Расширяя границы Вселенной: История астрономии в задачах
Шрифт:
Вот там, низко над горизонтом, светит красный Антарес, а правее едва обозначается тусклый Стрелец. Там лежит центр чудовищного звёздного колеса Галактики — центральное «солнце» нашей Вселенной. Мы никогда не увидим его — гигантская завеса чёрного вещества скрывает ось Галактики.
Существует ли центральное «Солнце» в нашей Галактике? Каким образом учёным удалось получить изображение центральной части Галактики?
5.10. Христиан Гюйгенс в 1656 г. описал одно из своих открытий в созвездии Ориона как
«отверстие в небесном своде, дающее возможность бросить взгляд в другую лучезарную область пространства»
Что же нашёл на небе Гюйгенс?
5.11. Французский учёный Мопертюи в своём труде «Речь о форме звёзд» (Париж, 1742 г.) писал:
«На тёмном небесном своде встречаются небольшие слабосветящиеся пятна, несколько более освещённые, чем тёмные пространства пустого неба, и общее у них всех то, что они представляют собой более или менее открытые эллипсы, свет которых, однако, гораздо слабее всякого иного света, наблюдаемого на небе».
О каких объектах Вселенной идёт речь?
5.12. К удивительному открытию привело в конце XVIII века строительство первых крупных телескопов, создателем которых был Вильям Гершель. Его сестра Каролина в письме к сыну великого астронома — Джону Гершелю, тоже известному астроному, — рассказывала:
«Однажды вечером, когда ваш отец изучал небо в созвездии Скорпиона, он после долгого напряжённого разглядывания вдруг воскликнул: «Здесь, вероятно, дыра в небе!».
В XIX веке астрономы всё чаще стали обнаруживать «тёмные пятна» на звёздном небе. По словам Германа Клейна, американский астроном Шербёрн Уэсли Бёрнхем (1838–1921) так описывал одно из таких мест в созвездии Стрельца:
Здесь есть чёрное, почти круглое отверстие в Млечном Пути; величина его около одной трети лунного диаметра. Звёзды по краям сильно скучены, но в самом круге видны только две звезды: одна из них 10–й величины, другая же — очень слаба.
Подобное же отверстие, — продолжает сам Клейн, — находится на 2 градуса к северу от звезды в Стрельце; оно было найдено и зарисовано Трувело в 1876 году. Это настоящее чёрное пятно в Млечном Пути и оно производит приблизительно такое впечатление, как будто там перед блестящим звёздным фоном стоит какой-то неправильно круговой формы, на краях размытый, чёрный предмет. Четыре довольно ярких звезды, из которых самая яркая оранжевого цвета, стоят у северо — западного края чёрного пятна, три другие более слабые — у восточного. Вокруг сияет Млечный Путь. Очень близко находится серпообразное чёрное пятно, далеко не так выдающееся, как предыдущее, но всё же ясно выделяющееся на светлом фоне. Эти чёрные беззвёздные пространства весьма замечательны и непонятны.
К задаче 5.12. Чёрное место в созвездии Стрельца (иллюстрация из книги Г. Клейна, 1897, с. 299).
В ту эпоху существовало два мнения по поводу этих чёрных пятен, окружённых звёздными облаками. Вильям Гершель называл их «дырами в небесах» и воспринимал как признак распада Галактики на части в результате гравитационного скучивания звёзд. Вслед за ним многие астрономы придерживались этой мысли до конца XIX в. Но в те же годы некоторые известные учёные полагали, что в отдалённом космическом пространстве существует тёмная материя, которая закрывает от нас некоторые части Млечного Пути. Чей взгляд на эту проблему
5.13. Русский учёный — энциклопедист М. В. Ломоносов своё «Вечернее размышление о Божьем Величестве при случае великого северного сияния» (1743 г.) начинает замечательными строками:
Лицо своё скрывает день; Поля покрыла мрачна ночь, Взошла на горы черна тень; Лучи от нас склонились прочь. Открылась бездна звёзд полна; Звёздам числа нет, бездне дна.Может ли современный астроном буквально принять космологические представления Ломоносова, выраженные им в последней строке этого поэтического фрагмента?
5.14. М. В. Ломоносов писал:
«Я нашёл, что они [телескопы] должны испытывать от излишества зеркал не мало недостатка; именно, что малое зеркало должно быть оставлено».
13 мая 1762 года он продемонстрировал академикам телескоп — рефлектор с одним зеркалом. Как был устроен телескоп Ломоносова и применяется ли данная оптическая схема в современных телескопах?
5.15. Гераклит Эфесский (V-IV вв. до н. э.) утверждал:
«Этот космос, один и тот же для всех, не создал никто из богов, никто из людей, но он всегда был, есть и будет вечно живой огонь, мерно возгорающийся, мерно угасающий».
Близка ли процитированная мысль древнего учёного к современным научным представлениям?
5.16. Известно высказывание знаменитого учёного:
Небо можно сравнить с роскошным садом, в котором на отдельных грядах размещено множество растений на разных степенях развития. Для нас это выгодно: мы получаем возможность обнять своей мыслью громаднейшие промежутки времени… Допустим, что перед нашими глазами — одно только растение. Придётся изучать его развитие последовательно; понадобится много времени, чтобы познакомиться с прорастанием, появлением листьев, цветением, плодоношением, увяданием, высыханием и разложением растения. Иное дело, когда перед нами — масса экземпляров разных возрастов. Тогда мы получаем возможность созерцать все моменты развития одновременно.
Кому принадлежит эта плодотворная мысль, позволившая по наблюдениям отдельных космических объектов изучать их эволюцию?
5.17. Иммануил Кант в 1755 году в предисловии к своей книге «Всеобщая естественная история и теория неба» написал, что он ставит целью «открыть устройство, которое соединяет великие элементы творения во всём своём протяжении вплоть до бесконечности, и вывести из первоначального состояния природы, с помощью механических законов, образование небесных тел и происхождение их движений». Решил ли Кант поставленные им задачи?
5.18. Иммануил Кант в книге «Всеобщая естественная история и теория неба» отметил:
Легче выяснить образование светил, причины их движений, словом, происхождение всего строя вселенной, чем свести к ясным механическим причинам историю развития одного только листа, одной только гусеницы.
Что представляется более сложным: устройство и эволюция биологических объектов или объектов мегамира?
5.19. Из стихов Джордано Бруно (1548–1600):
Кристалл небес мне не преграда боле, Но, вскрывши их, подъемлюсь в бесконечность.