Гонка за Нобелем. История о космологии, амбициях и высшей научной награде

Великие дебаты

До Галилея не было даже этого. Родившись из астрологии, предсказывающей будущее земных событий на основе небесных явлений (и никогда не стремившейся к научной доказательности), астрономия вынужденно довольствовалась ограниченными данными. Тем не менее эти первые астрономы проделали ценную работу: они накопили архивные данные, которые, оказавшись в руках Кеплера и Галилея, позволили тем пошатнуть господствующие догмы своей эпохи и положить начало так называемым Великим дебатам.
Великие дебаты — это многовековые споры о том, действительно ли человечество принадлежит привилегированному классу наблюдателей, оказавшихся в нужное время в нужном месте Вселенной. Все началось с заявления польского астронома Николая Коперника, что в центре Солнечной системы, которая в те времена считалась всей Вселенной, находится Солнце. Тем самым Коперник низвел статус Земли от центра мироздания до скромной рядовой планеты, вращающейся вокруг Солнца среди пяти других планет. Его дерзкая теория была пощечиной Птолемею, астроному II века н. э., чья геоцентрическая модель мира, помещавшая Землю в центр Вселенной, незыблемо держалась вот уже больше тысячелетия. После смерти Птолемей обрел мощного сторонника — католическую церковь, согласно которой из текстов Священного Писания следует, что все сущее в космосе вращается вокруг Земли.
В январе 1610 года Галилей сделал зарисовки Луны, после чего обратил внимание на два самых ярких странствующих тела в ночном небе — Венеру и Юпитер. (Само слово «планета» на древнегреческом означает «странник».) Увиденное изумило его. Телескоп позволил обнаружить, что с течением времени обе планеты меняют свой облик. В частности, Венера проходила те же фазы, что и Луна: узкий полумесяц, который Галилей увидел при первом наблюдении, несколько месяцев спустя превратился в круг. Такое изменение освещенности, пришел к выводу Галилей, возможно лишь при одном условии — если Венера вращается не вокруг Земли, а вокруг источника света, т. е. Солнца. Эта революционная идея полностью опровергала геоцентрическую модель Птолемея. Хотя Коперник высказал ее несколькими десятилетиями раньше, именно полученные Галилеем данные позволили перевести ее из разряда предположений в доказанный факт.
Но наиболее убедительные свидетельства в пользу теории Коперника дали наблюдения за вторым небесным странником — Юпитером. Следуя принципу, что один рисунок стоит тысячи слов, Галилей нарисовал первую в истории покадровую анимацию движения небесных тел (рис. 2).
Взгляд через телескоп обнаружил удивительную вещь: оказалось, что Юпитер обладает собственным микрокосмом, системой внутри системы. У него имелись свои странствующие вассалы: четыре крошечные светящиеся точки, которые Галилей счел звездами и подхалимски назвал в честь своих покровителей — братьев Медичи. Было совершенно очевидно, что эти четыре небесных тела вращаются вокруг Юпитера, а не Земли. Он следил за движением «звезд Медичи» в течение нескольких дней в январе 1610 года и нарисовал немой черно-белый фильм, который стал настоящим блокбастером.

 

 

Его наблюдения за Юпитером со всей очевидностью опровергали геоцентрическую модель Птолемея. Не только Вселенная находилась в движении, но и Земля не была единственным центром этого движения (рис. 3). Хотя Галилей не доказал, что в центре Вселенной находится Солнце, он доказал несостоятельность геоцентризма, положил конец первым Великим дебатам, подорвал репутацию Птолемея (и Церкви) и подтвердил правоту Коперника. Телескоп-рефрактор Галилея стал первым рычагом, с помощью которого наша планета была вытолкнута из центра мироздания, где она находилась с древних времен. Это стало первым доказательством в пользу того, что позже назвали принципом Коперника, который утверждает, что ни один астрономический объект не занимает во Вселенной какое-то особое привилегированное место.
…чтобы вы… не ходили вслед сердца вашего и очей ваших, которые влекут вас к блудодейству…
Числа 15:39

 

Воодушевленный своими открытиями, Галилей распространил наблюдения за пределы Солнечной системы, продолжив искать доказательства в поддержку теории Коперника. Зимой 1610 года он направил телескоп на Плеяды — скопление звезд в созвездии Тельца — и обнаружил в нем намного больше семи звезд, давших группе одно из ее названий — Семь сестер. Вместо этого его взору предстало бесчисленное множество звезд, бо́льшая часть которых была невидима без телескопа. И еще: звезды были окружены таинственным голубоватым сиянием. Что его вызывало?
Галилей, образец универсального человека эпохи Возрождения, был не только ученым, но и художником. У всех великих художников есть муза, и у Галилея их было целых семь: Плеяды. Лазоревый ореол Семи сестер — словно кто-то вылил голубую люминесцентную краску на чернильно-черный бархат ночного неба — потряс его до глубины души. Он не мог объяснить это явление. Однако рисунок Плеяд, сделанный им в начале 1610 года, показывает не только его сверхчеловеческий интеллект, но и то, что ему, как и всем людям, было свойственно ошибаться (рис. 4).
В сочинении «Звездный вестник» Галилей объединил свои телескопические наблюдения с революционными научными гипотезами. Сделанные им зарисовки спутников Юпитера уже убедительно опровергали геоцентрическую модель Вселенной. На этом Галилею и следовало бы остановиться. Но телескоп наделил его туннельным зрением — чем дальше в глубины космоса заглядывал маэстро, тем хуже видел в перспективе. Ему было мало опровергнуть Птолемея; он искал все новые подтверждения теории Коперника.
Свою кампанию в поддержку Коперника в «Звездном вестнике» он продолжил, заявив, что «млечный блеск вроде беловатого облака», окружающий Плеяды, создается слиянием света бесчисленных звезд и на самом деле то, что раньше считалось пустым пространством между звездами в Плеядах и в остальной части Млечного Пути, заполнено «невидимыми звездами» (невидимыми для невооруженного глаза). Разумеется, телескоп делал Галилея первым среди равных, вооруженных лишь ограниченным человеческим зрением. Позже он говорил, что его наблюдения лишили «прежних авторов всякого авторитета, ведь если бы оные увидели то, что увидели мы, они бы пришли к тем же заключениям, к коим пришли мы».
Следуя индуктивной логике, Галилей считал, что более сильный телескоп позволит увидеть еще больше звезд. «Предметом нашего наблюдения была сущность или материя Млечного Пути. При помощи зрительной трубы ее можно настолько ощутительно наблюдать, что все споры, которые в течение стольких веков мучили философов, уничтожаются наглядным свидетельством, и мы избавимся от многословных диспутов», — писал он. (Во все времена находились физики, которые не могли устоять против соблазна упрекнуть философов.)

 

 

Гипотеза Галилея исходила из того, что Плеяды (и другие так называемые туманности) состояли из скоплений несметного количества звезд, вместе создававших это туманное свечение. Более того, весь Млечный Путь образован такими звездами, чем и обусловлено его сходство с молоком. То, что сначала Галилей проделал с Землей, теперь он проделывал с Солнцем: он низвел его до ранга обычной звезды среди мириад звезд Млечного Пути, до уровня рядового статиста в почти бесконечном звездном ансамбле. Мало того что человечеству он отводил в нашей Солнечной системе столь скромное место, дело дошло и до звезд.
Сегодня мы знаем, что млечные туманности Плеяд (и другие, такие как туманность Ориона) почти полностью состоят из облаков межзвездной пыли и газов, подсвечиваемых соседними звездами. В космосе удивительно много пыли, которая, впрочем, больше похожа на сажу, чем на ту пыль, что оседает на мебели. Помимо соединений железа и никеля в ней содержится большое количество чистого углерода, а в некоторых случаях даже алмазная пыль — точно как в колыбельной «Мерцай, мерцай, маленькая звездочка», где поется о сверкающих в небесах алмазах. Впоследствии было установлено, что Плеяды представляют собой типичный образец так называемых отражательных туманностей — «звездных яслей», где находятся гигантские скопления космического «родового материала», и вся эта газопылевая пелена отражает потусторонний голубоватый свет окутанных ею новорожденных звезд. Какие бы мощные телескопы мы ни использовали, отражательные туманности наподобие туманностей Плеяд или Ориона нельзя разложить на звезды.
Галилей был введен в заблуждение пылью. Но у межзвездной пыли имелся еще один коварный сообщник — желание. Принимая желаемое за действительное, Галилей искал все новые подтверждения коперниковской модели Вселенной.
Показать оглавление

Комментариев: 0

Оставить комментарий