Б. А. Воронцов-ВельяминовВселенная
Что такое Вселенная? Как она устроена? Уже на первых ступенях человеческой культуры люди, побуждаемые к тому практическими нуждами, настойчиво искали правильный ответ на эти вопросы. Но найти такой ответ было не так-то просто. Слишком мало было в распоряжении первобытного человека фактов, слишком велика его зависимость от природы. И потому с возникновением религии стало на некоторое время господствующим представление о том, что весь окружающий людей мир является «божьим творением».
Наглядным примером религиозных взглядов на строение Вселенной может служить вавилонский миф о маленькой и плоской земле, над которой высится прозрачный и твердый небосвод — «твердь небесная» с размещенными на ней светилами. Этот миф переходил с некоторыми изменениями из одной религии в другую. И все же уже тысячи лет назад находились люди, понимавшие, что подобный взгляд на мир является ошибочным.
В древнем Египте и Греции еще до нашей эры ученые кое-что знали о планетах и об их движении. Конечно, правильной картины мироздания они дать не могли. Но тем не менее многие их идеи были прогрессивными по сравнению с религиозными догмами, представляя собой зачатки научных взглядов на мир.
Достижения науки древнего мира, в частности древнегреческой астрономии, использовались в интересах практики. Так, учение Аристотеля о шарообразности Земли привело Колумба к мысли о возможности достигнуть Индии, объехав вокруг земного шара. Установленные Птолемеем законы видимого движения планет позволили заранее вычислять их положения на небе, что нужно было морякам для определения своего местонахождения в открытом море.
Вместе с тем следует подчеркнуть, что система мира Аристотеля — Птолемея, хотя она и не вполне соответствовала библейской картине мироздания, была схожа с последней в основном: в признании неподвижности Земли, ее центрального положения во Вселенной. Взгляды этих ученых в общем не противоречили религиозным представлениям об ограниченности и конечности Вселенной, заключенной якобы внутри сферы «неподвижных звезд». За этой сферой, радиус которой без всяких оснований исчислялся лишь в несколько тысяч или, в крайнем случае, десятков тысяч километров, помещалось будто бы обиталище сверхъестественных, божественных сил. «Небо», отделяющее божественный мир от греховной Земли, считалось проповедниками религии принципиально отличным от нашей планеты, не имеющим с нею ничего общего. «Небесная твердь», как утверждалось в древних описаниях мира, была создана из особых веществ — «небесного хрусталя» или «эфира», гораздо более тонких и совершенных, чем вещества, из которых состоит все земное.
Ученые средневековья пытались привести положения теории Птолемея в согласие с действительным движением планет. Однако это не давало большого успеха. Неумолимое развитие практики заставило усложнить эту теорию, вначале являвшуюся довольно простой и ясной. Поскольку она становилась все более громоздкой и к тому же не могла объяснить ряд фактов, ее теоретическая и практическая ценность непрерывно уменьшалась. Но прошло еще немало времени, пока она была заменена другой теорией, раскрывающей с подлинно научных позиций законы движения планет, строение Вселенной. Религиозное мировоззрение сковывало мысль людей, препятствовало пересмотру основ теории мироздания. И только великий польский ученый XVI века Николай Коперник отважился отказаться от поддерживавшихся религией ошибочных представлений. Он впервые пришел к выводу, что Земля — такая же планета, как и остальные небесные тела, и вместе с ними обращается вокруг Солнца. Этим Коперник, по выражению Энгельса, бросил вызов церковному суеверию. И не случайно он до самой смерти не решался обнародовать свои революционные для того времени взгляды, прекрасно, понимая, что его открытие будет встречено в штыки проповедниками религии.
И действительно, через несколько десятилетий после смерти Коперника католические изуверы сожгли на костре замечательного мыслителя Джордано Бруно и осудили Галилея за то, что они развивали подлинно научные взгляды на строение Вселенной.
Галилей подтвердил правильность учения Коперника, дополнив его своими важными открытиями, сделанными при помощи телескопа, впервые им направленного на небо. Галилей показал, что Вселенная устроена совсем не так, как об этом говорит религия, что между «небом» и Землей нет принципиального различия. Он установил, что на «божественном Солнце» — символе небесной чистоты, по религиозным воззрениям, — есть темные пятна и что Луна отнюдь не состоит из неземного «светоносного эфира», а имеет поверхность, схожую с земной, изрытую горами и долинами. Планеты, учил Галилей, подобно Земле, освещаются Солнцем, и в этом источник их свечения. Все эти данные свидетельствовали о единой физической природе Земли и планет, о том, что Земля — такой же рядовой член солнечной системы, как и другие планеты. Это был большой, принципиальный шаг вперед в познании человеком «тайн» мироздания.
Из теории Коперника (еще до Галилея) Джордано Бруно сделал важный вывод о том, что не только Земля является носительницей жизни и что во Вселенной существует множество и иных обитаемых миров" Предвосхищая позднейшие открытия, он утверждал, что звезды — это не "божественные светильники", украшающие небо, а солнца, подобные нашему и окруженные планетами, на которых может быть жизнь, как и на Земле. Это подрывало религиозные догмы, и не случайно служители папства, расправляясь с великим ученым, ставили ему в вину революционные идеи о бесконечности Вселенной и о множественности обитаемых миров.
Но никакие усилия защитников религии не могли положить предел развитию научной мысли, не могли остановить стремления людей к познанию Вселенной. Астрономия непрерывно прогрессировала, и этот прогресс, как и раньше, был связан с потребностями практики.
Одной из основных задач астрономии является измерение глубин Вселенной, раздвижение "пределов" известной нам части звездного мира. "Небо", которое для религиозного человека полно божественных сил и "неисповедимых тайн", все лучше познается учеными при помощи телескопа и других орудий астронома, С каждым годом во Вселенной обнаруживаются неизвестные ранее человеку небесные тела. Давным-давно астрономией перейдена граница, за которой богословы помещали ангелов, будто бы приводящих в движение светила.
В свое время Коперник мог определить лишь относительные расстояния планет от Солнца. Но уже в XVII веке методами геометрических измерений было установлено, что ближайшее к нам небесное тело — Луна — отстоит от Земли на 380 тысяч километров, а Солнце находится еще дальше: до него 150 миллионов километров. Орбита (или путь) самой далекой из известных планет солнечной системы — Плутона — имеет поперечник в сорок раз больший, чем поперечник земной орбиты.
Солнечное притяжение, удерживающее планеты на их орбитах, простирается, однако, гораздо дальше, но примерно на полпути к ближайшим звездам начинает преобладать их притяжение. Расстояние до таких звезд впервые определили в 1837–1838 годах астрономы Струве, Гендерсон и Бессель. Оказалось, что самая близкая — альфа Центавра — находится от нас приблизительно в 270 тысяч раз дальше, чем Солнце. Световой луч, идущий от Луны, достигает Земли через одну секунду, от Солнца — через восемь минут, а от ближайшей звезды — через четыре с лишним года. Уже в одном этом факте точного установления астрономами гигантских расстояний между звездами и от звезд до Земли сказывается неограниченная возможность познания мира человеческим разумом, способность, отвергаемая религиозным мировоззрением, настаивающим на непостижимости "тайн" природы.
Основной способ определения расстояний до звезд, применяемый современной астрономической наукой, очень похож на метод установления расстояний до далеких предметов. Эти расстояния землемеры определяют с помощью угломерных приборов. На предмет наводят зрительные трубы с концов отрезка, длина которого известна. Если предмет находится очень далеко, то при положении наблюдателей на концах этого отрезка, называемого базисом, трубы будут направлены под очень малым углом друг к другу. Если же предмет оказывается ближе, то и угол этот становится больше. Определив последний, мы можем вычислить расстояние до предмета.
Для измерения расстояний до звезд за базис берут поперечник земной орбиты. При этом различие в направлениях с двух концов поперечника земной орбиты на звезду составляет сотые доли секунды дуги, то есть в десятки тысяч раз меньше одного градуса! Но расстояние до большинства звезд таким путем выяснить уже не удается, так как они слишком далеки. Для этого были найдены другие пути.
Так, изучая звезды, расстояние до которых известно, ученые установили истинную силу их света по сравнению с Солнцем. Оказалось, что для некоторых типов звезд она имеет всегда одну и ту же величину. Обнаружив далекую звезду такого типа и сравнив ее видимую силу света с той, которой она, как мы знаем, действительно обладает, мы можем рассчитать расстояние до нее, так как видимая сила света убывает по известному закону (обратно пропорционально квадрату расстояния).
К счастью для астрономов, среди звезд с определенной измеренной нами силой света чаще всего встречаются звезды-гиганты, которые в тысячи и сотни тысяч раз ярче Солнца. Поэтому их можно увидеть на громадных расстояниях, и они хорошо выделяются среди окружающих их звезд с малой силой света. Если мы наблюдаем скопление далеких звездочек, среди которых есть звезды упомянутых выше типов, то, определяя расстояние до последних, мы тем самым узнаем расстояние и до всего звездного скопления, в состав которого они входят.
Таким способом удалось установить расстояния по всем направлениям до весьма далеких звезд и звездных скоплений, входящих в нашу звездную систему, называемую Галактикой, удалось выяснить размеры, форму и густоту этого огромного звездного мира.