Этот мир весь в непрестанном и разнообразном движении. Его постоянно сотрясают взрывы. Подвижно все, что его составляет. И в этой безумной пляске, которая совершенно ошеломила бы нас, если бы совершалась в измерении, доступном человеку, планета Земля не более чем маленький камушек, подобный множеству других, причем не вечный. Эволюция этого камушка началась миллиарды лет назад и будет продолжаться еще миллиарды лет, если не случится какой-нибудь непредвиденной катастрофы.
Если представить Солнце в виде биллиардного шара диаметром 7 см, то Меркурий - ближайшая к Солнцу планета - будет крохотным шариком на расстоянии 2,8 м от него. Шарик-Земля будет на расстоянии 7,6 м, Юпитер -40 м, а самый далекий шарик Плутон - 300 м. Диаметр шарика, изображающего Землю, будет около 0,5 мм, а окружность орбиты Луны примерно 4 см.
Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра в этом масштабе окажется на расстоянии 2000 км от биллиардного шара, а диск нашей Галактики будет иметь диаметр 60 миллионов километров!
Об огромности небесных расстояний можно составить представление и по скорости движения звезд.
Предположим, например, что некий наблюдатель следит за самолетом, летящим со скоростью 1 000 км/час. Если самолет пролетит рядом, наблюдатель едва успеет его заметить. Чем дальше будет находиться самолет, тем более он доступен наблюдению. На границе поля зрения за его полетом можно следить несколько минут.
Если же наблюдать за Луной, то uiia l.Хr^-"Хoт^Хя неподвижной: не наметив точные ориопти^л, движения ее уловить нельзя. Но это неподвижное с виду тело перемещается в пространстве со скоростью 1 км/сек, то есть 3 600 км/час. Можно себе представить, как Луна далеко от нас. И это расстояние - ничто по сравнению с тем, которое отделяет нас от звезд!
Планеты Солнечной системы движутся со скоростью от 5 до 50 км/сек. А звезды, казавшиеся человеку испокон веков совершенно неподвижными, это на самом деле снаряды, по большей части несущиеся с потрясающей скоростью от 80 до 300 км/сек.
Как же не поразиться, узнав, что эти скорости еще очень малы в сравнении с движением самих галактик, проносящихся по космосу со скоростью более 200 000 км/сек! И что сказать о расстояниях, отделяющих нас от них? Ничего - только то, что этого человеческий ум вообразить себе не может или может с величайшим трудом.
Земные расстояния бессильны дать какое-либо представление о небесных (за исключением орбит некоторых спутников планет): здесь нужно оперировать сотнями миллионов километров, миллиардами и даже больше.
Так, Солнечная система, элементы которой настолько близки к нам, что для современной астрономии сравнительно малоинтересны, которая является лишь крохотной частичкой безграничного мироздания, имеет в диаметре около II миллиардов километров. Огромное число! Однако оно совершенно незначительно по сравнению с теми величинами, которыми измеряются межзвездные расстояния. Вот почему в астрономии обычно применяются две единицы.
Первая - астрономическая единица (а.е.) - служит для измерения расстояний до
ших светил и равна расстоянию от Земли до Солнца, т.е. 150 миллионам километров.
Вторая единица связана со скоростью света. Поскольку световые волны распространяются со скоростью 300 000 км/сек (семь с половиной земных окружностей в одну секунду), за год они проходят расстояние 9 468 000 000 000 км, которое соответствует одному световому году.
Таким образом, 1 а.е. равна 8 с небольшим световым минутам. Иначе говоря, свет Солнца доходит до Земли всего за 8 минут.
Плутон - самая далекая планета Солнечной системы, - находится от Солнца на расстоянии 6 миллиардов километров, или 5,5 световых часов. Дальняя же граница Солнечной системы находится приблизительно на расстоянии II световых часов.
Покинем Солнечную систему и переступим порог бесконечности. Необходимо знать и понимать, что ближайшая из мириадов звезд, еженощно мерцающих у нас над головой, - Проксима Центавра - находится на расстоянии сорока световых лет от Земли.
Сопоставление двух цифр говорит о космических масштабах больше, чем любые сложные доказательства: от Солнца свет доходит до нас за восемь минут, от самой близкой звезды - за сорок лет!
СТО МИЛЛИАРДОВ СОЛНЦ
Млечный Путь (от греческого galaktikos - млечный) содержит более ста миллиардов звезд. Его форму обычно уподобляют жернову или большому диску с утолщением в центре. Диаметр этого диска более 100 тысяч световых лет, толщина - около 15 тысяч.
На самом деле такое сравнение дает недостаточное представление о действительности. Можно подумать, что диск повсюду имеет одинаковую плотность и что звезды распределены ио нему равномерно. Это совсем не так: плотность звезд в Галактике весьма неравномерна. В центре она очень велика и уменьшается к периферии - в частности, в районе Солнечной системы, расположенной на расстоянии около 30 000 световых лет от центра.
Отсюда ясно, что, вопреки нашему неосознанному впечатлению, мы находимся внутри Млечного Пути, то есть Земля является его частью Огромная белесая полоса, видимая в ясные ночи, соответствует плоскости Галактики, и наш взгляд, направленный на Млечный Путь, теряется в самой ее толще. Мы лучше поймем это явление, сравнив Галактику с двояковыпуклой линзой. Легко можем смотреть сквозь линзу в направлении, перпендикулярном ее плоскости, но не параллельном (через края). Белесоватый цвет Млечному Пути придает огромное множество звезд.
Солнечная система находится не строго на галактической оси, а примерно на расстоянии 50 световых лет от нее, что, впрочем, весьма мало в сравнении с общими размерами Галактики.
Звезды и газовые облака совершают внутри Галактики сложные движения, а сама она вращается вокруг оси, перпендикулярной своей плоскости, совершая полный оборот за двести миллионов лет.
Мы видим, что картина мира, появившаяся после открытий Гершеля, действительно напоминает безумный танец, 'а романтическое представление о неподвижном ясном небе обманчиво...
Но если на этом остановиться, описание Вселенной будет неполным. Все тот же добродушный английский ученый первым высказал
ниальную догадку, что должно существовать бесчисленное множество других "малых вселенных", подобных Галактике и также состоящих из миллиардов звезд. Но с помощью инструментов своего времени он не мог этого доказать.
В 1924 году 2,54-метровый телескоп, установленный американцами на горе Вильсон, позволил Эдвину Пауэллу Хабблу превратить гипотезу Гершеля в доказанный факт. Хаббл показал, что все туманности, расположенные за пределами нашей Галактики, составлены из миллиардов звезд и большинство из них имеет спиральную структуру. Ему удалось даже измерить расстояние до некоторых галактик. Ближайшая из них, туманность Андромеды, оказалась на расстоянии порядка 2 000 000 световых лет.
Теперь, когда появляются все более и более крупные телескопы (диаметр телескопа Маунт Паломар в Соединенных Штатах -5 м, а русские построили телескоп диаметром 6 м) и астрофизики совершают новые открытия, которые стали возможными также благодаря распространению радиотелескопов, можно утверждать, что в пространстве содержатся миллиарды галактик, подобных нашей. Невозможно представить себе эти все возрастающие величины. Понятие бесконечности стало реальностью, которую человек, если он хочет составить себе точное представление о своем месте в мире, должен признать.
Межгалактическая бездна постепенно начинает раскрывать свои тайны. Так, можно установить различные типы галактических структур. Некоторые галактики просто эллиптические, другие похожи на "простую" спираль, подобную ярмарочным огням, которые крутятся вокруг своей оси и освещают темноту дождем огненных искр. Есть и галактики, представляющие собой
раль, перечеркнутую двойной линией звездного скопления, - в виде гигантской буквы S.
Внимательный и зоркий наблюдатель может невооруженным глазом увидеть в созвездии Андромеды нашу удивительную соседку М31, имеющую форму почти плоского эллипса.
Заметим, что малопоэтическое имя "М31" означает, что эта галактика была закаталогизирована в качестве "туманности" выдающимся астрономом Шарлем Месье в конце XVIII века. Он работал в обсерватории Клюни и с таким успехом занимался наблюдением комет, что Людовик XVI даже прозвал его "кометным ловчим".
Здесь надо сделать еще одно замечание общего характера. Оно касается иллюзии, от которой, наблюдая небо, надо решительно отказаться, обмана зрения, создающего впечатление, что звезды привычных созвездий (Кассиопея с ее характерным W, Большая Медведица, Орион...) расположены в одной плоскости. Это совершено неверно. Для доказательства достаточно простого опыта.
В одном из городов, расположенных на берегу большого водоема и освещенных по ночам тысячами электрических ламп - в Венеции, Женеве, Ницце, Чикаго, - возьмем лодку и отплывем от берега. Поначалу мы будем отчетливо видеть глубину прибрежной картины. Никак не спутаешь ряды фонарей вдоль набережных с фонарями уходящих вдаль проспектов, с огнями в окнах домов, с мигающими вывесками и рекламами, с разноцветными сигнальными огнями.
Но чем дальше .лодка уходит от берега, тем больше пропадает глубина. Некоторые огни на заднем плане еще выделяются, другие сливаются, и каждый отдельный фонарь уже не различишь в общем сгустке света. Возникают фигуры, никак не соотносящиеся ни с расстоянием фонарей между
собой, ни с их расстоянием от нас. Глаз замечает лишь самые яркие точки. С какого-то момента становится невозможно определить истинные расстояния. Все светящиеся точки кажутся расположенными в одной плоскости.
То же самое мы видим и на небе. Только с помощью расчетов, измерений и анализа данных можно точно установить положение звезд по отношению друг к другу.
Вот почему расстояние до туманности Андромеды, получившей свое название от созвездия Андромеды, в котором она находится, гораздо больше, чем до любой из звезд, составляющих это созвездие.
Наблюдение за галактикой М31 представляет для нас колоссальный интерес, поскольку помогает лучше понять строение Млечного Пути. Оказывается, они имеют совершенно аналогичную спиральную структуру. Современные инструменты насквозь обшарили, прослушали, изучили туманность Андромеды. Она втрое больше Млечного Пути, но тоже состоит из звезд и газовых туманностей, которые находятся в разнообразном, нередко хаотичном движении, производящем впечатление полного беспорядка. "Рассеянные скопления" звезд весьма многочисленны, небогаты звездами (содержат от нескольких сот до нескольких тысяч) и расположены вблизи галактической плоскости. Напротив, "шаровые скопления" обладают чрезвычайной плотностью, немногочисленны и являются отдаленными спутниками галактик.
Галактики производят впечатление такого беспорядка, что невольно возникает вопрос: неужели столкновения небесных тел происходят редко? Трудно поверить, но это так. Ведь расстояния между звездами столь велики, что у них почти нет шансов встретиться между собой.
В окрестностях Солнца среднее расстояние между звездами более чем в десять миллионов раз превосходит их диаметр. Считается, что в центре Галактики, где звезды расположены гораздо гуще, может происходить одно межзвездное столкновение в миллион лет. Но вероятней, что в течение всей истории Галактики, насчитывающей около десяти миллиардов лет, таких столкновений было очень мало.
В Южном полушарии можно видеть две другие довольно близкие к нам всего 146 тысяч световых лет - галактики: Магеллановы облака (Большое и Малое). Эти галактики - спутники Млечного Пути.
Ныне опознано и занесено в каталоги более 12 тысяч галактик. Замечено, что существуют "галактические скопления", подобные звездным. Наша Галактика принадлежит к одному из таких скоплений - так называемая Местная группа, состоящая из двух десятков галактик и представляющая собой шарообразную систему с радиусом в три миллиона световых лет. Галактики нашей группы связаны между собой силой притяжения и вращаются вокруг точки, расположенной между двумя самыми крупными из них: М31 и нашей Галактикой.
Чтобы достичь ближайшего скопления галактик за пределами нашей Местной группы, расположенного в созвездии Девы, надо преодолеть пропасть в тридцать миллионов световых лет. А беспредельная Вселенная все глубже и глубже исследуется мощными инструментами, созданными человеком... В наше время полагают, что на участке небесной сферы размером с полную Луну находится в среднем 400 галактик и что с помощью большого пятиметрового телескопа Маунт Паломар можно будет сфотографировать миллиард галактик...
Самая дальняя из доступных ныне наблюдению галактик ЗС295 находится от нас на расстоянии 6 миллиардов световых лет. Это значит, что доходящие от нее световые волны были испущены тогда, когда еще не было ни Земли, ни даже Солнца. Но радиотелескопы позволяют нам проникнуть в бесконечные бездны Вселенной еще глубже: они улавливают волны, странствовавшие на протяжении десяти миллиардов лет и даже более.
Где же конец этой бездне? На этот великий вопрос человек, возможно, никогда не получит ответа. Но мы должны всегда помнить о нем, обращаясь к проблеме жизни. Почему, собственно, жизнь должна быть привилегией для такой малой песчинки, как Земля?
СОВРЕМЕННЫЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Любопытный и склонный к критике ум может задаться вопросом: каким образом астрономы могут выдвигать подобные теории и оперировать такими числами, не опасаясь противоречий и нелепостей? Сразу надо признать, что погрешности здесь часто довольно велики. Когда мы говорим, что туманность Андромеды находится от нас на расстоянии двух миллионов световых лет, это может значить, что действительное расстояние полтора миллиона, а может - три. Астрономы осознают наличие таких погрешностей, хотя и не оговаривают их всякий раз. На самом деле они несущественны: ни выводы из производимых измерений, ни тем более общая картина Вселенной, которую мы сейчас очертили, от них не зависят.
Скорее стоит удивиться, что человек вообще способен представлять себе и хотя бы