В погоне за Солнцем (другой перевод)
Шрифт:
В 1952 году “ослепительная вспышка света” на маленьком островке в южной части Тихого океана отметила взрыв первой американской водородной бомбы – на долю секунды энергия, прежде существовавшая только в центре Солнца, была высвобождена человеком на Земле, взрыв оставил на дне океана кратер шириной в милю. В последовавших ожесточенных дебатах ученые разделились на два лагеря: одни, как, например, ярый антикоммунист Эдвард Теллер, стоявший у истоков разработки ядерной бомбы, утверждали, что ядерная энергия нужна и исследования следует продолжать; другие, к которым относились Оппенгеймер, Эйнштейн и Бете, чувствовали, как их мечты о достижениях физики оборачиваются мраком и кровью. Однако почти незамеченным прошло то, что расщепление атома возвестило еще одно развенчание Солнца: его потусторонняя энергия потеряла уникальность. Как кричит Бор Вернеру Гейзенбергу в пьесе “Копенгаген” Майкла Фрейна, “Вы видите, что мы натворили? Мы вернули человека в центр вселенной”.
Часть третья
Солнце на Земле
В 1950-е
Глава 13
Солнечные пятна
Одни считали, что это большие массы шлака, пепла, окалины, плавающие в море жидкого камня; другие думали, что это горные вершины, высовывающиеся из огненного моря; третьи полагали их облаками черного дыма, плавающими над солнечным ликом; но сегодня среди ученых мужей общепринятым мнением считается, что это огромные провалы в атмосфере Солнца, позволяющие нам проникать взглядом вниз, в бескрайнюю глубину [358] .
358
William Smith Urmy, The King of Day. N. Y.: Nelson and Phillips, 1874. Р. 82–83.
Кастель Гандольфо, летняя папская резиденция, находится в 13 милях на юго-восток от Рима, над озером Альбано. Солнечным днем в октябре 2003 года я взбирался по крутому холму к этой одновременно твердыне и духовной обители. Владения простирались вниз к озеру на 136 акров: действующая ферма, ряд скульптур, сад, спроектированный Бернини, помпезный барочный фонтан и руины виллы Домициана, приобретенной папой Климентом VIII в начале XVII века. Потрясающий вид.
Я оказался здесь, потому что в папской резиденции находилась также полностью функционирующая обсерватория и огромная астрономическая библиотека. Один из предшественников Климента, папа Григорий XIII, заказал исследование календаря – так появились три обсерватории, две под Римом, а третья в самом Ватикане. В 1891 году папа Лев XIII переместил ватиканскую обсерваторию на склон холма позади Св. Петра, где церковные ученые и работали более сорока лет, но постепенно рост города сделал ночное небо настолько светлым, что наблюдения пришлось прекратить, и тогда в 1933 году обсерватория переехала в Кастель Гандольфо. Там построили два новых телескопа и организовали астрофизическую лабораторию. Библиотека быстро росла: в “Коде да Винчи” утверждается, что в ней содержится более 25 тыс. книг по астрономии, но ее бессменный хранитель, иезуит Хуан Касановас, сомневается в этой цифре.
Отец Касановас встретил меня у входа в замок. Мужчина с внушительной фигурой, около 2 м ростом и с совершенно седой головой, он, казалось, был рад помочь коллеге. Я ему писал, спрашивая разрешения посмотреть некоторые ценнейшие книги в библиотеке, взглянуть на обсерваторию и поговорить с ним о солнечных пятнах, в области которых он считается авторитетом. Мы поднимаемся по узкой лестнице, все помещения кажутся заброшенными и полными эха, папа со своей свитой уже давно вернулся в Рим.
Когда мы дошли до библиотеки, отец Касановас рассказал мне о первых изданиях Коперника, Ньютона, Кеплера и Тихо Браге, но истинной его целью был огромный том, переплетенный в изношенную коричневую кожу, – личный журнал Галилея, в который тот записывал свои первые наблюдения над солнечными пятнами. Я осторожно переворачиваю страницы, разглядывая его рисунки, свидетельствующие о запятнанности великого дневного светила: достаточно опасное открытие с точки зрения теологических последствий, чтобы заставить Галилея пару лет хранить молчание. Но затем последовали Фабрициус, Хэрриот и, наконец, Шайнер – чувство соперничества взяло верх над осторожностью великого пизанца.
Отец Касановас оставляет меня наедине с моими размышлениями. А как это выглядело еще до Галилея, например, для лучшего ученика Аристотеля Феофраста, который заметил пятна около 325 года до н. э.? Как он не сжег себе глаза? Вероятнее всего, он разглядывал Солнце в отражении или сквозь какой-то прозрачный минерал, как это делали китайцы с нефритовыми пластинами. Звездочеты Сианя и других городов, очевидно, не имели никакого понятия, что такое эти пятна; Галилей тоже этого не знал, но в процессе наблюдения примесей, скользящих по солнечной поверхности, он по крайней мере заключил, что Солнце вращается, и использовал вот этот самый рисунок, находящийся сейчас перед моими глазами, чтобы оценить скорость вращения.
Мои мысли прервал отец Касановас – неожиданно появившись сзади, он пригласил меня последовать за ним. Он так быстро удалялся по длинному коридору, что я был вынужден поспешить. После нескольких поворотов мы прибыли в его рабочий кабинет: все на своих местах, ровные ряды папок, аккуратно разложенные бумаги. Компьютер тихо гудел, экран мелькал калейдоскопом красного, оранжевого и желтого – свежие солнечные снимки SOLO, обсерватории Солнца и гелиосферы, совместного проекта НАСА и Европейского космического агентства. Я никогда не видел столь захватывающих кадров. Он порылся на полке и с удовлетворенным кряканьем протянул мне небольшой томик на английском, историю солнечных пятен. На обложке красовалось: “Х. Касановас, Specola Vaticana”.
Галилей опубликовал эти рисунки в 1613 году в своих “Письмах о солнечных пятнах”. Если соединить его рисунки, как это делают в блокнотах с мультфильмами, то можно легко увидеть движения пятен, так как рисунки были сделаны примерно в одно время (Library of Congress)
Тем же вечером в своем гостиничном номере неподалеку от римского вокзала Термини я открыл книгу. Постепенно, фраза за фразой, я понял, что открытие и постижение солнечных пятен – одна из самых захватывающих историй в науке, а также одна из самых запутанных, разбросанная по континентам и столетиям. Два ранних упоминания о пятнах встречаются в классическом китайском тексте И Цзин (Книга Перемен, дата появления которой разнится – от пяти до восьми тысячелетий назад) и сообщают о присутствии на Солнце dou и mei (оба слова означают затемнение или закрытие) [359] . В более поздние периоды китайские и корейские астрономы зафиксировали около ста пятидесяти пятен и сравнивали их с куриными яйцами, ласточками, воронами и другими птицами. Вергилий пишет о Солнце, “испещренном пятнами”, в одной из своих пасторалей; Григорий Турский в конце VI века описывает “кроваво-красные” облака на Солнце; Эйнхард в “Жизни Карла Великого” (около 807 года н. э.) подробно повествует о “черноватом пятне, которое наблюдалось на протяжении целой недели”. Восьмого декабря 1128 года Иоанн Вустерский – монах, автор хроники, детально описывающей английскую жизнь (включая астрономические явления) от рождения Христа до восшествия на престол короля Генриха II в 1154 году, – зарисовал Солнце с двумя большими темными пятнами, и этот рисунок современные ученые считают достаточно точным. Монах не располагал телескопом, поэтому то, что он отметил не только сами пятна, но и окружающие их области полутени, подразумевает их довольно большой размер. Но в и этом случае за открытием не последовало никаких комментариев. Столетиями раньше Аристотель объявил небеса непогрешимыми, и Церковь с ним в свое время согласилась, так что как минимум в Европе такие наблюдения либо игнорировались, либо приписывались прохождению Меркурия или Венеры.
359
См.: Joseph Needham, Science and Civilization in China. Cambridge: Cambridge University Press, 1959. Р. 435. Нидем упоминает несколько арабских наблюдений – в 840 году (тогда пятно ошибочно приняли за проходящую Венеру), 1196-м и 1457-м.
С появлением телескопа положение должно было измениться. Отец Касановас сравнивает эффект от галилеевского описания наблюдений (опубликованного в 1610 году) с эффектом появления первого человека на Луне [360] . Впрочем, первые телескопы были слабыми, поэтому многие наблюдатели продолжали квалифицировать пятна как нечто не относящееся к Солнцу. Если Галилей и вызвал какой-то интерес, то тот быстро заглох (одним из немногих, кого это открытие действительно сильно взволновало, был Сирано де Бержерак, близкий друг ученика Галилея) [361] .
360
Fr. Juan Casanovas, Early Observations of Sunspots, San Francisco: Astronomical Society of the Pacific Conference Series, Proceedings of a Meeting Held in Puerto de la Cruz. Tenerife, Spain. 1996. 2–6 октября. Vol. 118. Р. 3, 19.
361
Одно любопытное исключение из этой незаинтересованности нашлось во Франции. В книге Sunspots and the Sun King (“Солнечные пятна и Король-Солнце”) историк Эллен Мак-Клер указывает на тот факт, что Генрих IV был убит в тот год, когда Галилей сделал свои первые наблюдения, и предполагает, что оба события бросили вызов порядку и иерархии. Убийство Генриха вновь вызвало вопросы о законности его прав на престол, а открытие Галилея низвергало Солнце в пучину земного греха. Возникла срочная необходимость восстановить веру в порядок, покоящийся на обоснованном постоянстве и превосходстве. Усилия, направленные на это, писал историк, “выразились в появлении Короля-Солнца, чья власть и монархическая сущность были выстроены, хотя бы отчасти, как противоположность разрушительным последствиям открытых пятен” (Ellen M. McClure, Sunspots and the Sun King. Chicago: University of Illinois Press, 2006. Р. 1. Двумя столетиями позже, во время Венского конгресса, в британской прессе появился пасквиль на Наполеона, “Наполеон и пятна на Солнце”, в котором рассказывалось, как побежденный Бонапарт был изгнан на Солнце, поскольку больше ему некуда было деваться, и более того, оказавшись исключительно кучкой солнечных пятен, он загородил Солнце от Земли и вызвал тем самым унылую погоду, которая в том году повсюду наблюдалась.
Следующий прорыв произошел случайно. По мере роста числа телескопов астрономы-любители поколениями состязались, кто первый откроет планету между Солнцем и Меркурием. Генрих Самуэль Швабе (1789–1875), фармацевт из Дессау, ставший астрономом, понимал, что лучший способ заметить предполагаемое небесное тело – это увидеть его во время прохождения перед Солнцем, но он осознавал и риск смешения такого тела с солнечным пятном. Поэтому с 30 октября 1825 года Швабе старательно регистрировал буквально все, что видел на небе. За пару десятилетий он так и не обнаружил свою планету, зато наткнулся на нечто гораздо более важное.
В статье 1843 года Швабе писал: “Из моих старых наблюдений явствует, что в появлении солнечных пятен имеется определенная периодичность” [362] . Сопроводительная таблица приводила исчерпывающее доказательство цикличности появлявшихся группами пятен. После конца цикла солнечный диск мог оставаться чистым целыми неделями, но само существование цикла не подлежало сомнению. Из наблюдений Швабе можно было вывести, например, что низшая точка активности случилась в 1833 году – меньше всего скоплений пятен и больше всего дней без заметных пятен; следующая низшая точка случилась десять лет спустя. Пики были зарегистрированы в 1828 и 1847 годах:
362
Heinrich Schwabe, Astronomische Nachrichten. Vol. 20. 1843. № 495.