Безумные идеи - Ирина Радунская

«В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам». Эти слова Карла Маркса можно поставить эпиграфом к книге «Безумные» идеи». Именно так жили и творили ее герои. Во многих ее главах говорится об удивительных успехах, достигнутых в изучении вселенной. Надо сказать, что в нашей стране эта интереснейшая наука давно привлекала к себе внимание. Незадолго до первой мировой войны Пулковская обсерватория считалась одной из лучших в мире, и имена русских астрономов Бредихина, Глазенапа, Цингера и других были известны всем астрономам нашей планеты. Но особенно большое внимание развитию астрономии, а в дальнейшем – радиоастрономии было уделено Советской властью. Именно при Советской власти выросло не менее двух поколений астрономов, достижения которых открыли человеку путь в космос.

Бесконечная сложность процессов, происходящих во вселенной, всегда порождала две тенденции в мировоззрении людей: мистицизм и пессимизм, сознание своей обреченности и беспомощности, преклонение перед всемогуществом сил природы и ее «творца», неверие в возможность постижения закономерностей космоса, с одной стороны, и обратную, прогрессивную тенденцию – во что бы то ни стало понять строение и эволюцию вселенной. Мало того – использовать ее закономерности в интересах людей. Борьба этих направлений длится несколько столетий и в наше время приняла особенно острую форму.

Немало сказано в «Безумных» идеях» о достижениях советских теоретиков и экспериментаторов; я помню беседы с моим учителем на электротехническом факультете Морской академии А.А. Фридманем в 1924 и 1925 годах, когда он увлекался теорией разбегания галактик, вытекавшей из работ Эйнштейна. Ведь именно «безумная» идея заложила основу совершенно новому направлению в небесной механике и теоретической астрономии, продолжающему привлекать всеобщее внимание ученых и в наши дни.

Правильной оценке будущего науки помогает изучение ее истории, ибо она создала почву для развития новых идей и питает их. Хочется вспомнить замечательную для своего времени (конец прошлого века) книгу «Мироздание» доктора Вильгельма Мейера («Астрономия в общепонятном изложении», около 700 страниц, 300 отличных иллюстраций, изданная под редакцией крупного русского астронома, заслуженного профессора С.-Петербургского университета С.П. Глазенапа). Я обучался тогда в Морском корпусе и отчетливо помню, что выбору штурманской специальности во флоте помогла мне именно эта книга. Я тогда не знал, что мне придется часто встречаться с С.П. Глазенапом в период 1918...1922 годов и учиться у него астрономии в Ленинградском университете. Кстати сказать, качество издания книги «Мироздание» в 1896 году, в особенности иллюстраций, отлично сохранившихся на протяжении почти 70 лет, может послужить примером многим современным изданиям.

Мне захотелось сопоставить некоторые утверждения конца прошлого века с теми мыслями, которые изложены в «Безумных» идеях».

В настоящее время принято считать, что диаметр нашей Галактики имеет размеры приблизительно в 100 тысяч световых лет. В книге «Мироздание» 1896 года на странице 383 говорится, что «свету нужно больше 3500 лет, чтобы достичь до нашего глаза от последних пределов пояса Млечного Пути». Так как солнечная система расположена на расстоянии примерно 27 тысяч световых лет от центра Галактики, то в настоящее время дистанция до «последних пределов» ее, расположенных за ее центром, оценивается 77 тысяч световых лет – ошибка более чем в 20 раз... Но еще интереснее предположения о «пределе» видимой вселенной. На странице 383 говорится, что Гершель считал это расстояние равным примерно 1/2 миллиона световых лет, а на следующей странице говорится о том, что Вильгельм Струве ввел поправки в эти оценки Гершеля: «Струве... нашел, что самый далекий световой луч, который может вообще дойти до нас сквозь поглощающие средины мирового пространства, может находиться в пути не '/2 миллиона, а всего около 12 тысяч лет. Следовательно, здесь лежат последние пределы, до которых когда-либо может проникнуть человеческое исследование» (курсив мой. – А.И. Б.). Не правда ли, интересная оценка пределов наблюдаемой вселенной в 12 тысяч световых лет!.. В настоящее время мы наблюдаем радиогалактику, под названием ЭС-295, свет от которой доходит до нас за... 5 миллиардов лет. Это примерно в 400 тысяч раз больше «предела», поставленного навсегда Вильгельмом Струве всего лишь 80...90 лет назад, и в 10 тысяч раз больше «горизонта» вселенной, предсказанного Гершелем. В Чугуеве, близ Харькова, сооружается радиотелескоп с дальностью наблюдения до 40 миллиардов световых лет.

Любопытно отметить, что известный американский астроном Харлоу Шепли в своей интересной книге «Галактики», написанной в начале сороковых годов, то есть около 20 лет назад, когда радиоастрономические методы и средства еще не нашли широкого применения, оценивал возможности 200-дюймового рефлектора на горе Паломар в США с самым мощным спектрографическим оборудованием в один миллиард световых лет. Это было «горизонтом» астрономии. Таким образом, примерно за 20 лет этот горизонт увеличился с одного до 5 миллиардов световых лет.

Говоря о расширяющейся вселенной, Харлоу Шепли пишет: «...расширение не только совершается несомненно, но прямо изумительно по скорости. Тогда как вселенная галактик удваивает свой радиус в лучшем случае за 13 сотен миллионов лет, область известного нам во вселенной утроила свой радиус в течение одного поколения». Таким образом, получается, по Шепли, что даже в век господства оптической астрономии возможности ее быстро нагоняют «разбегающиеся галактики». Радиоастрономия ввела здесь свои поправки: уже известны радиогалактики, «убегающие» от нас со скоростью половины скорости света. А расширение «горизонтов» наблюдаемой вселенной происходит гораздо быстрее: с одного миллиарда световых лет двадцать лет назад до 40 миллиардов световых лет в ближайшие годы. Значит, расширение «горизонта» вселенной происходит со скоростью 3...4 миллиарда световых лет за 10 лет, а наиболее удаленные галактики за это время успеют «убежать» от нас на 1,5...2 миллиона световых лет. И мы их быстро нагоняем. Это значит, что с каждым годом мы имеем возможность все дальше проникать в глубины расширяющейся вселенной, несмотря на ее расширение.

Это означает, что «горизонты» науки расширяются гораздо скорее, чем движется свет в пространстве. Но если учесть, что никакие отдаленные галактики не будут двигаться со скоростью, превосходящей скорость света, а пределов темпам развития науки не существует, то в будущем, причем не очень отдаленном, мы будем располагать гораздо большими возможностями раскрытия тайн вселенной, так как в масштабах науки ее границы к нам приближаются.

Радиоастрономия зародилась в начале тридцатых годов. Ее возможности еще далеко не исчерпаны, но уже зарождается новая область – нейтринная астрофизика, которая, вероятно, сможет сблизить астрофизику с физикой микромира. Уже установлено, что «нейтринная» светимость некоторых звезд может намного превышать их световую светимость.

Крупнейший физик, академик Бруно Понтекорво пишет в недавно вышедшей книге «Наука и человечество» (том II, 1963): «Нигде так ясно не проявляется связь между микромиром и космосом, как в физике нейтрино. Недавно родилась новая область науки – нейтринная астрофизика, описывающая многочисленные явления, в которых нейтрино играют первостепенную роль. Во-первых, нейтрино участвуют в ряде процессов, происходящих внутри звезд; нейтрино, испускаемые звездами и вообще исходящие из космического пространства, могут быть зарегистрированы в опытах, выполненных на Земле. Эта сторона нейтринной астрофизики как экспериментальной науки особенно заманчива». Эти высказывания Понтекорво являются хорошим дополнением к главе книги И. Радунской «Где искать антивещество?».

Чрезвычайная сложность процессов и явлений, происходящих в макро- и микромире, потребовала от физиков-теоретиков особых усилий для разработки таких приемов и методов, которые соответствовали бы трудности решаемых задач. Предельные требования были предъявлены к математикам, и, как видно из многих глав книги «Безумные» идеи», именно тесное сотрудничество физиков и математиков, между которыми в ряде случаев сгладились все различия, обеспечило те поразительные успехи, о которых говорится в книге.

Интересная книга Ирины Радунской охватывает многие области быстро развивающейся науки. В нашем послесловии мы остановились только на некоторых вопросах. Если книга привлечет интерес молодежи и вызовет потребность в знаниях, в учебе и поиске, автор книги сможет считать свою задачу выполненной. Но мы специально подчеркиваем, что книга Ирины Радунской не только интересно и талантливо написана, но и художественно воплощает самые актуальные научные проблемы. А роль художественного элемента научно-популярной литературы в обучении и воспитании молодых строителей коммунизма трудно переоценить. Не ставя себе непосильной задачи охватить всю науку, автор ограничился физикой. Но и в физике он концентрирует внимание лишь на наиболее быстро развивающихся областях – квантовой физике и теории относительности – и их приложениях, на новых науках – радиоастрономии и квантовой электронике, возникших на стыках различных областей физики, на крайних областях сверхвысоких давлений и сверхнизких температур.