От чёрных облаков к чёрным дырам

Дж. Нарликар

От чёрных облаков к чёрным дырам

Перевод с английского:

кандидата физико-математических наук

А.В. БЕРКОВА

МОСКВА

ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ

1989

УДК

523.8

Н 29

ББК

22.632

Рецензенты:

JAYANT V. NARLIKAR

FROM BLACK CLOUDS ТО BLACK HOLES

WORLD SCIENTIFIC

Нарликар Дж.

H 29

От чёрных облаков к чёрным дырам: Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1989.— 141 с.: ил.

ISBN 5-283-02465-2

В занимательной и доступной форме изложены современные концепции происхождения и эволюции звёзд. Описаны типы звёзд, способы их наблюдения и этапы жизни: рождение, физические процессы в звёздах, катастрофические явления типа взрыва сверхновых, конечные стадии эволюции с образованием нейтронных звёзд и чёрных дыр.

Для широкого круга читателей, интересующихся проблемами современной науки.

Н

1604080000—005

254-89

ББК 22.632

051(01)-89

ISBN 5-283-02465-2 (рус.)

ISBN 9971-978-13-Х (англ.)

Предисловие к русскому изданию

Каждый житель Земли с ранних лет привыкает к виду ночного неба, полного таинственно мерцающих звёзд. Одним из самых поразительных, хотя иногда и неосознанных наблюдений человека является неизменность вида звёздного неба на протяжении всей его жизни, что даёт ощущение прикосновения к вечности..

Но на самом деле звёзды, как и люди, рождаются, живут и умирают. Только отпущенный им срок неизмеримо больше человеческого. Важнейшим завоеванием науки XX века является то, что сегодня учёные могут подробно рассказать о всех стадиях жизни звезды, им стал известен секрет звёздной энергии и те бурные события, которые сопровождают рождение новых звёзд, и ещё более грандиозные катаклизмы, которыми может закончиться жизнь некоторых из них.

Несомненно, что успехи астрофизики стали нашим общим культурным достоянием. Каждый образованный человек должен хоть на каком-то простейшем уровне иметь представление о современном взгляде на происхождение нашей Вселенной и населяющих её звёздных миров.

Предлагаемая советским читателям книга Джайанта Нарликара «От чёрных облаков к чёрным дырам» как раз предназначена для первого ознакомления с историей жизни звёзд. Её автор, известный индийский астрофизик, пользуется заслуженным авторитетом среди учёных за ряд важных работ в области теоретической астрофизики. Нарликар является также создателем нестандартной теории тяготения, положения которой, правда, не разделяются подавляющим большинством специалистов, однако свидетельствуют об оригинальности мышления её автора. Наконец, нашим читателям известны ещё две научно-популярные книги Нарликара: «Гравитация без формул» и «Неистовая Вселенная». В чем же отличительные черты предлагаемой книги и чем вообще привлекательны популярные книги Нарликара? Прежде всего, пожалуй, даром автора рассказать об очень сложных вещах достаточно точно, не привлекая при этом математический аппарат и пользуясь лишь простейшими сведениями из школьной физики. При этом Нарликар очень умело и деликатно обходит те проблемы, которые невозможно элементарно изложить, придумывая наглядные аналогии или доступно объясняя полученные учёными результаты. В целом, рассказанная в книге «От чёрных облаков к чёрным дырам» история жизни звёзд полно и точно отражает современное научное понимание этих проблем.

Следует заметить, что решительный прогресс в астрофизике в последние десятилетия, несомненно, связан с переходом от традиционных способов наблюдения звёзд и галактик в оптическом диапазоне длин волн приходящего света (с помощью оптических телескопов) к способам регистрации излучения звёзд в других диапазонах (радио, инфракрасном, рентгеновском и гамма-диапазонах). Фундаментальные открытия пульсаров, квазаров, возможно, чёрных дыр непосредственно связаны с этими успехами. Широкое развитие получила спутниковая астрономия, данное направление будет все больше развиваться. Подтверждением этому служат превосходные эксперименты по наблюдению излучения вспыхнувшей в начале 1987 г. сверхновой 1987А, проведённые на комплексе «Мир» — «Салют» нашими космонавтами Ю. Романенко и А. Лавейкиным. В первых главах книги Нарликар кратко и ясно излагает необходимые минимальные сведения о свойствах света и об астрономических характеристиках звёзд, позволяющих классифицировать их по группам.

В последующих главах описан путь эволюции звёзд от начального разреженного облака межзвёздного газа, сжимаемого собственными силами тяготения, через стадию горения термоядерного топлива к финальной стадии превращения в белый карлик, нейтронную звезду или чёрную дыру (в зависимости от массы звезды). Попутно автор популярно, поясняет фундаментальные физические законы, необходимые для понимания процессов, происходящих внутри звёзд.

Таким образом, для понимания основного содержания книги не требуется никаких специальных знаний, и она доступна любому читателю со средним образованием. Те же читатели, которые заинтересуются проблемами, затронутыми в книге, и захотят познакомиться с ними подробнее, могут обратиться к другим изданным у нас популярным книгам, требующим для чтения более высокой подготовки (их список, конечно неполный, приведён в конце книги). В этом смысле книга Нарликара предназначена, так сказать, для начального образования. Она даёт читателю главное — знакомство с идеями, лежащими в основе понимания сложнейших процессов, происходящих в звёздах в течение всей их жизни. Эти идеи охватывают широчайший круг вопросов теории тяготения, электродинамики, квантовой механики, ядерной физики, физики элементарных частиц, гидрогазодинамики и многое другое, что в результате создаёт у читателя очень важное понимание единства физики.

Мы надеемся, что книга Дж. Нарликара «От чёрных облаков к чёрным дырам» будет с интересом встречена всеми, кто интересуется современной физикой и астрофизикой и хочет получше узнать, как устроен тот мир, в котором мы живём.

А. Берков

Предисловие

Извечная тяга человека к небесам нашла самые разные пути своего выражения - от поэтических фантазий до фундаментальных философских размышлений и глубоко укоренившихся религиозных верований. Наука вступила в игру сравнительно недавно, добившись при этом успехов, достойных всяческой похвалы.

Действительно, на первый взгляд кажется дерзостью даже пытаться применять научные законы, открытые при очень ограниченных условиях здесь, на Земле, к небесным телам, удалённым на несколько световых лет от нас или ещё дальше. В противоположность своему коллеге в одной из других областей науки, который может потрогать руками и повозиться с объектами своего исследования, астрофизик вынужден беспомощно наблюдать их с огромных расстояний. Поэтому вызывает восхищение уже то, что здесь удалось добиться хоть какого-то успеха. Но это не все! Можно утверждать, что астрономия внесла свежую струю в наше понимание физического мира, и ничто не могло бы её заменить. Например, если бы не астрономические наблюдения планет и спутников, закон тяготения (являющийся одним из четырёх фундаментальных законов физики) долго оставался бы неоткрытым.