аристотеля основывался на бесчисленном множестве несложных наблюдений, и из них было видно, что в земных условиях любое тело быстро теряет скорость, если не прилагать к нему внешней силы. То, что эта сила необходима для компенсации трения, сопротивления воздуха или воды, просто не замечалось.

Отсюда следовало и важнейшее подтверждение особого характера небесных тел, которые движутся вроде бы неизменно и не теряют скорости. И, разумеется, от них отделялись исчезающие кометы и метеориты, которые Аристотель относил к отнюдь не идеальным атмосферным явлениям подлунного мира*.  Устойчивость такой точки зрения объясняется тем, что небо оказалось действительно выделенной областью, но выделенной в том отношении, что природа как бы позаботилась о создании почти идеальных условий для движения планет в практически пустом пространстве. Но на понимание этой заботы у человечества ушло много столетий.

*Кстати, классификация материи по степеням ее «тонкости», грубо говоря, основывалась на силовой точке зрения. Естественно, что для продвижения тела сквозь глину и песок требуется больше усилий, чем в воде и тем более в воздухе. Отсюда вроде бы логично вытекала идея о каком-то особом космическом эфире, в котором без сопротивления движутся небесные тела.

Научные эксперименты нельзя проводить в никак не организованной внешней среде — они могут дать попросту не ту информацию, которая нужна исследователю. Скажем, проводя опыт с газом, он должен создать особые условия — поддерживать на определенном уровне температуру, объем, давление, в общем, фиксировать те характеристики, которые он хочет измерить.

В античности, чье мировосприятие стояло гораздо ближе к древнейшему синтетическому образу мышления, эта изоляция не допускалась. Поэтому античные ученые оставили нам лишь отдельные эмпирические законы физики, открытые благодаря тому, что некоторые явления достаточно легко изолировались, зачастую по независимым от исследователя причинам — таковы законы рычага, закон Архимеда, оптические законы отражения, пифагорейские правила акустики и т. п. Многие же весьма обширные попытки теоретического творчества завершились неудачными формулировками именно потому, что строились на основе порочной экспериментальной методики. Это не значит, что древние вообще не представляли себе идеализированных ситуаций — отнюдь! Обширная практика в землемерии и строительстве привела их к великолепной схеме Евклидовой геометрии, но до настоящих физических моделей дело не дошло.

Верное понимание принципов научного эксперимента формировалось крайне медленно — от поздней античности до эпохи Возрождения. Оно во многом обязано и логическим упражнениям схоластов, напряженно искавшим точные словесные эквиваленты теологических понятий. Но главная линия все-таки шла через бесчисленные опыты по определению удельных весов и получению различных веществ. Постепенно осознавалась та роль, которую играют условия постановки опытов. Осознавалась, чтобы в Новое Время определить собой поток экспериментального естествознания.

Разумеется, астрономия не была полностью изолирована от этого процесса. Например, роль хороших инструментов в астрономии была понята очень рано — обсерватории Тихо Браге и Гевелия, как, впрочем, и многие более древние обсерватории, тому порукой. Но вот создать на небе какие-то искусственные условия, скажем, обособить с помощью реальных операций звезду с одной планетой, чтобы подробно и без помех вывести закон их взаимодействия,— это было невозможно.

И все-таки такое обособление делалось, хотя инструментом для него служили не технические приспособления, а теоретические модели, сильно идеализирующие действительность, но именно тем и полезные.

Астроном всегда смотрел на небо сквозь линзу какой-то модели, хотя и не всегда осознавал это. Осознание наступило тогда, когда соответствующая методика реальной изоляции и неизбежной идеализации явлений стала естественным приемом в лабораториях физиков. Соответственно произошел сдвиг в философии — от концепции человека, пассивно созерцающего творение Божье или природу как вечный механизм, к человеку, познающему мир в особой форме активной практической деятельности, в том числе и себя как важный элемент биологической, социальной и культурной структур этого мира.

В целом эти сдвиги относятся к не столь уж давним временам. В начале же 19 века созерцательность астрономии сыграла немалую роль в «склейке» объективной реальности с механической моделью Вселенной, в укреплении лапласовского детерминизма. На преодоление этих барьеров под влиянием физики ушло более столетия.

Наряду с этим весьма тонким и общим влиянием очень интересно рассмотреть ряд конкретных фрагментов прямого взаимодействия физики и астрономии.

Оно имеет давнюю традицию — добытые на Земле сведения о веществе так или иначе всегда примерялись к космосу. Использовались в астрономии и многие элементарные приборы, предназначенные сначала для геометрических измерений в строительстве и в землемерии.

На рубеже Нового Времени крупнейшим физико-техническим вкладом в астрономию стал, конечно, телескоп. Впервые астроном почувствовал, что между его глазом и небесными телами стоит посредник, от совершенства которого в немалой степени зависят открытия. Впоследствии астрономия испытала целый ряд таких приборных преобразований — вплоть до появления в 20 веке радиотелескопов и счетчиков частиц космического излучения, необычайно расширивших диапазон космовидения.

Благодаря телескопам все ранее наблюдавшиеся объекты и их движения были просмотрены и измерены заново с гораздо более высокой точностью. Вообще высокая точность измерений стала играть в астрономии выдающуюся роль гораздо раньше, чем в иных областях познания, и в немалой степени послужила образцом для всех других наук. Ведь астрономия была, пожалуй, первой сферой человеческой деятельности, где стали формулироваться точные количественные законы. Поэтому мы можем реконструировать размеры античной Вселенной (от десятков тысяч до десятков миллионов километров), но совершенно не представляем себе размер, скажем, атомов Демокрита — Эпикура — Лукреция.

Уточнения координат небесных тел оказались особенно важны для проверки ньютоновской теории движения планет, а впоследствии сыграли решающую роль при обращении к звездам. Увеличение точности производит сильное впечатление. Напомним, что предельно малая погрешность наблюдений Тихо Браге и Гевелия составляла 0,5 угловых минуты. Джон Флемстид (1646—1719), основатель и первый директор Гринвичской обсерватории, за счет систематического применения специальных устройств довел ее до 10 угловых секунд, а Джеймс Брандлей (1692 — 1762) — до 4—6". В начале 19 века погрешность была доведена до 3", а в середине — до 1—2"!

Развитие наблюдений не сводилось к созданию все более мощных телескопов, совершенствовалась и вспомогательная техника, облегчающая определение координат. В середине 19 века был сделан крупнейший шаг — объединение телескопа с фотоаппаратом, что резко упростило довольно нудный процесс текущей регистрации небесных событий. Это в определенной степени эквивалентно включению огромного резерва наблюдателей и дает возможность непрерывного — при должных погодных условиях — слежения за небом. В жизни вечных полуночников-астрономов наметилась тенденция к более человеческому режиму. С другой стороны, фотопластинки оказались отличной формой хранения объективной астрономической информации.

Эта линия достижений связана в основном с успехами техники. Но неменьшую роль сыграло и бурное развитие фундаментальных представлений о строении вещества.

Уже с конца 17 века астрономы пытались взглянуть на небо сквозь линзу новой, только зарождающейся физики. Именно в 17-м веке возникли механика, первые научные концепции света (волновая теория Гюйгенса и корпускулярная теория Ньютона) и вещества (атомно-молекулярные модели Бойля и Ньютона). Дальнейшие успехи физической оптики и моделей вещества в 18 и особенно в 19 веке позволили связать свойства вещества с характеристиками принимаемых световых сигналов. Стало ясно, что свет, попадающий в земной телескоп, несет информацию о состоянии далекой звезды — ее строении и химическом составе.

Так рождалась астрофизика — наука о строении небесных тел и происходящих на них процессах. Хотя ее истоки (в виде предварительной классификации звезд по блеску) относятся к античным временам, но более реальной датой ее рождения можно считать первые телескопические наблюдения Галилея, который высказал гипотезу о единой природе Земли и других планет. Здесь мы немного сосредоточим внимание на успешных попытках объединить телескоп с настоящей земной лабораторией, что позволило вести анализ строения и состава небесных тел так, словно их образцы доставлены на нашу планету.

История такого объединения начинается с открытия Ньютона, разложившего в 1666 году солнечный свет в разноцветный спектр с помощью стеклянной призмы. Закон зависимости преломления от цвета занял свое место в оптике и послужил Ньютону основой для корпускулярной модели света. Но в плане широкого практического применения это открытие оставалось в тени еще около двух столетий.

В 1802 году английский химик и физик, один из первооткрывателей инфракрасного и ультрафиолетового излучений Уильям Хайд Волластон (1766— 1828) опубликовал небольшую заметку, где сообщил, что спектр солнечного света, пропущенного сквозь призму, содержит какие-то темные линии. Видимо, плохая оптика привела автора к неверному заключению, что линии зависят от яркости источника и вида призмы. На эту заметку никто, в том числе и автор, не обратил особого внимания.

И вот в 1814 году это явление переоткрыл молодой немецкий оптик Йозеф Фраунгофер (1787—1826), переоткрыл на совсем ином уровне. Фраунгофер, сын мастера-стекольщика, с детства занимался изготовлением оптических стекол и достиг в этом деле исключительного совершенства — его линзы и призмы составили, пожалуй, целую переходную эпоху между 18 веком и великолепной оптикой фирмы «Карл Цейсс», появившейся в последней четверти прошлого столетия.

В 1814 году, сотрудничая в одной из мюнхенских оптических фирм, Фраунгофер приступил к систематическим исследованиям преломляющих свойств различных прозрачных веществ. Он сразу же натолкнулся на темные линии в солнечном спектре и быстро убедился, что они — стабильная характеристика источника, не зависящая от призмы. Дело в том, что аналогичные линии Фраунгофер увидел в спектре обычной свечи, а потом и в спектрах планет. Кроме того, он нашел иной способ разложения света — с помощью искусно изготовленных дифракционных решеток, и получил довольно точные данные о длинах световых волн разного цвета.

Однако Фраунгофер не был профессиональным физиком или химиком и не стал заниматься поиском связи спектральных линий с химическим составом вещества. Он остановился на том, что спектры планет похожи на солнечный, а спектры звезд отличаются от него и иногда довольно сильно. Физико-химические же исследования начались заметно позднее.

В 1854 году в Гейдельберг переехал физик Густав Роберт Кирхгоф (1824—1887), чтобы помочь профессору химии Роберту Вильгельму Бунзену (1811 — 1899) в осуществлении большой программы по анализу состава газов. Следствием этой работы стало создание спектрального анализа. Благодаря удачному решению ряда чисто технических проблем Бунзен и Кирхгоф сумели очень точно описать всю видимую часть солнечного спектра и связать многие наблюдаемые линии с конкретным химическим составом нашего светила. Они обнаружили более 20 элементов, входящих в атмосферу Солнца.
Теперь стал виден ясный путь к пониманию состава небесных тел. Значимость работы Кирхгофа и Бунзена, частично подытоженной в книге «Химический анализ посредством наблюдений спектров» (1860), сравнима только с галилеевскими наблюдениями неоднородностей Луны и Солнца. Спектры открыли дверь и в атомно-молекулярный мир. В течение следующего полувека из их исследований выросла атомная физика. И именно анализ спектров привел в 20 столетии к появлению модели расширяющейся Вселенной. Но эти достижения еще впереди, а тогда стало ясно, что перед астрономией и физикой лежит необъятное море новой работы. Необходимо было получить и проанализировать спектральные портреты тысяч и тысяч звезд.

Так рождалась современная астрофизика.

Спектры сыграли выдающуюся роль и в определении геометрических параметров Вселенной в самых больших масштабах. Определение расстояний до звезд и их скоростей, несмотря на всевозрастающую мощность телескопов, оставалось довольно серьезной проблемой. Старые геометрические методы, блестяще оправдавшие себя при измерениях Солнечной системы, оказались беспомощными при обращении к очень далеким объектам. Даже самыми современными средствами невозможно обнаружить параллакс звезды, удаленной более чем на 100 световых лет, а, следовательно, нет прямого геометрического способа измерить расстояние и скорость.

Выход был найден в связи с работами австрийского физика и астронома Кристиана Допплера (1803—1853). В 1842 году он установил, что частота волнового процесса должна зависеть от скорости и направления движения источника. В соответствии с идеей Допплера, относительный сдвиг частоты приблизительно определяется отношением скорости источника к скорости распространения сигнала (звука или света): ∆ν/ν₀ = ± v/c, где ν₀ — частота для покоящегося источника, а знак выбирается в зависимости от направления движения источника. По правилу: + к нам, — от нас, т. е. частота убегающего источника уменьшается (красное смещение), а приближающегося — увеличивается (фиолетовое смещение).

Этот эффект, довольно легко наблюдаемый в акустике, трудно уловить в оптике, если скорость источника существенно меньше скорости света. Но именно так обстоит дело со звездами.

Лишь в 1868 году оптический допплер-эффект был обнаружен английским астрономом Уильямом Хэггинсом (1824 — 1910), изучавшим спектр Сириуса в своей частной обсерватории. Спектральные линии стали для Хэггинса своеобразными метками — именно их небольшое смещение позволило оценить скорость Сириуса*. Впоследствии для самых далеких объектов удалось связать между собой задачи определения скоростей и расстояний до них, и допплер-эффект стал надежным космологическим методом.

*Хэггинсу принадлежит заслуга в первичной спектральной классификации туманностей. Некоторые из них давали очень скудный спектр, т. е. были чисто газовыми образованиями. Туманность Андромеды имела спектр, в общем-то, близкий к звездному, и Хэггинс понял, что имеет дело с гигантским скоплением звезд.

Стоит добавить, что пионерские работы по астроспектроскопии (Кирхгоф, Бунзен, Хэггинс и другие) проводились без применения фотографии. Дело такого рода в смысле объема и качества полученного материала — истинный подвиг.

В истории внедрения спектрального анализа в астрономические исследования ясно чувствуется глубочайшая взаимосвязь в развитии различных областей познания. В сущности, излагая эволюцию астрофизических концепций, следовало бы параллельно давать картину развития наших представлений о веществе вдоль тех же исторических и философских вех... Скажем, возрождение атомизма связано с философией французского математика и теолога Пьера Гассенди (1592 — 1655), отделившего пространство и время от Бога и указавшего на внутренне присущие атомам свойства взаимодействия. Его концепции оказали огромное влияние на Ньютона и многих других английских физиков и философов. Это видно и в идее планет как центров тяготения, и в идее корпускул света. Наконец, это предопределило ньютоновскую модель абсолютного пространства-вместилища, а впоследствии и необходимость преодоления этой модели.

На протяжении нескольких столетий на небо обрушились все лучшие достижения физики, полученные в земных лабораториях. Этот процесс привел к совершенно новому взгляду на Вселенную, подготовил почву для резкого взлета в ее постижении, произошедшего уже в нашем веке. Этот прогресс воистину поразителен, если сопоставить видение Космоса как главным образом духовной категории, скажем, в «Божественной комедии» у Данте с сугубо материалистическим его восприятием на рубеже 19— 20 веков, когда едва ли не все принципиальные проблемы представлялись решенными или, во всяком случае, не слишком сложными.

ОТКРЫТИЕ ЗВЕЗД

В период становления научной астрономии звездам не очень повезло. С 15 и до середины 19 столетия главное внимание уделялось планетам Солнечной системы. В мире звезд велась в основном предварительная регистрационная работа.
Росла мощность телескопов, и вместе с этим лавинообразно нарастало количество вновь открываемых звезд. Это и неудивительно — невооруженным глазом можно видеть звезды до 6-й величины включительно, а их на всем небе около 4800. Зато в интервале до 10-звездной величины их уже 350 тысяч, а до 20-й величины — миллиард. Так что астрономия столкнулась со своеобразным информационным взрывом.

Однако коллекция в миллион бабочек еще не творит биологии.

Звезд было много, но об их природе к середине 19-го века высказывались лишь очень смутные догадки. Астрономы не слишком ясно представляли себе даже расстояния, на которых расположены эти звезды... Разумеется, после работы Галлея никто не считал, что они принадлежат какой-то неподвижной хрустальной сфере, но и сколь-нибудь ясной картины, напоминающей великолепное полотно Солнечной системы образца Ньютона — Лапласа, не существовало.

Все сдвинулось с места, когда исследователи научились уверенно выделять какие-то особые типы звезд, и по этим особенностям, как по ступенькам, карабкаться к пониманию основных звездных характеристик — расстояний, размеров, масс, светимостей, цвета, возраста, строения.

Исходный прорыв наметился как раз в связи с древней проблемой расстояний. Если в античные времена (и вплоть до Коперника) считалось более или менее очевидным, что звезды всех 6 величин находятся на одинаковом расстоянии от Земли, то последовавший разгром хрустальной сферы привел к противоположному крену — долгое время общественное мнение склонялось к тому, что истинная яркость звезд того же порядка, что и у Солнца, а наблюдаемая яркость целиком зависит от их удаленности. Эта вполне научная гипотеза приводила, в конечном счете, ко многим ошибочным выводам — ведь светимость большинства ярких звезд на самом деле значительно превышает светимость Солнца. Поэтому лишь решение проблемы расстояний открывало дорогу к физической классификации звезд.

Необходимы были прямые и очень точные измерения звездных параллаксов. Они стали активно проводиться уже на рубеже 18—19 веков, но долгое время из-за больших ошибок параллаксы сильно завышались, и расстояния до звезд оказывались неправдоподобно малыми.

Достаточно точные результаты появились почти одновременно и совершенно независимо при изучении трех ярких звезд.

Первый результат, по-видимому, получил директор Дерптской обсерватории Василий Яковлевич Струве* (1793—1864), определивший параллакс Веги (α Лиры) в 1837 году. Это была прецизионная работа — параллакс оказался немногим больше десятой доли угловой секунды (современное значение 0,123").

*В. Я. Струве, впоследствии организатор и с 1840 г. директор Пулковской обсерватории, академик Петербургской АН, стал родоначальником блестящей «звездной династии». Его сын Отто Васильевич (1819 —1905), сменивший отца на посту в Пулково в 1862 г., и внук Людвиг Оттович (1858 —1920), директор Харьковской обсерватории, внесли огромный вклад в изучение двойных звезд и во многие другие области астрономии. Правнук Отто Людвигович (1897 —1963) стал одним из создателей современной радиоастрономии. Он возглавлял знаменитую американскую обсерваторию Грин-Бэнк, был президентом Международного астрономического союза. Именно Отто Струве сформулировал концепцию звездной эволюции.

Заметно большие параллаксы были получены в 1838 году немецким астрономом Фридрихом Вильгельмом Бесселем (1784—1846) для 61 Лебедя и английским астрономом Томасом Гендерсоном (1798—1844), наблюдавшим в Южной Африке α Центавра*.

* Современные значения параллаксов 61 Лебедя 0,292", а α Центавра 0,751".

Вега и α Центавра — четвертая и пятая среди самых ярких звезд, а 61 Лебедя — очень быстрая звезда, чье собственное движение можно зарегистрировать невооруженным глазом (5,22" в год)*. Это и давало предварительные основания числить данные звезды среди ближайших к Солнцу.

*Самая быстрая из известных сейчас звезд — звезда Барнарда, обнаруженная в 1916 году американским астрономом Эдвардом Эмерсоном Барнардом (1857 —1923), известным исследователем планет и слабых звезд. Она обладает собственным движением 10,3" в год, а ее светимость в 70 раз ниже солнечной.


Бессель первым сообщил о своем открытии, но, как и Гендерсон, опубликовал его в 1839 году, а Струве — даже в 1840 г.

Из этих измерений впервые возникла надежная абсолютная шкала межзвездных расстояний. Оказалось, что ближайшая из звезд находится на расстоянии, которое свет преодолевает за 4,28 года (это так называемая Проксима Центавра с параллаксом 0,762", относящаяся к тройной системе Центавра).

Зная расстояния, можно было вводить абсолютные звездные величины, определяемые как блеск звезды, отнесенной от наблюдателя ровно на 10 парсеков:
М = m + 5 - 5 lg R, где расстояние R дано в парсеках.

Из сопоставления разных звезд вытекало, что Солнце ничем особым не выделяется даже среди ближайших соседей. Его светимость в 3 раза больше, чем у α Центавра, но, например, светимость Сириуса в 22 раза превосходит солнечную.

К сожалению, метод тригонометрических параллаксов работает до расстояний порядка 30 парсеков, поскольку надежные измерения параллакса отдельной звезды можно вести с точностью, не превышающей 0,03". Далее необходимо учитывать параллаксы, относящиеся к звездным скоплениям, — это дает достаточно надежные результаты для расстояний в 10—20 раз больших.

Следующее расширение масштаба связано с переходом к расстояниям порядка размера Галактики (20—30 килопарсеков), а также к межгалактическим расстояниям в миллионы и десятки миллионов парсеков и космологическим — миллиарды парсеков. И здесь потребовались новые приемы измерения.

Необходимость смены методов при переходе к иным масштабам не должна вызывать удивление. Нельзя, пользуясь одной и той же метровой линейкой, одинаково хорошо измерять объем комнаты, молекулы и галактики. Каждая область требует своего подхода — важна лишь стыковка с исходным метром. Поэтому естественно, что метод тригонометрических параллаксов, хорошо приспособленный для определения размеров в ограниченной околоземной окрестности — от Луны до не слишком далеких звезд, перестает работать там, где угловые измерения становятся ненадежны*. Основную роль начинают играть иные стандарты — звезды с хорошо выраженной зависимостью между периодом пульсаций и светимостью (цефеиды) и, наконец, самые общие свойства источников излучения (допплер-эффект). На этих методах мы немного остановимся в следующих разделах — они оказались ключом к открытию крупнейших космических структур.

* Есть глубокий смысл в том, что идеи, в сущности, геодезической тригонометрии и геометрии, доставшиеся в наследство от тех времен, когда небо рассматривалось как особая подобласть ойкумены, определяли астрономические измерения до второй половины прошлого века. Зарождавшиеся тогда новые представления об измерениях, пространстве и времени, поле и веществе стали выдвигать на передний план свойства светового луча, а не твердого стержня.


Что же касается звезд — здесь астрономы шаг за шагом изыскивали возможности определения важнейших параметров.

Не так уж хитро, хотя и крайне ограниченно, удавалось измерять массы. В этой задаче срабатывали те же методы, которые были найдены при исследовании планет Солнечной системы. Если для двойной звезды удавалось оценить орбиту каждой компоненты и период обращения, то дальше включались обычные математические методы небесной механики, и массы вычислялись из системы уравнений. Другое дело, что ситуация, когда известно расстояние до двойной звезды, и ее компоненты достаточно разнесены для четкого выделения орбитального движения, встречается весьма редко. В большинстве случаев приходится прибегать к косвенным методам, дающим очень приближенные оценки. К сожалению, до сих пор вообще не существует прямого метода определения массы одинокой звезды — здесь приходится давать чисто аналоговую оценку, сопоставляя объект со звездами того же цвета и спектрального класса.

Немалые трудности встретились и при измерении звездных радиусов. Лишь для близких звезд можно напрямую определить угловой размер диска, причем основано это на весьма тонких оптических методах. В 1890 году американский физик-экспериментатор Альберт Абрахам Майкельсон (1852 — 1931) предложил использовать для астрономических целей интерферометр. Идея сводилась к следующему. Свет от точечного источника, проходя сквозь пару щелей, создает на расположенном сзади экране характерную интерференционную картину — красивый узор из ярких и темных линий. Однако если источник обладает неисчезающим угловым размером, то при определенном расстоянии между щелями эта картина разрушается. Зная это расстояние и длину волны света, можно оценить и угловой диаметр звезды, после чего, используя известное расстояние до звезды и простые правила тригонометрии, найти ее радиус.

Другая возможность существует для затменных двойных звезд. Если удается определить орбитальные скорости компонент, то радиусы неплохо оцениваются просто по длительности затмений. Удобство метода кроется в том, что радиусы иногда измеряются даже без предварительного выяснения расстояния до звезды. Наконец, в связи с развитием теории теплового излучения появился еще один очень общий, хотя и не слишком точный, метод расчета радиусов — по известной светимости и эффективной температуре звезды оценивалась площадь ее поверхности.

Хотя масса и радиус, бесспорно, очень важные характеристики звезды, центральной в наблюдательном отношении характеристикой является ее энергетическая активность. Главное, что можно извлечь из наблюдений,— это количество и качество звездного излучения, то есть светимость звезды и ее спектральный тип.

Классификация по видимому блеску предполагала, что яркость звезд, отстоящих друг от друга на 5 звездных величин, отличается ровно в 100 раз*. Яркость определяется потоком излучения — количеством энергии, которое в единицу времени попадает на единичную площадку сферы, которой мысленно окружают звезду. Зная радиус этой сферы г (расстояние от наблюдателя до звезды) и поток излучения, можно по простой формуле найти светимость: L = 4πr²F.

*Звезда m-й величины ярче звезды n-й величины в (2,512)^n-m раз (2,512 » 10^2/5).

Классификация становилась все детальней. Звезды различаются не только по блеску, но и по виду спектра, что было открыто еще Фраунгофером. Итальянский астроном, директор Римской обсерватории Пьетро Анджело Секки (1818—1878), первым обратил внимание на связь между цветом звезд и их спектром. В работах периода 1863—1868 годов он разделил звезды на 4 группы по их спектральным особенностям (типичным линиям поглощения), характеризуя каждую группу определенным цветом: белым, желтым, оранжевым и красным.

Обилие спектральных портретов, полученных к концу 19 века, вызвало потребность в более подробном описании. В двух публикациях 1889 и 1897 годов директор Гарвардской обсерватории американец Эдвард Чарльз Пикеринг (1846—1919) предложил удобные буквенные обозначения для каждого класса, а впоследствии каждый класс был разбит на 10 групп, нумеруемых цифрами от 0 до 9. Последовательность классов, принятая ныне, задается буквами О, В, A, F, G, К, М*. Солнце по этой схеме относится к классу G2, Сириус — А1.

*Кроме того, в начале этой последовательности включают особые классы Q, Р, W, а в конце — S, R, N. Иногда малыми латинскими буквами дополнительно характеризуют некоторые спектральные особенности звезд.


Для класса G характерны, например, сильно выраженные спектральные линии кальция и сравнительно ослабляющиеся при переходе от G0 к G9 линии водорода. Поэтому, зарегистрировав эти особенности в спектре какой-то звезды, мы можем полагать, что она довольно близка по свойствам к Солнцу.

Важную роль сыграла цветовая классификация, поскольку звезды по-разному излучают в различных диапазонах длин волн. Цвет можно довольно точно задавать количественно, применяя соответствующие оптические фильтры. Видимые звездные величины дополнительно различают по тому, сквозь какой фильтр они наблюдаются. Соответствующие индексы: R (красный), V (желтый, или визуальный, в основном соответствующий восприятию нормальным человеческим глазом), pg (фотографический, соответствующий данным на фотопластинках), В (голубой), U (ультрафиолетовый) присоединяются к указанию видимой или абсолютной звездной величины. Численная оценка показателя цвета делается по разности величин звезды, полученных в голубом и желтом фильтрах (так называемый B-V показатель). Это позволяет довольно точно включить звезду в один из спектральных классов.

Спектральные исследования открыли путь к определению эффективной температуры звездных поверхностей, точнее, верхних слоев звездной атмосферы. Оказалось, что спектральные классы содержат и своеобразную температурную классификацию звезд. Самые горячие — звезды класса О имеют поверхностные температуры порядка 30—40 тыс. градусов, самые холодные относятся к классу М, и их температура заключена в интервале 2,5—4 тыс. градусов.

Эта связь оказалась далеко не единственной. Вдоль последовательности спектральных классов — от М к А — возрастают массы, радиусы и светимости звезд. Это обстоятельство довольно легко усмотреть из диаграмм, где по оси абсцисс отложены спектральные классы (обычно от А до М) или показатели цвета, а по оси ординат — интересующая нас величина, например, масса или светимость.

Видимо, впервые использовал такую возможность датский астроном Эйнар Герцшпрунг (1873—1967), установивший в 1905 году зависимость между абсолютной звездной величиной и спектральным классом. Очень важный результат Герцшпрунга — разделение звезд по классам светимости на карликов и гигантов. Дело в том, что звезды одного и того же спектрального класса могут обладать чрезвычайно различной (в тысячи раз!) светимостью. При одинаковой температуре поверхности объяснить это можно только очень большим различием в радиусах. Предварительный отсев особо крупных и очень малых звезд позволил увидеть довольно четкую зависимость для обычного звездного населения*. Идея Герцшпрунга была развита директором обсерватории Принстонского университета в США Генри Норрисом Ресселом (1877 —1957), который тщательно проанализировал диаграмму «спектр — абсолютная звездная величина», впоследствии названную диаграммой Герцшпрунга — Рессела.

* Обычное звездное население — это звезды так называемой главной последовательности. Ныне выделяется 7 классов светимости звезд. В I входят звезды-сверхгиганты, во II — яркие гиганты, в III — гиганты, в IV — субгиганты, в V — звезды главной последовательности и карлики, в VI — субкарлики и в VII — белые карлики. Иногда I класс светимости разбивают на два подкласса 1а (яркие сверхгиганты) и I (сверхгиганты).

Положение звезды на диаграмме такого типа оказалось не просто наглядной и удобной формой записи информации о ее состоянии. Рессел догадался, что перед ним какая-то эволюционная последовательность. Звезда, сжимаясь под действием гравитации, разогревается, путешествуя по верхнему краю диаграммы от области красных гигантов до класса О главной последовательности. Затем она спускается в диагональном направлении по главной последовательности, проходя фазу, в которой находится сейчас желтый карлик — Солнце, фазу красных карликов и, наконец, превращается в невидимый выгоревший объект. Такова была одна из первых попыток создать модель звездной эволюции. Для ее успеха не хватало еще многих данных, необходимых представлений об энергетических запасах звезд.

 

ДИАГРАММА ГЕРЦШПРУНГА — РЕССЕЛА

В 19 веке был найден правильный ответ на вопрос о поджигающем механизме. Им оказалось гравитационное сжатие звезды. Но что и как горит? Почему звезда светит так долго?

Обычные химические реакции не позволяли дать разумных оценок звездного возраста. И только прорыв физики в область атомных ядер открыл дорогу новым идеям звездной энергетики.

Источником долгожительства ярких звезд оказались термоядерные реакции, в которых достаточно медленно синтезируются все более тяжелые элементы при колоссальном выделении энергии. Анализ этих реакций и привел к современной картине звездной эволюции, которую мы обсудим во II части книги.

ЗВЕЗДНАЯ ЭКЗОТИКА

Однако открытием и классификацией более или менее обычного звездного населения дело не ограничилось. Уже в период зарождения эволюционной картины космоса — где-то во времена Лапласа проскальзывали идеи о небесных телах, непохожих на известные планеты и звезды. Ведь если звезды рождаются и умирают, их начальные и конечные состояния должны весьма отличаться от Солнца.

Первый шаг в этом направлении был сделан Фридрихом Бесселем, который в 1844 году провел тонкий анализ положений Сириуса и установил, что эта звезда связана с каким-то невидимым спутником. Картина выглядела так, что яркий Сириус А вместе с довольно массивным Сириусом В образуют двойную систему, обращающуюся вокруг общего центра тяжести с периодом порядка 50 лет. Масса спутника примерно равна массе Солнца, и поэтому его нельзя было считать планетой — скорее, речь шла о погасшей звезде. В 1862 году американскому астроному Олвину Грэхэму Кларку (1832—1897) удалось разрешить двойную систему Сириуса. Оказалось, что Сириус В — звездочка примерно 7 величины*,  но ее цвет вовсе не свидетельствовал об угасании. Имея светимость почти в 100 раз меньше солнечной, эта звезда была раскалена добела, вместо того чтобы демонстрировать положенный темно-красный оттенок. В 1914 году американец Уолтер Сидней Адаме (1876—1956) проанализировал спектральный портрет звездной пары, и стало ясно, что обе звезды — А и В — принадлежат к одному спектральному классу А, а их поверхностная температура порядка 10 000 К. Так состоялось открытие белых карликов.

*Двойная система Сириуса находится в созвездии Большого Пса на расстоянии 2,7 пс от Солнечной системы. Сириус А (α Большого Пса) примерно в 10⁴ ярче Сириуса В.

Необычность Сириуса В заключалась в его малых размерах. Только очень малой площадью поверхности можно было объяснить столь малую светимость при температуре, почти в 2 раза превышающей температуру поверхности Солнца. Но отсюда следовало, что плотность белого карлика очень велика — примерно в 100 000 раз больше средней плотности нашего центрального светила.

Объекты такого рода с довольно разными массами и радиусами, но очень высокими плотностями порядка 10⁴—10⁶ г/см³ были обнаружены во множестве. А бурное развитие атомной физики в 10— 20-х годах позволило объяснить их существование вполне естественным образом.

Оказалось, что вещество, из которого состоит белый карлик, находится в необычном состоянии. Грубо говоря, для нормальной плотной упаковки атомов массой 10^-24 г и размером 10^-8 см характерна плотность порядка 10^-24/(10^-8)³ =1 г/см³ . При достаточно большом давлении, возникающем при сжатии звезды, атомная структура разрушается, электроны образуют особый так называемый вырожденный газ. Характерным размером теперь уже является не радиус электронной орбиты, а квантовый (комптоновский) радиус электрона (w_e = ћ /m_eс = 3,86^.10^-11 см). Получается картина, в которой плотно упакованы уже не атомы, а электроны, а ядра (например, протоны) как бы вжаты в электронный объем. Отсюда и характерная плотность белых карликов: ½ ~ 10^-24/(4^.10^-11)³ ~10⁷ г/см3. Более точные оценки дают несколько меньшую величину, но в целом ситуация именно такова. Этим достижения астрономов и физиков не ограничились. Открытие в 1932 году нейтрона и немедленно последовавшее создание модели атомного ядра (микрообъекта, состоящего из компактно упакованных протонов и нейтронов) открыло путь к анализу еще более концентрированного звездного вещества. В самом деле, не может ли звезда при гораздо больших давлениях переходить в фазу гигантского атомного ядра с плотной упаковкой ядерных частиц?

Такая идея проскользнула в небольшой заметке советского физика-теоретика Льва Давидовича Ландау (1908—1968) в связи с поиском удовлетворительной гипотезы о звездных источниках энергии. Заметка была опубликована в 1932 году, и автор не знал еще об открытии нейтрона.

Конкретное и впоследствии оправдавшееся предсказание объектов нового типа сделали через 2 года американские астрономы Вальтер Бааде и Фриц Цвикки. Оценивая энергетику вспышек Сверхновых звезд, они пришли к гипотезе, что «...Сверхновая представляет собой переходную стадию от обычной звезды к нейтронной, состоящей главным образом из нейтронов».

Еще до конца 30-х годов вырисовалась довольно четкая модель. Дальнейшее сжатие белокарликового вещества приводит к тому, что электроны, как бы вдавливаясь в объем протонов, вступают с последними в реакцию, известную как обратный β-распад (р + е^- → n +ν). Происходит своеобразная нейтронизация атомных ядер, а избыток энергии излучается в виде нейтрино. Нейтроны слипаются в гигантское ядро, а огромный гравитационный потенциал как бы запирает канал прямого β-распада (n → р + е^- +ν), то есть образуется вполне стабильный сгусток нейтронного вещества. Характерный размер теперь уже порядка комптоновского радиуса нейтрона                (w_n = ћ /m_nс = 2,1^.10^-14 см) и соответствующая ему характерная плотность — порядка ядерной (10¹⁴ —10 ¹⁵ г/см3). Радиус нейтронной звезды с массой порядка М?

должен быть не более 10—20 км. Оставалось только обнаружить такой объект, и самое любопытное, что фактически это и было сделано Вальтером Бааде и Рудольфом Лео Минковским еще в 30-е годы. Исследуя Крабовидную туманность — след Сверхновой, вспыхнувшей в 1054 году,— они отождествили одну из слабых звездочек с нейтронной, то есть, по гипотезе Бааде — Цвикки,— с остатком взрыва. Спектр ее был весьма необычен, он не содержал линий поглощения и излучения, характерных для звезд главной последовательности. Казалось бы, тут и счастливый финал короткой истории. Но вышло все гораздо забавней — как раз факт регистрации звезды оптическими методами и послужил причиной недоверия к сути открытия. Дело в том, что стандартный механизм теплового излучения при обнаруженной светимости звезды Бааде — Минковского (выше L?) требовал совершенно чудовищных поверхностных температур (что-то около 10¹³ К), иначе звезда не могла бы давать в оптическом диапазоне наблюдаемой яркости. Это и не удивительно — ведь площадь излучающей поверхности нейтронной звезды примерно в миллиард раз меньше площади Солнца.

Под впечатлением оценок такого рода звезда Бааде-Минковского на 3 десятилетия перешла в разряд несколько загадочных объектов — до нетеплового импульсного механизма ее излучения теоретикам дойти не удалось. И между первым и вторым этапом открытия нейтронных звезд пролегла полоса, связанная с серьезнейшим экспериментальным и теоретическим перевооружением астрономии.

В первую очередь речь идет о выходе наблюдений в радиодиапазон. До поры до времени астроном ограничивался обзором неба в интервале отпущенного ему природой зрения*. Оптическая картина, как говорится, въелась нам в кровь, но это не значит, что другие участки спектра, недоступные напрямую человеческим органам чувств, содержат менее интересную и полезную информацию. К началу 20 века было ясно, что в принципе Вселенная должна светиться всеми частями электромагнитного спектра, а несколько позднее удалось установить, что Земля обстреливается еще и потоками энергичных элементарных частиц и атомных ядер — космическими лучами.

* Интервал длин волн, к которому адаптирован глаз: (3,8 ÷ 7,8)^.10^-5 см — от фиолетового до красного света. Почти в центре его лежит максимум солнечного спектра, соответствующий λ = 4,83^.10^-5 см — желтому цвету. В условиях иной звезды и иной планеты зрение развивалось бы в другом диапазоне, центральная длина волны которого, грубо говоря, определилась бы через температуру звезды соотношением   λ_max = 0,29/T.

Между тем, старт радиоастрономии выглядел крайне скромно и был связан с исследованием помех во вполне земных передачах. В 1931 году американский инженер Карл Янский установил, что, по крайней мере, часть помех на волне 14,6 м имеет чисто космическую природу. Небосвод оказался довольно сильным источником радиосигналов, но в то время этот замечательный факт не вызвал особого энтузиазма. Диапазон сантиметровых и дециметровых волн не был технически разработан и не привлекал внимания астрономов.

Ситуация резко изменилась в связи с созданием к началу второй мировой войны радиолокационной системы противовоздушной обороны. Огромные средства, брошенные на решение этой жизненно важной задачи, преобразовали микроволновую радиотехнику настолько, что уже к середине 40-х годов можно было довольно уверенно создавать радиокарты неба.

Выяснилось, что Солнце и другие звезды являются интенсивными генераторами микроволнового излучения, радиоволны может испускать также межзвездная среда. Более того, радиокарты во многом не похожи на то, что мы привыкли видеть на картах оптических. Мощнейшие радиоисточники могут быть практически невидимы в обычном свете, и наоборот, яркие оптические объекты — ничем не выделяться в радиодиапазоне.

Новый «орган чувств» позволил вписать в историю астрономии много славных страниц — о некоторых я еще упомяну. Быть может, самая любопытная из них связана со вторым — на этот раз окончательным — открытием нейтронных звезд, и на ней мы сосредоточим внимание.

Открытие это произошло в какой-то степени случайно, во всяком случае, как и первое предсказание нейтронных звезд, оно появилось в качестве побочного результата в исследовательской программе, ставящей иную цель. В 1967 году группа кембриджских астрономов во главе с Энтони Хьюишем приступила на новом радиотелескопе к изучению очень важной проблемы мерцания в диапазоне λ = 3,7 м. Они хотели установить характер колебаний потока радиоизлучения, обусловленных межзвездной средой, и обзавелись весьма чувствительной аппаратурой, которая позволяла хорошо разрешать сигналы во времени.

В конце лета практикантка Хьюиша Хоселин Белл, внимательно просмотрев ленты с записью сигналов, установила, что на случайный шум накладываются четкие периодические всплески. Этот эффект привлек внимание всей группы, и вскоре выяснилось, что наземные помехи тут ни при чем — источник всплесков находится на небе, причем на вполне определенном его участке. К концу осени существование космического радиоисточника с периодом около 4/3 с подтвердилось. Так был открыт первый пульсар СР1919 (Cambridge Pulsar с прямым восхождением 19 часов 19 минут), а через некоторое время еще три аналогичных объекта.

О первоначальном замешательстве в связи с этим открытием свидетельствует тот факт, что все четыре пульсара были закодированы как LGM1, LGM2 и т. д. (от Little Green Men — буквально «зеленые человечки»), иными словами, группа Хьюиша с немалой вероятностью допускала, что получено сообщение от внеземной цивилизации. Образ — дань модной традиции, согласно которой экипажи летающих тарелок, о которых ходило немало слухов (и ходит до сих пор!), состоят из каких-то небольших зеленых существ. Однако после публикации первой заметки в феврале 1968 года (журнал «Nature») туман быстро рассеялся. Открытия Кембриджской группы были подтверждены другими радиообсерваториями, до конца 1968 года поступили сообщения о добром десятке других пульсаров. В 1969 году выяснилось, что пульсаром является и звезда Бааде — Минковского в Крабовидной туманности.

Природу исходного удивления понять не так уж сложно. Астрономические объекты, способные изменять свое состояние в целом за 1 секунду,— явление, по крайней мере, странное. Они должны иметь очень малые размеры и, с этой точки зрения, похожи на какие-то искусственные сооружения. Единственный выход — считать, что объект со светимостью звездного уровня и малым радиусом (порядка 10 км) представляет собой настоящую нейтронную звезду.

Сначала думали, что всплески излучения действительно обусловлены пульсацией нейтронной звезды. Теория позволяла объяснить такой моделью периоды до 1 — 2 секунд, но в том же Крабе пульсар PSR0531 + 21 продемонстрировал период 0,033 с, что потребовало совершенно новых идей по поводу механизма излучения.

Пульсар представляет собой быстро вращающуюся нейтронную звезду с чрезвычайно сильным (до 10¹² Гаусс) магнитным полем. Излучение концентрируется вблизи магнитных полюсов, которые и носятся вокруг оси вращения с определенным периодом. Можно сказать, что с наблюдаемыми пульсарами нам повезло — эти импульсные маяки удачно сориентированы относительно Солнечной системы.

МОДЕЛЬ ПУЛЬСАРА

 

Очень интересной особенностью новых объектов оказалась их довольно быстрая эволюция. Видимо, периоды всех пульсаров возрастают — энергия вращения понемногу теряется. Самые молодые пульсары вращаются быстрее, и темп потери угловой скорости у них несколько выше. Пример тому — самый быстрый пульсар PSR 0531+21, который увеличивает период на 36,5 наносекунд в сутки*. Вероятно, теоретически возможный период обращения не может быть меньше 0,001 с. Если считать, что рост начинается именно от этой величины, то с учетом более высокого начального темпа следует признать возраст этого пульсара порядка 1000 лет. Это хорошо согласуется с датой вспышки Сверхновой в Крабе в 1054 году.

*Осенью 1982 года был обнаружен пульсар 1937 + 215 в созвездии Лисичка с периодом            Т = 1,56^. 10^-3 с, т. е. вращающийся в двадцать с лишним раз быстрее пульсара в Крабе.


Более сложные явления отмечены для пульсаров, входящих в состав двойных систем с обычными звездами. Гравитационное поле нейтронной звезды начинает как бы отсасывать плазму из атмосферы своей соседки. Первоначально мощное магнитовращательное излучение отбрасывает эту плазму, и пульсар дополнительно теряет угловой момент. Эта стадия эволюции называется «пропеллером» — увеличение периода здесь происходит быстрее, чем в случае одинокого пульсара. Но с увеличением периода падает и мощность магнитного маяка. Наконец, начинается процесс аккреции — плазма захватывается пульсаром и передает ему свой угловой момент. Теперь рост периода должен прекратиться — согласно теории возникает своеобразная компенсация, и вращение происходит более или менее равномерно.

Это так называемая стадия рентгеновского пульсара, характерная мощным рентгеновским излучением аккрецирующей плазмы (светимость порядка 10³⁰—10³¹ Вт!). Источники такого типа действительно обнаружены, но все они имеют уже уменьшающийся период — струя вещества с соседней звезды как бы ускоряет пульсар. Это указывает на новое замечательное качество нейтронных звезд — видимо, они служат превосходным индикатором эволюции соседей по двойной системе.

Но сюрпризы, связанные с нейтронными звездами, не ограничились пульсарами. Через 8 лет после их открытия один из советских спутников серии «Космос» зарегистрировал очень мощные и нерегулярные вспышки рентгеновского излучения. Более подробные исследования показали, что некие объекты нашей Галактики, расположенные ближе к ее центру, дают пиковую мощность излучения более 10³¹ Ватт, причем интервалы между вспышками довольно различны — от нескольких часов до целых месяцев. Так на астрофизической арене появились барстеры (от англ, burst — вспышка, быстрый взрыв) — нейтронные звезды, входящие в тесную двойную систему.

СХЕМА АККРЕЦИИ В ТЕСНОЙ ДВОЙНОЙ СИСТЕМЕ ОБЫЧНОЙ И КОМПАКТНОЙ ЗВЕЗДЫ (В ЧАСТНОСТИ, АККРЕЦИИ НА ПУЛЬСАР ИЛИ ЧЕРНУЮ ДЫРУ)

В отличие от пульсаров, они лишены мощного магнитного поля, которое как бы засасывает заряженные частицы к магнитным полюсам. Поэтому аккрецирующая водородно-гелиевая плазма от соседней звезды более или менее равномерно устремляется к барстеру, формируя на его поверхности гигантский термоядерный котел. Падающее вещество разгоняется в поле тяготения барстера до околосветовых скоростей. За счет перехода кинетической энергии этого вещества в тепловую форму и выгорания водорода поджигается термоядерная реакция синтеза гелия в углерод. Именно гелиевый синтез и обеспечивает грандиозные вспышки. В одной вспышке барстера полностью выгорает примерно метровый слой спрессованного до 1 тонны в куб. сантиметре гелия, слой, окутывающий нейтронную звезду радиусом порядка 10 км. Нетрудно оценить, что масса такого слоя порядка 10²¹ г, и при обычном энерговыделении гелия (10¹¹ Дж/г) энергия вспышки должна доходить до 10³² Дж!

Чтобы обеспечить приток необходимого вещества, звезда-соседка должна отдавать барстеру свое вещество в темпе 10¹⁷ г/с — одну земную массу за 2000 лет. Это обеспечивает полное восстановление гелиевого слоя в среднем за 10⁴ с, но сокращает время жизни звезды-соседки. Если масса последней порядка солнечной, то все ее вещество израсходуется на вспышки барстера примерно за полмиллиарда лет. Так барстеры оказались не только превосходным образом открытого для обозрения «термоядерного ада» — того, который, по недавним понятиям, должен был прятаться глубоко в звездных недрах, но и кандидатами на роль активнейших «звездных вампиров».

На этом не исчерпывается обнаруженная в 60-е годы и позднее звездная экзотика. О самой интересной из них — черных дырах — мы поговорим во II части. Там же удастся обсудить и общую картину звездной эволюции, где обычные и экзотические звезды обретают свои естественные места.

ОТКРЫТИЕ ГАЛАКТИКИ

Шаги по открытию Галактики* и Солнечной системы в чем-то очень схожи. Млечный Путь, один из первых ориентиров на звездном небе, выделялся с древнейших времен. Однако его астрономическая интерпретация возникла сравнительно поздно. Лишь систематический интерес астрономов к звездам на рубеже 18—19 веков позволил нащупать некоторые закономерности в группировке далеких светил. Появилась своеобразная гелиоцентрическая модель Гершеля-Каптейна, где Солнце считалось случайным центром огромного звездного скопления. При всем том Галактику еще не рассматривали как особый структурный элемент Вселенной.

* Галактика, которой принадлежит Солнце, пишется с большой буквы — в отличие от остальных галактик.

Джон Гершель впервые и не слишком настойчиво высказал идею, что Магеллановы Облака, наблюдаемые в южном полушарии, представляют собой отдельные очень далекие звездные системы вроде Млечного Пути, но его гипотеза не произвела особого впечатления.

Прорыв наметился внезапно в связи с исследованием объектов, которые долгое время не привлекали внимания,— переменных звезд. В древности их как бы и не замечали, во всяком случае, неизвестны исследования даже тех переменных звезд, чей период нетрудно определить невооруженным глазом. Первый шаг в этой области сделал в 1596 году немецкий астроном Давид Фабрициус (1564—1617), описавший переменную Миру Кита. Устойчивый интерес к переменным возник лишь в период открытия двойных звезд.

Переменные звезды демонстрируют весьма различное поведение. Некоторые из них очень резко меняют блеск. В этом случае разумно считать, что мы имеем дело с планетообразной системой двух звезд, одна из которых периодически затмевает другую. Это так называемые затменные переменные звезды. Но существует и иная ситуация, когда блеск звезды меняется плавно, и такое изменение нельзя объяснить прохождением какого-либо тела через луч зрения. Остается единственный вариант — предположить, что из-за каких-то физических процессов меняется сама светимость звезды, то есть количество энергии, которое она излучает. Среди таких звезд, в свою очередь, выделяются две подгруппы — долгопериодические и короткопериодические. Так называемые цефеиды с периодом от нескольких суток до нескольких десятков суток и особым характером колебаний (похожим на колебания Дельты Цефея) привлекли внимание американского астронома из Гарвардской обсерватории Генриетты Суан Ливитт (1868—1921). В 1908 году, изучая фотографии Малого Магелланова Облака, полученные в Перуанском филиале, Ливитт обнаружила довольно четкую зависимость между яркостью цефеид и их периодом — чем ярче звезда, тем больше период колебаний блеска. Это обстоятельство окончательно выяснилось к 1912 году, и именно оно открыло путь к определению размеров Галактики и межгалактических расстояний. Поэтому цефеиды справедливо стали называть маяками космоса.

Удачный выбор объекта исследований — ведь расстояния между самими цефеидами заведомо много меньше расстояния до Малого Магелланова Облака — позволил выделить закономерность «яркость-период» в чистом виде, и теперь можно было использовать эту закономерность для изучения других элементов звездного неба.

Этим и воспользовался работавший тогда на 60-дюймовом рефракторе обсерватории Маунт-Вилсон американский астроном Харлоу Шепли (1885— 1972). Диссертация по затменным звездам, написанная им в начале научной карьеры, позволила ему сопоставить свои результаты с данными по цефеидам и доказать, что последние являются пульсирующими звездами. В 1915 —1917 годах Шепли исследовал цефеиды в 69 звездных скоплениях и попытался определить расстояния до них. Тут-то и пригодились результаты Ливитт. Измерив периоды цефеид, Шепли вычислил их относительную светимость и далее, сопоставляя вычисленные светимости с наблюдаемой яркостью, нашел пропорцию в расстояниях до шаровых скоплений. Сразу же нашлось объяснение загадочной концентрации шаровых скоплений в направлении созвездия Стрельца, обнаруженной еще Вильямом Гершелем. Оказалось, что эти скопления образуют огромный сферический хоровод вокруг некоторого общего центра тяжести. Усредняя результаты допплеровских измерений по движению цефеид, Шепли определил абсолютные расстояния до шаровых скоплений. Картина нашего положения во Вселенной резко изменилась.

К 1919 году Шепли окончательно понял, что сферический хоровод шаровых скоплений позволяет определить истинный центр Млечного Пути, который расположен в десятках тысяч световых лет от Солнца. Наше светило оказалось весьма заурядной периферической звездой, лишившись места в центре мира подобно тому, как это произошло с Землей в коперниковские времена. Гелиоцентрическая модель Гершеля — Каптейна навсегда ушла в историю.

К сожалению, Шепли, правильно определивший форму Галактики, переоценил ее размеры и пришел к выводу, что спиральные туманности тоже являются ее элементами. Из-за этого Галактика еще некоторое время — совсем недолго — играла роль особого элемента Вселенной.

В 1921 году шведский астроном Бертиль Линдблад (1895 —1965), впоследствии директор Стокгольмской обсерватории и президент Международного астрономического союза, высказал гипотезу о вращении Галактики. Эта гипотеза подтвердилась через 6 лет в результате тщательного анализа движения звезд, предпринятого голландским астрономом Яном Оортом. Оорт выделил в Галактике сферическую и плоскую подсистемы звезд и существенно уточнил ее размеры. Оценка скорости движения Солнца вокруг галактического центра и распределения звезд в Галактике позволила оценить и ее массу. Оказалось, что Галактика содержит порядка 100 миллиардов (1011) звезд в среднем той же массы, что и Солнце. Последующие уточнения этой картины привели к доказательству гипотезы того же Линдблада о спиральном строении плоской составляющей. Так постепенно сформировалась современная модель, на некоторых особенностях которой мы еще остановимся во II части книги.

А сейчас перейдем к рассказу о главных событиях астрономии 20-х годов, давших науке совершенно новую концепцию Вселенной*.

* Разделять события на главные и второстепенные — неблагодарная работа. 10—20-е годы, когда в работах Шепли, Линдблада, Оорта складывалась корректная модель Галактики, в сущности, связаны с явлением того же порядка, что и открытие Солнечной системы в трудах Коперника и Кеплера. Однако астрономия имеет много ветвей развития, и при бурных темпах 19 — 20 веков, когда одно событие хронологически буквально наползает на другое, а не разделено веками или хотя бы десятилетиями, возникают своеобразные затмения, хорошо известные в истории науки. Нечто похожее произошло и в 20-е годы при практически одновременном рождении моделей Галактики и расширяющейся Вселенной.
 

ОТКРЫТИЕ ВСЕЛЕННОЙ

К первым десятилетиям 20 века сложилась, в общем-то, довольно простая картина строения Вселенной. Она превосходно отражена в иерархической теории шведского астронома Карла Вильгельма Шарлье (1862—1934), построенной им в двух публикациях в 1908 и 1922 годах. Занимаясь много лет звездной статистикой, Шарлье обратил внимание на тенденцию звезд образовывать скопления различного масштаба. Отсюда он и вывел гипотезу о Вселенной как бесконечной иерархии все более крупных структур — звезд, звездных скоплений, скопление скоплений и т. д., которые открываются по мере совершенствования телескопов. Вскоре эти представления были распространены на галактики и галактические скопления.

Между тем, когда в 1922 году выходила в свет статья Шарлье под названием «Как может быть построен бесконечный мир», астрономия уже вплотную подошла к созданию нового взгляда на устройство этого мира.

Возникновение современной модели Вселенной обязано двум внешне независимым подходам. Теоретически она была предсказана в результате бурного развития новой теории гравитации в работах Альберта Эйнштейна (1879—1955). В 1922—1924 годах советский математик Александр Александрович Фридман (1888—1925) опубликовал две статьи, где были получены именно те решения уравнений эйнштейновской общей теории относительности, которые до сих пор составляют основу космологических взглядов. Фридмановская Вселенная должна была расширяться или сжиматься как целое, никогда не оставаясь застывшей, причем в модели хорошо было видно, что в некоторые эпохи материя находилась в состояниях, никак не похожих на то, которое наблюдается теперь.

Однако роль этих работ оставалась неясной вплоть до рубежа 20—30-х годов, когда появились новые экспериментальные данные, открывающие новую перспективу в астрономии.

Эти данные вытекали в первую очередь из результатов американского астронома Эдвина Пауэлла Хаббла (1889—1953), масштаб деятельности которого ставит его в один ряд с Гиппархом, Тихо Браге и Гершелем — каждый из них олицетворяет целую эпоху древнейшей науки.

Впрочем, начало космологической революции было положено героическими усилиями руководителей обсерватории Маунт-Вилсон, которым удалось в 1917 году продолжить славу своего крупнейшего астрономического учреждения установкой самого мощного в то время телескопа со 100-дюймовым (2,5 метра!) зеркалом, специально ориентированного на разрешение туманностей.

Хаббл, первоначально получивший юридическое образование и увлекавшийся многими делами — от бокса до физики, как раз к 1917 году переквалифицировался в астрономы. В данном случае муза Урания явно не спешила — Хаббл на целых два года оторвался от дела для участия в первой мировой войне.

После возвращения в Штаты он приступил к работе на Маунт-Вилсоновском телескопе, где его безраздельно увлекла проблема туманностей, а конкретно — поиск их звездного населения. Через 4 года Хаббл нашел первую цефеиду в туманности Андромеды.

После этого Хаббл сосредоточил внимание на туманности NGC 6822*, очень похожей на уменьшенную копию Малого Магелланова Облака. Здесь обнаружилось 11 цефеид, и Хаббл, применив правила цефеидного масштаба, определил расстояние до нее — порядка 700 тысяч световых лет. 35 цефеид, найденных им в туманности М 33, позволили определить расстояние и в этом случае. Оно оказалось около 800 тыс. св. лет, примерно таким же, как и расстояние до туманности Андромеды (М 31)**.


* То есть объекте, зарегистрированном в «Новом Общем Каталоге» (New General Catalogue) Дрейера, включавшем 8000 туманностей и опубликованном в 1888 году. Это было обобщение «Нового каталога» Джона Гершеля.
** М 33—33-й объект в каталоге Мессье, один из спутников туманности Андромеды, подобно тому, как Магеллановы Облака — спутники Галактики.


На данном пути к 1925 году сформировалась галактическая картина строения Вселенной. Многочисленные туманности «отпали» от Галактики, стало ясно, что они представляют собой столь же обширные и очень далекие звездные миры.

Но самое эффектное открытие пришло к Хабблу в 1929 году, когда были измерены расстояния до 20 галактик. Он знал, что в спектрах этих галактик есть систематическое красное смещение, как будто они разбегаются от нас по всем направлениям*. При этом скорость убегания, измеренная по допплер-эффекту, оказалась пропорциональной расстоянию до галактики (v ≈ Hr). Величина Н, получившая название «постоянной Хаббла» (вообще-то она функция времени), первоначально из-за бедной статистики была явно завышена (Н ≈ 500 км/с^.Мпс). Это давало для возраста Вселенной (τ ~ 1/H) очень малое значение — около 2 миллиардов лет. Однако существенно не конкретное значение, а впервые полученное прямое астрономическое свидетельство того, что некогда все галактики стали разбегаться из одной точки или, по крайней мере, из области пространства, очень малой по сравнению с нынешними межгалактическими расстояниями.

*На разбегание галактик впервые обратил внимание еще в 1912 году американский астроном Весто Мелвин Слайфер, измеривший красное смещение М 31 и обнаруживший в общей сложности 36 убегающих галактик.

Разумеется, найденный возраст был огромен по сравнению с библейским и крохотен по меркам буддийской космологии. Но трудности возникали при гораздо более прозаических сопоставлениях. Например, накопление свинца в скальных породах земной поверхности, связанное с распадом урана, вело к оценке 2—6 млрд. лет. А возраст звезд, в том числе и Солнца, оценивался в то время чудовищным сроком в     10 000 млрд. лет. Иными словами, численный результат Хаббла привел к довольно сильному и длительному замешательству среди специалистов самого разного профиля. Не может же, в самом деле, Вселенная родиться позже какой-то звезды или земного пригорка!

Более корректная возрастная шкала появилась после серьезной переоценки расстояний в Местной Системе — группе ближайших галактик. Это произошло на рубеже 40—50-х годов. Впоследствии поступила и новая информация, связанная с разрешением некоторых ярких областей в очень далеких галактиках на отдельные звезды. В результате возникла современная оценка Н=50 ÷ 70 км/с^.Мпс, и, соответственно, возраст Вселенной увеличился до 12—20 млрд. лет. С такими данными согласуется и геологический возраст Земли (4,6 млрд. лет) и основные современные модели звезд. «Возрастная драма» на некоторое время затормозила идею космологической эволюции, появились конкурирующие модели, пытающиеся в какой-то степени сохранить статическую или стационарную картину.

Но главный прорыв совершился.

Хаббл дал первую классификацию туманностей как внутригалактических (их он разделил на планетарные и диффузные), так и внешних, то есть собственно галактик. Оказалось, что все галактики укладываются в 4 основных класса — бесформенные или иррегулярные (Irr), эллиптические (Е), спиральные нормального типа (S) и пересеченные спиральные, или спирали с перемычкой (SB). Итог этой работе был подведен в его знаменитом «Царстве туманностей», опубликованном в 1936 году.

ХАББЛОВСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЛАКТИК

Первая физическая модель расширяющейся Вселенной была построена бельгийским ученым, теологом по образованию, Жоржем Эдуардом Лемэтром (1894—1966) в 1927—1931 годах. Отталкиваясь от нестационарных решений космологических уравнений, Лемэтр предположил, что Вселенная сначала пребывала в сверхплотном и относительно компактном состоянии «космического яйца». Это состояние было неустойчивым, что и привело к Большому Взрыву — его последствия мы видим в форме разлетающихся во все стороны осколков — галактик. Эта грандиозная картина появилась как раз вовремя и сомкнулась с результатами наблюдений Хаббла*. Однако появления более последовательной физической модели пришлось ожидать еще несколько десятилетий. Только в 1946 году американский физик Георгий Антонович Гамов** (1904—1967) предложил так называемую модель горячей Вселенной, которая и легла в основу современной космологии.

* Из-за этого теория расширяющейся Вселенной иногда называется моделью Лемэтра, хотя приоритет Фридмана в предсказании нестационарной космологии в настоящее время никто не оспаривает. Надо иметь в виду, что именно Лемэтр первым дал впечатляющую физическую аналогию. Фридман, разработавший простые и удобные математические модели, ушел из жизни до появления основных Хаббловских результатов.
** Гамову принадлежит ряд фундаментальных разработок в области ядерной физики и астрономии. Он же предсказал очень важный результат в биологии — триплетный генетический код.

В отличие от Лемэтра, считавшего, что в сверхплотном «космическом яйце» после Большого Взрыва должны были преобладать ядра тяжелых элементов, Гамов развил концепцию ядерной эволюции — от легчайшего водорода к гелию и более тяжелым элементам. Такая точка зрения гораздо лучше согласовывалась с наблюдаемым в космосе относительным обилием легких ядер. В ранние моменты после Первовзрыва вещество, согласно Гамову, имеет очень высокую температуру, так что сложные атомные ядра могут образовываться лишь на поздних этапах и в весьма специфических условиях.

Важнейшим следствием модели Гамова стало предсказание так называемого реликтового излучения. Идея сводилась примерно к следующему — в очень ранней Вселенной основную роль играл горячий газ световых квантов — фотонов, активно взаимодействующих с веществом. По мере расширения Вселенной температура падала и, когда равновесие между веществом и излучением нарушилось, фотонный газ стал охлаждаться как относительно самостоятельная система. Фотоны как бы краснели, и их характерная частота уменьшалась, сдвигаясь к левому краю спектра. К нашей эпохе этот газ должен был охладиться до нескольких градусов по шкале Кельвина. Реликтовым это излучение было названо потому, что оно представляет собой сохранившийся след очень ранней стадии формирования Вселенной. Подобно тому, как, принимая свет звезд, расположенных в миллионах и миллиардах световых лет, мы получаем информацию о процессах, происходивших миллионы и миллиарды лет назад, соответственно, регистрируя реликтовый сигнал, мы можем заглянуть в еще более раннее прошлое Вселенной.

Реликтовое излучение было обнаружено экспериментально английскими астрономами Пензиасом и Уилсоном, исследовавшими микроволновой фон (в диапазоне длин волн от сотых долей сантиметра до десятков сантиметров) на своем радиотелескопе в рамках программы спутниковой системы связи «Телестар».

Они наткнулись на мощные шумовые помехи, соответствующие температуре излучения порядка 3 К, и тщательный анализ аппаратуры показал, что шум с ней не связан и должен иметь внеземное происхождение.

Несколько раньше, в 1963 году, американский астроном Мартин Шмидт открыл самые далекие и, возможно, самые экзотические объекты Вселенной — квазары*.  Главная их наблюдательная особенность заключалась в огромном красном смещении, в несколько раз превышающем красные смещения самых удаленных галактик. Отсюда следовало, что квазары убегают с очень большими скоростями (близкими к скорости света) и находятся практически на предельно больших расстояниях, доступных наблюдению (до нескольких миллиардов парсеков). Таким образом, квазары оказались реликтом ранних эпох развития Вселенной и, в известном смысле, стали последним и самым тяжелым камнем преткновения для попыток сохранить более или менее стационарную картину. В течение нескольких лет после открытия выяснилось, что квазары обладают целым набором необычных свойств. Большинство из них весьма компактны и выглядят, как очень активные галактические ядра, занимая объем порядка Солнечной системы. Но при этом они излучают энергию не слабее больших галактик — светимость квазаров достигает 10³⁸—10⁴⁰ Вт, что в сотни раз превышает светимость Галактики. Естественно полагать, что излучение такой колоссальной мощности у сравнительно небольших объектов возможно лишь в той фазе, когда обычные галактики еще не сформировались или находились на какой-то ранней стадии формирования. Иными словами, на границе наблюдаемой Вселенной обнаружилось явление, которое свойственно довольно раннему снимку Вселенной, и это нагляднейшее подтверждение ее эволюции.

*Общепринятое сокращение от Quasistellar Radiosource — квазизвездный радиоисточник.

Крупнейшим достижением последних лет стало обнаружение огромных скрытых масс материи, скрытых в том смысле, что они пока недоступны обычным телескопическим наблюдениям.

Разумеется, идея о том, что во Вселенной могут существовать не только объекты, достаточно яркие для наших телескопов, отнюдь не нова. Фактически со времен открытия Урана и последовавшей затем Нептуновой истории астрономия вышла в своеобразный гравитационный диапазон, отыскивая небесные тела по их чисто гравитационному проявлению. Но вот при попытке оценить плотность массы в масштабе галактических скоплений и Вселенной в целом возник качественно новый уровень. Дело в том, что в соответствующих оценках мы долгое время были ограничены светящимися массами — именно по «плотности светимости» (средней светимости единицы объема пространства) обычно и оценивалась средняя плотность вещества. Однако группа эстонских астрономов под руководством Я. Э. Эйнасто и здесь — в предельно больших масштабах — попыталась применить принципы гравитационной астрономии.

Исследователи из Тарту обратили внимание на то, что скорости отдельных галактик в скоплениях очень велики — тысячи километров в секунду, и, чтобы удержать столь быстрые компоненты, скопления должны обладать достаточно сильным полем тяготения, то есть массами порядка 10¹⁴—10¹⁵ М?. Но это на 1—2 порядка превышает суммарную массу светящихся галактик.

Было также установлено, что спутники больших галактик (типа Магеллановых Облаков — спутников нашей Галактики) движутся со скоростями, практически не зависящими от расстояния до центральной галактики — в очевидном противоречии с третьим законом Кеплера, согласно которому скорость спутника должна убывать с ростом расстояния до центра (v C 1/√r). Это означало, что галактики-спутники находятся совсем в иной ситуации, чем, например, планеты в Солнечной системе — вещество галактической системы не сконцентрировано в центральном теле, а распределено по всему объему с плотностью, убывающей к краю (½ ~ 1/r²). В такой среде аналог третьего закона Кеплера действительно вел бы к независящим от расстояния скоростям спутников
(центростремительное ускорение v²/r ~ GM/r² ~ G½r3/r² ~ const/r, т. е. v ~ const) или, что то же самое, к пропорциональности радиуса орбиты периоду обращения.

Эти факты и легли в основу представления о гигантских массах, полностью определяющих гравитационные проявления скоплений и отдельных галактик и в то же время слишком слабо светящихся, чтобы обнаружить их как обычное вещество. По-видимому, скрытые массы в среднем раз в 30 превышают массу всего светящегося вещества, то есть играют решающую роль не только в описании отдельных крупных структур, но и в оценке всего космологического процесса в целом.

Природу этих скрытых масс пытались объяснить многими гипотезами — прежде всего, обилием темных выгоревших звезд типа черных карликов и черных дыр. Однако теперь, в связи с обнаружением массы нейтрино, более вероятной представляется именно нейтринная модель невидимой материи. Именно массивные реликтовые нейтрино способны конденсироваться в первичные облака — зародыши сверхскоплений, крупнейших структурных единиц Вселенной.

Вероятно, теперь следует считать, что каждая крупная галактика вместе со своими спутниками и скрытым веществом (так называемой короной) образует особую связанную систему — гипергалактику, а гипергалактики формируют скопление средним размером в несколько мегапарсеков, обладающее единой мощной короной.

Галактические скопления, в свою очередь, концентрируются в сверхскопления. И на этом иерархическом уровне, благодаря исследованиям группы Эйнасто и ряда других астрономов, открылось нечто неожиданное. Оказалось, что сверхскопления выглядят как своеобразная ячеистая структура — вроде пчелиных сот, сработанных несколько хаотично, или пористой, «пещеристой» ткани. Отдельные скопления выстраиваются в пересекающиеся цепочки, как бы формируют стенки ячеек толщиной в 3—4 Мпс, и, разумеется, самая высокая плотность достигается в узлах этой структуры. Размеры отдельной ячейки, которую теперь и называют сверхскоплением, порядка 100 Мпс, и внутри — вдали от стенок — она практически пуста. Надо полагать, что состав вещества в таких «внутриячейковых заповедниках» крайне близок к исходной водородно-гелиевой смеси, из которой некогда стали формироваться космические структуры.

На этом уровне иерархия космических структур, по-видимому, завершается — уже в масштабе 300 Мпс Вселенную можно с большой степенью точности считать однородной. И уже 1 Гигапарсек (1000 Мпс) — чисто космологический масштаб, в котором, по современным представлениям, можно пренебречь всеми эффектами структурности материи. Это следует считать экспериментально подтвержденным положением, ибо наличие следующего уровня структурной иерархии (в духе схемы Шарлье) привело бы к заметным изменениям в 3-градусном реликтовом излучении, изменениям, которые не наблюдаются.

Таковы в общих чертах этапы открытия современной космологической картины. На некоторых ее деталях мы подробно остановимся во II части книги. А теперь необходимо рассмотреть еще одну линию исследований, реально возникшую лишь во второй половине 20 века, но уже серьезно повлиявшую на наши взгляды.

ВОПЛОЩЕННАЯ МЕЧТА

История науки о Вселенной была бы не полна, не остановись мы на блестящем прорыве в космическое пространство, состоявшемся во второй половине 20 века. В идейном плане этот прорыв готовился давно, удивительно давно, и для нас, безусловно, интересны его истоки — все-таки приятно убедиться, что фантастика, некогда (и не так уж давно!) воспринимавшаяся как развлекательный вымысел, становится чем-то вполне реальным, свершенным, а потом — как бы само собой разумеющимся. Кроме того, появится прекрасная возможность еще раз, но под несколько иным углом зрения прокрутить ленту эволюции космических представлений.

Наши далекие предки довольно активно размышляли не только о строении неба, но и о небесных путешествиях. Подобно тому, как образ вещи склеивался в древнейших представлениях с операциями по ее изготовлению, образ той или иной области — земной или небесной — склеивался с «операцией путешествия», со средствами достижения интересующего и, разумеется, с целью такого достижения. В иные эпохи связь между землей и небом не воспринималась как нечто недоступное, скорее, это была естественная, пусть трудная, но вполне достижимая цель.

Это хорошо просматривается в картине небольшой Вселенной-капсулы, где светила карабкаются на небосвод по деревьям и тем же путем спускаются обратно. Особенно хорошо видна близость неба в австралийских мифах о Стране мертвых. Туда, в Небесный Мир (Манидьирангмад у племени гунвинггу), уходят духи умерших соплеменников, хотя варианты ухода несколько разнятся деталями. Например, у племен кулип и вотьо духи попадают на Майнабу («Бесконечную реку», то есть Млечный Путь), духи племени вурадьери устремляются на небо по веревке. У других племен духи могли уходить на острова или просто на соседние территории. Иными словами, Страна мертвых не у всех аборигенов ассоциировалась с небом — небо выступало как одна из возможных областей, примерно эквивалентная областям земным в смысле таинственности и доступности.

Некоторые духи изгонялись с неба, и люди, в тело которых они возвращались, должны были снова оживать — возможно, таким образом аборигены интерпретировали явления типа глубокого обморока. Естественно также и распространенное убеждение, что колдуны, обладающие особой магической силой, могут в любое время посетить небесный мир. Всем этим я хотел бы подчеркнуть, что на определенном и, видимо, наиболее древнем из исторически зафиксированных уровней мировосприятия путешествия на небо не представлялись чем-то принципиально недоступным — ни по средствам (деревья, веревки, шесты), ни по расстоянию (того же порядка, что и до соседних земель).

По мере формирования собственно религиозных идей небо отодвигалось все дальше, и его доступность постепенно уменьшалась, однако многие элементы «космомагических программ» сохранялись на удивление долго. В большинстве ранних религиозных систем сохранялся тот или иной канал постоянной связи между небом и землей — им могли служить гора, дерево, священный камень, храм. В характерном трехчленном делении Вселенной на небесный, земной и подземный миры всегда как-то выделялось средство связи этих миров. Это обеспечивало спуск богам и подъем людям или их душам.

Разумеется, небо, поддерживаемое 4—8 особыми столбами или великанами (вроде древнегреческого Атланта или хурритского Упеллури), не казалось таким уж недоступным. Так, по горной тропе поднялся на небосвод один из героев «Махабхараты» Юдхиштхира. В китайской поэме 4 века до н. э. «Тянь Вэнь» небо-тент крепилось веревками, веревочные крепления неба встречались и в вавилонских мифах. В древнеегипетских текстах есть варианты космического путешествия по лестнице, причем данное представление было развито весьма глубоко: небольшие лестницы — по сути, символы лестниц — вкладывались даже между бинтами мумий, дабы души мертвых не испытывали транспортных трудностей. В Библии описывается видение Иакова: «И увидел во сне: вот, лестница стоит на земле, и верх ее касается неба; и вот, Ангелы Божий восходят и нисходят по ней».

Глубокая связь религиозных ритуалов с небом, с близостью к богам — для живых и мертвых — находит свое выражение в курганах. Эти земляные насыпи, распространившиеся с 4—3 тысячелетий до н. э. в Европе и потом в Азии, были предназначены в основном для захоронений (индивидуальных, а чаще коллективных) и достигали иногда 25 метров в высоту и 100 метров в поперечнике. А вот огромные насыпи в Северной Америке, так называемые маунды, служили главным образом лишь основаниями для святилищ. Самый известный из них — ступенчатый маунд Кахокиа высотой 30 метров и основанием 350X210 метров явно служил целям приближения к небу.

Наконец, великие египетские и индейские пирамиды и месопотамские зиккураты тоже несли функцию — и притом одну из важнейших! — по облегчению небесного путешествия духов и упрощению молитвенного контакта жрецов. Фактически могильно-храмовые гиганты сочетали в себе календарно-астрономические функции с религиозно-космическими программами. Наивно полагать, что тем же Хеопсом двигало лишь царское тщеславие, фараон создавал вполне реальное, с его точки зрения, средство ухода к своему божественному отцу. В гигантских постройках были заложены образы горы и лестницы — последнее особенно хорошо видно в зиккуратах и в ступенчатом (кстати, более раннем) варианте пирамид. И в этом смысле их вполне можно считать ранним взлетом космического конструирования. Именно так смотрели на свою деятельность легендарные создатели библейской Вавилонской башни: «И сказали они: построим себе город и башню, высотою до небес, и сделаем себе имя, прежде, нежели рассеемся по лицу всей земли». Эти же идеи сквозь тысячелетия вошли в архитектуру храмов, в стремительный рывок ввысь куполов, колоколен и арок...

Иногда в качестве моста небо — земля использовалось какое-то временное явление, скажем, радуга, по которой любил путешествовать бог бантуязычных африканцев Ньямбе, которая служила дорогой к небу и в скандинавских мифах, или облако, упомянутое в библейской «Книге пророка Исайи»: «Вот, Господь восседит на облаке легком и грядет в Египет».

Во многих случаях никаких особых транспортных средств воображению древних и не требовалось. Так, весьма загадочно происходит вознесение Христа в евангелиях Марка и Луки. Судя по «Деяниям апостолов», при большом стечении народа произошло следующее: «...Он поднялся в глазах их, и облако взяло Его из вида их». Аналогично, непонятным способом — его можно было бы ради наукообразия именовать «космической левитацией»  — вознесся к небу герой японских мифов Эно Убасоко, чудотворец, с детских лет мечтавший «летать на пятицветном облаке за краем необъятного неба». Пожалуй, древнейшее упоминание о такого рода вознесении есть в «Царском списке» (21 век до н. э.), на который ориентируются историки Месопотамии! Там сказано просто и убедительно: «Этана, пастух, поднявшийся на небо, стал царем, 1500 лет правил».

Вероятно, под влиянием наблюдения ряда «огненных явлений» — падения метеоритов, прихода комет, извержения вулканов возникли идеи о каком-то автономном космическом транспорте. По одной из версий исчезновения знаменитого Кетцалькоатля, добрый бог-покровитель индейцев нахуа и ацтеков не отплыл в иные страны, а бросился в костер и в столбе огня вознесся на небо. Являлся в огненном столбе и библейский Яхве. Разумеется, эти идеи очень часто пронизывались естественной аналогией с земным транспортом. Так, герой «Махабхарат» Арджуна (кстати, брат удачливого скалолаза Юдхиштхиры) за несколько мгновений вознесся на колеснице, посланной богом-громовержцем Индрой, так высоко в небо, что не мог уже разглядеть ни Луны, ни Солнца. Между прочим, это путешествие имело вполне практическую цель — получить у Индры сверхоружие, некие огненосные стрелы, сюжетный ход немного в духе будущих космических боевиков... В 4-й Книге Царств из Библии приводится рассказ о пророке Илие и Елисее — «Когда они шли и дорогой разговаривали, вдруг явилась колесница огненная и кони огненные, и разлучили их обоих, и понесся Илия в вихре на небо».

Конечно, древние не могли не обратить внимания на птиц, свободно уходящих в неведомые выси. Так рождается миф о греческом герое Беллерофонте, победителе страшной Химеры, который возгордился своими подвигами и попытался вознестись к Олимпу на крылатом Пегасе. Видимо, божественному коню, отпрыску Горгоны Медузы, идея не понравилась — он сбросил седока, и тот от сильного удара впал в безумие. В общем, и в древних космических проектах не все и не всегда завершалось благополучно. В той же «Махабхарате» при восхождении по уже упоминавшейся горной тропе погибли четыре брата Юдхиштхиры (в том числе и Арджуна) — ему одному удалось дойти до цели. Образцом высокого трагизма великих проектов стал древнегреческий миф о Дедале и Икаре.

Вероятно, это первый пример создания специального устройства, которое мы воспринимаем как летательный аппарат. Великий афинский скульптор и архитектор Дедал, построив критскому царю Миносу знаменитый дворец Лабиринт, фактически оказался в положении заключенного и решил бежать с острова. Из перьев, скрепленных льняными нитями и воском, он изготовил крылья — себе и своему сыну Икару. Икар получил подробную инструкцию по безопасности полета, и они отправились в путь.

Начал тут отрок Икар веселиться отважным полетом,
От вожака отлетел, стремлением к небу влекомый,
Выше все правит свой путь.

Так описал начало дерзкой попытки мальчика Овидий в 8-й книге «Метаморфоз». По мере приближения к Солнцу воск стал таять, крылья рассыпались, и Икар рухнул в море, впоследствии названное Икарийским. Дедалу удалось долететь до Сицилии...

Во 2 веке греческий сатирик Лукиан Самосатский, которого обычно считают родоначальником космической фантастики, в своем «Правдивом повествовании» воспользовался, в общем-то, нехитрой идеей космического путешествия. Трирема, попытавшаяся выйти в Атлантику (за Геркулесовы Столбы), попадает в смерч, забрасывающий ее вверх на 3000 стадиев*. Но суть не в этом — важно, что после семидневного плавания по небу экипаж увидел «сияющий шарообразный остров» — Луну. Так состоялось межпланетное путешествие людей вполне в духе более поздней научной фантастики, особенно если учесть, что во дворце лунного царя герои обнаруживают удивительный оптико-акустический телескоп — особый колодец, покрытый большим зеркалом и позволяющий видеть и слышать все, что происходит на Земле, к тому же они успевают принять участие в грандиозной космической войне между Луной и Солнцем...

*1 стадий = 184,97 м, т. е. путешественники взлетали всего на 555 км. Воистину уютный мир рисует Лукиан... А от Луны до Солнца (судя по известному лукиановскому диалогу «Икароменипп, или Заоблачный полет») всего в 5 раз большее расстояние.

Дерзкая идея Лукиана долгое время — около 15 веков! — не находила прямых продолжателей. Естественные полеты в небо оказались в длительном и серьезном противоречии с церковно-аристотелевской картиной мироустройства, резко разделяющей околоземное и межпланетное пространство. Однако и в этот тяжкий для астрономии и космонавтики период происходила серьезная перестройка представлений. Практически все чины небесной христианской иерархии получили крылья. Забавно или нет, но носители непостижимо чудесных качеств — ангелы, архангелы и черти вынуждены были уподобиться птицам. Таковы просветленные и мечтательные ангелы в «Троице» Андрея Рублева, явившиеся к библейскому патриарху Аврааму как олицетворение троичности истинного бога и грядущей жертвы Христа. Таково крылатое небесное воинство, карающее грешников, в жутковатой фреске Луки Синьорелли «Гибель мира», созданной им в капелле Брицио Орвьетского собора.

Белокрылый конь Бурак уносит пророка Мухаммеда вместе с ангелом Джебраилем в исру — знаменитое ночное путешествие из Мекки в Иерусалим. Оттуда Джебраиль лично доставляет пророка на небо, непосредственно к престолу Аллаха, а заодно демонстрирует основателю ислама рай и ад. Этот мифический полет (так называемый мирадж) до сих пор отмечается как мусульманский праздник. Пожалуй, самое любопытное в исре и мирадже это фантастическая скорость — когда Мухаммед после всех приключений возвратился в Мекку, его постель не успела остыть, и даже вода не успела вылиться из опрокинутого кувшина.

Для высших небесных чинов характерный «космический транспорт» — облако или особое сияние. В сочетании этих элементов парят над верующими христианская троица (Отец, Сын и Святой Дух) и апостолы в рафаэлевском «Диспуте», одной из фресок Станцы делла Сеньятура (Зала подписи документов в Ватиканском дворце). В облаке, влекомом ангелами, возносится к парящему в вышине Господу богоматерь Мария на грандиозной семиметровой росписи главного алтаря церкви Сайта Мария деи Фрари, росписи, принадлежащей кисти Тициана. Аналогичный мотив — вознесения в облаке — виден и в «Триумфе Венеции» Паоло Веронезе, аллегорической картине в Зале Большого Совета венецианского Дворца Дожей.

Но дело не в примерах — их много. Важно, что именно в таком крылатооблачном оформлении «космический транспорт» представал в глазах широких масс верующих. Еще важнее — символический подтекст этого оформления, подтекст, с которым имела дело наиболее образованная часть средневекового общества и который бурно выплеснулся наружу в период Ренессанса. И крылья, и облака, и сияние — несколько разные, но тесно переплетенные символы святого духа, частицы запечатанной в человеке божественной души, способности к познавательному откровению, способности воспарить воображением, путешествуя во Вселенной и постигая ее тайны.

И вот, под влиянием новой социальной ситуации, новых идей в науке, технике и искусстве древнейшая мечта, как бы законсервированная в христианской образной системе, преображается. Божественная собственность на космические транспортные средства рушится вместе с хрустальными сферами, и проекты космических полетов входят в мир — уже как естественная возможность и потребность реального человека, а не исключительное право богов или духов. На волне идей Кузанца о равноправии звездных миров исподволь формируется и главная цель таких путешествий — поиск иных разумных существ, или — более общо — внеземных цивилизаций. Об этом писал и сам Кузанец в своем «Ученом незнании», писали и его последователи.

В 1610 году в «Разговоре со звездным вестником, недавно ниспосланным смертным Галилео Галилеем...» Иоганн Кеплер так выразил эти идеи: «Не могу удержаться от того, чтобы не высказать некие смелые догадки, отчасти навеянные твоими открытиями. Я не считаю более столь уж невероятной мысль о том, что не только на Луне, но даже и на Юпитере обитают живые существа, или, как забавно выразился недавно в обществе некий любитель науки, что те страны еще предстоит открыть. Стоит лишь кому-нибудь выучиться искусству летать, а недостатка в колонистах из нашего человеческого рода не будет».

Тот же Кеплер создает «Сон, или лунную астрономию», книгу с очень трудной судьбой, увидевшую свет только в 1634 году, благодаря усилиям его сына Людвига. Это очень небольшая и весьма оригинально написанная книга (примечания и приложения раз в 5 превосходят основной текст на 18 страницах)  — своеобразная смесь сказочной фантастики с научной популяризацией. Во многом автобиографичный герой Кеплера Дуракот совершает путешествие на Луну с помощью некоего Демона, способного духовным усилием (как сейчас сказали бы — телекинетически!) перемещать людей в межпланетном пространстве. На самом деле этот Демон — обычная аллегория, под ним Кеплер подразумевает музу Уранию, покровительницу астрономии, то есть средство мысленно перенестись в лунный мир и оттуда на основе лучших достижений современной астрономии взглянуть на Вселенную — прием, характерный для многих последующих популяризаторов науки и фантастов.

Конкретный, хотя и весьма забавный вариант космического полета предложил английский писатель и теолог Фрэнсис Годвин (1562—1633), чья книга «Человек на Луне, или Необыкновенное путешествие, совершенное Домиником Гонсалесом, испанским искателем приключений, или Испанский посол» была опубликована посмертно в 1638 году. Герой Годвина спасается с тонущего корабля на упряжке диких лебедей, специально тренированных для дальних перелетов. Лебеди с огромной скоростью уносят его на Луну. Там герой обнаруживает высокоразвитую цивилизацию — людей ростом до 10 метров в одежде неизвестных на Земле расцветок, потомков народа, который 3077 лет назад пришел с Земли... Роман Годвина, лежащий в русле Лукиановской традиции, фактически изображает социальную утопию — мир, где царят справедливость и вечная весна, где нет убийств и обмана, прямо-таки заповедник высоких помыслов и безграничной духовности. Но, кроме того, в романе много блестящих проектов, разработкой которых научная фантастика и сама наука занимаются уже более трех веков. Так, лунная медицина позволяет восстанавливать утраченные органы, а особые камни обеспечивают невиданное техническое могущество лунной цивилизации. Камень эболюс позволяет уменьшать или увеличивать вес в зависимости от того, какой стороной он повернут, — чем не мечта об управляемой гравитации! Макробус служит сильнейшим источником света (предчувствие лазера?), а полеастус работает как универсальный термоэлемент.

Наследственный фонд идей о космических полетах, доставшийся наступающей эпохе научного мировоззрения, неплохо подытожил другой английский писатель Джон Уилкинс (1614—1672) в своей «Математической магии»: «Четыре различных способа назову я, посредством коих полет в небеса был или будет осуществлен. Два первых достигаются с помощью иных материй, остальные — с помощью нашей силы: 1. С помощью духов или ангелов. 2. С помощью птиц небесных. 3. С помощью искусственных крыльев, пристегнутых непосредственно к телу. 4. На летающих колесницах».

Итак, летающие колесницы! Ясно, что колеса не играют принципиальной роли для движения в воздухе или в космическом пространстве, но вот как обеспечить полет, как устроить двигатель для небесного экипажа?

Самое любопытное, что вещее слово было сказано почти одновременно с выходом книги Уилкинса — в 1650 году молодой француз Сирано де Бержерак Савиньен (1619—1655) завершил свой знаменитый «Иной свет, или Комическую историю о государствах и империях Луны», изданный, однако, лишь 6 лет спустя.

«Иной свет» — это, прежде всего, уникальный фейерверк фантазии, блестящей игры с мысленными конструкциями, и еще — сатиры, сатиры, беспощадно разящей всякий интеллектуальный застой. В романе Бержерака подчас не так-то легко разделить пародию на домыслы ученейших схоластов и глубокие прогнозы образованного человека, скептическую насмешку и плодотворный бунт воображения.

Сначала герой Бержерака совершает забавный пробный перелет из окрестностей Парижа в Канаду: «Я обвешался множеством склянок с росою, а солнечные лучи устремились на них столь яростно, что тепло, притягивавшее склянки, подобно тому, как оно притягивает влагу, образуя огромные тучи, подняло меня на такую высоту, что я оказался выше средней сферы». Наконец, из Канады он отправляется на Луну на аппарате, представляющем собой настоящую многоступенчатую ракету-носитель: «Как только пламя уничтожало один ряд ракет — они были расположены по шесть штук — благодаря запалу, помещенному в конце каждого ряда, загорался другой ряд; таким образом, по мере того как селитра загоралась, опасность отдалялась и вместе с тем возрастала. Наконец селитра вся сгорела, и машина перестала действовать...»

Похоже, вот он — старт ракетно-космических идей! Да, хотя об этом можно говорить лишь с известной натяжкой. Когда вышли из строя пороховые ракеты, герой Бержерака успешно завершил путешествие лишь благодаря тому, что перед полетом случайно натерся... бычьим мозгом, и луна на Ущербе, высасывая эту мазь, притянула космонавта. Ракета попала в явно гротескный ряд со склянками росы и астрологической мазью, и это недаром. Собственно говоря, пороховые ракеты были изобретены в Китае примерно в 10 веке, они использовались преимущественно для организации фейерверков и немного в военном деле (в этом плане ракетные снаряды исторически старше обычной ствольной артиллерии). Позднее ракеты попали и в Европу, но применялись опять-таки в основном в развлекательных целях.

Что же имел в виду Бержерак — забавную игрушку, что-то вроде склянки с росой, или в приведенном фрагменте заключено выношенное научно-техническое предвидение? Согласиться со вторым вариантом очень непросто, тем более что впоследствии в ряд бержераковского космического транспорта попадают птицы, на которых прибыл на Луну некий испанец*, а потом и кое-что позабавней. Луну бержераковский герой воспринимает как рай — разумеется, с должной иронией. Соответственно подаются и некоторые поступки обитателей рая. Библейский Адам бежит оттуда на Землю, остерегаясь гнева Господня, притом оригинальным способом — за счет потери веса от воспламенения воображения, Ева — притягиваясь к Адаму, Енох возносится на Луну в дыме жертвенного костра, используя плащ для обеспечения мягкой посадки. Наконец, пророк Илия взлетает на железной телеге, подбрасывая вверх магнитное ядро, к коему телега непрерывно притягивается — совсем уж вариант в духе будущего Мюнхгаузена! Да и сам герой возвращается на Землю, будучи утащен дьяволом...

*Это прямой отголосок знакомства с романом Годвина. Возможно, образ Луны как земного рая — пародия на годвиновские социально-утопические идеи. Но интересно, что именно в объяснении причин полета испанца звучит лейтмотив бержераковского произведения: «...истинной причиной его странствий по Земле и конечного переселения на Луну было то, что он нигде не нашел страны, где существовала бы свобода — хотя бы для воображения».

Можно долго ломать историко-научные и литературоведческие копья, но попробуем выделить главное — именно в романе Бержерака впервые — вольно или невольно — формулируется прообраз вполне реалистической космической программы, реалистической не только по целям (полет на Луну, обнаружение внеземной цивилизации), но и по средствам (многоступенчатые ракеты). Разумеется, это проект писателя, фантаста и сатирика, а не профессионального ученого, лишь контур проекта, однако контур, успешно проявленный будущим.

А будущее было не за горами. Уж Декарт рассуждал о достаточно быстром пушечном снаряде, способном не возвратиться после выстрела на Землю. В ньютоновской механике эта идея получает вполне четкое развитие. Вообразим себе пушку, стреляющую все более быстрыми снарядами, которые пролетают все большую дугу земной окружности, пока, наконец, не достигают самой пушки, облетев земной шар по окружности. Но ведь это настоящий приповерхностный спутник, и важно то, что в рамках ньютоновской механики нетрудно вычислить его минимальную скорость (1-ю космическую), как и скорость снаряда, способного уйти от Земли в межпланетное пространство (2-ю космическую). Но эти огромные — порядка 10 км/с — скорости, резко превосходящие все, что было достигнуто в артиллерийской стрельбе (не говоря уж о неспешном транспорте того времени), казались серьезнейшим, а подчас и непреодолимым препятствием для любого космического проекта. Нужен был целый комплекс открытий в математике, механике, химии — по сути, новый уровень технологической цивилизации, чтобы пройти путь от идеи пороховых ракет и общей оценки необходимых скоростей до реального запуска космического корабля...

Два с половиной века после Бержерака фантасты искали конкурентоспособные неракетные транспортные решения. В 1703 году Дэвид Рассен отправил своих героев на Луну с помощью гигантских качелей, установленных на высокой горе. Лет через 40 Эберхард Киндерман стал литературным первооткрывателем марсианской трассы, заставив взлететь корабль на вакуумной сфере.

И опять повезло социально-сатирической фантастике — в 1752 году, примерно к столетию выхода бержераковского романа, блестящий лидер французского Просветительства Франсуа-Мари Вольтер (1694—1778) выпустил в свет своего «Микромегаса». По-видимому, здесь впервые идея космических путешествий вырвалась в межзвездный и даже галактический масштаб. Вольтеровский Микромегас, существо 40-километрового роста, обладатель тысячи органов чувств, срок жизни которого доходит до 10 миллионов лет, отправляется в путешествие с родной планеты вблизи Сириуса. Способ его перемещения весьма оригинален — в какой-то степени шутка Вольтера предвосхищает перспективные идеи фантастов 20 века, ибо Микромегас «...оседлав солнечный луч, иной раз прибегнув к помощи какой-нибудь кометы, переправлялся вместе со своими слугами с планеты на планету». Так, изъездив весь Млечный Путь, он однажды оказывается на Сатурне и обнаруживает там «карликов», раз в 20 меньших его самого. Потом вместе с одним из обитателей Сатурна Микромегас устремляется к Земле, и тут новые друзья лишь с большим трудом выясняют, что планета-малютка обитаема, более того — на ней есть разумные создания...

В 19 веке Эдгар По послал Ганса Пфалля на Луну на воздушном шаре, заполненном неким таинственным газом (в 37,4 раза легче водорода), Жюль Верн выстрелил капсулой с экипажем из гигантской пушки «Колумбиады», а его соотечественник Паскаль Груссе (писатель-коммунар, печатавшийся под псевдонимом Андре Лори) решил проблему предельно изящно — его герои притянули Луну мощным магнитом*. Даже в 20-х годах нашего века — практически одновременно со стендовыми испытаниями первых реальных ракет — Андрей Платонов придумывает своеобразную центробежную пращу, развивающую до 16 тысяч оборотов в секунду, и с ее помощью гениальный неудачник инженер Крейцкопф забрасывается к Луне...

* Любопытно, что еще бержераковские селениты хотели притянуть Землю, хотя и не говорили конкретно о магнитах. Зато у Джонатана Свифта в одном из путешествий Гулливера встречается летающий остров Лапута, управляемый как раз магнитом...

 

Но все средства, за исключением полушуточных бержераковских ракет, так или иначе, уходили в архив — они опровергались элементарными расчетами*. Впрочем, и ракета казалась ученым 19 века средством довольно фантастическим — те скорости и мощности двигателя, которые требовались для отрыва от Земли, были далеки от реальных возможностей техники. А главное, космический полет представлялся скорее результатом какого-то эффектного открытия гениального одиночки, плодом частного мастерства в духе характерного для 19 века представления об истории науки и техники, представления, возросшего на примерах открытия законов природы с помощью «мотка проволоки, веревочки и сургуча», на примерах изобретения станков и машин талантливыми умельцами. Еще не было оснований воспринять грядущий космический старт как промежуточный финиш огромной научно-технической программы, где сведены в единую систему десятки областей науки и производства, где складываются воедино усилия многотысячных коллективов. Духовная атмосфера проблемы еще определялась психологией жюльверновских героев — изобрел, построил, полетел, и по их следам шли уэллсовский физик Кейвор и толстовский инженер Лось... Поэтому, когда в 1865 году французский писатель Ашиль Эро впервые забросил космонавтов на Венеру с помощью многоступенчатой ракеты, уже вовсе не шуточной, его идея отнюдь не воспринималась как сигнал о надвигающемся прорыве в космос, прорыве, до которого тогда оставалось менее столетия.

* Не будем забывать, что даже самые древние, «трижды опровергнутые» идеи сыграли свою роль — хотя и не обязательно в космонавтике. Возносясь на лифте на 9-й этаж своего дома или на смотровую площадку Эйфелевой башни, стоит вспомнить о создателях мифов про светила-древолазы и о творцах зиккуратов. Изучение принципов птичьего полета привело русского ученого Николая Егоровича Жуковского (1847 —1921) к теории самолетного крыла, а воздушные шары действительно оказались полезными для полетов внутри атмосферы. Древние идеи, трансформированные научным мировоззрением, живут вокруг нас и приносят огромную пользу — стоит лишь немного подумать над генезисом телефона, карманного компьютера или обычного карандаша, чтобы историческая машина времени стала демонстрировать удивительные метаморфозы человеческой мечты. Некоторые общие идеи — вроде вольтеровского использования светового луча или небесных тел как космических кораблей — до сих пор в определенной степени опережают время и считаются вполне перспективными, разумеется, с учетом современных представлений.


Между тем, к последней трети 19 века естественные науки достигли достаточной зрелости, чтобы приступить к планомерной осаде проблемы полета в безвоздушном космическом пространстве. Реактивный аппарат должен был стать решающим ударным звеном в этой осаде, ибо в нем заключался единственный тип движения, не требующий опоры в окружающей среде и вообще в таковой не нуждающийся. Подъемную силу самолета или воздушного шара не создать в слишком разреженной атмосфере. Для ракеты наоборот — чем выше окружающий вакуум, тем лучше.

Видимо, первым, кто осознал это на вполне научной основе, стал замечательный русский ученый Константин Эдуардович Циолковский (1857 —1935). На его долю выпала очень нелегкая судьба. В результате тяжелой болезни он с 9 лет стал глохнуть и к 14 годам практически полностью утратил слух. Весьма основательное общее и специальное физико-математическое образование Циолковский приобрел самостоятельно, и с 1880 года стал учительствовать в Калужской губернии, а позднее — в Калуге. Спектр увлечений молодого провинциального учителя поразителен — он разрабатывает основы кинетической теории газов, занимается биомеханикой и астрофизикой, предлагает проекты управляемого металлического дирижабля и поезда на воздушной подушке, обтекаемого аэроплана и аэродинамической трубы.
Но главное увлечение Циолковского, со временем превратившее его в подлинного пророка космической эры, было связано с принципом реактивного движения. Исходные шаги в этом направлении были сделаны им в 1883 году в рукописи «Свободное пространство», которую в то время так и не удалось опубликовать.

Систематическая и многоплановая работа приводит к впечатляющим результатам — в последнее десятилетие 19 века Циолковский строит теорию реактивного движения и намечает контуры реалистической программы космических исследований. Так, в изданной в 1895 году научно-фантастической книге «Грезы о Земле и Небе» он формулирует вполне оправдавшуюся впоследствии идею — на первом этапе исследований необходимо запускать искусственный спутник Земли. К фантастическому жанру Циолковский будет обращаться еще не раз, не стремясь, однако, достичь бержераковских литературных высот или жюльверновской занимательности. Для него фантастика — лишь одно из средств выразить свое видение будущего и привлечь внимание общественности к вполне научным проектам. Разумеется, искусственный спутник Земли и даже целая орбитальная станция — нечто менее впечатляющее в сравнении с полетами экипажей на Луну, Марс или далекие звезды, но суть в том, что спутники и орбитальные станции — технически необходимый этап любой реалистической программы выходы в космическое пространство. Заатмосферные баллистические броски и вывод спутников предшествуют межпланетным путешествиям подобно тому, как каботажные плавания исторически предшествовали прямому пересечению морей и плаваниям трансокеанским.

В 1903 году Циолковский публикует знаменитое «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где дана развернутая картина космических исследований. В последующие десятилетия эта картина дополняется и уточняется — возникают проекты мощных ЖРД (жидкостных реактивных двигателей) на предельно эффективном химическом топливе, разработки конкретных проектов ракет и стационарных орбитальных станций, идеи замкнутого биологического цикла в космических кораблях и специальных систем мягкой посадки...

Уже в 20-х годах рождается расчет многоступенчатой ракеты — проект, который показал реальность достижения космических скоростей с помощью химического топлива. Именно та конструкция, которую Циолковский назвал «космическим поездом», и оказалась ключом к последующему запуску спутников и межпланетных кораблей.

Но, пожалуй, самым важным достижением Циолковского стала комплексность его программы, своеобразная космическая философия. Он впервые рассмотрел выход в космос, исходя не из любопытства одиночки или группки энтузиастов, а как крупнейшую социальную задачу, затрагивающую все человечество. Для духовно одинокого на протяжении многих десятилетий калужского учителя главное заключалось в решении земных проблем общества, и выход в космос он считал неизбежным этапом общечеловеческой эволюции, этапом, который позволит преодолеть пространственную ограниченность, грядущие демографические и экологические трудности. Ему грезилась трехмерная цивилизация, не ограниченная поверхностью земного шара, а свободно организующая все пространство Солнечной системы в обширную и обильную среду обитания. Лишь такого громадного масштаба сверхзадача способна была стимулировать устойчивый и даже нарастающий интерес общества к космическим полетам.

В этом плане можно сказать, что Циолковский творил истоки новых взаимоотношений человечества с Вселенной, истоки уже посткоперниковского мировоззрения. Большая область Вселенной — Солнечная система — начала выступать в иной ипостаси: не только как предмет визуально-астрономического изучения, но как потенциальная среда обитания, качественно отличная от той, которой человечество пользовалось на протяжении всей своей истории, среда, насыщенная искусственными конструкциями, творимая руками и разумом человека.

Именно такая точка зрения станет стартом для последней части этой книги, где нам необходимо будет разобраться в целях устремления к звездам и к поиску внеземных цивилизаций. А пока попробуем завершить краткое путешествие в историю космонавтики.

Циолковский был во многом первым, но отнюдь не единственным исследователем, обратившим внимание на возможности ракетных полетов.

Еще в 1881 году Николай Иванович Кибальчич (1853 —1881), руководитель лаборатории взрывчатых веществ «Народной воли», находясь в заключении по делу об убийстве императора Александра II, разработал проект управляемого аппарата с пороховым реактивным двигателем.

В самом конце 19 века преподаватель Петербургского университета, а впоследствии заведующий кафедрой Петербургского политехнического института Иван Всеволодович Мещерский (1859 —1935) построил подробную теорию движения точечного тела переменной массы*, а Николай Иванович Тихомиров (1860—1930), в будущем один из основателей советской ракетной школы, предложил проект «самодвижущихся мин реактивного действия».

* Эта теория была в основном завершена публикацией работы «Уравнения движения точки переменной массы в общем случае» (1904) и потом развивалась Мещерским и многими другими авторами в разработке частных задач.

С начала 20 века к решению ракетной проблемы устремляется целое созвездие талантливых людей. В 1907 году этой проблемой увлекся американский инженер (а тогда еще студент Вустерского политехнического института) Роберт Годдард (1882—1945). Ему же в 1921 году впервые удалось осуществить стендовые испытания ЖРД на кислородно-эфирном топливе и через 5 лет провести в Вустере пробный запуск первой ЖРД-ракеты, работающей на газолине и жидком кислороде. Годдард стал своеобразным ракетным Эдисоном — при жизни и по оставшимся архивным материалам на его имя было выдано 214 патентов в области ракетостроения!

Большой вклад в разработку идеи межпланетных полетов внес француз Робер Эно-Пельтри (1881 — 1957), создатель первого самолета-моноплана. Он первым приступил к разработке моделей оптимальных траекторий движения космического аппарата и схем испытания топливных смесей. Заглядывая в далекое будущее космонавтики, Эно-Пельтри построил теорию движения релятивистской ракеты и выдвинул идею использования ядерных двигателей.

В СССР Фридрих Артурович Цандер (1887 — 1933) и Сергей Павлович Королев (1906—1966) в 1931 году организуют знаменитый ГИРД — Группу по изучению реактивного движения, где проводятся успешные испытания ряда двигателей, и через 2 года стартует первая советская ЖРД-ракета ГИРД-09. В том же 1933 году ГИРД сливается с тихомировской гидродинамической лабораторией в Ракетный научно-исследовательский институт (РНИИ), организацию, заложившую глубокие теоретические и экспериментальные основы будущих советских космических программ.

В Германии начинают экспериментировать с реактивными аппаратами Герман Оберт (р. 1894), сумевший в 20-х годах независимо повторить результаты Циолковского, и Вернер фон Браун (1912—1977).

В 30-е годы проблемы создания ракет начинают переходить в более практическую плоскость. Этому в немалой степени способствовал интерес военных — реактивные снаряды стали рассматриваться как потенциально эффективное средство ведения боевых действий, идущее на смену традиционной ствольной артиллерии, или, во всяком случае, как средство, способное решать те задачи, которые не под силу артиллерии и авиации. Это не слишком приятная полоса в истории создания космической техники, но она имела место и объективно обеспечила приток в эту сферу огромных финансовых, интеллектуальных и промышленных ресурсов. Как говорится, из песни слова не выкинешь, не отбросишь и того, что первая ракета дальнего действия Фау-2 была создана Вернером фон Брауном в 1944 году в военно-исследовательском центре Пенемюнде с целью переломить ход второй мировой войны и предотвратить разгром фашистских режимов. Страшно подумать о том, что немецкие ученые-ядерщики могли проявить не меньшую патриотическую инициативу и снабдить пресловутые Фау соответствующими зарядами...

В течение первого послевоенного десятилетия были разработаны достаточно мощные двигатели, эффективные топливно-окислительные смеси и надежные системы управления. Баллистические ракеты поднялись на сотни километров, и стало ясно, что рубежи первой и второй космической скорости вполне преодолимы.

4 октября 1957 года (дата, практически совпадающая со столетием рождения Циолковского) — начало космической эры. В этот день на орбиту был выведен первый советский искусственный спутник Земли. Этот сравнительно скромный аппарат — шар радиусом 29 см и массой 83,6 кг, начиненный радиоаппаратурой и двигавшийся на высотах от 228 до 947 км,— настоящий подвиг коллектива, возглавляемого Королевым, организатором и руководителем первых советских космических программ.

Примерно через месяц на орбиту вышел второй советский ИСЗ, который стал и первым биологическим спутником — на его борту находилась собака Лайка. Это был необходимый этап для осуществления выхода человека в космическое пространство.

Этот важнейший шаг был сделан 12 апреля 1961 года, когда на орбиту ИСЗ вышел корабль «Восток-1», пилотируемый Юрием Алексеевичем Гагариным (1934—1968). За 108 минут исторического полета человечество вслед за советским космонавтом перешагнуло порог неведомого, порог древней мечты.

А 21 июля 1969 года первым ступил на поверхность Луны американский космонавт Нейл Армстронг (р. 1930), пробывший вне лунной кабины 8476 секунд — почти 2,5 часа*.

*Полет космического корабля «Аполлон-II» проходил с 16 по 24 июля 1969 года с тремя космонавтами на борту — Армстронгом, Эдвином Олдрином и Майклом Коллинзом. Олдрин и Армстронг спускались в лунном отсеке, и Олдрин провел на поверхности Луны около полутора часов, а Коллинз находился в орбитальном отсеке — на орбите искусственного спутника Луны, ожидая товарищей.

Таковы, на мой взгляд, 4 важнейшие вехи космической эры. На самом деле и между отмеченными здесь достижениями и после них были получены замечательные результаты.

Советские и американские аппараты осуществляли посадку не только на Луне, но и на Марсе и на Венере. «Маринер-10» подходил к Меркурию, «Луна-1» стала первым искусственным спутником Солнца, «Пионер-10» прошел вблизи Юпитера и, передав на Землю важную информацию, впервые отправился в межзвездное путешествие, унося на борту золотую табличку, на которой записаны сведения о нашей планете — своеобразную визитную карточку землян, предназначенную неведомой инопланетной цивилизации. Вслед за ним устремились «Пионер-11», 1-й и 2-й «Вояджеры», чтобы собрать информацию о Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и тоже унести послания землян за пределы Солнечной системы.

Недалек тот час, когда люди отправятся на ближайшие планеты. Для этого прежде всего отрабатывается длительное пребывание человека в условиях корабля и в открытом космосе. Ведь при полете, скажем, к Марсу — а он и является реальной очередной целью высадки — не отделаешься 1—2 неделями, речь пойдет о годах. Исследования, связанные с длительным пребыванием космонавтов вне Земли, активно ведутся, и их результаты — особенно это касается многомесячных работ на советских орбитальных станциях — весьма обнадеживают.

Разумеется, такая программа, как полет экипажа на Марс, не решится в ближайший год-два. Стоимость марсианского проекта раза в 3 выше, чем лунного, то есть программы высадки людей на Луну «Аполлон», стоившей порядка 30 миллиардов долларов. Не исключено, что для марсианской трассы придется ввести в действие космические корабли с ядерно-плазменными двигателями. Но так или иначе марсианский вариант может осуществиться уже на рубеже 20—21-го столетий.
Можно было бы еще многое сказать о блестящих результатах космонавтики и о дерзких проектах вполне обозримого будущего. Все это в какой-то степени укладывается в образную формулу, содержащуюся в знаменитых словах Нейла Армстронга: «На Луне мы походили на пятилетних мальчишек в кондитерской лавке. У нас разбежались глаза, надо было сделать так много». Эта формула неплохо передает ощущение колоссально расширившегося мира, ощущение людей начала космической эры.

Попробуем определить главные итоги этого раздела.

Выход в космическое пространство открыл путь к мощному рывку астрономии в новые спектральные диапазоны, к наблюдениям, которые ранее не были доступны из-за атмосферы, непроницаемой для многих типов излучения. Это уже принесло ряд выдающихся результатов — от открытия рентгеновских источников до недавнего обнаружения заплутонового кольца (вероятней всего, второго астероидного пояса Солнечной системы) с помощью инфракрасного телескопа, установленного на спутнике.

Открылся путь и к непосредственному, контактному исследованию небесных тел. Это уже оказало заметное влияние на космогонические модели и потребовало перестройки теории планет.

По значимости появление космических обсерваторий — событие не меньшего масштаба, чем создание в 17 веке обсерваторий телескопических, открывших нам совершенно новую Вселенную. Ясно, что в ближайшее время круг достижений заметно расширится. На очереди грандиозные проекты стационарных внеземных обсерваторий и телескопов с базой космического масштаба, которые позволят разглядеть тончайшие детали строения Вселенной — от планет у ближайших звезд до структуры квазаров, а главное — увидеть много неожиданного, обитающего пока в пограничье астрофизических моделей и самой смелой фантастики. Не исключено, что не столь уж далекие потомки будут с уважительным трепетом читать о тех «допотопных временах», когда телескопы были ограничены толстой земной атмосферой и люди азартно обсуждали проблему марсианских каналов, не имея возможности слетать на одну из ближайших планет и как следует покопаться на ее поверхности. Но ведь и мы, уже сделав шаг в постгалилееву эпоху, с немного ироническим сыновним почтением взираем на труды и гипотезы классиков дотелескопической астрономии... Именно эту новую эпоху пророчествовал Циолковский в 1912 году: «Только с момента применения реактивных приборов начнется новая великая эра в астрономии — эпоха более пристального изучения неба».

Выход в космос заставляет по-новому взглянуть на проблему взаимодействия человека с Вселенной. Мы стоим на пороге создания искусственных конструкций космического масштаба, то есть реорганизации больших участков космического пространства по своему усмотрению. Как и во имя чего это осуществлять? Ограничится ли наша экспансия Солнечной системой или надо готовить идейную основу для прорыва в иные звездные миры? Выход в масштабы межзвездных и галактических порядков — крайне нетривиальная проблема, и на ее решение нельзя механически опрокидывать опыт освоения ближайших космических окрестностей. Даже вездесущие и всеопережающие фантасты решились повторить вольтеровские идеи совсем недавно — лишь в 1928 году («Космический жаворонок» Эдварда Смита и «Сталкивающиеся светила» Эдмонда Гамильтона).

Для того чтобы в сколь-нибудь обозримом будущем последовали и реальные попытки такого рода, нужна особая сверхзадача, скорее всего, не сводящаяся к завоеванию дополнительного жизненного пространства для землян. Станет ли такой сверхзадачей эволюционное расщепление земной цивилизации и Контакт с цивилизациями внеземными — попытка включить человечество в единую систему космической культуры?

Обсуждение этих глубоких проблем мы отложим до последних глав книги. А сейчас хотелось бы подвести некоторые итоги I части — исторического обзора взглядов на Вселенную.

ИТОГИ ПУТЕШЕСТВИЯ

На этом мы в основном завершаем путешествие в прошлое космологических представлений. Небольшие исторические экскурсы придется использовать и в следующих частях, но они добавят к пройденному не так уж много.

По пути наверняка кое-что упущено. Сотнями интересных фактов и десятками имен можно было бы дополнить рассказ о развитии астрономии, не говоря уж о совсем фрагментарно поданной картине общеисторического фона. Однако, пытаясь объять необъятное, мы, вероятней всего, понесли бы еще большие потери.

Главное, что следовало извлечь из путешествия по далеким временам,— крупномасштабная картина эволюции модели Вселенной. Отталкиваясь от простенькой, но неплохо соответствующей наблюдаемому миру схемы трех типов мышления: магико-тотемического, религиозного и научного, мы сумели отыскать нечто полезное — выяснилось, что указанные типы образуют эволюционную цепочку. Эта цепочка выстраивалась в сильной взаимосвязи со взглядами на Вселенную. Три заместивших друг друга картины устройства космоса, конечно, отражают изменение типов мышления, но и являются сильнейшими стимулами такого изменения. Крупнейшие исторически зафиксированные переходы от магии к религии и от религии к науке сопровождались появлением принципиально новых точек зрения на небо и небесные явления. Но эти переходы в значительной степени и совершались «через небо ». Общий вывод, связанный с данным подходом, выглядит так. Новые типы мышления возникают благодаря качественному усложнению их носителей — социальных структур, что в свою очередь происходит за счет освоения новых рубежей практики. Мышление по характеру фиксируемых им образов социоморфно. Другое дело, что в конкретных условиях разные элементы социальной практики представлены по-разному.
В доступных историческому исследованию рамках мы сразу сталкиваемся с социоморфностью мышления, а через это и с социоморфностью модели Вселенной.

Тотем австралийского аборигена или бушмена, символ локальной группы — образ, бесспорно, социоморфный. Человек в какой-то степени лучше воспринимает свой род, чем себя индивидуально. Правила поведения относительно тотема (по сути, неявные законы поведения человека в обществе) крайне далеки от современной логики, но объективно полезны.

Однако тотему, как и любым внешним факторам, разрешается своевольничать как угодно — нет предписанных общих законов. Сообразно с этим за любым явлением может угадываться совершенно особый механизм — поэтому отсутствуют законы, стягивающие сколь-нибудь широкий круг явлений окружающего мира.

В обществах с развитой иерархической структурой социоморфизм космических представлений просматривается довольно легко. Пантеон всегда выглядит, как царский двор во главе с более или менее своевольным монархом. Суть не в его тотемном образе Солнца или Пернатого Змея, или антропоморфности в духе Мардука или Зевса, суть в системе отношений богов между собой и с людьми. Образец Римской империи с ее весьма совершенной для античности юриспруденцией и могучей централизованной властью в слиянии с монотеизмом христианства, а потом ислама стал основой модели бога-императора, абсолютного самодержца, ни с кем не делящего свою власть, но снабдившего Вселенную (свою империю) системой абсолютных законов. Познавать их и восторженно им подчиняться — такова была установка христианской и мусульманской церквей, сулящая весьма практические блага и моральное удовлетворение. Эта установка и определила уровень развитого религиозного мышления, можно сказать, главное его направление*.

*В отличие от христианства, которое в силу многих причин поддерживало дистанцию между духовной сферой и государственными интересами («богу — божье, кесарю — кесарево») и в связи с Реформацией не сумело фетишизировать абсолютистские формации, конфуцианство довело эту установку до предела, не поощряя притом активности в познании небесных явлений. Слияние моральных норм, юрисдикции и религии в высшей степени характерно для ислама, но здесь в отличие от конфуцианства духовная власть реально преобладала над светской, как бы стояла над государством. В буддизме дистанция оказалась фактически еще большей, чем в христианстве, и образцом для мировоззрения стала не та или иная государственная формация, а индивидуальное совершенствование. Эти факторы во многом обусловили различия в последующей ориентации Европы, Китая, Индии и мусульманского мира.

В эру научного мировоззрения Вселенную стали изучать прежде всего как гигантскую машину с мощной энергетикой. Объективные законы ее функционирования — так называемые законы природы*, подлежащие экспериментальному обнаружению и теоретической привязке ко всей системе знаний, стали символом нового мировоззрения.

* В картезианском понятии «законы природы» как нельзя лучше усматривается социоморфизм — применение юридического термина, который вполне оправдан в рамках религиозного типа мышления (законы, установленные Богом) и сразу становится расплывчатым при строгой научной трактовке.

Может показаться, что социоморфизм такого рода неполноценен — техносфера представляет собой лишь подсистему любой социальной структуры. Пытливый читатель сумеет сформулировать вопросы: а не соответствует ли наш уровень чему-то вроде фетишизма этой подсистемы? А где же место человека, вообще мыслящего социального организма?

И все это вообще-то правда. Мы действительно фетишизируем машины, а до недавних пор и не стеснялись рекламировать такой подход, развивая мифы о мыслящем венце мироздания, вооружающемся все более мощной техникой, о безграничном покорении природы и неисчерпаемых ресурсах всего и повсюду.

Мы пытались навязать познанию внесоциальные критерии, когда оно вышло на особо опасный и необычайно стремительный вираж, пытались, вроде бы отвергая примитивные теистические доктрины, но все-таки наивно полагая, что чья-то мудрая рука остановит нас за секунду до последнего смертоносного эксперимента... Сейчас хорошо видно, что розовой магии безграничностей и неисчерпаемостей приходит конец. Когда развитие техносферы достигло уровня, угрожающего существованию социальных организмов и между прочим самой техносферы в масштабах планеты, неизбежно вступают в игру мощнейшие социальные силы, которые должны перехватить управление выходящими из-под контроля факторами. Другого варианта просто нет, если предполагать долгосрочную и успешную эволюцию человечества более важной целью, чем удовлетворение имперских притязаний или чистого любопытства.

В связи с этим отмеченную неполноценность социоморфизма на уровне научного мировоззрения можно считать временным явлением. Вселенная (а в частности Земля и ее окрестности) должна выглядеть не просто суперавтоматом, но и системой, пригодной для существования хотя бы земной цивилизации и созданной ею культуры, более того, системой, искусственно регулируемой в тех или иных масштабах.

Наконец придется осознать и тот общий факт, что мы видим Вселенную сквозь линзу именно земной социальной практики в самом широком смысле, включая сюда и биосоциальный уровень нашего развития и соответствующие этому уровню технические структуры. Это дает лишь одну из возможных систем отсчета, и нельзя приписывать именно нашей системе уникальную объективность видения мира. Иначе никогда не удастся всерьез поставить и решить такую грандиозную проблему, как Контакт с внеземными цивилизациями. В силу иной социокультурной и даже биологической конституции наши будущие партнеры могут иметь совершенно иные представления по поводу одних и тех же событий, вовсе не совпадающие с представлениями земной науки. Не отказавшись от геоцентризма своего мировоззрения, мы попросту не сумеем их понять. И именно такая цель — понимание в масштабах Контакта — послужит маяком для попыток последовательного выяснения социоморфной природы наших знаний.

Так и вырисовывается круг задач для дальнейших глав этой книги. В III части мы попробуем заглянуть в картину Вселенной, соответствующую уровню Контакта, а ближайшая задача — ознакомиться с некоторыми современными моделями космологии и астрофизики.