По ту сторону тайны
Шрифт:
Еще в средние века усилиями Галилея, Ньютона и других ученых были открыты законы движения различных тел, в том числе и небесных светил. Уже тогда удалось выяснить, что требуется для того, чтобы какое-нибудь тело стало искусственным спутником нашей планеты. Оказывается, для этого тело должно двигаться в горизонтальном направлении со скоростью около 8 километров в секунду. Этим требованием руководствовались и наши ученые, создавая первый искусственный спутник Земли. И то, что наш первый спутник действительно стал спутником, есть результат блестящего научного предвидения.
А полеты космических ракет к Луне и автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере? Ведь для того чтобы их осуществить, ученые должны заранее точно рассчитать будущий путь космических кораблей в мировом пространстве, предвидеть его. И, если бы не было этого научного предвидения, мы не стали бы свидетелями замечательных космических рейсов наших кораблей и автоматических межпланетных станций.
Наука о движении небесных тел — небесная механика — способна не только вычислять орбиты для полетов космических ракет, но и с огромной точностью предсказывать положения планет, солнечные и лунные затмения, метеорные дожди, появления комет и другие небесные явления.
Например, затмения Солнца могут быть вычислены на много лет вперед. В решении этих задач ученым помогают электронно-вычислительные машины, которые значительно ускоряют и облегчают сложные математические расчеты и позволяют достигать большой точности. Вычисляя время будущего затмения, астрономы почти не ошибаются. И если момент начала затмения и не совпадает абсолютно точно с предсказаниями ученых, то разница в самом худшем случае составляет всего-навсего какие-нибудь две-три секунды, что не имеет принципиального значения при таких сложнейших расчетах. Да и что такое ошибка в несколько секунд по сравнению с таким, например, предсказанием астрономов: «Ближайшее полное затмение Солнца в Москве произойдет в 11 часов утра 16 октября 2126 года».
А ведь было время, когда затмения Солнца представлялись людям божественным знамением, вестником несчастий. Например, старинные русские летописи связывают неудачу, которую потерпел в своем походе на половцев путивльский князь Игорь, с солнечным затмением, которое произошло вскоре после его выступления в поход.
В том, что заранее известно, не может быть ничего таинственного. В настоящее же время астрономы уже вычислили моменты всех солнечных затмений, которые должны произойти на Земле, вплоть до 2161 года.
Успешное предвычисление затмений — один из блестящих примеров научного предвидения, основанного на знании законов природы. Совпадение хода затмений с предсказаниями ученых служит наглядным доказательством достоверности наших знаний о строении Солнечной системы, о законах движения небесных тел.
Помимо расчетов на будущее, астрономы вычислили также все затмения, происходившие на протяжении более чем тридцати предшествующих столетий. Оказалось, что за это время состоялось около 8000 затмений Солнца. Для каждого из них были составлены специальные географические карты. Это позволило по описаниям затмений, содержащихся в различных памятниках старины — в летописях и художественных произведениях, установить точные даты многих исторических событий.
А вот еще одно блестящее научное предвидение — открытие великим русским ученым Д. И. Менделеевым так называемой периодической системы элементов. Изучая свойства различных химических элементов, Менделеев обнаружил, что их можно расположить друг за другом в определенном порядке и разбить на группы таким образом, что элементы, стоящие во всех группах на одних и тех же местах, будут обладать одинаковыми свойствами.
Открыв этот закон, Менделеев построил таблицу, которая содержала не только известные в то время химические элементы, но и те, которые еще предстояло открыть. Мало этого, великий химик заранее предсказал, какими свойствами эти неизвестные элементы должны обладать. И уже через несколько лет был открыт первый новый элемент — галлий, существование и свойства которого были точно предсказаны периодическим законом Менделеева. А в последующие годы были открыты и другие элементы, которые заполнили свободные места, отведенные для них в таблице Менделеева.
Теперь перенесемся в область физики. Около пятидесяти лет тому назад английский ученый Поль Дирак, разрабатывая новые проблемы теоретической физики, создал теорию движения мельчайших отрицательных частиц, электронов, в атомах. Теория Дирака хорошо объясняла многие факты, известные в то время науке. Но, кроме того, из нее следовало, что наряду с электронами в природе должны существовать точно такие же мельчайшие частицы вещества, но с положительным зарядом — антиэлектроны. Это предсказание Дирака в то время вызывало у многих скептические улыбки. Но не прошло и пяти лет, как в космических лучах, приходящих на Землю из мирового пространства, американский физик Андерсон обнаружил неизвестную ранее частицу, свойства которой в точности совпадали со свойствами антиэлектрона. Интересно, что и существование многих других элементарных частиц также было предсказано заранее физиками-теоретиками.
Не менее убедительный пример научного предвидения относится и к области молодой науки — радиоастрономии, занимающейся изучением космических радиоволн. Может быть, вы еще не изучали разделов физики, связанных с электрическими явлениями, но радио слушают все. Поэтому вы должны знать, что различные радиостанции работают на волнах разной длины. Есть волны длинные и короткие, средние и ультракороткие…
В 1945 году голландский астрофизик Ван де Холст высказал предположение о том, что атомы водорода, имеющиеся в межзвездном пространстве, должны излучать радиоволны длиною 21 см. В 1948 году советский ученый И. С. Шкловский, подробно исследовав этот вопрос, подтвердил предположение Ван де Холста и подсчитал, что излучение водорода может быть обнаружено современными радиотелескопами. А через три года радиоизлучение водорода, предсказанное учеными, было обнаружено наблюдателями трех континентов земного шара.
Еще одно замечательное предвидение ученых, осуществившееся совсем недавно — в 1964 году. Раньше астрономы считали, что масса любой звезды не может превосходить массу нашего Солнца больше, чем в несколько десятков раз. Звезда, содержащая слишком много вещества, окажется не устойчивой — она должна «развалиться». Но в последние годы ученые обнаружили звездные системы — галактики, посылающие в мировое пространство необычайно мощные потоки радиоволн. Чтобы возник такой поток нужна гигантская энергия. Откуда она берется?
Астрономы пришли к выводу, что эта энергия рождается в результате взрыва особых космических тел, масса которых в десятки и сотни миллионов раз превосходит массу Солнца, — сверхзвезд. Это предвидение оправдалось необыкновенно быстро. Буквально через несколько месяцев сверхзвезды были действительно обнаружены одновременно советскими и американскими астрономами. И в настоящее время ученые заняты тщательным исследованием этих удивительных космических объектов.
Подобных примеров можно было бы привести множество. Все развитие науки тесно связано с предвидением тех или иных явлений, оно сопутствует любому научному исследованию, любому эксперименту. Лишь тогда научная теория может считаться подлинной теорией, если она не только объясняет уже известное, но и дает возможность предвидеть.