|
ВИКТОР Амамспович АМБАРЦУМЯН — выдающийся советским астрофизик, академик, Президент Академии иаук Арипосо! ССР. дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Государственных и ренин СССР, директор Бюра-канской астрофизической обсерватория АН Армянской ССР. Родился в 1908 г. В 20 лет окончил физико-математический факультет Ленинградского университета. В двеиадидтилетаем возрасте выступил с первой ?убличвой лекцией о проблеме обитаемости планет.
В. А. Амбарцумян — основоположник советской школы теоретической астрофизики. Им созданы основы аналитической теории переноса излучения, разработай механизм ультрафиолетового излучении звезд и туманностей, введены основные принципы статистической механики и динамики звездных систем, предложены методы определенна электронных температур я масс галактических туманностей, выдвинуты представления о процессах звездообразования и об активности ядер гадактжи и другие научные идеи. Он — автор ряда основополагающих работ по математике и физике.
В. А. Амбарцумян а течение нескольких лет был президентом Международного астрономического союза, возглавлял Международный совет научных союзов. Почетных член более 20 иностранных академий наук.
Содержание
Вступление
Изменчивой природы лик 9
Ара гад — окно во Вселенную 19
Лед и пламень космоса 49
Звезды смотрят вниз 48
Взрывная активность звездных миров 62
Человек во Вселенной 85
Космос открыт для всех 106
Ведь каждый день прел нами солнце ходит.
Однако ж прав упрямый Галилей.
А. С. Пушкин
Вступление
За долгую жизнь в науке мне много раз в самых различных аудиториях доводилось отвечать на вопросы о сути и назначении астрономии как одной из дисциплин человеческого познания. И особый интерес неизменно отмечал я у тех, кто стоял перед выбором — кем быть, какому из устремлений отдать предпочтение, как не ошибиться в своем призвании.
В этой книге я хочу рассказать о науке, которой я посвятил всю свою сознательную жизнь. Глубокий и всеобъемлющий интерес к ней зародился, видимо, на самой заре человечества. Да и как же иначе? Бросив однажды осмысленный взгляд на ночное небо, наш далекий предок уже не мог не пытаться как-то понять и объяснить увиденную там величественную картину загадочного сияния тысяч звезд. А какое объяснение мог он дать тогда этому хотя спокойному, но вместе с тем и тревожащему душу миру звезд? Конечно, мистически-фантастическое, какое давал он и всей окружающей его природе.
В толковании картины звездного неба все народы прошли через этап мифотворчества, когда наиболее характерные, отчетливые группировки ярких звезд (созвездия) связывались с именами легендарных героев или богов, обожествленных животных, с эпизодами их фантастической жизни. И это совершенно закономерно, ибо только так — сопоставлением с тем кругом понятий, предметов, которые окружали людей в быту или были объектами верований, — могли они приблизить к себе звездный мир, сделать его в каком-то смысле доступным для понимания, примирить себя с ним, заглушить свой страх. Более того, именно с дневным светилом — Солнцем — Древние люди связывали свои радости и беды. Конечно же не случайно, ибо еще на заре цивилизации была отмечена определенная связь времен года с положением Солнца среди звезд или с определенным расположением созвездий на небосводе.
История донесла до пас много данных о представлениях звездочетов древней, дохристианской эпохи. После принятия христианства все языческие верования и толкования подвергались жесточайшим гонениям официальной церкви, но даже и она до конца не смогла искоренить их в изустном фольклорном народном творчестве. Солнце, Луна, планеты, звезды и созвездия в опоэтизированных образах кочуют из былины в былину, из сказки в сказку. В этой веками создаваемой сокровищнице — мечта людей о царстве добра и красоты, представления об эстетических и социальных идеалах, о мироздании, это подлинный кладезь словотворчества, мудрости народа. Например, славянам Вселенная представлялась состоящей из трех частей: верхнего неба, земли и нижнего неба, т. е. подземно-подводного мира. Причем попасть туда героям бывает подчас и не так уж сложно: достаточно хорошенько пришпорить коня, что бы он повыше взвился, или вырастить росток из «богатырской» горошины, а то и просто... прыгнуть в колодец. Дневное и ночное светила, звезды, звери, травы, люди — все здесь самым причудливым образом переплетается в едином словесном узоре.
Фольклор создавал и свои художественные символы для выражения космических явлений и представлений; впоследствии многие из них органично вошли в такие шедевры литературы, как бессмертное «Слово о полку Игореве», как изумительная по поэтичности и точности отражения народного миросозерцания сказка П. JI. Ершова «Конек-горбунок», в известную картину В. М. Васнецова «Три царства» — фантазия художника создавала ее по фольклорным мотивам.
У всех народов особым вниманием пользовались, естественно, те созвездия, которые состоят из относительно ярких, по сравнению с другими, звезд. Так, сегодня известно более 50 названий, которыми обозначали наши народы Большую Медведицу. Для Плеяд — компактной и хорошо наблюдаемой звездной группы — в русском языке на сегодня найдено 37 обозначений. Если Большая Медведица служила своеобразным средством наведения на Полярную звезду, то Плеяды в известной мере выполняли роль часов и календаря.
Северная, Прикол-звезда, Кол, Небесный колодец, Сокол — так именовалась Полярная звезда, она же — спящая красавица, заколдованная царевна, невольница у Кашея в русском фольклоре. Пояс в созвездии Ориона назывался Коромыслом, Коро-мыслицей. Весами, Кичигой, Граблями, Косами, а все созвездие Ориона отождествлялось у армян с их родоначальником Гайком. Как видите, народное воображение соотносило свои земные представления и заботы с ходом небесных светил, выявляло определенные закономерности, которые помогали, в частности, более строго выверять календарь сельскохозяйственных работ.
Но мифотворчество сопровождало астрономию не только на заре цивилизации. Не в столь уж далекие времена во всех краях света «ученые-астрологи» но расположению светил предрекали владыкам их личные судьбы, исход решающих сражений, последствия важнейших событий. Впрочем, и сегодня в капиталистических странах в ходу всевозможные гороскопы.
Первые подлинно научные элементы в системе астрономических знаний начали выкристаллизовываться лишь тогда, когда на смену простому любопытству и суеверному языческому толкованию небесных явлений пришло бесстрашие исследовательской мысли. Когда родилась осознанная потребность разобраться в сути видимых небесных объектов, уяснить, внутренний механизм, а не только внешнюю картину взаимосвязей и относительных перемещений. Уже эти первые шаги принесли поразительные результаты. Л они в свою очередь поставили массу интересных и сложных вопросов.
Издавна было отмечено, что видимые небесные светила можно разделить на две группы. Первая, в которую входит подавляющее большинство видимых невооруженным глазом объектов, состоит из светил, не меняющих положение относительно друг друга. Они все вместе с небосводом обращаются вокруг Земли. Дело происходит так, как если бы весь небосвод за 23 часа 56 минут (звездные сутки) обращался вокруг Земли с прикрепленными к нему в строго определенных местах звездами. Вторая группа светил включает в себя всего несколько объектов, которые словно «бродят» меж неподвижных звезд и созвездий, перемещаются по небу. Это четко выражено в движении Солнца и Луны, но не менее определенно прослеживается видимый путь и у такой яркой планеты, как Венера (слово «планета» означает «блуждающее тело»). Бели следить за перемещением планет среди звезд, можно легко убедиться, что планеты перемещаются не по простым круговым траекториям, как это казалось первоначально, а по очень сложным — каждая из этих траекторий как бы складывалась из наложенных друг на друга нескольких круговых движений. Тщательные наблюдения, сопоставления позволили ученым вывести строгие закономерности перемещения планет, предсказывать их положение в тот или иной момент времени. Так с течением времени возникла целостная система воззрений на строение известной тогда части Вселенной — геоцентрическая система Птолемея, по которой в центре ее находилась наша Земля, а вокруг перемещался весь небосвод. По нему же, в свою очередь, блуждают по раз и навсегда данным орбитам планеты и в строго отведенных им местам покоятся звезды и их группы. В этом заключается упрощенное представление о Птолемеевой системе, которая долгое время доминировала в астрономии.
Однако система эта оказалась слишком сложной и вместе с тем не давала ясных ответов на многие вопросы; большинство толкований небесных фактов и явлений оказывались искусственными или очень приблизительными.
Шло время. Накапливались новые данные об изучении небесных объектов. На смену системе Птолемея пришла гелиоцентрическая система Николая Коперника. Согласно его теории, которая блестяще подтверждалась всей суммой наблюдений над небесными объектами и расчетами их перемещений по небосводу, центром видимого, доступного нам мироздания являлось Солнце, а все планеты, включая Землю, обращались вокруг него. Это был поистинс революционный шаг в развитии астрономических представлений, который привел к пониманию истинной картины относительных движений планет и нашего дневного светила.
Следующей крупнейшей вехой в становлении нашей науки стало изобретение в 1609 г. Галилео Галилеем телескопа для наблюдений за небесными объектами. Телескоп невиданно расширил возможности исследования Вселенной и с тех пор на протяжении веков являлся важнейшим инструментом познания. Он привел Галилея к выдающемуся открытию — позволил увидеть спутники Юпитера, предположить, что спутники могут существовать и у Других планет. Это его предвидение очень скоро полностью подтвердилось.
Так, шаг за шагом шло человечество ко все более глубокому пониманию строения Вселенной, сложнейшей механики взаимодействия ее объектов, ее эволюции в пространстве и времени. В общих чертах вам, конечно, все это известно по школьной программе.
Изменчивой природы лик
Наше сегодняшнее знание о Вселенной сводится прежде всего к представлению о ней как о многосложной системе. Уже современники Галилея знали о том, что первое звено ее — это планета со своими спутниками и что сами планеты и их спутники вращаются вокруг Солнца. Ясно им было и то, что за пределами Солнечной системы, на громадных от нее расстояниях, находятся мириады звезд, природа которых казалась бесконечно загадочной.
Неуклонно множилось число установленных наблюдениями фактов и явлений, осмысление которых привело к выводу: Солнце является одной из звезд и входит в гигантскую систему, которая получила название Галактики. На ночном небосводе отчетливо видна рассекающая все небо светлая полоса — Млечный Путь; ее создает слияние света миллиардов слабых звезд, каждая из них, взятая отдельно, не была бы видна невооруженным глазом.
Но дальше выяснилось, что и сама Галактика является лишь одним из множества структурных эле ментов Вселенной. Галактики, в свою очередь, вхо дят я скопления галактик, которые, однако, могуч объединяться в еще более гигантские образования — сверхскопления. А есть ли во Вселенной еще болеА высокие структурные единицы? Или сверхскопле ния галактик являются самыми крупными обра зованиями Вселенной? Вполне вероятно, есть, но и сегодня это тот порог, до которого пока дошли наш» представления. Уверен, что он будет преодолен в н столь отдаленном будущем: мысль человеческая е наши дни все смелее и решительнее проникает в самые сокровенные тайны мироздания и историю его эволюции.
Конечно, все это крайне сложные проблемы. Как можно определить, скажем, состав или возраст звезд или галактик, отстоящих от нас ка миллионы световых лет? Или с математической точностью описать происходящие там процессы? Как понять, звезды ли произошли из туманностей или туманности — из звезд? А может быть, им предшествовало некое другое прародительское вещество либо тело? Естественно, что в попытках решения подобных проблем возникает немало, подчас взаимоисключающих, точек зрения, теоретических направлений, научных школ. Правда, хотелось бы оговориться: «школа» предполагает некие устойчивые взгляды, опирающиеся на определенную совокупность установленных фактов, на теоретические положения и представления, которые принципиально не изменяются, но углубляются, расширяются, уточняются. А вот применительно к нынешнему состоянию нашей науки такое толкование «школы» не очень подходит: столь стремительно идет процесс накопления и осмысления новых знаний, идей, направлений, что о какой-то непоколебимой единой направленности исследований даже определенной группы ученых говоритъ весьма трудно.
Должен особо остановиться на вкладе в астрономию нашей отечественной науки, особенно за последние 100 — 150 лет, когда она практически складышлась в современную дисциплину. Как вам известно, астрономия подразделяется на два основных на-травления: астрометрию и астрофизику, а еще включает в себя небесную механику и динамику звездных систем. Причем теперь ведущее место, в смысле темпов развития, за астрофизикой.
Но это — теперь, а в конце XVIIT в. и весь XIX в., по сути, главенствовала астрометрия — ее центрами глужили известные обсерватории, где изучались положения небесных тел, изменения этих положений, создавались точнейшие каталоги координат звезд на небе. И одной из законодательниц, признанной школой астрометрии и даже «астрономической столицей мира» в середине и в конце прошлого века являлась Пулковская обсерватория. В столь высоком ее признании ведущая роль по праву принадлежит основателю обсерватории — крупнейшему ученому {Василию Яковлевичу Струве. Именно он выбрал и обозначил направление исследовательского поиска ученых, приложил много сил и настойчивости для оснащения обсерватории первоклассным инструментарием и оборудованием.
Постепенно набирала силу и астрофизика — дисциплина, посвященная изучению физического состояния звезд, происходящих в их атмосферах и недрах динамических процессов и явлений. И здесь опять же ведущую роль сыграли отечественные ученые, и прежде всего Федор Александрович Бредихин, возглавлявший после О. В. Струве (сына В. Я. Струве) Пулковскую обсерваторию. На это время приходятся его основополагающие работы по изучению комет и метеорных потоков. А приглашенный им в качестве научного сотрудника Аристарх Аполлонович Белопольский, впоследствии также ставший академиком, явился родоначальником современной астроспектроскоиии (в основу изучения физики звезд были положены прежде всего методы спектрального анализа их излучений). Неистовый Аристарх — так прозвали его коллеги за страстный научный темперамент, за безграничную преданность избранному делу. Он вписал новые славные страницы в летопись обсерватории. В 1917 — 1919 гг. он был ее директором, затем отказался от этого поста, чтобы целиком посвятить себя исследовательской работе. О степени его авторитета красноречиво говорит следующий факт. В своей книге «Россия во мгле»! английский писатель-фантаст Герберт Уэллс с нескрываемым изумлением и почтительностью пишет о поразившей его встрече с известными российскими учеными. «Я встретил там востоковеда Ольденбурга, геолога Карпинского, лауреата Нобелевской премии Павлова, Радлова, Белопольского и других всемирно известных ученых. Они задавали мне великое множество вопросов о последних достижениях науки за пределами России, и мне стало стыдно за свое ужасающее невежество в этих делах... Наша блокада отрезала русских ученых от иностранной научной литературы. У них нет новой аппаратуры, не хватает писчей бумаги, лаборатории не отапливаются.. И все же они успешно работают». Отнюдь не случайно Белопольский назван в числе всемирно известных ученых: к тому моменту он имел три почетных иностранных звания, был награжден зарубежными медалями, сам неоднократно выезжал с докладами на представительные международные конгрессы.
Я рад, что мне посчастливилось быть среди учеников Аристарха Аполлоновича, а потому по мере сил стараюсь развить и продолжить его дело. Это был действительно выдающийся человек и истинный подвижник науки. Своеобразно строил он и свои взаимоотношения с учениками, многие из которых внесли вклад в развитие астрономии. Натура в высшей мерю одаренная и благородная, он умел сочетать сердечную доброту и отзывчивость с дисциплиной и суровой требовательностью. Прежде всего к самому себе, а затем и ко всем сотрудникам. Он никогда не преподносил своим аспирантам готовые факты и выводы — свою задачу видел он в том, чтобы побудить нас к творческому поиску, ценил в нас склонность к самостоятельному мышлению, умение искать нестандартные решения, казалось бы, в стандартных ситуациях. Считал правильным, если мы сами выбирали тему или объект исследования. Был искренне рад, когда замечал у ученика смелость и широту взгляда, неординарность в подходе и постановке наблюдений. На его примере мы убеждались, каким именно должен быть современный ученый вообще, а астроном в особенности, и благодарность к нему сохранили на всю жизнь.
Как сам я пришел к делу, которому иосвятил практически всю свою жизнь? Видимо, отнюдь не случайно, хотя моим первым сильным детским и юношеским пристрастием была математика. Но, помнится, когда мне исполнилось 12 лет, попалась в руки книга под названием «Небесные светила» — автор ее популярно и увлекательно рассказывал об устройстве Вселенной, знакомил с новейшими о ней представлениями. По сути, она и предопределила мой выбор, хотя и не раздружила меня с математикой. Учась на физико-математическом факультете Ленинградского университета, я раз и навсегда выбрал себе ту сферу астрономии — астрофизику, где тогда еще было очень много «белых пятен», раскрыть которые без знания математики и физики не представлялось никакой возможности. Так в моей повседневной практике мирно уживались оба моих пристрастия — любовь к математике и стремление с ее помощью познать и объяснить грандиозные и сложнейшие физические процессы, происходящие в отдаленных от нас на гигантские расстояния пространствах Вселенной. И я счастлив, что в выборе своем не ошибся. С моей профессией так или иначе связаны самые сильные и яркие впечатления всей моей жизни.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
