Досье внеземных цивилизаций

ОТРЕЧЕНИЕ 22 ИЮНЯ 1633 г.

Основное действие драмы развернулось 22 июня 1633 года в Риме в базилике Санта Мария делла Минерва.

В тот день в большом зале доминиканского монастыря было особенно душно. Здесь собрались все кардиналы Конгрегации священной канцелярии. Чтобы подчеркнуть значимость события, его обставили со всей возможной торжественностью и пышностью. Христианский мир с нетерпением ожидал, какой вердикт Верховный и Вселенский Трибунал инквизиции вынесет по делу, тянувшемуся уже двадцать лет, — обвинение в ереси самого знаменитого ученого того времени.

…Князья Церкви восседают в полном парадном облачении, в кардинальских шляпах. Все они принадлежат к знатным фамилиям. Среди них брат самого папы — кардинал Франческо Барберини.

Папские гвардейцы вводят обвиняемого. Он стар и лыс, лицо его покрыто морщинами. На нем белая рубаха кающегося, с которой сливается длинная седая борода. Гвардеец в каске, со шпагой в руках, подводит обвиняемого к алтарной ограде. Бледный и дрожащий, он встает на колени перед аналоем, на котором лежит раскрытое Евангелие.

К алтарю подходят три кардинала. Один из них берет в руки бумажный свиток и читает вслух:

— «Поелику ты, Галилео Галилей, сын покойного Винченцо Галилея, семидесяти лет от роду, в 1615 году признался Священному Трибуналу в том, что признавал за истину лжеучение, некоторыми преподаваемое, якобы Солнце есть средоточие мира и недвижимо, Земля же движется целиком, а также суточным движением; поелику ты имел учеников и сам преподавал им вышесказанное лжеучение, и сообщал его в письмах германским ученым, с коими имел переписку, и напечатал книгу о пятнах на Солнце и другие сочинения, содержащие то же лжеучение, каковое есть Коперниково; принимая во внимание, что на опровержения, деланные тебе на основании Святого Писания, смел ты возражать, толкуя Писание по собственному разумению; а также изучив копию письма, написанного тобою одному из твоих учеников, в каковом, следуя положениям Коперника, излагаются различные мнения, противоречащие истинному смыслу и учению Святого Писания, настоящий Священный Трибунал, желая исправить последствия твоего бесчинства и создаваемого тобою соблазна, постепенно приводящего к отвержению Святого Вероучения, по указу Его Святейшества и Высокопреосвященных Кардиналов так оценил твои суждения о недвижности Солнца и о движении Земли:

— мнение, якобы Солнце есть средоточие мира и совершенно недвижимо, то есть не перемещается, абсурдно и ложно философически и есть сущая ересь, противоречащая Святому Писанию;

— мнение, якобы Земля не есть средоточие мира, но движется целиком, а также суточным движением, есть мнение также абсурдное и ложное и богословски является по меньшей мере заблуждением в вере…»

В аудитории ни шепота, ни вздоха. Кардинал бесстрастным голосом продолжает чтение.

Трибунал детально обсуждает, как, начиная с 1615 года, обвиняемый неоднократно впадал в заблуждения, не считаясь со строгим предупреждением, сделанным ему в 1616 году. И вот доходит до сути, то есть до приговора:

— «Настоящим окончательным приговором мы, собравшиеся, судим, приговариваем и объявляем, что ты, Галилео, по причинам, открывшимся в ходе процесса, в коих ты и сам сознался, как выше сказано, предстал перед настоящим Священным Трибуналом, будучи сильно заподозренным в ереси… а следовательно, навлек на себя все пени и кары, коим в силу Святых канонов и прочих общих и частных узаконений подвержены подобные тебе правонарушители…»

Зал затаил дыхание. Все знают, что это означает сожжение на костре. Однако кардинал продолжает:

— «Но мы с радостью освободим тебя от оных при условии, что ты с сего же дня чистосердечно и нелицемерно отречешься, похулишь и проклянешь в нашем присутствии вышесказанные заблуждения и ереси…

Мы приговариваем, чтобы книга Галилео Галилея, называемая „Диалоги“, была запрещена гражданским указом.

Мы приговариваем тебя к заключению в одной из тюрем Святой Инквизиции по нашему выбору. в качестве же спасительного покаяния предписываем тебе в течение трех лет еженедельно читать семь покаянных псалмов…»

Несколько мгновений спустя, не вставая с колен, возложив руку на Евангелие, Галилей клянется.., что всегда веровал, верует и впредь будет веровать во все, что католическая апостольская римская Церковь почитает истиной, что проповедует и чему учит. Он отрекается, хулит и проклинает свои заблуждения.и ереси и признает, что. Земля есть средоточие мира, поскольку так оно положено.

Все кончено. Под конвоем гвардейцев Галилеи выходит за порог церкви Санта Мария делла Минерва и отправляется в тюрьму. Свершилось то, что позднее назовут «величайшим позором в истории христианства», а мы, вслед за Артуром Кестлером*, назовем «одним из наиболее роковых эпизодов в истории идей».

ЭГОЦЕНТРИЗМ ПРОВИНЦИАЛА

Мы не будем разбираться, кто прав, кто виноват. Дело Галилея очень запутанно. Можно долго говорить и о гордыне самого Галилея, и о тщеславии папы Урбана VIII, его бывшего покровителя, а впоследствии врага, и о политических интересах других участников драмы, об их ошибках. Защитники Церкви никогда не перестанут напоминать о том, что Галилей оскорбил его Святейшество, выведя его в знаменитых «Диалогах о двух великих системах мира» под маской Симпличио — персонажа, защищающего официальную точку зрения, которого другие участники диалога выставляют некоторым образом дураком. Эти люди, несомненно, с удовольствием примут малосимпатичный портрет великого ученого, набросанный Артуром Кестлером[1], согласившись с его утверждением, что Галилей был «просто-напросто бесчестный человек». Мы же будем придерживаться (тактов, вчитаемся в строки обвинительного заключения и приговора. Процесс над Галилеем предстанет перед нами во всей полноте и подробностях как пример сопротивления разума людей новым идеям, сопротивления особенно яростного, когда речь идет о происхождении, назначении и судьбах человечества.

Еще за пятьсот лет до нашей эры Анаксагора чуть было не приговорили к смерти за утверждение, что Солнце больше Пелопоннеса. Около 290 года до Рождества Христова философ Клеанф обвинял Аристарха Самосского в злочестии и желании «нарушить покой богов», поскольку Аристарх с гениальной интуицией осмелился предположить, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. Две тысячи лет спустя, в 1600 году, Джордано Бруно был приговорен к сожжению заживо и погиб на костре за то, что предпочел системе Птолемея учение Коперника, утверждавшего, что Вселенная бесконечна и населена живыми существами и находится в вечном развитии.

Вопреки распространенному мнению, активней всего сопротивляются новым идеям не малограмотные люди,, а те, кто имел возможность получить образование и располагает определенными знаниями.

Это нетрудно объяснить. Не обремененный наукой разум более открыт. Необразованные люди нередко даже слишком слепо верят в предлагаемые им новаторские теории и системы. Часто их увлекает собственное воображение. Разве, например, не травмировала многих людей плохо истолкованная теория относительности? Смелость мысли часто сопряжена с незнанием установленных для человеческого разума границ. Более того: часто новаторские идеи бывают верны по существу, но имеют под собой ложную основу.

Сомнение имеет безусловную методическую ценность, поскольку наука призвана доказывать свои положения. Но чаще всего онто происходит от недостатка воображения ученого, поглощенного ближайшими задачами. Целиком занятый своей проблемой, исследователь порой ничего не видит вокруг. Этот недостаток особенно ярко проявился во Франции, в течение многих веков страдавшей от чрезмерного картезианства[2], не позволявшего раскрыться гениальным прозорливцам…

Может быть, Артур Кестлер и преувеличивает когда пишет: «Отсталые профессора всегда были бичом гениев: от Пифагора до Дарвина и Фрейда; фаланга злобствующих педантов вновь наступает из века в век», — но надо признать, что его слова заслуживают внимания. «Все новое, поясняет Кестлер, — угрожает профессуре двояким образом: подрывает ее оракульский авторитет и грозит страшным крушением всего интеллектуального здания, возводившегося с такими трудами».

Не случайно именно эти «троглодиты» первыми напали на Галилея, когда в 1611 году он опубликовал трактат «О плавающих телах», в котором, разделяя взгляды Архимеда, выступал против воззрений Аристотеля. Во главе нападавших был профессор-мирянин по имени Лодовико делле Коломбо, не простивший Галилею, умевшему жестоко пошутить, что тот назвал его сторонников «голубиной сворой»[3].

Итак, новые идеи всегда встречают яростное сопротивление некоторых ученых. Но они сталкиваются и с естественным провинциализмом человека, который склонен считать свою деревню единственной в мире. Все новые открытия шаг за шагом опровергают это представление, но очевидное утверждается только в результате ожесточенных схваток. Это продолжается и сейчас. Мы имеем вое более точное описание мироздания. Но этого мало. Мы наблюдаем невиданное развитие научных методик, создание совершенных инструментов, помогающих исследователям проникать в глубь Вселенной. И опять мало. Антропоцентризм укоренен в человеческом разуме. Люди упорно принимают Землю, или по крайней мере Жизнь, или по крайней мере Разум как дарованные лишь им привилегии.

К сожалению, обскурантизм — явление не только вчерашнего дня, напоминающее о жертвах богам и кострах инквизиции. Мракобесие живо и сегодня. Есть обскурантизм философский, религиозный и научный. Его порой трудно одолеть, потому что люди невольно отказываются принять новые знания, которые преподносит им современная наука.

ДРЕВНИЕ ГРЕКИ ЗАВОЕВЫВАЮТ НЕБО

Нет более захватывающего и грандиозного приключенческого романа, чем эволюция идей и представлений об устройстве мира. Его герои — горстка гениальных людей, философов и математиков, одаренных (а это, наверное, и есть определение гения) умением сочетать предельную научную точность с беспредельным воображением. О внеземных цивилизациях нельзя рассказать, не набросав предварительно основные черты этого невероятного «романа»...

С тех пор как человек появился на земле — а это произошло миллион лет назад (синантроп), — небо занимает в его жизни особое место. Астрономию можно назвать самой древней наукой. Чем больше с помощью археологии люди проникают в глубины тысячелетий,, тем больше появляется свидетельств о занятиях предков небесными делами. И это неудивительно. Ведь повседневная жизнь подчинена смене дня и ночи, солнце управляет теплом и холодом, регулярное чередование фаз луны очень скоро определило ритм жизни первобытных людей. Воля небес устанавливала периоды благоденствия и времена, когда землю посещали несчастья, поэтому мифы очень скоро заняли в жизни человека важное место. Естественный распорядок предустановлен, а обряды и суеверия лишь следуют за ними. Пройдут еще многие тысячелетия, пока человек научится отличать метеорологические явления от небесных.

Примерно до тысячного года до нашей эры представление о мироздании почти у всех народов было примерно одинаковым: Земля плоская и накрыта куполом небесного свода. Ветхий Завет, восходящий к VIII веку до нашей эры, дает нам такую картину мироздания:

«Который восседает над кругом земли […], Он распростер небеса, как тонкую ткань, и раскинул их, как скинию для жилья» (Исайя, гл. 40, ст. 22); «Он распростер север над пустотою, повесил землю ни на чем» (Иов, гл. 26, ст. 7).

Верхнее небо, подобное толстой шапке, ограничивает Вселенную. Ближе к нам находится нижнее небо, или твердь. Между ними располагается огромное вместилище небесных вод, снега и града: «Простираяй небо яко кожу; покрываяй водами превыспренняя своя […]» (Пс. 103/104, ст. 2-3).

Под землей есть еще один водоем, питающий источники, реки и моря. В общем, все представление о мире резюмировано в двух стихах книги Бытия: «И сказал Бог: да будет твердь посреди воды, и да отделит она воду от воды. […] И создал Бог твердь, и отделил воду, которая над твердью, от воды, которая под твердью» (гл. 1, ст. 6-7).

Небо до сих пор сильно влияет на земные дела. Суеверия сильны в умах людей, которые не умеют отличить естественные явления, причин которых не понимают, от вмешательства Верховного существа в их судьбу.

Настоящее начало астрономической науке положило «греческое чудо», длившееся с VI века до нашей эры по II век нашей эры.

Почему это «чудо» случилось именно в Греции, мы вряд ли узнаем. Может быть, потому, что из-за протяженных, сильно изрезанных берегов греки стали опытными мореходами. Возвращаясь из дальних странствий, они вместе с пряностями и драгоценной древесиной приносили с собой идеи, заимствованные повсюду: в Ассирии, в Египте, в Персии. Не из Вавилона ли пришло умение строить стены по отвесу, не из Египта ли — простой способ исчисления дробей? А может быть, теплые греческие ночи располагали к раздумью и созерцанию безоблачного звездного неба… Может быть, наконец, сама природа одарила древних греков особой остротой и критическим складом ума, и они придумали себе таких сварливых, но добродушных богов, которых почти не боялись.

Можно было бы даже сказать: в Древней Греции так бурлила мысль, что из множества рожденных там теорий хоть какие-то должны были оказаться верными. Но сказать так — значит недооценить действительный вклад греков в различные области человеческой деятельности.

Эта эпоха была так богата идеями, что, назвав одно выдающееся имя, всегда рискуешь забыть двадцать не менее значимых. Но мы рискнем.

История ведет отчет этой несравненной эпохи от Фалеса, основателя ионийской школы (VI век до Рождества Христова). Его заслуга в том, что он отделил сверхъестественное, магию и мистику от природных явлений. Благодаря ему наука смогла получить самостоятельность. Вместе с ним родился научный рационализм. Но Фалес еще не поколебал верований, унаследованных от прошлого, он их только, так сказать, кодифицировал. Для его школы Земля осталась плоской и протяженной, накрытой небесным сводом. Вода — главная из стихий, на которой плавает твердый диск. Небо — свод, ограничивающий мир; воздух под небосводом состоит из водяных паров. Звезды довольно странным образом видятся как зажженные плошки, плавающие по небесным водам. Фазы Луны и затмения объясняются движением этих плошек.

Современник Фалеса Анаксимандр был уже революционером, поскольку думал, что Земля — обособленное в пространстве небесное тело. Он приписывал ей форму цилиндра, населенного только на верхней плоскости. Вокруг цилиндра вращаются гигантские колеса разного диаметра, под разными углами к горизонту. Их ободья полые внутри и непрозрачные; в них заключен огонь. Во многих местах ободьев Хпросверлены дырочки разной величины, через которые небесный огонь можно видеть: это звезды. Этот человек, одаренный необыкновенной силой воображения, вычислял даже небесные расстояния: диаметр звездного колеса (самого маленького) будто бы равнялся девяти диаметрам земного цилиндра, диаметр лунного колеса — восемнадцати, а солнечного — двадцати семи.

Идея «Земля — небесное тело» продолжала развиваться. Пятьдесят лет спустя ее подхватила и улучшила пифагорейская школа. Эти философы представляли землю уже шарообразной, но не по истинно научным основаниям, а просто из соображений логики, геометрической красоты и совершенства.

Это было время, когда человеческий дух начал возноситься к вершинам Науки, Искусства и Литературы в поисках Знания, Красоты и Абсолюта, когда соперничество умов породило головокружительный взлет мысли, отмеченный трудами и открытиями многих замечательных людей: Гераклита, Анаксагора, Филолая с его оригинальной системой, где центр Вселенной представлял огонь, вокруг которого вращается таинственная планета Антихтон (Противоземля), а за нею, на том же радиусе и с той же скоростью, — сама Земля. Дальше Филолай располагает на концентрических окружностях Луну, затем Солнце, затем планеты Венеру, Меркурий, Марс, Юпитер и Сатурн. В его системе Земля не вращается вокруг своей оси, но за двадцать четыре часа совершает оборот вокруг центрального огня, а Солнце попеременно освещает оба земных полушария, что прекрасно объясняет смену дня и ночи, а также восход и закат светил.

Упомянем лишь три оригинальные идеи пифагорейской школы, к которой принадлежал и Филолай: все светила имеют шарообразную форму; Земля лишь одно из второстепенных небесных тел; она не покоится в центре Вселенной, а движется. Прошло еще две тысячи лет, прежде чем эти представления стали общепринятыми.

Двумя столетиями позже ученик Платона Эвдокс решил точно вычислить движение светил. Для этого он придумал сложную систему из двадцати семи концентрических сфер разного диаметра, вращающихся с разной скоростью и соединенных между собой на противоположных полюсах. При помощи трех таких сфер Эвдоксу удалось точно показать движение Солнца и Луны. Но для каждой из пяти планет ему потребовалось по четыре сферы, что в свою очередь потребовало невероятного количества расчетов и терпения… Однако Аристотеля, принявшего такую систему мира, сложности не испугали: он использовал уже целых пятьдесят пять концентрических сфер!

Затем свершилось невероятное. Уже прославившись как один из лучших астрономов своего времени, Аристарх Самосский около 290 г. до нашей эры отверг все выдвинутые его знаменитыми предшественниками геоцентрические теории и стал утверждать, что в центре Вселенной находится Солнце, а Земля вращается не только вокруг своей оси (что говорил еще Гераклит), но и вокруг Солнца, как и другие планеты. Аристарх был не шарлатаном, а славным математиком, вычислившим расстояния до Солнца и до Луны. Но он не имел серьезных продолжателей: лишь семнадцать столетий спустя его идеи подхватит Коперник.

И верно, было бы невероятной случайностью, если бы среди множества греческих космогонических теорий не оказалось одной удачной. Притом ни одна теория — будь она логичной или абсурдной — не была научно обоснована, хотя техника того времени была для этого почти достаточна. Но это замечание нимало не может повредить славе Древней Греции: так велик ее вклад в развитие знаний. Как, например, не упомянуть удивительный по точности расчет, при помощи которого Эратосфен около 220 г. до нашей эры определил окружность Земли!

Эратосфен рассуждал довольно просто: поскольку земную окружность можно разделить на 360 градусов, достаточно измерить длину одного градуса, чтобы вычислить всю окружность. Так, но самое трудное еще впереди: сколько же стадий[4] в одном градусе? .

Эратосфен решил принять за репер Солнце. Он рассуждал так: находясь на тропике в летнее солнцестояние, мы видим Солнце в полдень в зените. Если мы с этого места передвинемся на север до точки, где Солнце видно под углом 89°, то пройдем как раз один градус окружности.

Случай, который, как сказал Пастер, помогает только подготовленным умам, был благосклонен к Эратосфену. Случайно он узнал, что в Сиене (нынешний Асуан) раз в году в летнее солнцестояние Солнце освещает дно колодца. Астроном воспользовался благоприятной ситуацией. Он наблюдал Солнце в 5000 стадий к северу от Сиены под углом 7° 12'. Таким образом, один градус содержит 694 стадии, а вся окружность — 250 000 стадий, или 39 375 километров. Теперь известно, что она равна 40 тысячам километров!..

В числе выдающихся ученых следует назвать еще Эвклида, Архимеда и особенно Гиппарха, который между 160 и 120 г. до нашей эры заложил основы тригонометрии и создал полную теорию движения Солнца и Луны, за что и заслужил славу величайшего астронома античных времен. Но, перескочив через множество замечательных идей, перейдем прямо к теории, которая во II веке нашей эры увенчала «греческое чудо»: системе Клавдия Птолемея.

В книге «Альмагест» Птолемей представляет Землю как шарообразное небесное тело, находящееся в центре Вселенной. Вокруг нее плавают окружности Луна — на небольшом расстоянии — и Солнце — несколько* дальше. Планеты же движутся двояким образом: по окружностям с Землей в центре («деферентам») и по окружностям значительно меньшего радиуса, центры которых находятся на деферентах («эпициклам»).

Представьте, как развивалась бы наука, если бы в итоге уникальных в истории человечества восьми столетий была кодифицирована гелиоцентрическая система Аристарха! Почему гениальная идея, родившаяся в лоне знаменитой Александрийской школы, оказалась просто отброшена? Этого мы никогда не узнаем. Возможно, что революционные идеи встречали слишком сильное сопротивление. А может, это и было предвестием упадка…

ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ АСТРОНОМИИ, ИЛИ «ЕВРОПЕЙСКОЕ ЧУДО»

На смену этому удивительному периоду всемирной истории и для астрономии, и для других наук пришли так называемые «темные века» эпохи средневековья. У нас существует несколько упрощенное представление об этом мрачном времени, а ведь упадок науки начался гораздо раньше и продолжался уже несколько столетий. Его лишь ускорило наступление римских легионов, реалистический и предприимчивый дух древнеримской цивилизации…

Так или иначе, христианский мир отбросил эллинское наследство. На смену античным философам пришли священники, получившие монополию на обучение и преподавание. Их интересовали лишь знания о Боге и душе, и они не видели никакого смысла в изучении природы. Люди добровольно заткнули себе глаза и уши. Картина мира стала такой, какой ее представляет Священное Писание. Земля — это град божий, в центре которого находится Иерусалим: «Сей Иерусалим, посреде языков положих его» (Иезекииль, гл. 5, ст. 5). Желая показать, что Земля плоская, и уничтожить представление о земном шаре, Лактанций прибегает даже к таким аргументам, которые еще за семьсот лет до того сочли бы нелепыми: что-де нельзя ходить вниз головой или что дождь не может идти снизу вверх. Одним словом, мир имеет форму Святого престола и окружен водой. Вода находится над ним (чтобы объяснить происхождение дождя) и под ним (чтобы понять, откуда берутся реки и моря). Через шестнадцать веков после Рождества Христова люди знали о Вселенной меньше, чем за четыреста лет до нашей эры[5]. Не считая нескольких быстро заглохших попыток воскресить «греческое чудо» в арабских странах, человечеству пришлось дожидаться середины XVI века, когда астрономия обрела второе рождение.

Это произошло, надо сказать, при совершенно необычайных обстоятельствах. Человеком, возродившим науку, оказался скромный польский каноник Николай Коперник, а «орудием возрождения» — книга; которую сам автор не видел или почти не видел (ему показали ее на смертном одре) и которую никто или почти никто не читал, поскольку за четыре столетия она издавалась всего четырежды.

Николай Коперник был низкорослый человечек с покатыми плечами, но под его невзрачной внешностью скрывались сильный дух, обширные познания и неистребимая любознательность. Будучи студентом, он прочел множество книг в знаменитых библиотеках Кракова, Паду и и Болоньи. Выучившись на врача, бесплатно лечил бедных и друзей. Занявшись математикой, изобрел машину на водяном двигателе и помог своей стране предотвратить обесценение денег. Став, наконец, астрономом, он построил рядом с домом на берегу Вислы обсерваторию, которая под сумрачным польским небом принесла немного пользы. Но Коперник вернулся к своим возлюбленным библиотекам, искал, рылся в книгах и, докопавшись, наконец, до трудов греческих астрономов, тщательно их изучил.

И вот, уверенный в своих математических талантах и силе строгой науки, он сделал из добытых знаний собственные выводы. Хилый, уже умирающий семидесятилетний старец превращался во льва, когда писал: «Если и найдутся какие-нибудь пустословы, которые, будучи невеждами во всех математических науках… на основании какого-нибудь места Священного Писания, неверно понятого и извращенного для их цели, осмелятся порицать и преследовать это мое произведение, то я, ничуть не задерживаясь, могу пренебречь их суждением как легкомысленным. Только математики могут спорить о математических истинах», Он тихо скончался, даже не подозревая, что подложил одну из мощнейших бомб замедленного действия в процесс развития идей!

В его системе Солнце — центр мира. Вокруг него вращаются планеты. Среди них и Земля, которая за двадцать четыре часа совершает оборот вокруг своей оси, а за год — вокруг Солнца. Вселенная ограничена сферой неподвижных звезд.

Астрономическая ценность труда Коперника велика, но его значение этим далеко не ограничивается. Главная его заслуга в том, что он вновь поставил все под вопрос. Рухнул геоцентризм средних веков. Рухнули порядок и стабильность, которые средневековье предписывало разуму во всех областях. Если Земля круглая, если она движется, причем двояким образом, если она вовсе не находится в центре мироздания, если она -всего лишь второстепенное светило в бесконечном пространстве, значит, все существенные проблемы поставлены заново. Сотрясены пятнадцать столетий умственного застоя. Вот почему шестьдесят лет спустя труд простого польского каноника произвел величайший переворот в человеческой мысли. Книга «Об обращениях небесных сфер» (De revolutionibus orbium celestium) появилась в год смерти Коперника (1543), но в «Индекс запрещенных книг» внесена лишь в 1616, когда Церковь поняла, какие опасные «еретические» идеи она распространяет. Но заданное книгой движение уже нельзя было остановить.

4 февраля 1600 года в замке Бенатек состоялась одна из тех встреч, которые меняют ход истории. В этот день молодой, двадцатидевятилетний немец Иоганн Кеплер поступил в ученики к величайшему астроному того времени датчанину Тихо Браге. Их сотрудничество продолжалось всего полтора года. Оно сопровождалось постоянными стычками и размолвками, поскольку оба астронома обладали прескверным характером, и прервалось со смертью Браге. Но совместная работа этих двух неистовых умов дала астрономии невероятный толчок. Тихо Браге привил порывистому, романтичному Кецлеру математическую дисциплину, без которой знаменитые «законы Кеплера» вряд ли появились бы. Не имея цифр и расчетов, собранных датским ученым, Кеплер не смог бы вычислить орбиты планет и вывести прославившие его фундаментальные законы:

1. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

2. Площадь, описываемая радиусом-вектором, проведенным от планеты к Солнцу, изменяется пропорционально времени.

3. Квадраты периода обращения двух планет вокруг Солнца соотносятся между собой как кубы среднего расстояния их до Солнца.

Чудо? Случай? Судьба? Семью годами раньше — а в масштабе тысячелетий практически одновременно с Кеплером — в Пизе явился на свет другой гигант мысли — Галилей. Астроном, неутомимый изобретатель, гениальный универсал, он первый понял, чем может быть полезен любопытный инструмент, о котором ходило уже много слухов. Этот инструмент изобрели в Голландии за год или два до того; он позволял смотреть на отдаленные предметы с увеличением. Галилей добыл его описание. Инструмент состоял из двух линз: выпуклой — объектива и вогнутой окуляра. Честолюбивому умельцу этого было достаточно. Он принялся за работу. Через несколько недель Галилей осторожно посмотрел в свою первую трубку: она давала трехкратное увеличение. Тогда глаза этого рыжеволосого угрюмого человека загорелись радостью. Он понял: добиться гораздо большего увеличения ничего не стоит.

Галилей продолжил работу, и 21 августа 1609 года представил инструмент, дающий тридцатикратное увеличение, дожу и Большому совету Венеции. Галилей понимал, что подобное изобретение может принести ему всемирную славу, а он к этому был неравнодушен. Телескоп, тотчас установленный на колокольне Святого Марка, произвел сенсацию. Со всех сторон сбегался народ поглазеть в него. Знатные люди расталкивали друг друга локтями. Каждый хотел хоть на миг увидеть неразличимые простым глазом детали кораблей, еле заметных на горизонте, или рассмотреть в упор зевак на площади. Это был не просто успех, а триумф Галилея. Но на этом он не остановился.

Ученый направил телескоп на небо — и не поверил своим глазам! Луна оказалась не гладким шаром, как писал Аристотель, поверхность ее была шершавой, изрытой, усеянной множеством кратеров, покрытой горами и долинами. Млечный Путь — не белесым облаком, а собранием звезд. За несколько часов Галилей увидел на небе больше, чем все люди до него! Никогда, без сомнения, не доводилось никакому ученому сделать столько открытий за столь короткое время. В лихорадочном возбуждении исследователь за несколько дней открыл не только много новых звезд, но и четыре крупнейших спутника Юпитера, поныне называемых «галилеевыми», пятна на Солнце, фазы Венеры.

Изобретение телескопа наделало громадного шуму, вскоре появилось немалое число астрономов-любителей. Каждый хотел открыть собственную звезду. Ревниво относясь к своим открытиям, Галилей решил защитить их посредством анаграмм. Так, думал ученый, останется материальное свидетельство открытия, и в то же время оно останется секретным. В первый раз он применил эту хитроумную систему в августе 1610 года, вручив тосканскому посланнику для передачи Иоганну Кеплеру — близкому другу, но чересчур талантливому коллеге — записку следующего содержания:

SVAISMRMILMEPOETALEUMIBUNENUGTTAURIAS.

История умалчивает о лукавом прищуре в глазах Галилея, когда он передавал свое послание, но нам известно, с каким нетерпением бросился порывистый Кеплер решать головоломку, чтобы узнать о последнем открытии приятеля. Несколько недель он бился напрасно. Наконец, у него получилась такая фраза на очень дурной латыни: «Salve umbistineum geminatum Martia proles», не имевшая ничего общего с настоящим смыслом: «Altissirnam planetam tergeminum observavi». Кеплер перевел свою фразу так: «Приветствую тебя, блестящий близнец, Марсов отпрыск» и решил, что Галилей увидел спутники около Марса. На самом деле надо было читать: «Я наблюдал высочайшую планету в тройственной форме». Галилей увидел кольца Сатурна и принял их за два выступа самой планеты.

Месяц спустя Галилей отправил Кеплеру и Джулиано Медичи другую анаграмму. Этого Кеплер уже не выдержал. Он послал Галилею довольно сердитое письмо, где, напомнив, что он «честный немец», просил не мучить его загадками. «Мать любви (Венера) видом подобна Цинтии (Луне)», — ответил ему Галилей. Для него это открытие — Венера имеет фазы, подобные лунным, .— имело принципиальное значение и служило неопровержимым доказательством того, что планеты обращаются вокруг Солнца. Значит, гелиоцентрическая система Коперника единственно верна.

Впрочем, Галилей сделал замечательные открытия еще до изобретения телескопа. Любознательность рано проснулась в нем. Галилею не было еще двадцати лет, когда во время службы, в Пизанском соборе он обратил внимание на качание люстры под потолком. Галилей начал многочисленные опыты и вывел первые законы земной меха-. ники: тело сохраняет состояние движения или покоя, пока на него не действует внешняя сила; естественным направлением движения является прямолинейное; брошенное тело движется по параболе.

Итак, Кеплер и Галилей жили в одно время, состояли в переписке, вместе боролись за Коперниковы идеи, но никогда не встречались. Один открыл первые законы, управляющие движением небесных тел, другой — законы движения тел земных, но ни тому, ни другому не пришло в голову сопоставить эти законы. Это сделал Исаак Ньютон — величайший из всех, если на этом уровне мысли еще существует какая-то иерархия. Ньютон родился в 1643 году — году смерти Галилея. Спустя сорок четыре года увидел свет его труд «Математические основы естественной философии». Отрывочные механические законы Кеплера и Галилея соединились — явилась механика. «Европейское чудо», длившееся меньше двухсот лет, сравнялось с греческим, продолжавшимся восемьсот. Коренной поворот в представлении о Вселенной совершился на четырех рычагах фундаментальных законах Ньютона:

1. Всякое тело удерживается в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если к нему не приложена никакая внешняя сила (закон инерции).

2. Изменение скорости тела прямо пропорционально приложенной силе, обратно пропорционально массе тела и происходит по направлению прямой, по которой действует сила (F = mg, закон ускорения).

3. Действию всегда соответствует равное ему и противоположное противодействие.

4. Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними (закон всемирного тяготения).

Так закончилась первая часть этой чудесной истории. Земля теперь предстала просто большим твердым шаром, который неизвестно кто, неизвестно когда и зачем запустил вместе с подобными телами (одни из них больше, другие — меньше) в вечный круговой путь вокруг Солнца. Любые судьи любых Галилеев стали отныне бессильны.

ВСЕ ВЕЛИКИЕ ВЕРИЛИ В ИНОПЛАНЕТЯН

Однако начались новые битвы. Их затевали потомки этих судей — тех людей, которые из поколения в поколение встают на защиту старого против самых новых и плодотворных идей, содействующих расцвету науки и прогресса. Время, конечно, работает против них. Мы уверены: когда-нибудь они будут вынуждены признать, что и жизнь существует не только на Земле, и разум — не привилегия лишь одних землян.

Во все эпохи умные и образованные люди — философы, ученые, писатели имели предчувствие, что в космосе обретаются другие живые существа. Их поражало созерцание природы, не отпускало невыразимое чувство, с ним связанное, мысль их возносилась, и они начинали верить во множественность обитаемых миров.

В «Ведах» — древнейшей из известных нам книг, соответствующей у индусов нашей Книге Бытия, — сказано, что душа после воплощения на Земле переносится к другим мирам. Индейцы, китайцы, арабы убеждены, что планеты играют в человеческой жизни важную роль, но их верования не доходят до представления о существовании там жизни, подобной нашей.

Среди же греческих философов о внеземном существовании размышляли очень многие. Такая возможность признавалась и всерьез рассматривалась еще со времен Фалеса и ионийской школы. Анаксимандр и Анаксимен верили в существование иных обитаемых миров; после них так же думали Эмпедокл, Аристарх, Левкипп. Что до Пифагора, то публично он преподавал расхожие теории того времени, но в частных беседах не скрывал от близких учеников передовых мыслей о внеземной жизни. Можно долго перечислять имена философов, державшихся тех же взглядов.

Тех же верований придерживались египтяне, а кельты вернулись к древнему представлению о посмертном переселении душ на Солнце и в другие «небесные обители».

Латинский поэт Лукреций в поэме «О природе вещей» пишет: … Остается принять неизбежно, Что во Вселенной еще и другие имеются земли, Да и людей племена и также различные звери…

И далее следует такое глубокомысленное и красноречивое суждение:

Бесспорно, эти воззрения еще не опирались на сколько-нибудь серьезные основания. Но как не восхититься при мысли, что уже тогда существовали столь поэтичные представления!

К несчастью, на смену этим хотя и лирическим гениальным прозрениям пришли пятнадцать веков ложного толкования священных книг, ослепляющего ум и оправдывающего его робость.

Человечество преклонилось — не навсегда, но надолго — перед знаменитым предписанием Тертуллиана: «Верующий ничего более не желает».

В эпоху Возрождения идея обитаемых миров вновь возродилась и достигла апогея к середине XVII века, когда философы и ученые, вдохновленные успехами оптики, давшей зрительную трубу, а затем и телескоп, со страстью обратились к наблюдению небесных тел. Широкая же публика познакомилась с ней благодаря остроумному Фонтенелю и его «Беседам о множественности миров», опубликованным в 1686 году. Конечно, этот тезис в книге защищается легковесно, что сильно уменьшает ее достоинства. Но мнение человека, до Вольтера считавшегося первым писателем, получило широкое распространение. Книга имела огромный успех. В том же году голландский астроном Гюйгенс защищал тот же тезис, используя гораздо более серьезные научные аргументы, в своем трактате «Космотеорос» («Созерцатель космоса»).

Очевидно, что теория не становится верной только потому, что у нее много сторонников. Но производит глубокое впечатление сам факт того, сколько знаменитых философов не побоялись рискнуть своей репутацией, утверждая, что неразумно представление о существовании жизни лишь на нашей планете. Как не привести, хотя бы частично, каталог из книги замечательного астронома Камиля Фламмариона «Множество обитаемых миров», относящийся к одному только XVIII веку? Здесь мы найдем имена Лейбница, Бернулли, Ньютона, Уистона, Дерема, Сведенборга, Вольтера с его «Микромегасом», Бюффона с «Эпохами природы», Шарля Бонне с «Аналитическим опытом» и «Созерцанием природы», Кондильяка с «Логикой», Ламберта с «Космологическими письмами», Мармонтеля с «Инками», Байи с «Историей древней астрономии», Лафатера с «Физиогномикой», Бернардена де Сен-Пьера с «Гармониями природы», Дидро с «Это нам неизвестно» и многих других.

Надо еще назвать Гердера, Дюпона де Немура, Балланша, Кузена-Депрео, Жозефа де Местра и в первую очередь Иммануила Канта, который во «Всеобщей естественной истории и теории неба» без колебаний писал (все же с излишним оптимизмом): «Я придерживаюсь мнения, что не нуждается даже в доказательстве, что все планеты населены, ибо отрицать это было бы совершенным абсурдом в глазах всех людей или по крайней мере большинства. В царстве природы все миры и системы по сравнению с мирозданием в целом — лишь пылинки. Посреди стольких сфер лишь те области могут быть пустынны и ненаселены, где не могут обитать разумные существа, являющиеся целью всей природы».

В том же духе пишут и поэты: Гёте, Краузе, Шеллинг, Юнг в знаменитых «Ночах», Гервей, Томсон, Сен-Ламбер, Фонтан…

Далее идут знаменитые астрономы — такие, как Боде, Лаланд, Лаплас или Уильям Гершель, писавший: «Нужно очень мало извлечь из изучения астрономии, чтобы предполагать, что человек — единственный предмет попечений Создателя и в обширном и поразительном космосе, окружающем нас, нет обителей, предназначенных для других разумных рас».

Современная история дает нам множество других, не менее славных имен… Но оставим последнее слово самому Камилю Фламмариону, Он хочет «подняться до небес, чтобы найти новые земли», и в романтическом исступлении так завершает свою чудесную небольшую работу, посвященную этой проблеме:

«О, сохраним же тщательно это учение, как драгоценное для души, посвятим его звездному богу. И когда возвышенная ночь, окружая нас своим великолепием, зажжет на востоке алмазные гирлянды созвездий, когда по безбрежному небу поплывет их таинственное сияние, — через беспредельность миров, посреди звездоносных небес, под серебряным парусом далеких туманностей, в неизмеримых глубинах бесконечности, до тех неведомых краев, где сияет вечный свет… — поклонитесь им, братья мои: это проплывают наши общие братья по разуму!».

ОТВЕТ УИЛЬЯМА ГЕРШЕЛЯ

В первой части нашей удивительной истории мы остановились на работе Ньютона, который понял и объяснил устройство Солнечной системы, но не смог переступить представление о неподвижности звезд. Вторая часть начинается с появления его соотечественника Эдмунда Галлея, открывшего в 1718 году, что звезды не неподвижны. Ему самому удалось вычислить «собственное движение» двух звезд: Альдебарана и Арктура. Теперь известно около 40 тысяч звезд с вычисленными траекториями. Рухнула еще одна догма. Значит, и наше Солнце может быть всего лишь одной из многих звезд. Значит, и весь беспредельный звездный строй, в который мы можем все дальше проникать при помощи телескопа, подвижен. Но что же тогда собственно Вселенная?

На этот вопрос ответил еще один англичанин. До четырнадцати лет он пас овец, до восемнадцати играл на гобое в оркестре королевской гвардии, а до тридцати пяти давал уроки музыки и служил органистом в церкви в Бате. Однажды этому простому и скромному человеку по имени Уильям Гершель попалась на глаза книга по астрономии. Он ее прочел увлеченно. За несколько часов пробудившийся интерес превратился в страсть. Как это часто бывает, позднее призвание захватило его целиком. Чтобы разбираться в астрономии, он изучил алгебру и геометрию. Чтобы самому наблюдать чудеса, о которых прочел, освоил оптику.

Мало того: не имея средств, чтобы купить ^себе телескоп, Гершель решил его построить. Он проводил за этим занятием все ночи. Его сестра Каролина с ужасом видела, как дом превращается в какую-то мастерскую, как брат тащит туда кучу железок и стеклышек и никого к этим «драгоценностям» не подпускает…

Первый телескоп Гершеля имел фокусное расстояние 5 м. Второй — уже 39, в нем было зеркало диаметром 1,47 м, и весил он целую тонну! Слава улыбнулась Гершелю 13 марта 1781 года, когда он случайно увидел в созвездии Близнецов небесное тело, не похожее на звезду. Сначала он принял его за комету. Но директор Гринвичской обсерватории Маскелайн, которому Гершель сообщил о своем открытии, заново все перепроверил. Скоро было официально объявлено: Уильям Гершель открыл новую планету, названную Ураном.

Благодаря пенсии, которую назначил ему за это открытие король, Гершель наконец смог полностью посвятить себя новому увлечению. Многие годы он каждую ночь занимался составлением звездного каталога, неутомимо диктуя сестре свои наблюдения. Поскольку самые ясные ночи бывают зимой, эти сеансы стали настоящей пыткой для бедной Каролины: она долгие часы мерзла, сидя за столиком, и только тихо вздыхала, когда застывали чернила.

Упорство Гершеля было не напрасным. Прежде всего он выяснил, что вся Солнечная система движется, причем Солнце с огромной скоростью (20 км/сек) смещается в сторону Беги. Он показал, что кольцо Сатурна вращается, и определил скорость его вращения. Затем он решил про верить гипотезу, выдвинутую Райтом в 1750 году: может быть, Млечный Путь — не огромное звездное кольцо вокруг Солнца, а диск, в который входит и само Солнце?

Ответ оказался положительным, и это потрясало. Оказывается, Млечный Путь — скопление бесчисленного множества иных Солнц!

Доказав утверждение, Уильям Гершель положил начало современной астрономии. Началось грандиозное странствие в мире больших чисел. Возникло новое представление о Вселенной — безграничной и движущейся, — которую следует так и представлять себе, преодолев неизбежное головокружение…

Гершель умер 25 августа 1822 года в возрасте девяноста двух лет, не зная, что столетие спустя подтвердятся самые смелые его гипотезы. Но слава его была и без того бесспорна. Должно быть, его душа сладко встрепенулась, когда несколько лет спустя сын его Джон со всеми внуками, забравшись в трубу большого телескопа, пел вместе со всеми молитвы за упокой его души…

МАСШТАБ БЕСКОНЕЧНОСТИ

В космосе все огромно: расстояния, размеры, скорости, число небесных тел… Невозможно их себе представить без постоянного усилия воображения.

Прежде всего надо отбросить вредные иллюзии. Небо — это не поэтический «небесный свод». Оно не синее. Оно не едино. Небо астрономов — совсем не то, что небо метеорологов: первое начинается там, где второе кончается.

Ночью мы возводим глаза к небесам, и далекий мир звезд кажется нам неподвижным и спокойным. Мы ищем в нем мира и тишины, как будто перед нами нарисован некий гигантский натюрморт… Ничего подобного!

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 бильярдного 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 бильярдного 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 она кажется неподвижной: не наметив точные ориентиры, 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 ближайших 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 по 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, но романтическое представление о неподвижном ясном небе обманчиво…

Но если на этом остановиться, описание Вселенной будет неполным. Все тот же добродушный английский ученый первым высказал гениальную 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 спираль, 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 приблизительно оценивать такие расстояния. Мы здесь не можем детально описывать методы, которые позволили шаг за шагом прийти к этому. За последнее столетие они достигли невероятного прогресса. Долгое время астрономы отмечали только положение звезд. Но усовершенствование техники дало возможность измерить расстояние до многих из них (впервые это сделал Бессель в 1838 г.), а для некоторых «двойных» звезд, одна из которых вращается вокруг другой, — даже массу.

Но решительный поворот произошел с возникновением астрофизики, т.е. дисциплины, изучающей физику небесных тел, их состав и эволюцию. Основополагающим было открытие спектрального анализа. Он столь важен, что о нем следует сказать несколько слов. Этот метод, освоенный всего около ста лет тому назад, основан на изучении лучей разного цвета, на которые распадается белый. У небесных тел изучаются «спектральные полосы» — тонкие детали спектра, характерные для излучающих их веществ. Они позволяют получить интереснейшие результаты, поскольку подчиняются весьма строгим законам.

Огюст Конт пессимистически предсказывал, что мы никогда не узнаем, из чего сделаны звезды. Но уже в 1864 году Хаггинс попытался приложить спектральный анализ к исследованию звезд. Через несколько лет стало ясно, что даже самые отдаленные небесные объекты состоят из веществ, известных нам на Земле. Была доказана и единая природа света. Это явилось весьма многообещающим для науки открытием.

Спектральный анализ позволяет узнавать и точно вычислять не только температуру, давление, магнитное поле и химическое строение небесных тел, но и их «радиальную скорость», то есть скорость перемещения тела по направлению взгляда наблюдателя.

Есть и другое первостепенной важности следствие из углубленного изучения «спектральных линий». Установили, что каждый тип спектра соответствует определенной мощности излучения, называемой «абсолютной звездной величиной». Ее сопоставление с видимым блеском звезды позволяет вычислять расстояния до звезд и их массу. В результате всего за несколько десятилетий астрономам удалось дать нам современное описание Вселенной.

Но за этим успехом возникла необходимость создания телескопов-гигантов. Чтобы разглядеть все более далекие объекты, необходимо все больше и больше света. Тогда на смену большим астрономическим телескопам (более 16 м длины — самая большая труба в Европе) пришли большие телескопы-рефракторы. Назовем 1,52, а затем 2,57-метровые телескопы на горе Вильсон,. пятиметровый гигант в Маунт Паломар и телескоп Шмидта диаметром 1,80 м[6]. Эти инструменты (все в США) помогли достичь хороших результатов. Самым большим французским телескопом остается 1,93-метровый инструмент в Сен-Мишель де Прованс, хотя уже проектируется 3,5-метровый[7]. Однако по качеству наши инструменты относятся к лучшим в мире, особенно телескоп Пик дю Миди, который к тому же еще и расположен в исключительно благоприятном месте.

Впрочем, создание больших телескопов имеет свои пределы: земная атмосфера становится для этих монстров весьма неудобной. Абсорбция и особенно турбуленция воздуха не позволяют до конца использовать их достоинства.

Например, пятиметровый телескоп Маунт Паломар лишь в исключительных случаях дает разрешающую способность в 1/5 дуговой секунды, что в восемь раз хуже расчетной. Конечно, эти проблемы будут сняты, когда мы научимся размещать такие инструменты на орбите или на Луне. Но из телескопов, построенных на Земле, сегодня крупнейшим считается построенный в СССР, — его диаметр 6 м[8]. Чтобы создать такой инструмент, приходится преодолевать неимоверные трудности. Огромные проблемы связаны с отливкой и особенно охлаждением зеркал из жаростойкого стекла: первое 42-тонное зеркало для русского шестиметровика при охлаждении треснуло, а охлаждали его два года! Обточкой и полировкой таких зеркал занимаются специалисты, которых в мире, возможно, всего несколько человек. Один из самых знаменитых мастеров в этой области — француз Текеро.

Обычно астронома представляют себе прильнувшим к окуляру телескопа и рисующим цветными мелками увиденную им картину. Но, за исключением некоторых наблюдений за планетами, первичную информацию, как правило, получают, используя вспомогательные устройства, установленные в обсерватории: фотопластинки, различные спектрографы и многие другие. Особо упомянем «электронную камеру». Этот прибор, изготовленный французским астрономом Лальманом, позволяет достичь гораздо большей чувствительности, чем обычные фотопластинки. В общем, все эти вспомогательные приспособления к главному инструменту становятся все сложнее… и дороже. Теперь, например, невозможно представить себе телескоп, установленный в обсерватории, без компьютера, управляющего его движением и обрабатывающего полученные данные. Особенно сильное впечатление производят радиотелескопы. Сам по себе такой «телескоп» — это просто большая металлическая решетка, которую разве что время от времени красят. А в обсерватории находятся приемники с кучей проводов, которые гораздо больше поражают непосвященного.

Столь сложная аппаратура повышает эффективность работы, но труд астронома теряет поэтичность, которая так пленяла еще полвека тому назад. Бывают астрономы, которым никогда не приходилось глядеть своими глазами в телескоп. Обычно теперь начинающий ученый несколько лет мастерит какой-нибудь новый приемник или что-то в этом роде, точит детали, паяет, возится с крохотными штучками, каждая из которых стоит целое состояние. А когда наконец все готово, наблюдения сводятся к долгому сидению перед записывающим устройством. Потом астроном уносит с собой бобину с перфолентой или магнитной лентой, и только после того, как компьютер все просчитает, станет ясно, был ли толк в его работе, принесла ли она новые знания о Вселенной.

Можно сожалеть об этой эволюции (касающейся, впрочем, не только астрономии) и с ностальгией вспоминать ночь на 7 января 1610 года, когда Галилей, едва направив трубку на небо, сделал больше открытий, чем любой нынешний астроном за всю свою жизнь. Но только ценой этих сложностей, этой работы, где подчас больше рутины, чем творчества, мы постепенно смогли установить описанную здесь модель Вселенной.

Но это описание было бы неполным, если не сказать еще об одной великой, захватывающей тайне: общее движение галактик. Недавно стало известно, что большая часть галактик с огромной скоростью удаляются от нас, и притом тем быстрее, чем дальше находятся. Впечатление такое, что в космосе когда-то произошел грандиозный взрыв. Есть мнение, что перед нами циклическое движение. Галактические системы в какое-то время удаляются друг от друга — это фаза расширения Вселенной, в которую мы и живем, — а в какое-то время сближаются. Так что космос напоминает воздушный шарик, который то надувают, то снова спускают.

БЛИЖНЕЕ ОКОЛОЗЕМЬЕ

Естественно начать поиски жизни с ближайших окрестностей Земли — с мест, которые мы, зная все сказанное, назовем «ближним околоземьем».

Само собой, люди прежде всего подумали о Луне и о планетах Солнечной системы. Диск Луны нам давно привычен, а со времени изобретения первых астрономических труб представлялось очевидным, что на ней есть рельеф, подобный земному: горы, долины, океаны. Что касается других планет, то после того, как была принята система Коперника, стало невозможным сказать априори, что Земля получила среди них какую-то особую благодать.

Много веков человеческое воображение забавлялось тем, что придумывало и описывало обитателей соседних планет. В середине XVII века иезуит Афанасий Кирхер своей фантазией поселил на Сатурне каких-то угрюмых стариков, которые ходят черепашьим шагом и всегда держат в руках погребальные факелы. Один Бог знает, отчего он изобразил Сатурн таким мрачным местом, подверженным злым чарам! Легче понять, почему он не находит слов, описывая красоту молодых людей, гуляющих по Венере… Эти любимцы судеб — прекрасные юноши в «прозрачных, как хрусталь», одеждах — целыми днями наслаждаются танцами под звуки лир и цимбал.

После Фонтенеля становится невозможно перечислить всех селенитов, венерианциев и марсиан, все научно-фантастические романы от Жюля Верна до Уэллса и создателя незабываемого Тарзана Э.Р.Берроуза, заполнившие библиотечные полки.

Но обычно писатели, посвятившие себя такого рода литературе, изображают антропоморфные существа. Нам представляется, что теперь следует идти гораздо дальше.

Изучение планет получило сильный толчок с изобретением новых инструментов, разрешающая способность которых в XVII веке за семьдесят лет выросла в десять раз. Но даже самое тщательное прямое наблюдение всерьез не продвинуло к разгадке проблемы жизни. В конце же прошлого века интерес к ней всколыхнуло открытие марсианских «каналов». Вот как было дело.

В 1864 году Доуз заметил, что марсианские «моря» соединены очень тонкими прямыми темными линиями. Патер Секки назвал их по-итальянски «canali», то есть морские проливы. Но это слово можно перевести и как «каналы». Этого было достаточно, чтобы у широкой публики пробудился огромный интерес к изучению Марса. Многие астрономы подтвердили «существование каналов», уточнили их количество и трассы.

В 1894 году американец Персиваль Ловелл за собственный счет построил обсерваторию, предназначенную для изучения планет, и особенно Марса. Он поставил в ней мощную трубу диаметром 60 см. Два года спустя Ловелл, работая вместе с Дугласом, не только подтвердил наличие «каналов», но и подробно описал их. Многочисленные перекрещивающиеся прямые линии он объявил полосами растительности вдоль искусственных каналов, отводящих воду из тающих полярных ледниковых шапок. Изменения цвета каналов, как и подобные изменения в больших темных зонах Марса, — это сезонные явления, зависящие от цвета растительности. Наконец, пятнышки на пересечении прямых — это не водоемы, а оазисы. Итак, представлялось доказанным, что разумные существа на Марсе есть.

Но некоторые астрономы сохранили скептицизм: они не видели пресловутых «каналов». Началась полемика.

Первые фотографии Марса, которые в 1907 году в обсерватории Ловелла получил Слайфер, оставляли место сомнению. Но 83-сантиметровая труба Медонской обсерватории позволила Антониади в 1909 году установить: на Марсе видны линии пятен, а не «каналы» четкой геометрической формы. Последующие исследования подтвердили это наблюдение и заставили вновь усомниться в существовании марсиан. Как мы увидим далее, стетографии, полученные с помощью американских зондов, положили конец этому спору.

Серьезные исследования морфологии планет начались только в начале нашего века: лишь современные методы позволили с большой точностью установить элементы их физической географии. С помощью инфракрасных датчиков можно легко измерить их температуру, а спектральный анализ позволяет точно узнать состав атмосферы, если она существует.

В связи с вычислением расстояний, отделяющих нас от звезд, мы уже говорили (см. Документ 2, с. 38), что принцип спектрального анализа состоит в изучении цветов, составляющих белый, и особенно тонких спектральных «линий». Эти «линии» появляются из-за наличия в источнике света тех или иных веществ, которые отражают или поглощают лучи определенных цветов. Таким образом, «линии» характеризуют химические вещества. Поскольку спектр каждого вещества можно получить в лаборатории, его можно методически искать и в небесных телах. В 1862 году Кирхгоф и Бунзен впервые при помощи спектрального анализа установили химический состав Солнца. Сегодня этот метод стал общераспространенным, усовершенствован применением радио. Например, если водород в оптическом диапазоне излучает «линию» с длиной волны 0,656 микрон, то в радиодиапазоне он излучает «линию» с длиной волны 21,1 см. Таким образом, спектральный анализ предоставляет радиоастрономии безграничные возможности для изысканий.

Больше всего проблем для астрономов при использовании этого метода создает земная атмосфера, потому что она тоже содержит те самые элементы, которые ищут на небесных телах.

Чтобы свести ее влияние к минимуму, обсерватории строят на высоких горах, а некоторые астрономы используют стратостаты. Именно таким образом, например, Одуэн Дольфюс открыл в атмосфере Венеры следы водных паров. В мае 1954 года он поднялся в стратостате, подвешенном к сотне шаров-зондов, на высоту 7000 м, а в 1959 году — на 14 000 м. Подытожил же он свои наблюдения в 1963 году в обсерватории на ЮнгфрауИох, вычислив, что, если водяной пар, содержащийся в верхних слоях атмосферы Венеры, выпадет в виде осадков, он образует слой толщиной 70 микрон. Судите сами, какова была точность его измерений!

Но при изучении планет, которые считались уже достаточно исследованными, за последние годы произошел колоссальный скачок: теперь на планету можно отправиться непосредственно с помощью космических зондов. Это, несомненно, чрезвычайно многообещающее достижение, на которое многие ученые надеялись, но немногие считали возможным. Оно уже перевернуло некоторые привычные представления о планетах.

ОТКРЫТИЕ НЕПТУНА И ЗАГАДКИ ПЛУТОНА

Прежде всего подытожим, в каком состоянии находятся ныне исследования, касающиеся жизни в Солнечной системе.

Вокруг Солнца обращается девять планет (табл. их характеристик см. в Приложении). Шесть из них известны с античности: это «блуждающие звезды» греков — Меркурий, Венера, Марс, Ю-питер, Сатурн и, конечно, Земля. Как мы уже говорили, в 1781 году Гершель открыл Уран. Открытие же Нептуна произошло благодаря чрезвычайно точному и необыкновенному математическому расчету.

В 1821 году было замечено, что движение Урана по орбите испытывает какие-то возмущения: расчетное положение планеты существенно расходилось с наблюдаемым. Сразу же была выдвинута гипотеза о том, что движение Урана нарушается притяжением неизвестной планеты. Но лишь в 1843 году совсем молодой английский математик Джон Кауч Адаме решил провести необходимые расчеты. Он работал два года, определил элементы орбиты и массу гипотетической планеты. В 1845 году Адаме передал свои расчеты королевскому астроному Англии, а тот положил их в долгий ящик.

Но в том же самом году директор Парижской обсерватории Араго прославленный ученый, обладавший необыкновенным даром отыскивать таланты, — сообщил о задаче, связанной с Ураном, одному замечательному математику. Это был тридцатипятилетний преподаватель Политехнической школы Урбен Леверье, который страстно любил сложные расчеты. Он взялся решить задачу и год спустя представил решение. Если возмущающая планета существует, она должна находиться на 326° 32' эклиптической долготы. 18 сентября 1846 года Леверье передал свой расчет берлинскому астроному Иоганну Готфриду Галле. Тот немедленно направил телескоп в указаную точку. Планета находилась менее чем в одном градусе от предсказанного места!

Любопытная деталь. Можно подумать, что Леверье сразу бросился к телескопу, чтобы посмотреть на «свою» планету. Ничего подобного! Говорят даже, что он до самой смерти не проявлял к своему детищу никакого интереса… Впрочем, это вообще был человек, мягко говоря, со странностями. Будучи после смерти Араго назначен директором обсерватории, он вдрызг рассорился со всеми сотрудниками. Однажды он распорядился заложить кирпичами дверь кабинета одного из своих недругов! Можно себе представить, какой поднялся шум. Весь персонал обсерватории покинул ее. Вмешалась пресса. Академия наук стала полем грандиозных сражений, в ходе которых дело не раз доходило чуть не до кулаков…

Итак, Нептун был открыт 23 сентября 1846 года. Что до несчастного Адамса, судьба продолжала испытывать его. Следуя его расчетам, наблюдатели трижды видели Нептун. Но не проанализировав сразу результаты своих наблюдений, они не поняли, что видели именно новую планету.

Девятая планета, Плутон, была замечена около столетия спустя на основании расчетов Пикеринга и Ловелла. Основа рассуждений была той же самой, поскольку движение Нептуна еще не объясняло полностью все аномалии движения Урана. Значит, должна была существовать еще одна возмущающая планета. Ее искали двадцать лет. Результата добился Клайд Томбо 23 января 1930 года. Плутон находился лишь в 5° от места, предсказанного Ловеллом, который так и не увидал его: он умер в 1916 году.

Плутон ставит перед астрономами целый ряд проблем. Он поныне полон загадок. Неизвестно, например, «настоящая» ли это планета, то есть имеет ли она общее происхождение с другими. Некоторые предполагают, что она является частью пояса сильно удаленных от Солнца астероидов; другие, как Литтлтон и Фред Хойл, выдвигают чрезвычайно смелую гипотезу, рисуя своего рода захватывающую космическую драму. Эти ученые считают Плутон бывшим спутником Нептуна — таким же, как Тритон. Некогда и тот, и другой вращались вокруг Нептуна против часовой стрелки. Затем они слишком сильно сблизились, и Тритон сообщил своему собрату такое ускорение, что Плутон оторвался от орбиты Нептуна. В то же самое время орбита Тритона претерпела невероятное изменение: он сделал как бы «шпильку» вокруг Плутона, а затем вновь попал в орбиту притяжения Нептуна, но стал теперь двигаться в обратном направлении: по часовой стрелке. Согласитесь, что такой трюк высшего пилотажа на скорости 5 км/сек, то есть 180 тысяч км/ч, производит сильное впечатление, даже если гипотеза выглядит неубедительной[9].

В Солнечной системе есть еще множество мелких небесных тел астероидов или планетоидов. Первый из них был открыт 1 января 1801 года. Его увидел астроном из Палермо Пиацци, и поэтому астероид получило имя Цереры — божественной покровительницы Сицилии. Сначала Пиацци принял новое небесное тело за комету, но вскоре выяснилось, что его орбита в точности соответствует вычисленной для планеты, которая согласно правилу Боде[10] предположительно находилась между Марсом и Юпитером.

С тех пор каталог малых планет достиг внушительных размеров: их насчитывается более двух тысяч. Сначала им по традиции давали имена, взятые из мифологии: Паллада, Юнона, Веста, Навзикая, Петиция. Когда ресурсы мифологии истощились, стали давать преимущественно женские имена: Ирена, Элеонора… Когда же список астероидов превзошел все мыслимые пределы, астрономы стали демонстрировать чувство юмора, нарекая новорожденных такими прелестными именами, как, например, Лаодамия! Среди известных астероидов нельзя не упомянуть Адонис, орбита которого проходит очень близко от Земли.

Диаметр этих малюток не превышает нескольких сот километров (у Цереры — 770), на них нет атмосферы. Дело о них можно сразу закрыть: обнаружить на астероидах следы жизни, аналогичной нашей, нет никаких шансов.

То же можно сказать и о кометах: они очень многочисленны, но их размеры еще того меньше.

ЧЕТЫРЕ ГИГАНТА

Остаются собственно планеты, которые делятся на две основные группы: так называемые теллурические[11] — они обладают твердой корой, подобно Земле (Меркурий, Венера, Марс), и так называемые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), характеризующиеся очень малой плотностью (удельный вес Сатурна, например, 0,7 — он мог бы плавать в воде) и, вероятно, отсутствием твердой поверхности.

Самая большая и самая близкая из гигантских планет, лучше всех доступная наблюдению, это Юпитер. Даже в небольшой телескоп его можно увидеть с теми же угловыми размерами, что Луну невооруженным глазом. Понятно, насколько относительно легко изучать Юпитер в наше время. Известно, например, что форма Юпитера сильно сплюснута из-за большой скорости вращения вокруг своей оси. Замеченная точка на его поверхности возвращается на прежнее место каждые десять часов.

Выяснили также, что разные части Юпитера вращаются с неодинаковой скоростью: экваториальная зона быстрее, полярная — медленней. Наконец, на нем открыли одиннадцать крупных течений. Так пришли к выводу, подтвержденному всеми последующими наблюдениями и анализами, что у этой планеты очень густая атмосфера. Предполагают, что строение остальных гигантских планет такое же, но пока они недостаточно изучены. Долгое время считалось, что у них есть небольшое твердое ядро, состоящее из железа и горных пород, приблизительно похожих на земные, покрытое толстой ледяной мантией, а затем жидкой и в верхних слоях газообразной атмосферой, очень густой и плотной, причем доступны для наблюдений лишь самые верхние слои этой атмосферы. Но в 1954 году были открыты исходящие от Юпитера сильные и краткие радиоэлектрические сигналы, подобные радиопомехам в грозу. Это сильно поколебало прежние представления и дало почву для новых дискуссий.

Атмосферы этих планет столь густы потому, что, в отличие от небольших планет вроде Земли, масса планет-гигантов достаточно велика, чтобы сохранить их[12]. Но сам термин «атмосфера», обозначающий возможность жизни на планете, в данном случае ведет к недоразумениям. Ведь эта атмосфера так плотна, что давление на уровне моря сжижает любые газы, вплоть до водорода и гелия.

Яркую и заманчивую картину этих зловещих далеких миров дополняют крайне низкие температуры (от -140 до -200°). Можно ли надеяться найти следы жизни в вечных льдах, сдавленных атмосферой без кислорода и водных паров, но состоящей из сильно ядовитых газов? При нынешнем состоянии наших знаний следует думать, что шансы на это весьма и весьма малы.

МЕРКУРИЙ: УСЛОВИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНЫ. ЗАГАДКИ ВЕНЕРЫ

Методически рассматривая планеты Солнечной системы, мы убедились, что наличие атмосферы у планет играет очень важную роль. Теперь настало время объяснить, почему одни планеты окружены плотной атмосферой, другие — незначительной, третьи практически лишены ее.

Поскольку газы вообще характеризуются способностью бесконечно расширяться, встает вопрос, почему они не рассеиваются в космическом вакууме, а сосредоточиваются около планет. Дело в том, что молекулы газа сами по себе подобны небесным телам и их поведение управляется теми же законами. Каждая молекула — это своего рода миниатюрный снаряд, запущенный в бесконечность, но удерживаемый планетным притяжением. «Скорость освобождения», которой нужно достичь любой частице (или любому космическому снаряду), чтобы преодолеть планетное притяжение, зависит от массы планеты. Более тяжелые планеты энергичней удерживают молекулы своей атмосферы.

В то же время скорость движения молекул увеличивается с ростом температуры. Итак, понятно, что массивные холодные планеты — от Юпитера до Нептуна — крепко удерживали газы своей первоначальной атмосферы и теперь окружены густой газообразной оболочкой. Теллурические же планеты, значительно более легкие и теплые, за время, протекшее с их возникновения, почти всю свою первоначальную атмосферу уже растеряли. Вокруг них возникла новая атмосфера, совсем другой природы, преимущественно за счет испарений их коры. Так объясняется огромное различие между густыми, хотя и состоящими из легких газов, атмосферами планет-гигантов и «вторичными» атмосферами теллурических планет.

Теперь нетрудно понять, почему планетные атмосферы нестабильны, почему, например, атмосфера Меркурия, рассеялась в космосе. Ведь из наблюдений за самой маленькой планетой (они подтверждены расчетами) мы знаем, что там нет заметных следов атмосферы.

Если к этому крайне неблагоприятному фактору добавить, что близость к Солнцу обрекает Меркурий на чрезвычайно высокие температуры порядка 400°, станет ясно, что практически нет шансов обнаружить там жизнь в представимой для нас форме.

Настала очередь Венеры — самой яркой звезды небосвода, которая блещет на востоке, предваряя солнечный восход, или первой появляется в лучах заката на западе. Странная вещь! Венера — близнец Земли по размерам, массе и плотности, ее орбита пролегает ближе всего к нашей, но она остается для людей самой загадочной из планет. «Утренняя звезда» словно боится потерять свой романтический облик, когда с нее будут сорваны густые покровы…

Между астрономами нет согласия даже, когда речь идет о таких основополагающих вопросах, как период вращения Венеры. Это не какая-то малозначительная деталь, а самая основная характеристика! Но вот в 1967 году астроном П.Герен так подвел итог своего исследования этой проблемы: «…Примем, пока не доказано противное, что Венера вместе с атмосферой вращается вокруг своей оси в обратном направлении с периодом 4, а не 240 суток». И в то же время в «Планетном атласе» 1968 года читаем: «В настоящее время принято считать, что Венера вращается вокруг своей оси в обратном направлении с периодом 245+(-)2 суток …»

Повторяем: речь идет не о нюансах! Эти расхождения объясняются огромными трудностями наблюдения за Венерой, которая окружена чрезвычайно густой атмосферой. Можно почти не сомневаться, что прямое наблюдение не позволяет видеть ее поверхности, и нельзя быть уверенным, что волны, испускаемые радаром, полностью доходят до поверхности и нормально отражаются от нее. Впрочем, последние измерения подтверждают версию о периоде обращения, равном 245 земным суткам[13].

Между тем вопрос о периоде обращения крайне важен для решения проблемы о возможности жизни на планете. Если оно синхронно (период суточного обращения совпадает с периодом обращения вокруг Солнца), значит, Венера всегда обращена к Солнцу одной стороной. В таком случае у нее одна сторона очень жаркая, другая очень холодная, а между ними есть узкая полоса умеренной температуры, где бушуют свирепые бури.

Сведения о температуре Венеры тоже весьма разноречивы. Видимо, лучший способ изучения ее — космические зонды. 14 декабря 1962 года американский зонд «Маринер-З», снабженный болометром[14] и радиопередатчиком сантиметрового диапазона, прошел на расстоянии 41 000 км от Венеры. Он измерил температуру планеты как в верхних слоях атмосферы, так и на поверхности. Первая колебалась от -33 до -53°, вторая достигала +300°. Такой перепад объясняется так называемым «парниковым эффектом». Солнечный свет проходит сквозь атмосферу и достигает поверхности. Поверхность, нагреваясь, испускает инфракрасные лучи, которые не пропускает через себя углекислый газ. Таким образом, инфракрасные лучи попадают в «ловушку» подобно тому, как это происходит в парнике или в оранжерее.

Таким образом, хотя Земля и Венера получают почти одинаковое количество солнечной энергии, температура на Венере намного выше.

О рельефе этой планеты, которая так сопротивляется изучению, известно мало. Полагают, что ее поверхность твердая — песчаная или скальная, и гораздо менее повреждена ударами метеоритов, чем лунная. Атмосфера же состоит главным образом из двуокиси углерода (СО. ), содержит также следы водяных паров и, возможно, немного озона. Но прежде всего она характеризуется очень высокой плотностью, создающей на поверхности давление не менее 100 кг/см².

Все эти сведения в 1967 году были подтверждены советскими и американскими исследованиями. Зонды в этих странах были запущены с разницей в двое суток — 12 и 14 июня, — чтобы воспользоваться «окошком», позволяющим раз в 584 дня выбрать самую экономичную орбиту. Советский зонд «Венера-4» весил больше тонны, а «Маринер-5» — всего 245 кг. Советская станция должна была спуститься на поверхность, американская — облететь вокруг Венеры на расстоянии 4000 км. Оба зонда выполнили задачи, но «Венера-4» через час с четвертью после посадки перестала передавать сообщения. Так и не узнали, достигла она поверхности или еще в воздухе была раздавлена непомерным давлением.

Два года спустя «Венера-5» и «Венера-6» вновь были спущены на парашютах на планету, но раздавлены атмосферным давлением на высоте соответственно 25 км и 18 км от поверхности.

Разумеется, такие температура и давление для возникновения жизни неблагоприятны. Можно ли сказать, что она при них невозможна? Этого утверждать нельзя. Давление 1000 кг/см² например, существует в наших океанах на глубине 10 тысяч метров. Но если человек может погружаться не глубже 300 м, то рыбы живут даже на глубине II тысяч метров. Многие крупные млекопитающие, к примеру кашалот, живут на поверхности, но могут за несколько секунд погрузиться на несколько километров. Так что было бы неосторожно сразу делать вывод о невозможности жизни на Венере.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ?

Марс известен нам гораздо лучше Венеры. Со времен античности его красноватый цвет поражал воображение, и своим воинственным именем он обязан сходству с каплей крови. Марсианская атмосфера очень разрежена. Еще недавно полагали, что ее давление достигает примерно 30 миллибар, т.е. около 1/30 земной атмосферы. Но анализ, произведенный американским зондом «Маринер-4», стартовавшим с мыса Кеннеди 28 ноября 1964 года и семь месяцев спустя, к 15 июля 1965 года, прошедшим в 17 000 км от планеты, показал, что атмосфера Марса еще разреженней. На уровне поверхности ее давление равнялось всего 5-12 миллибарам, или 1% земной атмосферы. Но человеку, чтобы гулять по Марсу, возможно, хватило бы летного скафандра, Впрочем, понадобился бы еще кислородный баллон, поскольку атмосфера Марса очень богата углекислым газом: его там вдвое больше, чем на Земле.

Все легкие газы с Марса улетучились. Можно было бы надеяться обнаружить там кислород, поскольку его молекулярная масса довольно велика, но до сих пор этого не удалось. Одуэн Дольфус вычислил, что, если бы весь водяной пар, содержащийся в марсианской атмосфере, выпал в виде дождя, высота водного покрова была бы равна 0,045 мм[15]. Это, конечно, очень мало (для Земли такой расчет дает 20 см), но и в таких условиях могут существовать какие-то формы жизни.

Марсианские температуры весьма умеренны. Если на Земле среднегодовая температура равна +10°, то на Марсе — где-то между -20 и -30°. Но зато экстремальные земные температуры намного больше марсианских, которые, видимо, не превышают 30° днем и -70° ночью. Напомним, что на Земле на Южном полюсе в 1965 году была зафиксирована температура -94,5°![16]

В том же году «Маринер-4» передал 22 фотографии, снятые с расстояния 12 000 км от поверхности Марса. Для астрономов и это было неслыханным богатством. Затем «Маринер-6» 31 июля 1969 года и «Маринер-7» 5 августа 1970 года передали соответственно 75 и 126 фотографий превосходного качества. Заметим, между прочим, превосходное техническое достижение: с учетом данных «Маринера-6» программа «Маринера-7» была уже в полете изменена и за четыре дня установлены новые точки съемок!

Эти фотографии (лучшие из них сделаны с расстояния всего 3200 км) дали гораздо более точное представление о топографии Марса. Каково же было изумление астрономов, когда оказалось, что марсианская поверхность гораздо более похожа на лунную, чем на земную! Марс весь испещрен кратерами разнообразной формы -от 4 до 240 км в поперечнике. Края их иногда отвесные, иногда более пологие. В некоторых регионах, например в области Эллады, они сильно выветрены, как если бы подвергались постоянной эрозии, вызванной песчаными бурями. Некоторые из этих кратеров явно метеоритного происхождения, но природа других не ясна.

Лаборатории зондов позволили также установить, что, вопреки предположениям, на Марсе нет никаких следов азота — совершенно необходимого для жизни на Земле элемента. Может быть, азот в связанном виде находится в почве? Но присутствие водяных паров в атмосфере подтвердилось, и астрономов весьма заинтересовал объект над полярной шапкой, напоминающий облако. .

Что до знаменитых «каналов», современные методы внесли свой вклад в давнюю полемику и, кажется, положили ей конец. Во-первых, радарные наблюдения, опубликованные в 1967 году, позволили установить, что темные части поверхности выше, чем светлые, где наблюдались «каналы». В частности, два объекта, которые описывались как «каналы», особенно отчетливо проявились как естественные желоба или, напротив, горные цепи. Впрочем, точность этих наблюдений близка к погрешности эксперимента.

Кроме того, на фотографиях, сделанных с «Маринеров», ясно видны линейные образования, тени от которых указывают, что это возвышенности.

Таким образом, «каналы» — скорее всего лишь тени или случайные скопления пятен. Теперь уже ничто не может подтвердить гипотезу о грандиозных работах марсианских инженеров — она опровергнута.

Итак, новейшие исследования заставляют опасаться, что жизни на Марсе нет. Там мало воды. Большие пятна на нем, меняющие цвет, — это, конечно, не растительность. Там очень мало кислорода, а полярные шапки планеты состоят, видимо, из сухого льда.

ЛУНА И СПУТНИКИ ПЛАНЕТ

Вопреки людским мечтаниям, восходящим к незапамятным временам, уже давно подозревали, что на Луне едва ли удастся обнаружить жизнь. На нашем спутнике нет атмосферы, и Солнце то безжалостно бомбардирует его палящими лучами, нагревая до 150° и облучая смертоносным ультрафиолетом, то превращает в застывший шар с температурой -180°.

В 3 часа 56 минут утра в понедельник 21 июля 1969 года первый житель Земли ступил на лунную почву, и Луна стала частью нашего человеческого мира. Человек впервые достиг небесного тела, и Луну теперь можно исследовать так же, как любое место земного шара. Скоро мы определим ее точный возраст. Скоро выясним, из каких пород состоит ее грунт. А может быть, мы даже узнаем, не осталось ли там с отдаленных времен каких-нибудь следов жизни.

Астронавты с «Аполлона-11» оставили на Луне только два научных инструмента: лазерный рефлектор и сейсмограф, который не выдержал мороза. Экипаж «Аполлона-12» доставил туда автоматическую научную станцию общим весом 135 кг. Этому сооружению, именуемому АЛСЕП (Apollo Lunar Surface Experiments Package), предстояло в течение года передавать на Землю информацию. АЛСЕП питается от ядерной установки и включает в себя, упрощенно говоря, два вида инструментов: одни для изучения внешней лунной среды, другие — внутреннего строения. В первую группу входят инструменты для изучения лунной атмосферы, лунной пыли и солнечного ветра. Этот ветер играет важнейшую роль в Солнечной системе, поскольку от энергии, траектории и численности составляющих его частиц в значительной мере зависит функционирование всей системы. Во вторую группу инструментов входят магнитометр, чтобы изучать магнитное поле Луны, и сейсмометр, предназначенный для наблюдения за движением ее коры.

Сейчас, благодаря как первым результатам этих экспериментов, так и данным, ранее переданным «Эксплорерами», наше представление о Луне уточняется. Несомненно, это холодное тело, не имеющее расплавленного ядра. Внутренняя температура Луны лишь немногим больше 1000°. Она негомогенна — иначе говоря, масса вещества внутри нее распределена неравномерно.

Что касается поверхности, то взятые с нее образцы позволяют пока предположить, что она состоит из пород трех типов: пыли с вкраплениями мелких фрагментов скальных пород и стеклянных шариков; конгломератов из скальных пород, связанных естественным цементом наподобие земных брекчий; мелко— и среднезернистых пород, похожих на базальты.

К удивлению ученых, первая оценка возраста этих пород показала, что Луна весьма древнее небесное тело — ей около трех миллиардов лет[17]. Это сразу опровергло гипотезу, согласно которой Луна представляет собой обломок Земли, соответствующий Тихоокеанской впадине. На сегодняшний день ничто не дает оснований считать, что в какой бы то ни было период долгой истории Луны на ней существовала жизнь.

О спутниках других планет неизвестно почти ничего. Сейчас их насчитывают, кроме Луны, 31, а именно: у Марса — 2, у Юпитера — 12, у Сатурна — 10, у Урана — 5, у Нептуна — 2.

Открывать планетные спутники становится все труднее и труднее. Предпоследний — двенадцатый спутник Юпитера — был открыт в 1951 году, а последний — десятый Сатурна — в 1966[18].

Этот спутник открыл астроном Медонской обсерватории Одуэн Дольфус и назвал его Янусом. Диаметр спутника всего около 300 км, а расстояние от Сатурна до Солнца в десять раз больше, чем от Земли, так что Янус имеет всего лишь 14-ю звездную величину. Кроме того, его орбита проходит очень близко от колец, окружающих планету и имеющих диаметр 138 тысяч километров. Поэтому пришлось прибегать к очень тонким экспериментам (закрывать изображение Сатурна и колец экранами и масками) и долго ждать благоприятного момента. Такой момент наступает, когда Земля находится в одной плоскости с кольцами: сбоку они не видны, так как толщина их очень мала.

С трех попыток Дольфусу удалось 15, 16 и 17 декабря 1966 года получить три фотографии, на. которых видно новое светило.

Еще в 1877 году американский астроном Асаф Холл открыл два спутника у Марса. Ближайший к планете (9376 км) был назван Фобосом, а второй, находящийся на расстоянии 23 500 км от Марса, — Деймосом.

Фобос обладает удивительной особенностью: он обращается вокруг планеты быстрее, чем она сама вокруг своей оси. Таким образом он проносится по марсианскому небу в направлении, обратном движению звезд, меньше чем за три часа и представляет возможному наблюдателю полный цикл фаз, подобных лунным, за семь с половиной часов. Но есть у него и другая особенность, еще поразительней: Фобос движется равноускоренно. Астрономы давно пытаются найти объяснение этим интригующим фактам. Рассматривались разные возможности: наличие трения в среде движения Фобоса, приливные явления, электромагнитные воздействия, давление света… Но самая захватывающая гипотеза была предложена Иосифом Шкловским.

Советский ученый высказал предположение, что Фобос внутри полый. Это объясняет, почему его оболочка достаточно прочна, чтобы выдержать силу притяжения Марса, и в то же время достаточна тонка, чтобы обеспечить равноускоренное движение. Далее Шкловский заключает: «Но естественное космическое тело не может быть полым. Значит, Фобос (вероятно, и Деймос) — искусственный спутник Марса».

Из этой «фантастической с первого взгляда», как он сам пишет, идеи астроном делает далеко идущие выводы. Он не сомневается в существовании цивилизации столь высокоразвитой, что способна создать искусственные спутники радиусом в несколько километров. На Марсе сделать это легче, чем на Земле, потому что там меньше сила тяжести.

К сожалению, как ни привлекательна эта гипотеза, недавние исследования показали, что расчет ускорения Марса, на котором она основана, неверен. Тем не менее захватывающая дискуссия остается открытой[19].

Размеры планетных спутников весьма разнообразны: от двух десятков километров до величины Меркурия. Чтобы было понятней, скажем, что шесть спутников из тридцати по размерам равны Луне или немного больше.

Как правило, на спутниках нет атмосферы, за исключением одного из спутников Сатурна — Титана — и, возможно, еще нескольких самых крупных[20]. При весьма низких температурах и отсутствии атмосферы нельзя ожидать существования на них жизни.

И вот мы достигли границ Солнечной системы, где вращается загадочный Плутон, о котором неизвестно почти ничего, кроме того, что там очень холодно и, вероятно, нет атмосферы[21]. Теперь обернемся и поищем на небе Землю — нашу планету. Интересно задуматься над тем, как представляется наша планета отдаленному наблюдателю, что мог бы заключить о ней марсианский или юпитерианский астроном. Все видели изумительные снимки, сделанные со спутников, на которых Земля выглядит голубоватым шаром, покрытым пятнами облаков. Но легко ли будет заметить наблюдателю с Марса, что на ней есть жизнь и цивилизация? На марсианском небе она выглядит как яркая звезда, примерно такая же, как Венера, подобно ей, имеет фазы и так же скрывается под слоем густой атмосферы. Внимательный наблюдатель обнаружит сезонные изменения окраски и задумается над их причиной. Что это: какие-то явления на самом грунте? Обман зрения? Или, может быть, это большие пятна растительности, а стало быть — жизнь?

Можно выдвигать много гипотез. Но надо признать, ничто реально не доказывает, что на Земле существует жизнь, а тем более разумная жизнь.

За атмосферными вихрями, через разрывы в облаках, простые оптические инструменты позволяют наблюдать какие-то «океаны» и «горы». Лучше всего видны обширные пустынные пространства, лежащие под палящим солнцем. Никаких видимых следов жизни, не говоря уж о разуме!

Но спектральный анализ показывает, что земная среда для развития жизни весьма благоприятна. В земной атмосфере находят кислород, водяные пары, углекислый газ. Температура мягкая. Из всего этого делают вывод, что сезонные изменения окраски должны быть связаны с жизнедеятельностью растений.

Тогда начинают искать доказательства наличия разумной жизни — и, без сомнения, вскоре находят. Даже если ее не удается обнаружить визуально, засекают радиоволны, доказывающие, что на земле есть разумная цивилизация. Ведь известно, что земные радио— и телепередачи на самых разных частотах в миллионы раз увеличили «радиоблеск» земли, и современные астрономы не могут этого не заметить.

Таким образом, следы примитивной жизни обнаружить нелегко, но не требуется много времени, чтобы открыть столь развитую цивилизацию, как наша.

Если так, мы можем раз и навсегда считать установленым, что в Солнечной системе нет цивилизации, подобной нашей и достигшей сравнимого с нами уровня развития. Ведь если бы она существовала, ее радиопередачи сами собой известили бы нас об этом.

Итак, следует бросить попытки искать разумную жизнь в пределах Солнечной системы и выйти за них. Значит ли это, что нас не интересует программа исследования Солнечной системы в течение десяти ближайших лет?

Конечно, нет! Ведь она предоставит астрономам новые данные, необходимые, чтобы больше узнать о Вселенной, лучше понимать ее механизмы, позволить войти в контакт с иными цивилизациями.

Человек опять полетит на Луну и установит там настоящие лаборатории. В 1971 году он облетит вокруг Марса и получит возможность прямо наблюдать его. В 1972 выведет на околоземную орбиту постоянную станцию. В 1973 отправит зонд к Меркурию и Юпитеру, а также высадит управляемое устройство на Марс. В 1974 к Юпитеру отправится еще один зонд. Затем последуют новые запуски и наконец в 1^79 году, пользуясь «парадом планет» — соединением нескольких планет на одной линии, американцы отправят станции первым запуском к Юпитеру, Сатурну и Плутону, а вторым — к Юпитеру, Урану и Нептуну.

В 1981 году пробьет час истины для Марса: человек впервые попытается высадиться на эту планету. Вскоре после этого мы узнаем, есть ли или были ли на Марсе зародыши жизни.

Положительный ответ послужит доказательством возможности внеземной жизни. Наша надежда когда-нибудь открыть более развитую ее форму обретет крылья[22].

А если ответ будет отрицательным — мы огорчимся, но не оставим наших попыток, нашего стремления познать тайну. Ведь мы теперь точно знаем, что Солнечная система не одна во Вселенной.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Итак, ближнее околоземье нас разочаровало: оно, видимо, необитаемо. Но прежде чем пуститься на поиски жизни дальше в окрестности Солнца, а то и еще дальше — к окраинам Вселенной, необходимо ответить на один серьезный вопрос: каково происхождение небесных тел, которые мы рассмотрели и которые после целых веков наблюдений и исследований по-прежнему столь загадочны? Как появились эти светила, с головокружительной скоростью несущиеся вокруг Солнца? Одним словом, откуда взялась эта удивительная «система», в которую мы входим? Каково было ее начало? Как она формировалась в течение тысячелетий? Что это: какая-то случайность в мироздании или результат обычного, весьма распространенного в мире процесса?

Множество теорий, предложенных для объяснения происхождения Солнечной системы, могут быть разделены на две основные группы: «катастрофические» теории, которые приписывают появление планет и астероидов каким-то экстраординарным событиям, и «естественные» теории, объясняющие, что их происхождение — нормальное явление в жизни звезды.

«Катастрофические» теории были выдвинуты первыми. В 1745 году Бюффон предположил, что планеты образовались из частиц материи, потерянной Солнцем в результате столкновения с другим небесным телом. Но, поскольку он предположил, что это была комета, его теория вскоре рухнула: ведь кометы весьма невелики, их размеры не превышают нескольких километров. Такое столкновение — событие незначительное даже по земным масштабам. Так, когда 30 июня 1908 года небесное тело таких размеров столкнулось с Землей в районе Красноярска в Сибири, взрыв ощущался всего лишь в радиусе 1000 километров от этого места. Правда, вокруг на площади около ста квадратных километров был уничтожен лес и наблюдатели видели столб огня высотой до двадцати километров. Но что это значит в масштабах планеты?

Другие ученые — Джеффрис, Литтлтон, Аррениус — предположили столкновение Солнца непосредственно с другой звездой. Но эта теория не согласуется с основными характеристиками Солнечной системы, а именно:

1. Плоскости планетных орбит, за исключением Плутона и астероидов, весьма слабо наклонены относительно плоскости всей системы.

2. Направление вращения планет и их спутников во всей Солнечной системе, как правило, одинаково.

3. Орбиты планет почти круглые, а расположение планет в пространстве подчиняется правилу Воде, которое будет рассмотрено далее.

Вот почему другие астрономы, а именно Моултон и Джине, выдвинули более «изящную» теорию. Они считали, что имело место не столкновение, а «полустолкновение» светил: другая звезда проходила поблизости от Солнца, но не столкнулась с ним непосредственно. Вследствие взаимного притяжения траектории обеих звезд выгнулись по гиперболе. Таким образом, они соприкоснулись (по космическим меркам), а затем отскочили друг от друга. При этом звезда-«возмутительница» оторвала от Солнца несколько : клочков материи. Когда она удалилась, эта материя набрала достаточную скорость, чтобы начать вращение вокруг Солнца, а затем сконденсировалась в «капли»-планеты.

Много лет назад эта теория имела немало сторонников. И в самом деле, она удовлетворительно объясняет две первые особенности Солнечной системы, но не третью — регулярное распределение планет внутри системы. Думали также, что подтверждение теории Моултона — Джинса станет доказательством того, что Солнечная система — единичное явление во Вселенной. Предположив, что некогда, во времена, близкие к началу Вселенной, звезды были расположены теснее, чем теперь, следовательно, могли встречаться, можно сделать вывод: планетные системы если не исключение, то, по крайней мере, большая.

Но «естественные» теории лучше объясняют все особенности Солнечной системы, и у них больше сторонников среди космологов. Всякие «Занимательные физики» конца прошлого века любили описывать «опыт Плато»: вращение капли масла, взвешенной в жидкости. Центробежная сила сплющивала каплю и отрывала от нее капельки-«планеты». Но это слишком красиво, чтобы быть правдой…

Кант в 1755 году, а за ним Лаплас в 1796 первыми выдвинули гипотезу о существовании рассеянной в пространстве первоначальной материи, образующей «первичные туманности» из газа и пыли. Из их сгущения рождаются звезды, в том числе и Солнце. Оно, вращаясь, приобретает форму диска, который постепенно растягивается. От него отламываются внешние кольца. Частицы этих колец, сжимаясь и охлаждаясь, образуют планеты.

С течением времени эта теория сильно видоизменилась. В 1943 году немецкий ученый К. фон Вейцзеккер внес в нее последние усовершенствования и нашел самое удовлетворительное объяснение строению системы.

По Вейцзеккеру, Солнце находится в центре газовой оболочки, вращающейся вокруг перпендикулярной к ее плоскости оси. Масса этой оболочки в десять раз меньше солнечной; она нестабильна и стремится рассеяться в пространстве. Легкие газы — гелий и водород действительно улетучиваются: этим объясняется то, что планеты их не сохранили. Поскольку эти газы составляют не менее 99% солнечной массы, от газовой оболочки сохранилось не более одной сотой того, что она составляла первоначально. Этим же объясняется то, что общая масса всех планет составляет менее одной тысячной солнечной массы.

Главное — эта теория позволяет понять, почему расстояния от планет до Солнца подчиняются точной закономерности. Этот закон, который долго считали чисто эмпирическим, был выведен тремя немецкими учеными: Вольфом, Тициусом и Воде.

В 1778 году Боде оформил догадки своих предшественников. Он взял за основу геометрическую прогрессию: 0; 3; 6; 12; 24; 48; 96; 192… Прибавил к каждому числу 4, результат разделил на 10 и получил новый ряд: 0,4; 0,7; 1,0; 1,6; 2,8; 5,2; 10,0 и т.д., соответствующий расстоянию от Солнца до планет, если принять расстояние между Солнцем и Землей за единицу. Правда, не существовало планеты, соответствующей числу 2,8. Но правило Боде получило блестящее подтверждение, когда Пиацци совершенно случайно открыл Цереру как раз там, где не хватало планеты! Этот закон также позволил Леверье обнаружить— Нептун. Закон, видимо, сохраняет силу, несмотря на исключение в виде Плутона, который, как мы уже говорили, возможно, не является «настоящей» планетой. Подтверждается закон и тем, что он годится и для ближайших спутников больших планет Юпитера, Сатурна и Урана.

По Вейцзеккеру, газовая оболочка, вращающаяся вокруг Солнца, движется не единой массой, а вихревыми движениями, распределенными по концентрическим кольцам вокруг Солнца и ограниченными соседними вихрями. Предположив, что на каждом кольце находится по пять таких вихрей (именно в таком случае они имеют допустимую конфигурацию), мы получим радиусы колец, почти соответствующие прогрессии Воде.

Гипотеза Вейцзеккера — не догма. Она может быть улучшена, и .многие исследователи вносили в нее значительные уточнения, например с учетом магнитных полей. Постепенно, кажется, они подошли к весьма удовлетворительным результатам. Разумеется, с помощью этой теории можно объяснить и то, почему формы орбит приближены к окружности, почему они расположены в одной плоскости и почему, за некоторыми исключениями, имеют одно направление вращения.

Недавние работы показали, что если вращающийся диск возникает в результате сжатия газа и пыли в произвольное число «протопланет», то их орбиты эволюционируют — в соответствии с правилом Боде — просто в силу взаимного притяжения. Таким образом, вейцзеккеровские «вихри» оказываются излишними.

Итак, «естественные» теории, объясняющие возникновение Солнечной системы, опираются на все более солидные аргументы, а это имеет фундаментальное значение при исследовании проблемы внеземной жизни.

ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАНЕТЫ — ЕСТЕСТВЕННЫЙ ЭТАП В ЖИЗНИ ЗВЕЗДЫ

Есть много разных аргументов в защиту гипотезы о существовании иных планетных систем.

Известно, например, что одной из характерных особенностей Солнечной системы является распределение ее углового момента[23]. Медленное — за двадцать пять земных суток — вращение Солнца вокруг своей оси и быстрое обращение планет на большом расстоянии вокруг него создает впечатление, что планеты унесли большую часть вращения Солнца с собой. Математическим языком говорят, что на планеты приходится 98% момента количества движения Солнечной системы: из них на один гигант Юпитер 60%, а на Солнце — 99,9% ее массы.

И вот недавно случилось чрезвычайно важное событие. Стало возможным измерить скорость вращения звезд вокруг своей оси и тем прямо доказать существование планет при них.

Не будем утомлять читателя техническими подробностями, лишь вкратце опишем метод, применяемый астрономами для этих вычислений. Ведь наши рассуждения о внеземной жизни в значительной мере основаны на том, что во Вселенной есть много планетных систем, подобных нашей. Без этих научных доказательств не было бы и этой книги.

Скорость вращения звезд измеряется с помощью спектрального анализа. Спектральные линии, наблюдаемые на звездах, смещаются в сторону красной или фиолетовой части спектра, в зависимости от движения звезды по отношению к нам. Если она удаляется, линии смещаются к красному, если приближается — к фиолетовому. Это эффект Доплера Физо, который легко наблюдать, когда рядом с нами гудит проезжающий мимо автомобиль. Сначала гудок кажется выше, чем на самом деле (фиолетовое смещение), потом — ниже (красное смещение).

Когда звезда вращается вокруг своей оси, один край ее видимого диска приближается к нам, другой удаляется. В результате спектральная линия расширяется, и мера этого расширения указывает на искомую скорость вращения.

Таким образом установили, что хотя и есть звезды, вращающиеся весьма быстро — порядка 500 км/сек, однако большинство вращаются относительно медленно — 10 км/сек и менее.

Известно, что звезды в зависимости от температуры делятся на несколько спектральных классов (см. Дело 2, документ 1, с. 78). И вот выясняется, что «горячие» звезды типа О и В вращаются быстро, а «холодные» звезды — гораздо медленнее. 22% звезд типа А, 55% звезд типа F и почти все звезды типов G, К и М имеют скорость вращения меньше 50 км/сек. Это указывает на то, что в ходе эволюции, причем, несомненно, на ранней стадии, эти звезды растеряли большую часть своего углового момента. Самое вероятное объяснив этому явлению выбросив часть своей материи, они образовали планетные системы.

Чтобы проиллюстрировать этот тезис, достаточно предположить, что было бы, если бы все планеты Солнечной системы вновь слились с Солнцем. Дававайте произведем некоторые расчеты. Поскольку момент количества движения замкнутой системы величина постоянная, скорость вращения должна увеличиться, чтобы компенсировать уменьшение радиуса. В результате скорость вращения Солнца приблизилась бык 100 км/сек. Именно такую скорость оно, видимо, и должно было иметь в «молодости».

Итак, образование планетной системы — естественная и нормальная стадия эволюции звезды. Но 67% всех звезд нашей Галактики — как и наше Солнце, старые «холодные» звезды, относящиеся к категории F и последующим. Есть все основания думать, что они уже достигли той стадии эволюции, когда появляются планетные системы. Вот первое доказательство обилия планет во Вселенной.

Однако недостаточно только знать о существовании планет, астрономам хотелось бы. увидеть их, так сказать, «своими глазами». К сожалению, даже самые совершенные современные инструменты не позволяют непосредственно наблюдать за такими небесным телами — их свет слишком слаб и теряется в неизмеримо более сильном свете звезд.

Но существуют методы косвенного наблюдения, которые дают возможность обнаружить другие планеты.

Так, можно наблюдать потемнение звезды, когда перед ней проходит планета. Правда, это возможно лишь в том редком случае, когда наблюдатель находится в одной плоскости с планетной орбитой. К тому же потемнение слишком слабо, чтобы его можно было заметить с Земли; всего около одной сотой звездной величины[24]. Но из обсерваторий на Луне или на орбитальных станциях, где отсутствует влияние земной атмосферы, это можно будет сделать. А значит, в будущем появится возможность обнаружить и даже вычислить движение планет даже вокруг слабых (т. е. сильно удаленных) звезд.

Существует и другой метод обнаружения планет, который успешно применяется. Он достаточно прост, его можно проиллюстрировать ярким примером.

Обычно говорят, что Земля вращается вокруг Солнца. Но это не так: Земля вращается вокруг некоторого центра тяжести, который не совпадает с центром Солнца. Почему? Представьте: отец кружит вокруг себя на вытянутых руках ребенка, тот отклоняется, противодействуя центробежной силе, и описывает небольшой дополнительный круг вокруг собственной оси. Так же и Солнце, притягиваемое своими планетами, особенно Юпитером, масса которого довольно значительна, описывает дополнительный круг радиусом в 700 тысяч километров. Оно совершает этот путь за двенадцать земных лет, или один юпитерианский. Астрономы на Проксиме Центавра могли бы рассчитать эту аномалию движения Солнца и вычислить существование Юпитера, даже не наблюдая его.

По отношению к звездам это рассуждение уже не раз использовалось. В 1844 году Бессель заинтересовался неправильностями движения Сириуса и предположил, что по соседству с ним должно находиться крупное небесное тело. В 1851 году Петерс на основании отклонений Сириуса рассчитал теоретическую траекторию этого светила, а в 1862 году Альван Кларк обнаружил его почти в расчетном месте. Тридцать лет спустя тот же метод позволил Шеберле найти карликового спутника Прокиона.

Однако искать таким способом планеты все же непросто, а главное долго. Хотя известно, что астрономия — наука не для торопливых. Ее прогресс основан на методическом накоплении наблюдений и расчетов в течение долгих десятилетий, а то и столетий. Сколько астрономов так и не увидели плодов своих трудов!

Сейчас мы можем производить расчеты лишь для самых близких звезд, но уже знаем среди них шестнадцать, у которых есть невидимые спутники. По крайней мере, в пяти случаях эти спутники, несомненно, планеты, поскольку их массы слишком малы для звездных.

Пять звезд, имеющих планеты: Лаланд 21 185, 61-я Лебедя, Эта Кассиопеи, Крюгер 60 и звезда Барнарда. Удалось даже рассчитать, что вокруг звезды Барнарда вращается планета с массой 1,6 массы Юпитера, совершающая за двадцать четыре года оборот по орбите со средним радиусом 4,4 астрономической единицы. То есть эта планета очень похожа на Юпитер.

Может показаться, что планет за пределами Солнечной системы нашли мало. Это' не так: ведь и звезд изучено немного. Наоборот: уже ясно, что доля звезд, имеющих планеты или планетные системы, весьма велика: ведь из четырех самых близких к Земле звезд ими наверняка обладают три — Солнце, звезда Барнарда и Лаланд 21 185[25].

Кто-то из астрономов даже пошутил: «Обнаружить планеты вокруг звезды так же вероятно, как цыплят вокруг наседки». И он, несомненно, прав. Это подтверждают и «некатастрофические» космогонические теории. Если (теперь это кажется все более вероятным) эти теории близки к истине, можно предположить, что планеты рождаются не поодиночке, а группами. Иначе говоря, звезда не «рожает» только одну планету за раз, но в определенный момент эволюции порождает целую планетную систему, управляемую определенными законами. Некоторые из этих законов известны, другие еще предстоит установить. Кроме того, можно считать, что это бывает довольно часто.

Если нам удалось обнаружить около ближайших к Земле звезд лишь гигантские планеты типа Юпитера, на которых, вероятно, не может быть жизни, то это не значит, что других планет там нет, — просто их масса недостаточно велика. Однако есть все основания полагать, что они входят в системы типа Солнечной, в которых существуют и планеты, подобные Земле, то-есть размеры, свойства, расстояния до звезд и прочие характеристики совпадают, а значит, они благоприятны для жизни.

Если оценить «население» нашей Галактики в сто миллиардов звезд и принять, что половина из них — двойные, тройные и т.д., то останется еще пятьдесят миллиардов простых звезд. Тогда число планетных систем в одной-единственной галактике можно без всякого преувеличения оценить в несколько миллиардов. Конечно, многие из этих планет «безнадежны». На одних слишком жарко, потому что они чересчур близки к своим солнцам; другие замерзли; третьи просто представляют собой сгустки газов. Но сколько еще останется планет, похожих на Землю! В нашей Галактике, несомненно, десятки миллионов.

Во всей Вселенной — миллиарды. И это все аргументы в пользу гипотезы, отвергающей антропоцентризм.

Для ясности изложения мы сразу исключили из рассмотрения звезды, сгруппированные в «архипелаги»: двойные, тройные и даже шестерные, как Тэта Ориона. И сделали это потому, что люди привыкли к почти кругообразной орбите Земли вокруг единственного Солнца, и представить себе нечто другое им трудно. На самом деле вполне можно вообразить и сильно вытянутые эллиптические орбиты, хотя «естественное» образование планет на них маловероятно. Но и на таких орбитах жизнь существовать может, потому что температура на них меняется весьма медленно по сравнению с расстоянием: просто разница между временами года будет очень резкой. Стабильные орбиты могут существовать даже вокруг очень близких между собой двойных звезд. Несомненно, такие двойные солнца выглядят очень интересно, потому что приливный эффект, вызванный их взаимным притяжением, должен делать их форму, а также блеск и цвет сильно изменчивыми.

У более отдаленных друг от друга двойных звезд планета может обращаться вокруг одной из них, причем «другое солнце» будет видно на ее небе гораздо более слабо, но все же ярче полной луны.

Наконец, для систем из нескольких звезд ничто не мешает рассматривать планетные орбиты в виде восьмерки или еще более сложной формы. В книге «Дети Икара» Артур Кларк, никогда не страдавший от недостатка воображения, описывает нам, каковы могут быть эти поразительные планеты. «Вот еще один мир… Здесь никогда не поймут значения слов „день“, „ночь“, „год“, „время года“»… Его небосвод бороздят шесть разноцветных солнц, так что ночи на планете не бывает: меняется только цвет солнечных лучей. Под хаотическими толчками противодействующих полей тяжести планета описывает крюки и выкрюки невероятно сложной орбиты и никогда не проходит дважды по одному пути… «Расположение этих шести светил на небосклоне никогда не повторится до конца времен». Кларк представляет, что и в этом странном мире существует жизнь. «Хотя планету опаляло то солнечным огнем, то холодом межзвездных пространств, на ней жили разумные существа. Чтобы додумать хоть одну мысль до конца, им требовались тысячи лет. Ну и что? Их мир был еще молод: перед ними простиралась вечность…»

Возможности Природы бесконечны. И уже не кажется безумной мысль, что около других звезд есть бесчисленное множество планет, подобных. земному шару. Сегодня никакие научные теории не могут препятствовать ни фантастическим мечтаниям Кларка; ни гипотезам некоторых ученых о том, что мы не одни во Вселенной, что наша Земля — не единственная «привилегированная» планета…