Реферати, курсові, дисертації, дипломи

[ Вибір катастроф Від загибелі Всесвіту до енергетичної кризи Айзек Азімов ]

<div style="font-size:16px;text-align:justify;">
	<DIV TYPE=HEADER><P LANG=ru-RU ALIGN=LEFT STYLE="text-indent: 0in; margin-bottom: 0.28in; border-top: none; border-bottom: 1px solid #000000; border-left: none; border-right: none; padding-top: 0in; padding-bottom: 0.01in; padding-left: 0in; padding-right: 0in"> Бібліотека Альдебаран: http://lib.aldebaran.ru </DIV><H1 LANG=ru-RU CLASS=western> Айзек Азімов </H1><H1 LANG=ru-RU CLASS=western> Вибір катастроф </H1><IMG SRC=ref-0_647159564-27688.coolpic NAME=graphics1 ALIGN=BOTTOM WIDTH=200 HEIGHT=321 BORDER=0> OCR: Phiper «Айзек Азімов»: Амфора, 2002 ISBN 5 94278 135 4 Оригінал: Isaac Asimov, "A Choice of Catastrophes" Переклад: А. А. Девель, Л. А. Девель <H2 LANG=ru-RU CLASS=western> Анотація </H2> Слово «катастрофа» зазвичай асоціюється із трагічною розв'язкою. Саме про катастрофи, які можуть привести людство до загибелі, йде мова в цій книзі. Але чи так уже вони неминучі? Може бути, треба реально оцінити небезпека й обдумано зробити вибір? PS В даному файлі Пропущено 8 Глава. ЗВЕРТАЄМОСЬ ДО ВСІХ, У КОГО Є ЕТА КНИГА: ПРОСИМО ПЕРЕДАТИ Відскановані 8 Ю ГЛАВУ АБО ПОВНИЙ ФАЙЛ ВСІЙ КНИГИ. НАДСИЛАЙТЕ НА ПОШТОВА СКРИНЬКА edit [@] aldebaran.ru <H1 LANG=ru-RU CLASS=western> Айзек Азімов </H1><H1 LANG=ru-RU CLASS=western> Вибір катастроф </H1><H2 LANG=ru-RU CLASS=western> Страх і трепет </H2> «Царі світу уподібняться вулканам і поглинуть одне одного до повного винищення їх прабатьком. Як тільки він винищить їх, то сам повернеться проти себе і пожере себе до кінця. І небеса сього світу перекинутися один на одного, і ці зони будуть перекинуті. І їх небо обвалиться і розіб'ється. Їхній світ впаде на землю, земля не зможе нести всіх їх; так вони обрушаться в безодню і безодня зруйнується ... »Бібліотека Наг Хаммаді. Трактат II. 5. Страх - супутник, а можливо, і вожатий людської історії, не пропустить можливості нагадати про своє існування. Розкриваючись у відповідь на зусилля людського пізнання, світобудову не тільки балує приємними перспективами, а й виявляє речі, які абсолютно безглузді з точки зору сучасного розуму. Ці лякаючі провали в прекрасній картині універсуму викликані його кінцівкою. Кінцівкою навіть не в просторі або часі, а кінцівкою як самій його суттю. Провал <a href="Номер_один" title="Номер один">номер один</a> - смерть. Наша смерть, смерть наших близьких робить <a href="Людський_розум" title="Людський розум">людський розум</a> безпорадним. Ми спасаємося від цієї безпорадності завдяки релігії, цінностям, які ставимо вище власного існування, шукаємо життя <a href="Після_смерті" title="Після смерті">після смерті</a> - і все одно кінцівка нашого існування залишається настільки могутнім фактором, що вона накладає відбиток на всі сфери людського духу. Другий провал - кінцівка людських здібностей пізнання. Незважаючи на бурхливий розвиток фізики та астрономії в нашому столітті - столітті атомної бомби, Великого Вибуху і чорних дір, - ця кінцівка видно більш ніж наочно. Для того щоб описати універсум,<a href="Людина" title="Людина"> людина</a> змушена вводити константи, які, здавалося б, повинні служити точками опори для наукового сприйняття світу. Однак, як це не парадоксально, деякі константи вносять не стільки ясність, скільки парадоксальність в описи всесвіту, народжені різними сучасними теоріями. Найважливіша з подібних констант - швидкість світла - означає, що вся інформація, яку ми можемо зафіксувати нашими приладами, визначена жорсткими тимчасовими рамками. Іншими словами, спостерігаючи за космосом, ми бачимо і чуємо минуле, старовину, що дивиться на нас з небес, - те, якими були зірки сотні, тисячі, мільйони років тому. Але це означає, що даний досліджуваних об'єктів завжди залишається за рамками нашого досвіду. Замість єдиної шкали для вивчення реальності залишається отримана людством у спадок точка в просторі часу - Земля (нічим, по суті, не виділяється серед мільярдів інших можливих «точок відліку»), і лавина математичних моделей, що описують відносність будь-яких просторово часових характеристик. Айзек Азімов говорить про третій провалі, лякаючому людство з самої зорі його письмовій історії: про необхідний припинення існування людства як роду. Якщо ми кінцеві, якщо світ кінцевий, то і людство коли або припинить своє існування - навіть якщо воно зуміє продовжити агонію до ентропійної смерті, або ж до «Великого схлопування» (т. зв. "Відскоку"). Насправді всі три страху є іпостасями одного і того ж - страху смерті. Зізнаємося собі - ми не тільки відчуваємо себе повноправними представниками роду людського, а й необхідною умовою існування універсуму. На нас тримається буття світобудови. У «Чжуан цзи» ми зустрічаємо фразу: «Небо і земля народилися одночасно зі мною; весь світ і я складаємо одне ціле ...» Саме це і пояснює заклопотаність людини не тільки своєю кінцівкою, а й кінцівкою світу, кінцівкою людського роду. Все, що є, отримує ім'я з наших вуст, сенс - з наших душ. У Старому Завіті говориться: «Господь Бог із землі всю польову звірину, і все птаство небесне, і до Адама привів, щоб бачити, як він назве їх, і щоб, як покличе Адам душу живу, так і було ім'я їй». Не так вже й складно продемонструвати істинність цих слів - істинність твердження, що все існуюче було і буде існуючим для нас, тобто перебувають у рамках сукупного досвіду людської культури. Дійсно, за п'ять з половиною століть до Різдва Христового грецький філософ Анаксимандр створив одну з перших дійшли до нас космології. Удавана зараз дивною і екзотичною, вона, на загальну думку, є серйозним кроком вперед в порівнянні з поданням про землю, яка покоїться на слонах, що стоять на черепасі, що плаває по безкрайньому океану ... Отже, Анаксимандр стверджував, що Земля нерухомо висить у центрі світобудови, вона схожа на барабан, а оточуючі її світила - це трубки з вологого повітря, наповнені вогнем. Через якийсь сторіччя піфагорійці стали стверджувати, що земля куляста, а світила є справжніми небесними тілами. Ця, геоцентрична, картина світобудови панувала протягом двох тисячоліть (принаймні в освічених колах. Для всіх інших земля була плоским млинцем, діставшись до краю якого можна було впасти в геєну вогненну). Найбільш відомий Птолемей, який створив зразкову астрономічну систему, яка базувалася на математичному апараті, пояснював практично всі видимі небесні явища (у тому числі і нерівномірності в русі планет). Геліоцентричні вчення, що виникали ще в античності, відкидалися саме через те, що не мали необхідної математичної бази. Лише в 1543 р. з'явилося знамените твір Миколи Коперника «Про обертання небесних сфер», де пропонувалася така геліоцентрична гіпотеза, яка дозволяла пояснювати небесні руху, економлячи математичні дії, скорочуючи їхні кроки. Саме цій економією Коперник і виправдовував (правда, не без нещирості в тоні) свою гіпотезу, розходяться з традиційними і підтриманої Церквою картиною космосу. З плином часу гіпотеза Коперника перетворилася на необхідний атрибут наукової картини світу Однак поступово стало ясно, що інші зірки в не меншій мірі є центрами своїх власних світів. Почався пошук «точки опори» - центру світобудови, який міг би з'явитися і початком для наших оцінок реальності, і зручним способом уявляти космос, охоплюючи його одним думкою. Наука досить швидко відмовилася від локалізації цього місця в просторі, завдяки Ейнштейну усвідомивши неможливість мислити простір без часу. Центр простору виявився початком часу. Це вже не Земля, не Сонце, не таємнича чорна діра в серцевині галактики, а Великий Вибух. Однак ми повинні якимось чином просторово уявити цей часовий центр. Отже, де ж те місце, від якого розлітаються галактики і метагалактики? Елементарна логіка, підказуємо, до речі, і Айзеком Азімовим, призводить до висновку, що таким центром має бути периферія, край спостерігається нами всесвіту. Саме там, де знаходяться самі «старі» (тобто самі віддалені від нас) об'єкти - радіогалактики, квазари, - і перебуває те, що було перш за все, тобто центр світобудови. Парадокс? Так. Але навряд чи він викличе запаморочення у сучасної людини. Однак нам хотілося б поставити ще одне питання - на цей раз Риторичне: так що ж, всесвіт, образ якої створили покоління фізиків, математиків, астрономів від Ейнштейна до Пенроуза і Хокінга, є тією самою, справжньої? Добралися ми до підсумкової картини світобудови? Навряд чи. Раз у раз з'являються повідомлення про спостереженнях такого роду явищ, які, судячи з усього, порушують наше переконання в істинності обраних констант (швидкості світла, гравітаційної постійної g). До того ж Азімов використовує в своїх космологічних главах лише «догматичну» астрофізику. Не слід забувати, що існує чимало альтернативних, «єретичних» теорій, не надто відомих широкому колу читачів, але всерйоз обговорюються в наукових колах. Можна згадати хоча б теорію стійкої всесвіту Фреда Хойла, особливо його концепцію «відсіків», висунуту в 70 х роках - концепцію, де математичний апарат і астрономічні спостереження синтезувалися з філософськими доктринами видатних учених кінця XIX століття - Маха і Авенаріус. Тут вперше в розрахунки була введена така складова, як людина, структура та особливості його сприйняття, що використовує просторові образи для опису того, що по суті своїй не має просторової природи (елементарних частинок). Важко сказати, яким постане світ в очах людини XXII століття. Однак цілком імовірно (більш ніж ймовірно), що він буде зовсім іншим, ніж в концепціях сучасних вчених. Яка з картин світобудови більш істинна? Анаксімандрова або Ейнштейнова? <a href="Відповідь" title="Відповідь"> Відповідь</a> зрозуміла: все залежить від того, чого ми чекаємо від всесвіту, який сенс в неї вкладаємо. Людина забув про слова з Книги Буття, тим часом під його руку до цих пір підводиться все існуюче - і він іменує його, навіть не помічаючи, що це саме він іменує, приймаючи на себе відповідальність ... Отже, це - наш світ. Не в тому сенсі, що ми є єдиними його власниками і панами (адже хто то підводить його до нас). Але в тому, що ми приймаємо безпосередню участь у його ормірованіі: від першого нашого вдиху до останнього видиху. Саме тому людина боїться не тільки своєї смерті, але знаходиться у владі турботи про світобудову (і цивілізації). Айзек Азімов дає нам практично вичерпний список небезпек, що підстерігають людство, - список, який формує «об'єктивна» наука XX століття. Простота і ясність викладу їм більш ніж складних тем - від теорії Великого Вибуху до дрейфу льодовиків і епідемій - викликають непідробне захоплення. Можливо, подібна ясність стала можлива ще й тому, що фантастика XX століття здійснювала «вибір катастроф» услід за вченими (часом навіть випереджаючи їх); таким чином практично всі перераховані Азімовим небезпеки вже були «освоєні» фантастами. Багато із загроз, особливо, зображені в кінці книги, дійсно реальні і небезпечні для людини. Формуючи будинок світу, ми вкладаємо в нього і свої приховані страхи, які повертаються, наприклад, у вигляді погроз термоядерної війни або перенаселення. Інші небезпеки мають абстрактний характер, тому що спираються на картини космосу, що існують лише на кінчику олівця астрофізика. Проте об'єднує їх те, що людина в рівній мірі здатний переживати загрозу наступаючого «антропогенного» (тобто викликаного діяльністю людини) потепління і небезпека від наростання ентропії, яка буде актуальна через багато мільярдів років. Властивістю об'єднувати має і сама турбота. Недарма Азімов неодноразово оспівує сукупні зусилля людства, завдяки яким буде можливо уникнути загрози знищення людства від усіляких напастей. Ця блискуча, спокійна, пізнавальна книга проте належить до тієї епохи, яка йде разом з останнім десятиліттям XX століття. Азімов - як фантаст і як популяризатор науки - вихований століттями гуманізму. Для нього «природне світло розуму», помножений на зусилля генія, виявляється тією силою, яка здатна перетворити і невідомі сили природи, і нерозумне початок в людській істоті. У гуманістичному світобудові, в цьому «найкращому з можливих світів», присутній лише один гравець - розумна, справедлива, за своєю природою зрозуміла освіченій людині воля. І не важливо, чи визнаємо ми Творця або ж відмовляємося від думки про його існування, суть гуманістичного світосприйняття не змінюється. В кінцевому підсумку воля Творця відрізняється від людської лише своєю всеосяжність, але не внутрішньою суттю. Скажи мені, чого ти боїшся, і я скажу, хто ти. Людина гуманістичної епохи боїться небезпек, на які вказує йому здоровий глузд: вичерпання природних ресурсів, поганий уряд, безумство вчених, велика кількість плям на Сонці. Як уявлялося, гуманістична турбота про світобудову цілком компенсувала і середньовічний страх Страшного Суду, і античне очікування катастрофічного кінця Залізного Века1. Зрозуміло, все це є ідеологією гуманізму, довше всього зберігається в сучасних політичних програмах і в природничих науках, а не світоглядом, прийнятим усіма без винятку. Досить згадати Шекспіра, Паскаля, Гофмана, Шопенгауера і Достоєвського, щоб зрозуміти, наскільки складніше було в «високої літератури», яка завжди бунтувала проти будь-якої ідеології. Однак поступово виникала інша культура й інша ідеологія - зовсім не гуманістична. Те, про що писали в XIX столітті К'єркегор, Ніцше, Достоєвський, Маркс, поступово ставало суспільним явищем. Нестримне розвиток поетичного і прозового мови на рубежі XIX XX століть мало своїм відображенням виникнення не тільки лінгвістичної філософії, а й «новомови» - від вишукувань часів НЕПу до сучасного «сленгу». Нарешті, екзистенціальна філософія І література, захоплення східними навчаннями і древньої містикою супроводжувалося пошуком «гносис», священного, рятівного знання про світ, його причини і сенс нашого перебування в ньому. Останні десятиліття це стало надбанням масової культури. Для того щоб дізнатися, чого боїться сучасний «людина з вулиці», досить подивитися фільми, які подобаються йому. Сучасна людина боїться власного несвідомого, неможливості вичерпного контролю внутрішніх своїх початків. Він боїться, що створить істота, яка знищить його ж самого (мутант, робот, суперкомп'ютер). Він боїться, що існує прихована ложа космополітів, яка править економічним і політичним життям, придумавши заради обдурення народних мас <a href="Інтернет_та_ЗМІ" title="Інтернет та ЗМІ">Інтернет та ЗМІ</a>. Він дуже побоюється шкідливості прибульців, які сповідують абсолютно інші цінності, ніж людство. Він не довіряє раціональним статистичними розрахунками вчених і предполагет, що землю в найближчому майбутньому очікує зіткнення з кометою. Іноді він починає підозрювати, що всесвіт - міраж, причому міраж, створений не магічними здібностями якогось злого початку, а комп'ютерною технікою. Нарешті, він вирішує, що, ймовірно, вже не існує, що насправді він - один з випадкових, зникаючих образів, що виникають в нескінченній дрімоті бога Вішну, відпочиваючого на спині доісторичного змія. Як назвати наступаючу епоху? Нехай про це піклується епоха наступна. Можна лише припустити, що прийдешній вік буде в чомусь то ближче древньому сприйняттю світу з його магічним ставленням до реальності і містичним відчуттям присутності Співрозмовника, що пропонує людині загадки - одну цікавіше інше. Р. Свєтлов Якщо діяти раціонально і по-людськи, якщо спокійно підійти до проблем, що стоять перед лицем всього роду людського, і не вдаватися в емоції з приводу таких питань дев'ятнадцятого століття, як національна безпека і місницькі патріотизм, якщо ми зрозуміємо, що нашими ворогами є зовсім не <a href="Сусіди" title="Сусіди">сусіди </a>, а злидні, невігластво і холодну байдужість до законів природи, - то все стоять перед нами проблеми можна вирішити. Можна обдумано зробити вибір і в підсумку уникнути катастроф. А. Азімов Робін і Біллу, і нехай їм завжди посміхається Фортуна <H2 LANG=ru-RU CLASS=western> ПЕРЕДМОВА </H2> «Катастрофа» грецькою означає переворот. Спочатку греки називали цим словом розв'язку або завершення драматичного уявлення. За своїм характером розв'язка може бути або щасливою, або сумною. У комедії розв'язка - щасливий кінець. Після низки сварок і прикрощів все раптом перевертається, закохані примиряються і з'єднуються. Стало бути, катастрофа комедії - обійми і весілля. У трагедії розв'язка - сумний кінець. Після нескінченних поневірянь та боротьби все раптом перевертається, і герой виявляє, що рок та обставини перемагають його. Стало бути, катастрофа трагедії - смерть героя. Оскільки трагедії зазвичай зачіпають душу людини глибше, ніж комедії, і краще запам'ятовуються, слово «катастрофа» стало частіше асоціюватися з трагічною розв'язкою. Тому тепер воно використовується для позначення будь сумного кінця, загибелі. Саме такого роду катастрофи являє ця книга. Чий же сумний кінець мається на увазі? Наш, зрозуміло, роду людського. Якщо розглядати історію людства як трагедію, то загибель людства була б катастрофою як в первинному, так і в нинішньому розумінні цього слова. Але що ж може привести до кінця історію людства? Почнемо з того, що Всесвіт в цілому може настільки змінити свої властивості, що стане безлюдною. А якщо Всесвіт стане мертвою, якщо в її межах життя не зможе існувати, то людство теж не зможе існувати, і це буде те, що ми б назвали катастрофою першого класу. Зрозуміло, зовсім не обов'язково, щоб весь Всесвіт була охоплена ніж те таким, що викличе загибель людства. Всесвіт може залишатися такою ж безтурботною, як і зараз. Але ж з Сонцем може статися щось таке, що зробить Сонячну систему безлюдною. У такому випадку життя людства може припинитися, навіть якщо вся інша Всесвіт буде тихо і мирно продовжувати свій шлях. Це ми б назвали катастрофою другого класу. Звичайно, Сонце може продовжувати сяяти так само рівно і доброзичливо, як завжди, але сама Земля може зазнати свого роду конвульсію, яка зробить життя на ній неможливим. У такому випадку життя людства може припинитися, навіть якщо <a href="Сонячна_система" title="Сонячна система">Сонячна система</a> буде продовжувати свій звичайний цикл обертань і оборотів. Це ми б назвали катастрофою третього класу. Однак, хоча Земля може залишатися теплою і приємною, на ній може статися щось таке, що знищить людство, залишивши, можливо, деякі інші форми життя недоторканими. У такому випадку еволюція закінчиться, а Земля з видозміненим складом життя буде процвітати і без нас. Це катастрофа четвертого класу. Ми зробимо ще крок і вкажемо на можливість того, що людське життя може продовжуватися, але те, що трапилося, розкидавши успіхи технічного прогресу, виявиться здатним знищити цивілізацію і на невизначений період засудити людство до примітивного життя - самотньою, огидною, тупий і короткою. Це катастрофа п'ятого класу. У цій книзі представлений широкий вибір катастроф, починаючи з першого класу, по порядку. Описувані катастрофи послідовно менш всеохоплюючі і послідовно ближчі й небезпечні. Картина, намальована мною, не обов'язково повинна бути картиною повного зневіри: адже неминучих катастроф, можливо, й ні. І, звичайно, шансів уникнути катастрофи стає більше, якщо ми сміливо подивимося катастрофі в обличчя і оцінимо її небезпеку. <H2 LANG=ru-RU CLASS=western> Частина перша </H2><H2 LANG=ru-RU CLASS=western> КАТАСТРОФИ ПЕРШОГО КЛАСУ </H2><H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 1. СТРАШНИЙ СУД </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Рагнарок </H6> Переконання, що весь Всесвіт йде до кінця (згадана в передмові катастрофа першого класу), - стара й істотно важлива частина традиційного західного світогляду. Особливо драматична картина кінця світу дається в міфах, створених скандинавами. <a href="Скандинавська_міфологія" title="Скандинавська міфологія">Скандинавська міфологія</a> є відображенням обстановки суворого Приполяр'я, де живуть відважні мешканці півночі. Це світ, в якому чоловіки та жінки відіграють незначну роль, драма розігрується між богами і велетнями. Причому боги постійно опиняються в невигідному становищі. Велетні холоду (довгі, суворі скандинавські зими) непереможні навіть в стінах замку самих богів. Локі (бог вогню, настільки важливого в північному кліматі) так само вправний і віроломний, як і сам вогонь. Зрештою настає Рагнарок - фатальна доля богів. (Це поняття стало більш відомим як Gotterdammerung або «Загибель богів» по однойменній опері Вагнера.) Рагнарок - фінальна, вирішальна битва між богами і їх ворогами. На стороні богів виступають герої Вальгалла (Не зайве нагадати деякі моменти скандинавської міфології: Вальгалла - небесний замок, місце проживання богів - Одіна і його сімейства, тут же знаходяться душі загиблих у бою воїнів, вони входять в дружину Одіна, живуть, вдень б'ючись, а вночі бенкетуючи з богами. (Тут і далі під цифрами даються примітки перекладачів.)) - воїни, загиблі в битвах на землі. Проти них виступають велетні і чудовиська суворої природи під проводом зрадника Локі. Один за одним гинуть боги, однак чудовиська, велетні і сам Локі теж гинуть. Гинуть в сутичці Земля і Всесвіт. Сонце і Місяць проковтують вовки, які переслідують їх з моменту створення.<a href="Земля" title="Земля"> Земля</a> охоплюється полум'ям, розколюється і повністю знищується. І як незначний, побічний результат великої битви знищуються життя і людство. Здавалося б, ця драма - кінець всьому. Але ні! Якимось чином виживає друге покоління богів, виникають нові Сонце і Місяць, нова Земля, оголошується нова людська пара. До великої трагедії знищення присовокупляют щасливе закінчення. Чому це відбувається? <a href="Сказання" title="Сказання"> Сказання</a> про Рагнарок взято з творів ісландського історика Сноррі Стурлусона (1179 1241). До того часу Ісландія була християнізована, і оповідь про загибель богів зазнало, по видимому, сильний вплив християнства. <a href="Християни" title="Християни"> Християнські</a> ж писання про смерть і відродження Всесвіту з'явилися набагато раніше ісландського оповіді про Рагнарок. Однак вони, в свою чергу, зазнали вплив єврейських міфів. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Очікування Месії </H6> До 586 року до н.е., поки існувало іудейське царство Давида, євреї були переконані, що Бог є непогрішним суддею, який визначає людям нагороди і покарання відповідно до їх заслугами. <a href="Нагороди" title="Нагороди"> Нагороди</a> та покарання відплачувалися в цій, земного життя. Ця впевненість була непорушною. Коли ж Юдею підкорили халдеї Навуходоносора, Храм був зруйнований, багато євреїв викрали в Вавилон, і серед вигнанців виникло сильне прагнення відродити свою державу, повернути до влади нащадків Давида. Оскільки подібні мріяння, що висловлюються прямолінійно, були зрадою новим, не іудейським правителям, увійшло в звичку говорити про повернення царя еліптично. Говорили про месію, тобто про «помазаника», оскільки помазання царя запашним маслом було частиною ритуалу покладання влади. Картина повернення царя малювалася як настання прекрасного золотого століття, і, звичайно, винагорода чесноти було усунуто з цього (де воно, очевидно, не мало місця) і перенесено в світле майбутнє. Деякі вірші, що описують цей <a href="Золотий_вік" title="Золотий вік">золотий вік</a>, виявилися в Книзі Ісайї, яка містить в собі слова пророка, який проповідував ще в 740 році до н. е.. Вірші ці, ймовірно, з'явилися в більш пізній період. Належним чином представити золоте століття означало: праведників наділити владою, грішників позбавити її або навіть знищити їх. Ось так: «І Він буде судити народи, і викриє багато племен; і перекують мечі свої на орала, а списи свої - на серпи: не підніме народ на народ меча і не будуть навчатись війни» (Ісайя 2:4). «Він буде судити бідних за правдою, і справи страждальців землі вирішувати по істині, і жезлом Своїх уст землю, і духом уст Своїх смерть заподіє безбожному» (Ісайя 11:4). Йшов час, і євреї повернулися з полону, але це не принесло полегшення. Безпосередні сусіди були ворожі, і євреї відчували себе безпорадними перед нищівною силою персів, які тепер правили землею. Єврейські пророки стали виразніше описувати настання золотого століття і особливо дня Страшного суду, що очікує їх ворогів. Пророк Йоїл, що проповідував близько 400 року до н. е.., писав: «О, який день! Бо близький день Господній: як спустошення від Всемогутнього прийде він »(Йоїл 1:15). А ось і образ цього особливого часу, коли Бог розсудить світ: «Я зберу всі народи, зведу їх у долину Йосафата, і там буду судитися з ними за народ Мій, й спадщину Мою, <a href="Ізраїль" title="Ізраїль">Ізраїлю </a>...» (Йоїл 3:2). І це було першим літературним описом Судного дня або Дня Страшного суду, коли Бог покінчить з існуючим у світі порядком. Ідея ця набуває більшої сили і більшої гостроти в другому столітті до н. е.., коли Селевкіди, грецькі правителі, що успадкували персидські володіння після Олександра Великого, спробували викоренити іудаїзм. Євреї під проводом одного з Маккавеїв повстали, а для підтримки повстання була написана Книга Данила. Книга Данила частково будувалася за старими традиціями (за частиною пророцтв). В уста Данила вкладені описи апокаліптичних видінь. Бог (іменований як «Старий днями») є, щоб покарати грішників. «Бачив я у видіннях, ось разом з небесними хмарами йшов ніби Син Людський, і прийшов аж до Старого днями, і Його підвели до Нього. І Йому було дане панування й слава та царство, і всі народи, імена та язики будуть служити Йому Його панування - панування вічне, яке не спиниться, а царство Його не зруйнується »(Данило 7:13 14). Цей «ніби Син людський» підвели перед кому то в людському вигляді, на противагу ворогам юдеї, які тільки що зображувалися у вигляді різних звірів. Людську подобу можна тлумачити в загальному як зображення юдеї, чи зокрема - месії. Повстання Маккавеїв виявилося успішним, Іудейське царство було відновлено, але це не призвело до золотого віку. Однак протягом кількох наступних століть у пророчих писаннях ще зберігалися надії на явище месії. День Страшного суду, здавалося, ось-ось настане; месія - ось ось з'явиться; царство справедливості - ось ось встановиться. Маккавеї поступилися місцем римському пануванню, і за часів правління Тіберія великої популярності набув проповідник на ім'я Іоанн Хреститель. Основним у його проповіді було: «Апокаліптичний» - від грецького слова «апокаліпсис» - «одкровення», так щось, представлене апокаліптичним, відкриває майбутнє, зазвичай приховане від людей. (Тут і далі під зірочкою даються примітки автора.) «... Покайтеся, бо наблизилось Царство Небесне» (Матвій 3:2). При весь час підігрівається таким чином загальне очікуванні всякий, хто претендував на роль месії, мав виховати учнів послідовників. При римлянах таких претендентів було чимало, але жодного політичного впливу вони не досягли. У числі цих претендентів був і Ісус з Назарета, який мав у Юдеї кількох послідовників, які не зреклися віри і після того, як Ісуса розіп'яли, хоча вони і пальцем не поворухнули, щоб врятувати його. Тих, хто вірив в Ісуса як в месію, можна було б назвати «мессіаністамі». Але так як в нову віру зверталося все більше і більше неєвреїв, мовою послідовників Ісуса став грецький. «Месія» ж по грецьки - «Христос». Так послідовники Ісуса стали називатися «християнами». Перші успіхи у зверненні язичників до істинної віри пов'язані з особистістю місіонера проповідника Савла з Тарсус (апостола Павла). Починаючи з нього, християнство швидко поширюється і приводить під свої знамена спочатку Рим, потім Європу, потім більшу частину світу. Перші християни вважали, що поява Ісуса месії (тобто Ісуса Христа) означає, що День Страшного суду близький. Сам Ісус зображався пророкує насувається кінець світу: «Але в ті дні, по скорботі отій, сонце затьмиться, і місяць не дасть свого світла, і зорі попадають з неба, і сили небесні порушаться. Тоді побачать Сина Людського, що йтиме на хмарах із великою потугою й славою ... Істинно кажу вам: не перейде цей рід, аж усе це буде. Небо і земля минуться ... Про день же той чи годину не знає, ні ангели небесні, ні Син, тільки Отець »(Марк 13:24 26,30 32). Приблизно в п'ятдесятих роках нашої ери, двадцять років після смерті Ісуса, апостол Павло все ще чекав, що ось ось настане День Страшного суду: «Бо це ми вам кажемо словом Господнім, що ми, живе, хто полишений до приходу Господнього, не попередимо померлих, тому що Сам Господь при сповіщення, при голосі Архангела і трубі Божої, зійде з неба, і мертві у Христі воскреснуть перш; потім ми, залишилися в живих, разом з ними будемо схоплені на хмарах на зустріч Господню на повітрі, і так завсіди будемо з Господом. Отже, потішайте один одного цими словами. Про часи ж і терміни немає потреби писати до вас, браття, бо самі ви докладно те знаєте, що день Господній так, як злодій вночі »(1 е послання до Фес салонікійцам 4:15 18,5:1). Павло, як і Ісус, мав на увазі, що День Страшного суду настане скоро, але остерігався називати точну дату. І, як це і сталося, День Страшного суду не настав, зло не було покаране, ідеальне царство не було встановлено, а тим, хто вірив, що Ісус був месією, довелося втішатися думкою, що месії доведеться прийти ще раз («Друге пришестя» ), і вже тоді щось станеться все передбачене. <a href="Християни" title="Християни"> Християни</a> піддавалися гонінням в Римі за Нерона і в більш широких масштабах при наступному імператорі - Домициане. І точно так само, як гоніння Селевкідів породили апокаліптичні обіцянки Книги Данила за часів Старого завіту, гоніння Доміциана за часів Нового завіту породили апокаліптичні обіцянки Одкровення Іоанна Богослова. Воно було написано приблизно в 95 році нашої ери під час правління Доміціана. День Страшного суду характеризується численними незв'язними деталями. Говориться про останню битву всіх сил добра і зла в місці під назвою Армагеддон, але деталі її не зрозумілі (Об'явл 16:14 16). А в результаті: «І побачив я нове небо і нову землю, перше бо небо та перша земля минули ...» - (Об'явл 21:1). Таким чином, цілком можливо, що чим би не був скандинавський міф про Рагнарок, версія його, що дійшла до нас, швидше за все ніж те зобов'язана цій битві в Армагеддоні і передбачення відродження Всесвіту, описаного в Одкровенні. А Одкровення, в свою чергу, багатьом зобов'язана Книзі Даниїла. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> МІЛЛЕНАРІЗМ </H6> Одкровення ввело і щось нове: «І побачив я Ангела, що сходив з неба, що мав ключа від безодні, і кайдани великі в руці своїй. Він взяв дракона, змія стародавнього, що диявол і сатана, і зв'язав його на тисячу років, і кинув його до безодні, і замкнув його, і печатку над ним поклав, щоб народи не зводив уже, аж поки не скінчиться тисяча років; після ж цього йому має бути звільнений на короткий час »(Об'явл 20:1 3). Чому диявол повинен бути позбавлений влади на тисячу років або «міленіум» (лат. - тисячоліття), а потім «буде на короткий час» - не ясно, але це, в усякому разі, знімало гніт з тих, хто вірив, що День Страшного суду близький. Завжди можна було сказати, що месія прийшов, що диявол під замком, маючи на увазі, що християнство може проявити силу і що, однак, остаточна сутичка і справжній кінець настануть через тисячу років 1. Видається природним, що через тисячу років (це від народження Христа) 1000 го року чекали з хвилюванням і страхом, але він минув - а світ продовжував існувати. Слова Данила і Одкровення уривчасті і не зрозумілі, але, незважаючи на це, викликали довіру: люди перечитували ці книги, замислювалися над невизначеними прогнозами і погоджувалися з новою датою Судного дня. Навіть такі <a href="Великі_вчені" title="Великі вчені">великі вчені</a>, як <a href="Ісаак_Ньютон" title="Ісаак Ньютон">Ісаак Ньютон</a> і Джон напираючи, робили свої прогнози. Тих же, хто намагався визначити початок вирішального тисячоліття і його кінець, стали іноді називати «мілленарістамі» або «мілленаріямі». Їх можна також називати «хіліастамі» від грецького слова, що означає «тисячоліття». Як це не дивно, мілленарізм, всупереч неодноразовим переносам дати кінця світу, заявляє <a href="Про_себе" title="Про себе">про себе</a> в наші дні ще сильніше, ніж раніше. Нинішнє рух почався з Вільяма Міллера (1782 1849), армійського офіцера, який брав участь у війні 1812 року. Він був скептиком, а після війни став, якщо можна так висловитися, заново народився християнином. Він почав вивчати Книгу Данила і Одкровення і вирішив, що Друге пришестя відбудеться 21 березня 1844. Він підкріпив це плутаними розрахунками і передбачив, що світ закінчиться пожежею за образом і подобою описаного в Одкровенні. Він виховав до 100 тисяч послідовників, і в призначений день багато хто з них, розпродавши своє мирське майно, зібралися на схилах гір і горбів, щоб піднестися назустріч Христу. День пройшов без пригод, після чого Міллер зробив перерахунок і встановив новий день - 22 жовтня 1844 року. Але і цей день пройшов без пригод. Коли Міллер помер, в 1849 році, Всесвіт все ще продовжувала існувати. Багато його послідовники, проте, не були збентежені. Вони стали тлумачити цю апокаліптичну книгу Біблії таким чином, нібито розрахунки Міллеpa вказували початок якогось небесного процесу, поки недоступного звичайному свідомості на Землі. Таким чином, це був ще один «міленіум», а справжнє «Друге пришестя», або «адвент» Ісуса, знову було відкладено на майбутнє, але, як і раніше, на не дуже далеке майбутнє. Так було засновано рух адвентистів, яке розкололося на ряд різних сект, в числі яких і секта адвентистів сьомого дня, яка повернулася до такого ритуалу Старого завіту, як шабаш в суботу (сьомий день). Знайшовся чоловік, спростив погляди адвентистів. Це був Чарлз Тейт Рассел (1852 1916). У 1879 році він заснував організацію під назвою Свідки Єгови. Рассел вважав можливим Друге пришестя у будь-який момент і неодноразово передрікав його на певні дні, так само, як Міллер, і щоразу відчував розчарування. Він помер під час Першої світової війни, яка, мабуть, представлялася йому початком останніх рішучих битв, описаних в Одкровенні, - і, тим не менш, адвент все ж не пішов. Проте рух продовжував процвітати під проводом Джозефа Франкліна Резерфорда (1869 1942). Він чекав Другого пришестя з хвилюючим гаслом: «Та не помруть мільйони живуть!» Сам він помер під час Другої світової війни, яка знову ж таки, мабуть, представлялася йому початком останніх рішучих битв Одкровення, - та все ж адвент не пішов. Але як би там не було, рух продовжує процвітати і налічує зараз у світі понад мільйон чоловік. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 2. ЗРОСТАННЯ ЕНТРОПІІ1 </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> <a href="Закони_збереження" title="Закони збереження"> ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ</a> </H6> Але досить про «міфічної всесвіту». Поряд з міфічним уявленням, існує наукова точка зору на Всесвіт, вона пов'язана зі спостереженням і експериментом (а іноді і з інтуїтивним розумінням, яке, однак, має бути потім підтверджено спостереженням і експериментом). Припустимо, ми розглядаємо Всесвіт з наукової точки зору (як будемо робити і далі в цій книзі). Чи є тоді Всесвіт такого Всесвіту, якій судилося прийти до кінця? І якщо так, то як, чому і коли? Давньогрецькі філософи вважали, що якщо Земля - це обитель змін, перетворень і розпаду, то <a href="Небесні_тіла" title="Небесні тіла">небесні тіла</a> йдуть іншим законам і залишаються незмінними, що не піддаються перетворенням і вічними. <a href="Середньовіччя" title="Середньовіччя"> Середньовічні</a> християни вважали, що в Судний день Сонце, Місяць і зірки не минуть загального руйнування, але до того часу вони якщо й не вічні, то, принаймні, не змінюються і не піддаються перетворенням. Точка зору почала змінюватися, коли польський астроном <a href="Микола_Коперник" title="Микола Коперник">Микола Коперник</a> (1473 1543) в своїй опублікованій в 1543 році книзі виклав ретельно аргументовану теорію, де Земля була усунена зі свого унікального положення в центрі Всесвіту і зараховувалася до планет, вона, як і інші планети, оберталася навколо Сонця. Саме Сонце зайняло у нього унікальне положення в центрі. <a href="Природа" title="Природа"> Природно</a>, точка зору Коперника була прийнята не відразу, їй жорстоко опиралися протягом шістдесяти років. Тільки поява телескопа, вперше використаного для спостереження за небом в 1609 році італійським вченим Галілеєм (1564 1642), позбавило противників цієї теорії всяких претензій на наукову респектабельність і звело їх зусилля до звичайного тупому обскурантизму. Галілей, наприклад, відкрив, що в Юпітера чотири супутники, які безупинно обертаються навколо нього, і тим самим раз і назавжди спростував те, що Земля - центр, навколо якого крутиться все. Він встановив, що Венера, як пророкував Коперник, проявляє повний цикл фаз, аналогічних фазами Місяця, в той час як більш ранні припущення були іншими. У свій телескоп Галілей також побачив, що на Місяці є гори, кратери і те, що він назвав морями, а це свідчило про те, що Місяць (отже, і інші планети) - такі ж утворення, як і Земля, і, ймовірно, підкоряються тим же законам зміни, перетворення і розпаду, що і Земля. Він виявив темні плями на поверхні самого Сонця, так що навіть цей трансцедентального об'єкт, який з усього матеріального світу представлявся найбільшим наближенням до досконалості Бога, виявився, зрештою, недосконалий. Потім, у пошуках вічного - або принаймні тих аспектів вічного, які можна було б спостерігати і які були б частиною матеріального Всесвіту, - людям вдалося досягти більш абстрактного рівня досвіду, і якщо вони не виявляли речей, які були б вічними, то виявляли хоча б зв'язки між цими речами. Так, в 1668 році англійський математик Джон Уолліс (1616 1703), досліджуючи поведінку зіштовхуються тіл, прийшов до висновку, що в процесі зіткнення деякий аспект руху не змінюється. І ось у чому суть цього явища. Всі рухомі тіла мають щось, що називається «момент» (це латинське слово, що означає «рух»). Момент дорівнює масі (яку можна грубо визначити як кількість речовини, яка містить тіло), помноженої на його швидкість. Якщо рух відбувається в одному певному напрямі, моменту можна дати позитивний знак, якщо в протилежному - негативний. Якщо два тіла підходять один до одного лоб в лоб, їх загальний момент можна визначити шляхом віднімання негативного моменту одного з позитивного моменту Іншого. Коли тіла досягнуть один одного і зіткнуться, розподіл моменту між ними зміниться, але загальний момент залишиться таким же, як раніше. Якщо вони зіткнуться і з'єднаються, знову создавшееся тіло буде мати масу, відмінну від маси кожного тіла окремо, але загальний момент залишиться таким же. Загальний момент залишиться таким же, навіть якщо тіла зіткнуться під кутом і отскочат в змінених напрямках. З експериментів Уолліса і з багатьох інших, проведених після цього, випливає, що в будь-замкнутій системі (такий, до якої не надходить момент ззовні і ніякої момент не зникає з неї) загальний момент завжди залишається однаковим. Розподіл моментів серед рухаються в системі тіл може змінюватися безліччю способів, але загальний момент залишається однаковим. Отже, момент зберігається, тобто він не набувається і не втрачається, цей принцип називається законом збереження моменту Оскільки єдина по справжньому замкнута система - це весь Всесвіт, найбільш загальне формулювання закону збереження моменту може виглядати так: «Загальний момент Всесвіту постійний». По суті, він ніколи не змінюється протягом вічності. Не має значення, які відбуваються або можуть відбутися зміни, при цьому загальний момент не змінюється. Чи можемо ми бути в цьому впевнені? Як за кількома спостереженнями, проведеними вченими в лабораторіях за кілька століть, можна стверджувати, що момент зберігатиметься ще мільйони років або зберігався мільйони років тому? Як можна судити, чи зберігається він зараз в мільйоні світлових років від нас в іншій галактиці або по сусідству з нами за умов, настільки чужих нам, як, скажімо, умови в центрі Сонця? Ні, ми не можемо цього стверджувати. Все, що ми можемо про це сказати, це лише те, що ніколи, за жодних умов ми не спостерігали порушення цього закону, точно так само, як і не виявили нічого, що вказує на те, що він міг би бути будь-коли порушений. Крім того, всі наслідки ми виводимо з припущення, що закон за змістом видається нам істинним і відповідає тому, що спостерігалося. Вчені тому вважають, що мають достатню право вважати (завжди є підстави для протилежного), що збереження моменту є «законом природи», який справедливий скрізь (у просторі і в часі) і при будь-яких умовах. Закон збереження моменту був лише першим із серії законів збереження, відкритих ученими. Наприклад, можна говорити про «кутовому моменті» або моменті обертання, яким володіють тіла, які вчиняють круговий рух або навколо власної осі, або навколо якого-небудь іншого тіла. В обох випадках момент обертання визначається масою тіла, швидкістю його обертання і середньою відстанню його частин від осі або центру, навколо якого відбувається обертання. <a href="Відповідь" title="Відповідь"> Відповідно</a>, для обертання існує закон збереження моменту обертання. Загальний момент обертання Всесвіту постійний. Більш того, ці два типи моменту не залежні один від одного і не взаємозамінні. Не можна кутовий момент замінити на момент звичайний (іноді, щоб відрізняти його від іншого, іменований «лінійним моментом») і навпаки. У 1774 році французький хімік Антуан Лоран Лавуазьє (1743 1792), провівши серію експериментів, висловив припущення про незмінність маси (Дещо раніше в Росії таке ж припущення висловив великий російський вчений М. В. Ломоносов (1711 1765)). У межах замкнутої системи деякі тіла можуть втрачати масу, а інші - нарощувати, але загальна маса системи залишається постійною. Поступово науковий світ розробив поняття «енергія» як властивість тіла, що дає йому можливість виконувати роботу. (Саме слово «енергія» грецькою означає «містить роботу».) У 1807 році це слово в сучасному його значенні вперше вжив англійський фізик Томас Янг (1773 1829). Різні явища, здатні здійснювати роботу: тепло, рух,<a href="Світло" title="Світло"> світло</a>, звук, електрика, магнетизм, хімічні зміни і так далі - стали вважатися різними формами енергії. Виникла думка про те, що одна форма енергії може перетворюватися в іншу, що деякі тіла можуть втрачати енергію в тій чи іншій формі, а інші тіла можуть купувати енергію в тій чи іншій формі, і при цьому в будь-замкнутій системі загальна енергія всіх форм постійна . Першим висловив таку думку німецький фізик Герман Л. Ф. фон Гельмгольц (1821 1894), а в 1847 році йому вдалося переконати весь науковий світ у тому, що це так. Тому він зазвичай вважається першовідкривачем закону збереження енергії. У 1905 році великий вчений, фізик Альберт Ейнштейн (1879 1955) переконливо довів, що маса може перетворюватися в певну кількість енергії і навпаки. З цієї причини закон збереження маси зник як окремий закон, і в наші дні мова йде тільки про закон збереження енергії, а маса, таким чином, являє собою одну з форм енергії. У 1911 році британським фізиком Ернестом Резерфордом (1871 1937) була встановлена структура атома, виявлені його частки, що узгоджувалося не тільки з законами збереження моменту, кутового моменту і енергії, але також і з законом збереження електричного заряду, числом елементарних частинок і з рядом інших подібних правил. <a href="Закони_збереження" title="Закони збереження">Закони збереження</a> - це фактично основні правила гри для всіх від малого до великого часток і частин Всесвіту, і всі ці закони, наскільки нам відомо, вічні і загальні. І якщо який або закон збереження виявиться зрештою недійсним, це буде означати, що він є частиною більш загального закону, подібно тому як закон збереження маси виявився в стороні, бо як частина увійшов в більш загальний закон збереження енергії, яка тепер включає в себе і масу. Тепер у нас є один аспект Всесвіту, який представляється не має ні кінця, ні початку. <a href="Енергія" title="Енергія"> Енергія</a>, яка міститься у Всесвіті, буде завжди в ній у тій же кількості, що і зараз, і завжди була в ній в тій же кількості, що і зараз. Були і будуть в ній такі ж, як зараз, момент, кутовий момент, <a href="Електричний_заряд" title="Електричний заряд">електричний заряд</a> і так далі. Будуть всілякі види локальних змін, коли та чи інша частина Всесвіту втрачає або набуває що то з цих властивостей або змінює що то з цих властивостей за формою, але в цілому енергія у Всесвіті була і залишається незмінною. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ПОТІК ЕНЕРГІЇ </H6> Тепер ми можемо зіставити Всесвіт міфічну і Всесвіт наукову. Що стосується міфічної Всесвіту, то тут ми маємо справу з вічними і незмінними небесним царством і протистояли йому змінюються світом плоті, з яким ми добре знайомі. Цей світ, що змінюється, як ми вважаємо, йде до кінця, і тільки відносно цього мінливого світу слова «кінець» або «початок» мають значення. Він не тільки змінюється, він тимчасовий. У науковій Всесвіті існують вічні і незмінні властивості збереження і протистоїть їм змінюється світ, який діє сам по собі на фоні і відповідно до правил цих властивостей збереження. І тільки щодо цього мінливого світу слова «кінець» і «початок» мають значення. Він не тільки змінюється, але він і тимчасовий. Але чому ж існуюча наукова Всесвіт є змінною і тимчасової? Чому б усім компонентам Всесвіту не з'єднатися разом в один супермасивних об'єкт з певним лінійним моментом, кутовим моментом, електричним зарядом, кількістю енергії і так далі і потім ніколи не змінюватися? Чому замість цього Всесвіт складається з мільярдів об'єктів різних розмірів, які постійно передають частки зберігаються властивостей від одного до іншого? (Зрозуміло, ми не проти, тому що ця взаємна передача властивостей створює у Всесвіті всю діяльність, одухотворені і неживі, робить можливим життя, виробляє щось невгамовне і невловиме, що ми називаємо розумом, і так далі) Ведуча сила всіх цих змін, по видимому , енергія. Так що, в певному сенсі, енергія - найбільш важлива властивість, якою володіє Всесвіт, і закон збереження енергії розглядається деякими як самий основний з усіх законів природи. Енергія виробляє всі зміни у Всесвіті і сама бере участь у змінах. Частинки енергії перетікають з одного місця в інше, від одного тіла до іншого, змінюючись за формою у процесі переходу. І перед нами постає питання: що ж спрямовує енергію тим чи іншим шляхом? <a href="Причинна" title="Причинна"> Причиною</a> цього, по видимому, є те, що енергія у Всесвіті розподілена нерівномірно, в одних місцях вона присутня у більш концентрованій формі, в інших - менш концентрованою. Весь потік часток енергії з одного місця в інше, від одного тіла до іншого, з однієї форми в іншу і відбувається внаслідок тенденції вирівняти її розподіл (Звичайно, нам потрібно перш за все запитати, чому ж енергія розподілена нерівномірно. Ми займемося цим питанням нижче). Саме потік енергії перетворює її нерівномірний розподіл у рівномірний, саме цей потік може бути використаний для здійснення роботи і привнесення всіх змін, які мають місце, які ми пов'язуємо із Всесвітом, наскільки ми знаємо її з життя і умоглядно. І більше того, вирівнювання енергії спонтанно. Ніщо не веде енергетичний потік, нічого не потрібно для того, щоб його викликати. Він виникає сам по собі. Він сам собою управляє. Дозвольте навести простий приклад. Припустимо, у вас є два великі посудини однакового розміру, з'єднані біля дна трубкою, яка перекрита, і між судинами немає повідомлення. Заповніть один з сусідів водою до самого верху, а в другій налийте зовсім небагато води. У повному посудині рівень води вище, ніж у тому, що майже порожній. Щоб всупереч опору гравітації підняти в посудині воду вище, потрібна енергія, так що вода в повному посудині володіє більш високим рівнем енергії щодо гравітаційного поля, ніж вода в майже порожньому посудині. Зазвичай ми говоримо, що вода в повному посудині має більшу «потенційною енергією», ніж вода в майже порожньому посудині. Уявімо собі тепер, що трубка, що з'єднує обидві посудини, відкрита. Вода негайно потече з місця, де її потенційна енергія більше, в місце, де її потенційна енергія менше. Вода потече з повного судини в порожній спонтанно. Ні в однієї людини, нехай навіть з самим невеликим життєвим досвідом, я впевнений, не виникне сумніву в тому, що це явище спонтанно і неминуче. Якби трубка була відкрита, а вода не потекла з повного судини в майже порожній, ми б відразу подумали, що з'єднує трубка все ще перекрита. Якби вода з майже порожнього судини перетекла в повний посудину, ми б вирішили, що воду накачують. Якби все ж трубка була відкрита, і якщо б було ясно, що ніякого накачування не відбувається, але вода все ж не текла б з повного судини в майже порожній або, ще гірше, текла б у протилежному напрямку, то ми були б свідками свершающегося чуда. (Немає необхідності говорити, що ніколи такі чудеса не були засвідчені та зареєстровані в анналах науки (Між іншим, явище того, як води Червоного моря розступилися, як це зображено в кінофільмі «Десять заповідей», є саме таким дивом. Природно, це вимагало застосування спеціальної зйомки).) Однак спонтанний потік води настільки показовий, що ми використовуємо його як індикатор напрямку течії часу. Припустимо, наприклад, що хтось зняв на кіноплівку події, що відбулися у двох посудинах, і ми знайомимося з результатом. З'єднує трубка відкрита, але вода не тече. Ми б відразу прийшли до висновку, що плівка не рухається і ми бачимо один єдиний кадр. Інакше кажучи, час у «кіно всесвіту» зупинилося. Припустимо, що в кіно ми бачимо воду, що тече з майже порожнього судини в повний. У цьому випадку ми були б зовсім впевнені, що плівку прокручують у зворотному напрямку. У «кіно всесвіту» час повернув назад, на противагу реальному житті, рушило в зворотному напрямку. (Насправді показ фільму задом наперед завжди викликає сміх, тому що події, які ми в цьому випадку бачимо, ніколи не трапляються в реальному житті. Виплеснувся зі склянки вода повертається назад; нирець викидається з води ногами вперед і приземляється на дошку для стрибків у воду; осколки скла самі збираються в цілісний предмет; волосся, скуйовджене вітром, укладаються в ідеальну зачіску. Спостереження за всім цим дозволяє нам зрозуміти, як багато явищ у реальному житті відбувається абсолютно спонтанно, як багато явищ, які дійсно мали місце, будучи повернутими назад , представляються справжнім дивом, і як добре ми відрізняємо одне від іншого просто з досвіду.) Повернемося до двох наших судинах з водою. Легко помітити, що швидкість, з якою вода тече з повного судини в майже порожній, залежить від розподілу енергії. Спочатку потенційна енергія води в повному посудині значно вище, ніж потенційна енергія у майже порожньому посудині, так що вода тече швидко. З падінням рівня води в повному посудині і з підйомом його в майже порожньому різниця в потенційній енергії між двома судинами неухильно знижується, так що різниця в розподілі енергії зменшується, і вода тече з неухильно знижується швидкістю. До часу, коли рівні води майже однакові, вода тече з дуже малою швидкістю, а коли рівні води в обох судинах стають абсолютно однаковими і зовсім немає різниці в потенційній енергії між ними, вода взагалі перестає текти. Коротше, спонтанна зміна походить від стану нерівного розподілу енергії до стану рівного розподілу енергії і зі швидкістю, пропорційної величині різниці потенціалу. Як тільки досягається рівний розподіл енергії, зміна припиняється. Якби, спостерігаючи за двома сполученими посудинами з рівними рівнями води, які не відчувають ніякого впливу ззовні, ми побачили, що вода потекла в тому чи іншому напрямку так, що рівень води в одній посудині піднявся, а рівень води в іншій посудині знизився, ми були б свідками дива. Рухома вода може здійснювати роботу. Вона здатна обертати турбіну, яка буде виробляти <a href="Електричний_струм" title="Електричний струм">електричний струм</a>, або може просто пересувати предмети. При уповільненні потоку води швидкість, з якою може проводитися робота, буде знижуватися разом з ним. Коли потік води припиниться, ніякої роботи проводитися не може. Коли рівень води однаковий в обох судинах, тоді все зупиняється. Вся вода по колишньому там. Вся енергія і раніше там. Все це - вода і енергія, тим не менше, вже більше не розподілено нерівномірно. Саме нерівномірний розподіл енергії створює зміна, рух, здійснює роботу - воно прагне до розподілу рівномірному. Як тільки рівномірний розподіл досягнуто, вже немає зміни, немає руху, немає роботи. Спонтанне зміна завжди походить від нерівномірного розподілу до рівномірного, і, як тільки досягається рівномірний розподіл, ніщо спонтанне не приведе назад до нерівномірного розподілу (Ми побачимо, що насправді це не зовсім вірно). Візьмемо інший приклад, побудований не на рівнях води, а на теплі. З двох тіл одне може містити більш високу інтенсивність теплової енергії, ніж інше. Рівень інтенсивності теплової енергії визначається як «температура». Чим вище рівень інтенсивності теплової енергії тіла, тим вище його температура і тим воно гаряче. Тому ми можемо говорити про гарячий тілі і про холодному тілі і вважати їх еквівалентними нашому випадку з повним посудиною і посудиною майже порожнім. Припустимо, що два тіла утворили замкнуту систему так, що в них не може потрапляти тепло із зовнішнього Всесвіту, і, відповідно, тепло не може витікати з них у зовнішню Всесвіт. Тепер уявімо собі, що два цих тіла - гаряче і холодне - наведені в зіткнення. З досвіду нашого реального життя нам точно відомо, що станеться: тепло потече з гарячого тіла в холодну - в точності так, як вода текла з повного судини в майже порожній. Поки потік тепла продовжується, гаряче тіло буде охолоджуватися, а холодне тіло нагріватиметься, точно так само, як повний посудину ставав менш повним, а майже порожню посудину ставав більш повним. Нарешті, обидва тіла будуть мати однакову температуру, так само як у двох посудинах встановлювався однаковий рівень води. Знову ж, швидкість потоку тепла від гарячого тіла до холодного залежить від різниці розподілу енергії. Чим більше різниця температур між двома тілами, тим швидше тече тепло від гарячого тіла до холодного. У міру охолодження гарячого тіла і нагрівання холодного різниця температур зменшується, знижується і швидкість потоку тепла. Нарешті, коли температура обох тіл стане однаковою, потік тепла припиниться - воно не буде рухатися ні в якому напрямку. Знову ж таки, напрям потоку тепла спонтанно. Якщо два тіла з різною температурою привести в зіткнення, і тепло не потече або потече від холодного тіла до гарячого так, що холодне тіло стане ще більш холодним, а гаряче ще більш гарячим, і якби ми б не впевнені, що маємо справу з дійсно замкнутою системою, і що тут немає ніяких фокусів, нам би довелося укласти, що ми стали свідками дива. (Зрозуміло, ніяких таких чудес не встановлено і не зареєстровано вченими.) Як тільки обидва тіла досягнуть однакової температури, потік тепла, який викликає або нагрівання одного з тіл, або охолодження, припиняється. Подібні зміни знову таки пов'язані з плином часу. Якби ми зняли фільм про двох тілах, сфокусувавшись на термометрах, прикріплених до кожного тіла, і помітили б при перегляді, що температура одного тіла залишається високою, а іншого - низькою, ми б зробили висновок, що плівка не рухається. Якби ми побачили, що стовпчик ртуті в термометрі на тілі з більш високою температурою піднімається ще вище, тоді як стовпчик на термометрі іншому опускається ще нижче, ми б зробили висновок, що плівка прокручується задом наперед. Користуючись гарячим і холодним тілами, ми могли б зробити роботу. Тепло від гарячого тіла здатне випаровувати рідину, а розширюється пар здатний штовхати поршень. Пар міг би потім передати своє тепло холодного тіла, знову стати рідиною, і процес міг би тривати знову і знову. Коли відбувається робота і тече тепло, гаряче тіло передає своє тепло випаровується рідини, а пара, коли він конденсується, передає своє тепло холодного тіла. Тому гаряче тіло стає холодніше, а холодне тепліше. Коли температури зближуються, швидкість потоку тепла знижується, зменшується і кількість чиненої роботи. Коли ж обидва тіла досягають однакової температури, припиняється і потік тепла і не відбувається ніякої роботи. Тіла залишаються на місці, вся теплова енергія все ще там, але вже немає нерівного розподілу енергії, і тому немає ніякої зміни, ніякого руху, ніякої роботи. І знову спонтанна зміна направлено від нерівного розподілу енергії до рівного, від здатності до зміни, руху, роботі до відсутності такої здатності. І знову, як тільки така здатність зникає, вона не виникає знову. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ДРУГИЙ ПОЧАТОК ТЕРМОДИНАМІКИ </H6> Дослідження енергії зазвичай включають в себе вивчення потоків тепла і температурних змін, тому що це - найпростіший аспект предмета, піддається для спостереження в лабораторії, а також тому, що це було особливо важливо, коли <a href="Парові_машини" title="Парові машини">парові машини</a> були головним способом перетворення енергії в роботу. З цієї причини наука про енергоізмененіі, енерготеченіі та перетворення енергії в роботу була позначена словом «термодинаміка», що грецькою означає «теплодвіженіе». Закон перетворення енергії іноді називають «першим початком термодинаміки», тому що він є основним правилом, визначальним, що станеться з енергією. Що ж стосується правила про направлення спонтанних змін від нерівномірного розподілу енергії до рівномірного розподілу, то воно отримало назву «другого початку термодинаміки». Французький фізик Ніколас Л. С. Карно (1796 1832), який першим детально досліджував теплові потоки в парових двигунах, ще в 1824 році, по суті справи, сформулював другий початок термодинаміки. Тим не менш, першовідкривачем другого початку термодинаміки вважається німецький фізик Рудольф Ю. Е. Клаузіус (1822 1888), який в 1850 році висловив думку, що цей процес вирівнювання докладемо до всіх видів енергії та до всіх явищ у Всесвіті. Клаузиус довів, що величина відношення загальної кількості тепла до температури в кожному конкретному тілі має істотне значення для процесу вирівнювання. Він назвав цю величину «ентропією». Чим менше ентропія, тим більш нерівномірно розподіл енергії. Чим ентропія більше, тим більш рівномірно розподіл енергії. Оскільки спонтанна тенденція, по видимому, постійно спрямована до зміни від нерівномірного розподілу енергії до її рівномірному розподілу, ми можемо сказати, що спонтанна тенденція, по видимому, спрямована до руху від низької ентропії до високої ентропії. Ми можемо викласти це таким чином. <a href="Перший_початок_термодинаміки" title="Перший початок термодинаміки">Перший початок термодинаміки</a> стверджує: вміст енергії у Всесвіті постійно. <a href="Другий_закон_термодинаміки" title="Другий закон термодинаміки"> Другий закон термодинаміки</a> стверджує:<a href="Ентропія" title="Ентропія"> ентропія</a> Всесвіту неухильно зростає. Якщо <a href="Перший_початок_термодинаміки" title="Перший початок термодинаміки">перший початок термодинаміки</a>, по видимому, передбачає, що Всесвіт безсмертна, то другий початок показує, що це безсмертя в певному сенсі нічого не варто.<a href="Енергія" title="Енергія"> Енергія</a> завжди буде присутній, але вона не завжди зможе привнести зміна, рух і роботу. Коли небудь ентропія Всесвіту досягне максимуму, і вся енергія стабілізується. Потім, хоча вся енергія буде присутній, подальші зміни стануть неможливі - ні руху, ні роботи, ні життя, ні інтелекту. Всесвіт буде існувати, але тільки як замерзле статуя Всесвіту. «Фільм» перестане крутитися, перед нами завжди буде стояти один «кадр». Оскільки тепло - найменш організований вид енергії і такий, який найлегше піддається рівному розподілу, всяке перетворення будь-якого виду нетепловий енергії в тепло означає збільшення ентропії. Спонтанне зміна завжди веде від електрики до тепла, від хімічної енергії до тепла, від променистої енергії до тепла і так далі. Тому при максимальній ентропії всі види енергії, які можна перетворити в тепло, будуть перетворені, і всі частини Всесвіту будуть мати однакову температуру. Це іноді називають «теплової смертю Всесвіту», і, виходячи з викладеного вище, може здатися, що це означає неминучий кінець. Таким чином, кінець міфічної і кінець наукової Всесвіту істотно різні. Міфічна Всесвіт закінчується загальним пожежею і розвалом: вона закінчується одним махом. Наукова Всесвіт, якщо вона закінчується тепловою смертю, закінчується тривалої агонією. Кінець міфічної Всесвіту завжди передбачається в близькому майбутньому. Кінець наукової Всесвіту в разі теплової смерті, звичайно, далекий. Він принаймні в тисячі мільярдів років від нас, можливо, навіть у багатьох тисячах мільярдів років. Враховуючи, що зараз Всесвіту, відповідно до існуючих розрахунками, лише п'ятнадцять мільярдів років, ми всього лише в дитинстві її життя. Проте, хоча кінець міфічної Всесвіту зазвичай описують як насильницький і близький, він прийнятий, тому що несе обіцянку відродження. Кінець наукової Всесвіту, хоча він і мирний і надзвичайно далекий, по видимому, не передбачає відродження, а буде остаточним, і ясно, що таку річ важко прийняти. Люди шукають вихід з положення. Зрештою, спонтанні процеси можуть бути оборотні. Воду можна накачати наверх проти її тенденції стікати. Тіла можна охолодити нижче кімнатної температури і залишити їх в холодильнику; або нагріти вище кімнатної температури і залишити їх в печі. При такому погляді на речі може здатися, що неминуче зростання ентропії можна запобігти. Іноді процес зростання ентропії пояснюють, представляючи Всесвіт у вигляді величезних, невимовно складних годин, які поступово сповільнюють хід. Наприклад, у людини є годинник, який поступово сповільнюють хід, але їх завжди можна завести. А чи не може існувати подібний процес і для Всесвіту? Зрозуміло, це не означає, що ми повинні припустити, нібито зменшення ентропії може відбуватися тільки завдяки обдуманим діям людей. За мабуть, життя саме по собі, цілком незалежно від людського інтелекту, кидає виклик другому початку термодинаміки. Індивідууми вмирають, але народжуються нові індивідууми, і молодість, як завжди, торжествує. Рослинність вмирає взимку, але навесні вона знову оживає. Життя існує на Землі більше трьох мільярдів років, а можливо, і більше, і не проявляє жодних ознак уповільнення. Більш того, вона проявляє безліч ознак «подзаводкі», оскільки впродовж всієї історії життя на Землі воно, життя, ставала все більш складною як відносно окремих організмів, так і щодо екологічної павутини, яка повністю її обплутала. <a href="Історія" title="Історія"> Історія</a> біологічної еволюції демонструє величезне зменшення ентропії. Виходячи з цього, дехто й справді намагається характеризувати життя як засіб зменшення ентропії. Виявися це правдою, і Всесвіт не рухалася б більше до теплової смерті, так як, де б життя ні виявляла свій вплив, вона б автоматично вела до зменшення ентропії. Здавалося б, це очевидно, проте це зовсім не так. Життя - не засіб зменшення ентропії, і сама по собі вона не може запобігти теплову смерть. Подібна думка - наслідок неправильного розуміння, прагнення видати бажане за дійсне. Закони термодинаміки застосовні до замкнутих систем. Якщо для зниження ентропії використовується насос, який накачує воду вгору, насос треба розглядати як частину системи. Якщо для зниження ентропії використовується холодильник, який охолоджує об'єкт нижче кімнатної температури, холодильник треба розглядати як частину системи. Не можна вважати, що насос або холодильник існують самі по собі. До чого б вони не були підключені, яким би не було джерело їх енергії, вони повинні розглядатися як частина системи. У будь-який момент, коли люди або знаряддя людей своїми діями зменшують ентропію і повертають назад спонтанне явище, виявляється, що люди і знаряддя, зайняті в процесі, схильні збільшення ентропії. Крім того, збільшення ентропії людей і їх знарядь незмінно більше, ніж зменшення ентропії тієї частини системи, в якій спонтанне явище повертається в зворотному напрямку. Тому ентропія всієї системи зростає, завжди зростає. Зрозуміло, окрема людина може за своє життя повернути назад дуже багато спонтанних явищ; люди, працюючи спільно, створили величезну технологічну мережу, яка охоплює всю Землю - від пірамід Єгипту і Великої китайської стіни до найсучасніших хмарочосів і гребель. Чи можуть люди, схильні до такого величезного зростання ентропії, продовжувати існування? Однак не можна розглядати людину самого по собі. Він не утворює замкнутої системи. Людина їсть, п'є, дихає, видаляє відходи, і все це - канали зв'язку із зовнішнім Всесвіту, по яких надходить або йде енергія. Якщо розглядати людину як замкнуту систему, треба враховувати також, що він їсть, п'є, дихає і видаляє відходи. Ентропія людини зростає, коли він повертає спонтанні явища, і «заводить» ту частину незаведенной Всесвіту, якою може досягти. При цьому, як я вже сказав, його ентропія зростає на більшу величину, ніж те зменшення, яке він викликає. І це незважаючи на те, що людина постійно зменшує свою ентропію, коли приймає їжу, п'є, дихає і видаляє відходи. (Зменшення неповне, звичайно, в кінці кінців всі люди помирають, і неважливо, наскільки успішно вони уникають нещасних випадків і хвороб, тому що повільне зростання ентропії нічим не може бути компенсовано.) Разом з тим зростання ентропії в їжі, воді, повітрі і видаляються частинах системи знову таки значно більше, ніж зменшення ентропії в самій людині. Для всієї системи залишається в силі зростання ентропії. Фактично не тільки люди, але і все тваринне життя процвітають і підтримують свою ентропію на низькому рівні за рахунок величезного зростання ентропії своєї їжі, яка в кінцевому рахунку складається з рослинності. Як же тоді рослинний світ продовжує існувати? Він же не може довго існувати, якщо його ентропія так сильно і постійно зростає. Завдяки процесу, відомому як «фотосинтез», рослинний світ виробляє їжу і кисень (ключовий елемент повітря), якими живе тваринний світ. Це відбувається протягом мільярдів років. Але рослинний і тваринний світ, взяті в цілому, теж не замкнута система. <a href="Енергія" title="Енергія"> Енергію</a>, яка управляє виробництвом ними їжі і кисню, рослини отримують із сонячного світла. Отже, саме сонячне світло робить можливим життя, і саме Сонце повинне бути включене в життєву систему як її частину, перш ніж до життя можуть бути застосовані закони термодинаміки. Виявляється, ентропія Сонця постійно зростає на величину, що набагато перевищує будь-яке зменшення ентропії, яке може бути викликане життям. Отже, сумарне зміна ентропії системи, що включає життя і Сонце, є різко вираженим і незмінним зростанням. Величезне зменшення ентропії, що представляється біологічною еволюцією, порівнянно лише з брижами на припливної хвилі зростання ентропії, що подається Сонцем, і зосередитися на брижах, не звертаючи уваги на приливну хвилю, - значить абсолютно не розуміти фактів термодинаміки. Люди, крім їжі, яку вони їдять, і кисню, яким дихають, використовують і інші <a href="Джерела_енергії" title="Джерела енергії">джерела енергії</a>. Вони використовують енергію вітру і поточної води, але обидва ці джерела - це продукти Сонця, так як вітри виникають внаслідок нерівномірного нагрівання Землі Сонцем, а поточна вода бере початок з випаровування Сонцем океанської вологи. Для отримання енергії люди спалюють паливо. <a href="Паливо" title="Паливо"> Паливом</a> може бути деревина та інші рослинні продукти, зобов'язані своєю енергією сонячного світла. Це може бути жир або інші тваринні продукти, а тварини харчуються рослинами. Це може бути кам'яне вугілля, який є продуктом рослин минулих періодів. Це може бути нафта, яка є продуктом мікроскопічного тваринного світу минулих періодів. Всі ці види палива пов'язані з Сонцем. На Землі існує енергія, яка виходить не від Сонця. Є енергія внутрішнього тепла Землі, яка проявляється в гарячих джерелах, гейзери, землетрусах, вулканах, переміщеннях земної кори. Є енергія обертання Землі, про що свідчать припливи і відливи. Є енергія неорганічних хімічних реакцій і радіоактивності. Всі ці джерела енергії виробляють зміни, але в кожному випадку ентропія зростає. Радіоактивні матеріали повільно розпадаються, і, як тільки їх тепло перестане додаватися до внутрішнього запасу тепла Землі, Земля почне остигати. Приливо відливна тертя поступово уповільнює обертання Землі і так далі. Навіть Сонце в кінцевому рахунку витратить свій запас енергії для виробництва роботи, так як і його ентропія зростає. А біологічна еволюція останнього, більш ніж тримільярдного періоду, що представляє настільки чудово зменшує ентропію процес, діє на основі зростання ентропії всіх інших джерел енергії. Може здатися, що припинити це зростання неможливо. Видається, що у віддаленій перспективі ніщо не може стримати зростаючий рівень ентропії або запобігти досягнення ним максимуму, моменту, коли настане теплова смерть Всесвіту. І якби люди могли уникнути всіх інших катастроф і якимось чином проіснувати ще трильйони років, то невже вони змиряться і загинуть з тепловою смертю? Виходячи зі сказаного мною, здавалося б, так воно і є. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> РУХ навмання </H6> Все ж таки є щось сумнівне в цій картині неухильного зростання ентропії Всесвіту; адже те ж саме відбувалося, якщо ми заглянемо на якийсь час назад. Оскільки ентропія Всесвіту неухильно зростає, мільярд років тому вона була меншою, ніж зараз, два мільярди років тому - ще менше і так далі. Якщо ми звернемося тому досить далеко, то в певний момент ентропія Всесвіту повинна була бути нульовою. Астрономи в даний час вважають, що <a href="Початок_Всесвіту" title="Початок Всесвіту">початок Всесвіту</a> відстоїть від нас на 15 мільярдів років. За першого початку термодинаміки енергія Всесвіту вічна, так що, коли ми говоримо про початок Всесвіту 15 мільярдів років тому, ми не маємо на увазі, що тоді була створена <a href="Енергія" title="Енергія">енергія </a>(включаючи матерію). Енергія завжди існувала. Все, що ми можемо сказати, це те, що 15 мільярдів років тому почали тікати і сповільнювати хід «годинник ентропія». Що ж їх «завело»? Щоб відповісти на це питання, давайте повернемося до двох моїм прикладів зі спонтанним зростанням ентропії - воді, що перетікає з повного судини в майже порожній, і теплу, перетікає від гарячого тіла до холодного. Я мав на увазі, що ці два приклади строго аналогічні, що тепло така ж рідина, як і вода, і веде себе таким же чином. У цій аналогії все ж є проблеми. Звичайно, легко побачити, що відбувається з водою в двох судинах і як відбувається. На воду діє гравітація. Вода, реагуючи на нерівність гравітаційних полів в двох судинах, тече з повного судини в майже порожній. Коли в кожній посудині вода досягає однакового рівня, гравітаційне поле в обох судинах зрівнюється, і перетікання води припиняється. Але що ж це таке - те, що аналогічно гравітації впливає на тепло і перетягує його з гарячого тіла в холодне? Перш ніж відповісти на це питання, нам треба з'ясувати, що таке тепло. У вісімнадцятому столітті тепло, як і воду, вважали рідиною, тільки значно більш ефірної і, отже, здатною просочуватися і виступати з найдрібніших пір твердих тіл подібно до того, як вода всотується губкою і вичавлюється з неї. У 1798 році американець британського походження, фізик Бенджамін Томпсон граф Румфорд (1753 1814), вивчаючи появу тепла від тертя при свердлінні гарматних стволів, припустив, що тепло є рух дуже маленьких частинок. У 1803 році англійський хімік <a href="Джон_Дальтон" title="Джон Дальтон">Джон Дальтон</a> (1766 1844) запропонував атомну теорію будови матерії. Вся матерія складається з атомів, сказав він. З точки зору Румфорда, саме рух цих атомів і є теплом. Приблизно в 1860 році шотландський математик Джеймс Кларк Максвелл (1831 1879) створив «кінетичну теорію газу», пояснюючи, як тлумачити його поведінку в світлі атомно молекулярного будови. Максвелл показав, що рух цих крихітних частинок, безладно рухаються в усіх напрямках і стикаються один з одним і зі стінками вміщує їх судини, пояснює закони, що керують поведінкою газу, які були вироблені за два попередніх століть. В обсязі будь-якого газу атоми або молекули рухаються з різними, широкого діапазону швидкостями. Однак середня швидкість в гарячому газі вище, ніж у холодному. Власне, те, що ми називаємо температурою, відповідає середній швидкості частинок, з яких складається газ. (Це вірно і по відношенню до рідин, і по відношенню до твердих тіл, тільки в рідинах і твердих тілах складові їх частки вібрують, а не переміщуються повністю.) З метою спрощення аргументу, який слід нижче, припустимо, що у всякому зразку матерії при даній температурі складові його частки рухаються (або вібрують) із середньою швидкістю, характерною для цієї температури. Уявіть собі гаряче тіло (газоподібне, рідке або тверде), наведене в контакт з холодним тілом. Частинки на краю гарячого тіла будуть стикатися з частинками на краю холодного тіла. Швидка частка гарячого тіла зіткнеться з повільною часткою холодного тіла, потім ці дві частинки отскочат один від одного. Загальний момент двох частинок залишається однаковим, але може статися перенесення моменту з однієї частки на іншу. Іншими словами, дві частинки можуть розлучитися з іншими швидкостями, ніж ті, з якими вони зіткнулися. Можливо, швидка частинка віддасть якусь частину свого моменту повільної частці, так що повільна частка, відскочивши, буде рухатися швидше. Можливо також, що повільна частка віддасть частину свого мо мента швидкої частці і, відскочивши, буде рухатися повільніше, а швидка частинка, відскочивши, буде рухатися ще швидше. Простий випадок визначає, в якому напрямку відбудеться перенесення моменту, але більше шансів на те, що момент перенесеться зі швидкою частки на повільну, і швидка частинка відскочить повільніше, а повільна частка відскочить швидше, ніж до зіткнення. Чому? Та тому, що кількість шляхів, за якими момент може перейти від швидкої частки до повільної, більше, ніж число шляхів, за якими момент може перейти від повільної частки до швидкої. Якщо все різні шляхи рівноймовірно, тоді більше шансів, що <a href="Один_з_багатьох" title="Один з багатьох">один з багатьох</a> можливих переносів моменту від швидкої частки до повільної буде здійснено швидше, ніж один із небагатьох можливих переносів від повільної частки до швидкої. Щоб краще зрозуміти, чому це так, уявіть собі п'ятьдесят фішок в коробці, всі однакові, пронумеровані від 1 до 50. Візьміть одну навмання і уявіть собі, що вибрали фішку 49. Це - велика кількість і представляє собою швидко рухається частку. Покладіть фішку назад в коробку (яка моделює зіткнення) і виберіть навмання ще одну фішку (номер якої моделює швидкість частки). Ви могли б вибрати знову 49 і відскочили б з тією ж швидкістю, з якою зіткнулися. Або ви могли б вибрати 50 і відскочити навіть швидше, ніж зіткнулися. Або ви могли б вибрати будь-який номер від 1 до 48 - сорок вісім можливостей різного вибору, і в кожному з цих сорока восьми випадків ви б відскочили повільніше, ніж зіткнулися. Вибравши для початку номер 49, ви отримали для отскаківанія з більш високою швидкістю лише 1 шанс із 50. Шансів відскочити повільніше у вас виявилося 48 з 50. <a href="Ситуація" title="Ситуація"> Ситуація</a> змінилася б на зворотну, якщо б для початку вам дістався номер 2. Він би був дуже малу швидкість. Якби ви кинули цю фішку назад і витягли б навмання іншу, у вас був би тільки 1 шанс з 50 вибрати номер 1 і відскочити повільніше, ніж ви зіткнулися, і в той же час у вас було б 48 шансів з 50 вибрати будь-який номер від 3 до 50 і відскочити швидше, ніж ви зіткнулися. Якщо ви уявите собі ще десять осіб, кожен з яких витягує фішку 49 з окремої, призначеної йому коробки, і кидає її назад, щоб знову спробувати щастя, шансів, що всі вони витягнуть 50 і що всі отскочат швидше, ніж стикалися, буде один з сотні мільйонів мільярдів. З іншого боку, два шанси з трьох, що кожен з Десяти окремо відскочить з меншою швидкістю. І, навпаки, якби ті ж самі десять осіб для початку витягли б кожен по фішці з номером 2 і знову спробували б щастя, ситуація змінилася б на зворотну. Цим людям зовсім не обов'язково вибирати однакові числа. Припустимо, велика кількість людей вибирають фішки, і у них виявляються зовсім різні номери, але середнє число досить висока. Якщо вони витягнуть ще по фішці, то набагато більш імовірно, що середнє число буде нижче, а не вище. Чим більше буде людей, тим більш визначено, що середня кількість буде нижче. Те ж саме можна сказати і про людей, діставши фішки і виявили, що у них досить низький середній номер. При повторній спробі вони, швидше за все, витягнуть номер вище середнього. Чим більше людей, тим більше ймовірність, що середнє число буде вищою. У будь-яких тілах, досить великих, щоб на них можна було проводити досліди в лабораторії, кількість атомів або молекул у кожному не десять, і не п'ятдесят, і навіть не мільйон, а мільярди трильйонів. Якщо ці мільярди трильйонів часток в гарячому тілі мають високу середню швидкість і якщо мільярди трильйонів часток у холодному тілі мають низьку швидкість, тоді дуже багато шансів на те, що безладні зіткнення цієї маси частинок зменшать середню швидкість частинок в гарячому тілі і збільшать середню швидкість частинок в холодному тілі. Як тільки середня швидкість частинок стане однаковою в обох тілах, тоді і момент, мабуть, передасться як в одному напрямку, так і в іншому. Одні частки будуть рухатися швидше, інші - повільніше, але середня швидкість (а отже, і температура) стане однаковою. Це дає нам відповідь на питання, чому тепло тече від гарячого тіла до холодного, і чому обидва тіла досягають однакової температури і зберігають її значення. Це просто наслідок закону ймовірності, природно випливає з сліпих випадковостей. Ось, власне, чому ентропія Всесвіту неухильно зростає. Існує дуже багато шляхів, пов'язаних з рівномірним розподілом енергії, набагато більше тих, які роблять її розподіл більш нерівномірним, тому неймовірно високі шанси, що зміни будуть йти в напрямку зростання ентропії, і шлях до цього не що інше, як сліпий випадок. Іншими словами, другий початок термодинаміки вказує не на те, що має відбутися, а тільки на те, що станеться з подавляюще великою ймовірністю. Тут є суттєва різниця. Якщо ентропія повинна збільшуватися, то вона ніколи не зменшиться. Якщо ентропія лише швидше за все збільшується, то вона швидше за все не зменшиться, але в кінцевому рахунку, якщо ми почекаємо досить довго, навіть майже неймовірне може статися. Фактично, якщо ми почекаємо досить довго, воно має відбутися. Уявімо собі Всесвіт в стані теплової смерті. Ми можемо уявити її величезним, можливо, безмежним тривимірним морем часток, залучених в нескінченну гру зіткнень і отскаківаній окремих частинок, одні з яких рухаються швидше, інші - повільніше, але з що залишається незмінною середньою швидкістю. Час від часу в невеликій області сусідніх частинок розвивається досить висока внутрішня швидкість, в той же час в іншій області на деякій відстані від першої встановлюється досить низька швидкість. Загальна середня швидкість у Всесвіті не змінюється, але у нас з'явилася область з низькою ентропією, і стає можливим деяке невелике кількість роботи, до тих пір поки ці області не зрівняються, що відбудеться через деякий час. Раз у раз на какое то тривалий час утворюється велика нерівномірність, вироблена цими випадковими зіткненнями, і знову, за ще більш тривалий час, ще більша нерівномірність. Ми можемо собі уявити, що іноді, за трильйон трильйонів років, утворюється така нерівномірність з дуже низькою ентропією в області розміром зі Всесвіт. Для області розміром із Всесвіт з дуже низькою ентропією, щоб знову вирівняти, потрібно дуже тривалий час - трильйон років або більше. Можливо, подібне сталося з нами. У нескінченному морі теплової смерті завдяки дії сліпого випадку раптом виник Всесвіт з низькою ентропією, а в процесі зростання ентропії і вирівнювання вона відокремилася в Галактики, зірки, планети, породила життя та інтелект. І ось ми тепер цікавимося всім цим. Таким чином і за остаточною катастрофою - тепловою смертю - може послідувати відродження, як і при найсильніших катастрофах, описаних в Одкровенні і скандинавських міфах. Так як перший початок термодинаміки представляється абсолютним, а другий початок термодинаміки подається тільки статистичним, є ймовірність існування нескінченного ряду всесвітів, відокремлених один від одного уявними ерами часу, тільки не знайдеться нікого і нічого для виміру часу, і ніяких способів за відсутності зростаючої ентропії для його виміру, якби навіть і існували необхідні прилади й допитливі уми. Отже, можна сказати: є ймовірність існування нескінченного ряду всесвітів, відокремлених один від одного нескінченними інтервалами. А як на це проектується людська історія? Припустимо, що люди якимось чином переживуть всі інші можливі катастрофи і що рід людський проживе ще трильйони років, перш ніж Всесвіт спіткає теплова смерть. Швидкість зростання ентропії в міру наближення до теплової смерті неухильно падатиме, але області з порівняно низькою <a href="Ентропія" title="Ентропія">ентропією </a>(області, малі в порівнянні із Всесвітом, але по людських масштабами дуже великі) залишалися б то тут, то там. Якщо ми допустимо, що людська технологія за трильйон років буде розвиватися більш-менш неухильно, то люди повинні виявитися здатними скористатися цими областями низької ентропії, виявляючи і використовуючи їх, як ми зараз виявляємо і використовуємо <a href="Родовища_золота" title="Родовища золота">родовища золота</a>. Ці області, продовжуючи виснажуватися, могли б при цьому підтримувати людство мільярди років. Звичайно, люди могли б прекрасно знаходити нові області низької ентропії, випадково утворюються в морі теплової смерті, і використовувати їх, продовжуючи таким чином існувати вічно, хоча і в обмежених умовах. Потім, нарешті, шанс надасть область низької ентропії розміром зі Всесвіт, і люди зможуть повторити щодо безмежну експансію. А якщо взяти останню крайність, люди можуть вчинити так, як я описав в моєму науково фантастичному оповіданні «Останнє питання», вперше опублікованому в 1956 році, і спробувати відкрити способи викликати масоване зменшення ентропії, запобігаючи таким чином теплову смерть, або обдумано оновити Всесвіт, якщо теплова смерть вже на порозі. Питання, однак, в тому, чи буде людство ще існувати в ті часи, коли теплова смерть стане проблемою, не змете чи нас, насправді, яка або більш рання катастрофа іншого виду? Ось питання, на яке ми будемо шукати відповідь в нашій книзі. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 3. КРАХ ВСЕСВІТУ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> <a href="Галактика" title="Галактика"> ГАЛАКТИКИ</a> </H6> Ми тільки що говорили про те, як, здавалося б, повинна була вести себе Всесвіт відповідно до законів термодинаміки. Тепер час поглянути на власне Всесвіт, щоб з'ясувати, чи не змусить це нас змінити наші висновки. Для цього подивимося, як розвивалося уявлення про Всесвіт до того найбільш повного, яке ми змогли отримати лише у двадцятому столітті. У найдавніші часи погляд людини на Всесвіт обмежувався тим, що можна було бачити, і це було дуже небагато. Спочатку Всесвіт представлялася маленьким клаптиком поверхні Землі, над яким небо і все, що на ньому було, виглядало просто куполом. Греки першими визнали, що Земля - куля, вони навіть отримали уявлення про його істинному розмірі. Вони встановили, що Сонце, Місяць і планети рухаються по небу самостійно, незалежно від інших об'єктів, і визначили їх орбіти.<a href="Зірки" title="Зірки"> Зірки</a>, на їхню думку, знаходилися все в єдиній, найбільш далекій сфері і вважалися просто фоном. Навіть коли Коперник відправив Землю мчати навколо Сонця, і поява телескопа розкрило цікаві деталі по частині планет, знання людей насправді не тягнулося за межі Сонячної системи. Навіть у вісімнадцятому столітті зірки все ще були не більше ніж фон. Тільки в 1838 році німецький астроном <a href="Фрідріх_Вільгельм_Бессель" title="Фрідріх Вільгельм Бессель">Фрідріх Вільгельм Бессель</a> (1784 1846) встановив відстань до однієї із зірок, і був прийнятий масштаб для вимірювання відстаней між зірками. Світло рухається зі швидкістю приблизно 300 000 кілометрів на секунду (Проте, як учив Ейнштейн, в світі все відносно. У 1997 році дослідники Амстердамського університету за допомогою розташованих в Англії радіотелескопів зафіксували вибух в одній з чорних дір, що знаходиться в центрі квазара GSR 1915 (приблизно на відстані 40 000 світлових років від Землі). Маса цієї діри у багато разів більше маси нашого Сонця. Так от, ця діра після вибуху викидає зі свого Центру розжарену масу деколи зі швидкістю, що перевищує швидкість світла), і за рік, отже, пройде 9,44 трильйона кілометрів. Це відстань отримало назву світлового року, і навіть найближча до нас зірка знаходиться на відстані 4,4 світлових років. Середня відстань між сусідніми з нами зірками становить 7,6 світлових років. Зірки не представляються розсіяними по Всесвіту рівномірно. У кільцеподібному поясі, навколишньому небо, існує так багато зірок, що вони зливаються в слабо світиться туман, званий <a href="Чумацький_шлях" title="Чумацький шлях">Чумацький Шлях</a>. На інших ділянках неба зірок, в порівнянні з ним, мало. У дев'ятнадцятому столітті стало ясно, що зірки розташовуються у формі лінзи, ширина якої набагато більше, ніж її товщина, товще в середині і тонше у напрямку до краю. Ми тепер знаємо, що цей галактика конгломерат зірок має 100 000 світлових років у поперечнику в найширшому місці і містить до 300 мільярдів зірок з середньою масою приблизно в половину нашого Сонця. Цей конгломерат називається Галактикою, від грецького виразу «Чумацький Шлях». У дев'ятнадцятому столітті вважали, що Галактика - це все, що є у Всесвіті. Здавалося, в небі немає нічого такого, що було б поза нею, за винятком Магеллан вих хмар. Ці об'єкти південного неба (невидимі в північному помірному поясі) виглядали окремими фрагментами Чумацького Шляху. Вони виявилися невеликими конгломератами зірок, які знаходяться якраз поза Галактики. Вирішили, що це галактики супутники нашої Галактики. Ще одним підозрілим об'єктом була Туманність Андромеди, тьмяна, погано помітна неозброєним оком. Деякі астрономи вважали, що це просто світиться хмара газу, яка є частиною нашої Галактики. Але якщо так, чому всередині нього не було зірок, які були б джерелом світла? (Зірки були видні в інших хмарах газу, що належать Галактиці.) До того ж природа світіння цієї хмари представлялася світлом зірок, а не світлом люмінесцирующего газу. І раптом нові (несподівано спалахують) зірки стали з'являтися в ній з дивовижною частотою, нові зірки, які не були видні при своїй звичайній яскравості. Знаходилося достатньо доказів того, що Туманність Андромеди - такий же конгломерат зірок, як Галактика, але настільки віддалений від нас, що жодна окрема зірка не помітна, за винятком тих випадків, коли яка-небудь спалахує з якоїсь причини зірка стає настільки яскравою, що виявляється видимою. Найбільш рішучим послідовником цього погляду був американський астроном Хебер Дуст Куртіс (1872 1942), який провів спеціальне дослідження нових зірок в Туманності Андромеди в 1917 і 1918 роках. Тим часом в 1917 році в Маунт Вільсон, близько Пасадени, в Каліфорнії був встановлений новий телескоп з 100 дюймовим дзеркалом (найбільший і найкращий в світі на той час). За допомогою цього телескопа американський астроном <a href="Едвін_Пауелл_Хаббл" title="Едвін Пауелл Хаббл">Едвін Пауелл Хаббл</a> (1889 1953) нарешті вдалося розрізнити окремі зірки по краях Туманності Андромеди. Це безумовно був конгломерат зірочок розміром з нашу Галактику, і з тих пір він був названий Галактикою Андромеди. Тепер ми знаємо, що Галактика Андромеди знаходиться в 2,3 мільйонах світлових років від нас і що існує величезна кількість інших галактик, що тягнуться у всіх напрямках на відстані від нас в десятки мільярдів світлових років. Тому, якщо розглядати Всесвіт як ціле, треба розглядати її як великий конгломерат галактик, більш-менш рівномірно розподілених по космосу, причому кожна галактика містить приблизно від кількох мільярдів до декількох трильйонів зірок. Зірки в межах Галактики тримаються разом завдяки взаємному тяжінню, і кожна галактика обертається у міру руху зірок по орбітах навколо галактичного центру. Завдяки гравітації галактики можуть залишатися неушкодженими і зберігати свою структуру протягом багатьох мільярдів років. Наприклад, <a href="Наша_Галактика" title="Наша Галактика">наша Галактика</a>,<a href="Галактика" title="Галактика"> Галактика</a> Андромеди, два Магелланових хмари і понад двадцяти інших галактик (більшість з них порівняно маленькі) утворюють «локальну групу». Серед інших галактичних скупчень, які ми можемо побачити на небі, деякі набагато більш значні. Є одне скупчення в сузір'ї Волосся Вероніки приблизно на відстані 120 мільйонів світлових років, яке складається приблизно з 10 000 галактик. Можливо, Всесвіт складається з мільярда галактичних скупчень, і в кожному з них приблизно по сотні членів. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> <a href="Розширення_Всесвіту" title="Розширення Всесвіту">Розширення Всесвіту</a> </H6> Незважаючи на те що галактики надзвичайно віддалені від нас, деякі цікаві речі про них можна дізнатися по світу, який до нас доходить. Видиме світло, який доходить до нас від будь-якого гарячого об'єкта, будь то величезне скупчення галактик або багаття, складається з різної довжини хвиль, від самих коротких, які впливають на сітківку нашого ока, до найдовших. Існують прилади, які можуть відсортувати ці хвилі по порядку від самих коротких до найдовших. Такі діапазони називаються «спектрами». Хвилі різної довжини впливають на наші очі таким чином, що сприймаються як кольори. Хвилі найкоротшою довжини представляються нам фіолетовим кольором. У міру збільшення довжини хвилі ми бачимо по порядку: синій, блакитний, зелений, жовтий, помаранчевий і червоний. Це знайомі нам кольори веселки, а веселка, яку ми бачимо в небі після дощу, є природним спектром. Коли світло від Сонця або інших зірок розкладається в спектр, в ньому відсутні світлові хвилі деякої довжини. Вони поглинені по дорозі відносно холодними газами у верхній атмосфері Сонця (або інших зірок). Ці відсутні довжини хвиль виявляються як темні лінії, що перетинають кольорові діапазони спектру. Різні атоми в атмосфері зірки поглинають відповідні тільки для них довжини хвиль. Місцезнаходження характерних для кожного виду атомів довжин хвиль в спектрі можна точно визначити в лабораторії, і по темних лініях в спектрі будь-якої зірки можна отримати інформацію про її хімічний склад. Ще в 1842 році австрійський фізик Християн Йоган Допплер (1803 1853) довів, що, коли тіло видає звук певної довжини хвилі, ця хвиля подовжується, якщо тіло рухається від нас, і коротшає, якщо тіло рухається до нас. У 1848 році французький фізик Арманд І. Л. Фізо (1819 1896) застосував цей принцип до світла. Відповідно до ефекту Допплера Фізо довжина світлових хвиль, що випускаються зіркою, яка віддаляється від нас, більше, ніж якби зірка була нерухомим об'єктом. Це стосується і темних ліній, що зсуваються у напрямку до червоного кінця спектра («червоне зміщення») щодо того, де вони зазвичай повинні знаходитися. У разі руху зірки в нашу сторону, темні лінії зрушуються до фіолетового кінця спектра. Визначаючи положення темних ліній спектру тієї чи іншої зірки, можна встановити не тільки факт руху зірки до нас або від нас, але і з якою швидкістю зірка рухається, тому що чим швидше зірка Віддаляється або наближається, тим більше зсув темних ліній. Ця ідея вперше була використана в 1868 році англійським астрономом Вільямом Хаггінс (1824 1910), який виявив червоний зсув в спектрі зірки Сіріус і визначив, що вона віддаляється від нас з помірною швидкістю. У міру того як все більше і більше зірок випробовувалося подібним чином, з'ясувалося, що деякі наближаються до нас, деякі віддаляються, чого і слід було очікувати, якщо Галактика в цілому не наближається до нас і не видаляється. У 1912 році американський астроном Вести Мелвін Сліфер (1875 1969) почав реалізувати проект по визначенню зміщення темних ліній різних галактик (навіть ще до того, як було точно встановлено, що маленькі світяться хмари є галактиками). Можна було припустити, що галактики, як і зірки, теж з якою то швидкістю видаляються і з якою швидкістю наближаються то, і, звичайно, це виявилося вірно для галактик нашої локальної групи. Приміром, першою галактикою, вивченої Сліфером, була Галактика Андромеди, і було встановлено, що вона наближається до нашої Галактиці зі швидкістю приблизно 50 кілометрів на секунду. Галактики за межами нашої локальної групи, тим не менше, проявили дивовижне однаковість. Сліфер і ті, хто за ним пішов, встановили, що у всіх випадках світло від цих галактик має червоним зміщенням. Все, як одна, вони віддаляються від нас з надзвичайно високою швидкістю. У той час як зірки нашої Галактики рухаються як би відносно один одного і зі швидкістю кілька десятків кілометрів на секунду, навіть досить близькі галактики за межами нашої локальної групи віддаляються від нас зі швидкістю в кілька сотень кілометрів на секунду. Більше того, чим слабкіше помітна галактика (і ймовірно, чим більше вона видалена), тим швидше вона віддаляється від нас. До 1922 році Хаббл (який за п'ять років до цього виявив зірки в Галактиці Андромеди) довів, що швидкість видалення пропорційна відстані. Так, якщо галактика А віддалена від нас на відстань в три рази більше, ніж галактика Б, значить, галактика А віддаляється від нас зі швидкістю в три рази більшою, ніж галактика Б. Як тільки це було встановлено, відстань до галактик стало можливо вимірювати просто шляхом вимірювання величини червоного зсуву. Але чому всі галактики віддаляються від нас? Щоб пояснити це загальне видалення без припущення про наявність будь-якого особливого якості у нас, залишалося тільки прийняти той факт, що Всесвіт розширюється і що відстань між сусідніми скупченнями галактик постійно збільшується. А якщо це так, то з будь спостережної станції в межах нашого скупчення галактик, а не тільки зі станції в нашій Галактиці, всі інші скупчення галактик повинні здаватися віддаляються зі швидкістю, яка неухильно збільшується з відстанню. Але чому Всесвіт розширюється? Якщо уявити собі, що час рухається назад (тобто якщо припустити, що ми зняли фільм про <a href="Розширення_Всесвіту" title="Розширення Всесвіту">розширення Всесвіту</a>, а потім прокручуємо його назад),<a href="Галактика" title="Галактика"> галактичні</a> скупчення виявляться наближаються один до одного і в кінцевому рахунку об'єднуються. Бельгійський астроном Жорж Леметр (1894 1966) припустив в 1927 році, що давно, в якийсь момент часу, все речовина Всесвіту було ущільнено в єдиний об'єкт, який він назвав «космічним яйцем». Воно вибухнуло, і з осколків його утворилися галактики. Тому <a href="Розширюється_Всесвіт" title="Розширюється Всесвіт">розширюється Всесвіт</a> через сили давнього вибуху досі продовжує розширюватися. <a href="Американский" title="Американский"> Американський</a> фізик російського походження Джордж Гамов (1904 1969) назвав цей початковий вибух «Великим вибухом», і тепер всі використовують цей вислів.<a href="Астрономия" title="Астрономия"> Астрономи</a> вважають, що Великий вибух стався приблизно 15 мільярдів років тому.<a href="Ентропія" title="Ентропія"> Ентропія</a> космічного яйця була дуже низькою, і з моменту Великого вибуху вона почала зростати, а енергія Всесвіту виснажуватися, як описано в попередньому розділі. Чи справді Великий вибух мав місце? Чим далі ми проникаємо в обширні глибини Всесвіту, тим далі заглядаємо в минуле. Зрештою на таку «подорож» потрібен світлове час. Якби ми могли побачити те, що було за мільярд років до нас, то світла, який ми б побачили, знадобився б мільярд років, щоб дійти до нас, і тоді об'єкт, який ми б побачили, був би таким, яким він був мільярд років тому. Якщо б ми могли бачити те, що було в 15 мільярдах світлових років від нас, ми б побачили те, що було за 15 мільярдів років до нас під час Великого вибуху. У 1965 році А. А. Пенціас і Р. В. Вільсон з «Белл Телефон Лабораторис» виявили ледве вловимі радіохвилі, рівномірно надходять з усіх сторін неба. Цей радіохвильової фон, ймовірно, є радіацією Великого вибуху, його відлунням, що дійшли до нас через 15 мільярдів світлових років. Це відкриття було прийнято як вагоме свідчення на користь Великого вибуху. Чи буде Всесвіт вічно розширюватися в результаті цього жахливого початкового вибуху? Я далі зупинюся на можливості цього, але поки давайте припустимо, що Всесвіт і справді буде розширюватися вічно. У такому випадку як це позначиться на нас? Чи загрожує безмежне розширення Всесвіту катастрофою? Візуально, принаймні, - ні. Всі без винятку, що ми бачимо на небі неозброєним оком, включаючи Магелланові хмари і Галактику Андромеди, є частинами нашої локальної групи. Всі частини локальної групи тримаються разом гравітаційно і не беруть участь у загальному розширенні. Що ж тоді це означає? Це означає те, що, незважаючи на безперервне розширення Всесвіту, наше бачення неба від цього не зміниться. Будуть в ній інші зміни, з інших причин, але в цілому наша локальна група, що містить понад половини трильйона зірок, залишатиметься незмінною. У міру розширення Всесвіту астрономи матимуть все більше і більше труднощів в розрізненні галактик поза локальної групи і нарешті зовсім втратять їх. Всі галактичні скупчення віддаляться на таку відстань і рухатимуться від нас з такою швидкістю, що вже не зможуть впливати на нас жодним чином. Наша Всесвіт складатиметься лише з нашої локальної групи і складатиме всього лише одну пятнадцатімілліардную частину своєї теперішньої величини. Чи стане катастрофою це величезне скорочення нашого Всесвіту за розміром? Безпосередньо, ймовірно, немає, але це вплинуло б на нашу здатність розібратися з тепловою смертю. Порівняно маленький Всесвіт мала б менше шансів утворити велику область низької ентропії, і вона ніяк би не могла утворити свого роду космічне яйце, яке поклало початок нашому Всесвіту. Для цього не було б достатньої маси. Щоб привести якусь аналогію, скажімо, було б набагато менше шансів знайти золоту жилу, копаючи на своєму задньому дворі, ніж при можливості копати де завгодно на всій поверхні Землі. Таким чином, безмежне розширення Всесвіту значно зменшує ймовірність того, що люди вціліють при тепловій смерті - перш за все, якщо воно триватиме довгий час. По суті, відчуваєш сильний спокуса сказати, що цього не станеться: поєднання безмежного розширення і теплової смерті - це вже занадто багато для роду людського і веде до поразки навіть при найбільш оптимістичній трактуванні подій. Але це ще не все. А чи не може видалення галактичних скупчень так змінити властивості Всесвіту, що викличе катастрофу перш, ніж настане теплова смерть? Деякі фізики висловлюють припущення, що гравітація є продуктом всієї маси Всесвіту, що діє спільно, а не тільки продуктом окремих тел. Чим більше загальна маса Всесвіту концентрується в менші обсяги, тим інтенсивніше гравітаційне поле, утворене будь-яким даним тілом. Так само, чим більш розосереджується маса, тим слабше гравітаційна сила, утворена даним тілом. Оскільки Всесвіт розширюється, маса Всесвіту розподіляється на все більший і більший обсяг, і інтенсивність одиничних гравітаційних полів, що створюються різними тілами Всесвіту, повинна, згідно нашим міркуванням, поступово зменшуватися. Ця ідея вперше була висловлена англійським фізиком Полем А. М. Діраком (1902 1984). Це було б дуже повільне зменшення, і його результати не були б помітні людям протягом багатьох мільйонів років, але результат поступово накопичувався б. Сонце, наприклад, утримується в цілісності завдяки гравітаційному полю. Якби гравітаційна сила стала слабшою, Сонце б повільно розширювалося і стало холодніше, то ж сталося б і з іншими зірками. Сила тяжіння Сонця стала б слабшати, і поступово Земля пішла б по спіралі геть зі своєї орбіти. Сама Земля при ослабленні власної гравітації стала б повільно розширюватися і так далі. Тоді в майбутньому ми могли б зіткнутися з тим, що температура Землі завдяки видаленню від Сонця і охолоджуванню могла б впасти і заморозити нас. Цей та інші результати могли б привести нас до кінця ще до того, як настане теплова смерть. Проте до цих пір вченим не вдалося виявити будь-якого явного ознаки, що гравітація з часом слабшає або що в минулі часи Земля була більш щільною. Ймовірно, ще занадто рано говорити про це і слід почекати інших доказів, перш ніж упевнитися в можливості того чи іншого шляху, але я не можу позбутися відчуття, що ідея слабшає гравітаційної сили неспроможна. Якби це було так, Земля ставала б все холодніше, до того ж вона була б гаряче в минулому, а ознак цього не виявляється. До того ж гравітаційні поля були б все сильніше і сильніше в міру нашого просування в минуле, а за часів космічного яйця вони були б настільки сильні, що, по видимому, космічне яйце взагалі не могло б вибухнути і розкидати свої осколки із за напруги неймовірно сильного гравітаційного поля (Дійсно, ми скоро побачимо, що це ще питання, чи міг взагалі мати місце Великий вибух, якщо врахувати існуючу в даний час інтенсивність гравітаційного поля.). <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Стискати ВСЕСВІТ </H6> Але стривайте, чи можемо ми бути впевнені, що Всесвіт вічно буде розширюватися тільки тому, що вона розширюється зараз? Припустимо, наприклад, що ми дивимося на кинутий м'яч, що рухається вгору від Землі. Він неухильно рухається вгору, але зі швидкістю, яка неухильно зменшується. Ми знаємо, що в кінці кінців його швидкість знизиться до нуля і що потім він буде рухатися вниз все швидше і швидше. Причина цього в тому, що сила гравітації Землі невблаганно тягне м'яч вниз, спочатку знижуючи його початковий імпульс рухатися вгору, поки він повністю не буде погашений, потім постійно прискорюючи рух м'яча вниз. Якби м'яч був кинутий вгору сильніше, гравітації знадобилося б більше часу для протидії початкового імпульсу. М'ячу вдалося б досягти більшої висоти, перш ніж прийти в нерухомий стан і потім почати падати. Можна подумати, що не має значення, наскільки сильно ми кинули догори м'яч, в кінцевому рахунку він все одно прийде в нерухомий стан і повернеться назад під невблаганним впливом гравітації. По суті справи так і говорить народна мудрість: «Що наверх попало, то й вниз впало». Це було б вірно, якби дія гравітації було постійним на всьому шляху нагору. Але це не так. Вплив земної гравітації знижується як квадрат відстані від центру Землі. Об'єкт на поверхні Землі, грубо кажучи, знаходиться на відстані 6400 кілометрів від її центру. Об'єкт, що знаходиться в 6400 кілометрах над земною поверхнею, буде в два рази далі від її поверхні і вплив на нього гравітації становило б лише 1 / 4 того, що на поверхні. Об'єкт може бути кинутий вгору з такою великою швидкістю, що в міру його руху вгору гравітація знижується настільки швидко, що вона ніколи не буде достатньо сильною, щоб знизити його швидкість до нуля. У подібних випадках об'єкт не повертається вниз, а назавжди покидає Землю. Мінімальна швидкість, при якій це відбувається, це «швидкість зникнення» або друга космічна швидкість, для Землі вона складає 11,23 кілометра в секунду. Всесвіт теж можна розглядати як має другу космічну швидкість. Галактичні скупчення притягують один одного гравітаційно, але в результаті Великого вибуху рухаються в різні боки проти сили гравітації. Це означає, що ми можемо розраховувати на те, що сила гравітації сповільнить мало помалу розширення Всесвіту і доведе його до повної зупинки. Як тільки це відбудеться, галактичні скупчення під дією свого власного гравітаційного тяжіння почнуть наближатися один до одного, і таким чином почне існування стискуваної Всесвіт. Тим не менш, раз галактичні скупчення рухаються один від одного, сила гравітації кожного скупчення на своїх сусідів повинна зменшуватися. Якби розширення виявилося достаточ але швидким, взаємне тяжіння знизилося б до такої міри, що йому ніколи б не вдалося довести розширення до зупинки. Мінімальна швидкість розширення, необхідна для запобігання цієї зупинки, - це швидкість зникнення, друга космічна швидкість для Всесвіту. Якщо галактичні скупчення віддаляються одна від одної зі швидкістю більшою, ніж встановлена для них друга космічна швидкість, то вони будуть віддалятися і Всесвіт буде вічно розширюватися, поки не досягне теплової смерті. Це буде «розімкнена Всесвіт» типу тієї, про яку ми міркували в попередньому розділі. Якщо галактичні скупчення розбігаються зі швидкістю менше другої космічної, розширення поступово дійде до зупинки. Тоді з часом розпочнеться стиск, і Всесвіт сформує космічне яйце, яке розлетиться в новому Великому вибуху. Це буде «замкнута Всесвіт» (іноді звана «осциллирующий Всесвіту», тобто коливається, від англ, oscillate - гойдатися, коливатися.). Питання тоді полягає лише в тому, розширюється Всесвіт зі швидкістю, яка вище другої космічної швидкості для Всесвіту. Ми знаємо швидкість розширення, і, якби ми знали величину цієї другої космічної швидкості, ми б мали відповідь. Ця друга космічна швидкість залежить від гравітаційного тяжіння космічних скупчень один до Друга а це, в свою чергу, залежить від маси окремих галактичних скупчень і від їх відстаней один від одного. Звичайно, галактичні скупчення мають різні розміри і знаходяться на різних відстанях один від одного. Отже, ми можемо уявити собі, що речовина всіх галактичних скупчень рівномірно розподілено по Всесвіту. Тоді ми можемо визначити середню щільність речовини у Всесвіті. Чим більше середня щільність, тим вище швидкість зникнення для Всесвіту і більше вірогідність того, що галактичні скупчення не віддаляються один від одного так швидко, щоб зникнути, і рано чи пізно настане зупинка і перехід до стиснення. І ось приблизно що ми можемо зараз сказати: якби середня щільність Всесвіту була такою, як щільність хорошого об'єму вітальні, яка містить масу речовини, еквівалентну масою 400 атомів водню, то це була б досить висока щільність, щоб зберегти Всесвіт замкнутою при існуючій швидкості розширення. Наскільки нам, проте, відомо, фактична середня щільність Всесвіту в сто разів менше. За певними непрямими ознаками, включаючи кількість дейтерію (важкого водню) у Всесвіті, більшість астрономів переконані, що середня щільність не може бути набагато більше цієї. Якщо це так, то сила гравітації також занадто мала, щоб привести розширення Всесвіту до зупинки. Отже, Всесвіт розімкнути, і розширення її триватиме до кінцевої теплової смерті. Слід зауважити, що ми не цілком упевнені в середній щільності Всесвіту. <a href="Щільність" title="Щільність"> Щільність</a> дорівнює масі, поділеної на обсяг, і, хоча ми знаємо об'єм даної частини Всесвіту досить добре, ми не так упевнені в масі цієї частини. Справа в тому, що у нас є способи розрахунку маси галактик, але ми не дуже вправні у вимірі тонкого розкиду зірок, пилу і газу на далеких околицях галактик і між галактиками. Може бути, ми істотно недооцінюємо масу цього негалактіческого матеріалу. Дійсно, в 1977 році гарвардські астрономи, що вивчають рентгенівські промені з космосу, виявили ознаки того, що деякі галактичні скупчення оточені зоряними і запорошеними гало, що володіють масою, яка в п'ять десять разів більше, ніж маса самої галактики. Якщо такі гало поширені це було б суттєвою добавкою до маси Всесвіту і можливість розімкнутої Всесвіту, без сумніву, стала б дуже невизначеною. Одна з ознак того, що можливість набагато більшої маси Всесвіту слід розглядати серйозно, виявляється і в самих галактичних скупченнях. У багатьох випадках, коли маса галактичних скупчень розраховується на базі маси складових її галактик, виявляється, не знаходиться достатньо гравітаційного впливу, щоб утримувати скупчення в цілісності. Окремі галактики доводиться відокремлювати і відкидати, оскільки вони рухаються зі швидкостями вище, ніж очевидна швидкість зникнення скупчення. І все ж ці галактичні скупчення здаються гравітаційно пов'язаними. Природний висновок полягає в тому, що астрономи недооцінюють загальну масу скупчень, що є маса поза власне галактик, в які вона не входить. Коротше кажучи, у той час як баланс очевидності все ж сильно схиляється на користь розімкнутої Всесвіту, шанси для цього декілька знижуються. Шанси, що у Всесвіті міститься достатньо маси, щоб зробити її замкнутої і осцилюють, при все ще малій кількості, збільшуються 2. Все ж чи має сенс стискуваної Всесвіт? Вона зробить все галактики ближче один до одного і врешті-решт сформує низько Ентропійно космічне яйце. Хіба це не означатиме, що стискуваної Всесвіт ігнорує другий початок термодинаміки? Це, звичайно, суперечить йому, але не слід дивитися на це як на ігнорування. <a href="Другий_закон_термодинаміки" title="Другий закон термодинаміки">Другий закон термодинаміки</a>, як я вже казав, просто узагальнення людського досвіду. Спостерігаючи Всесвіт у різних умовах, ми бачимо, що ніби як другий початок термодинаміки ніколи не порушується; з цього ми робимо висновок, що воно не може бути порушено. Цей висновок може завести нас надто далеко. Зрештою, неважливо, як ми варіюючи умови експерименту і місце спостереження. Важливо одне - те, що ми не можемо поміняти: всі спостереження Землі і тих самих галактик, які ми здатні виявити, і всі умови експерименту, які ми можемо розробити, - все без винятку має місце у Всесвіті. Отже, найбільш категоричне твердження, яке ми можемо собі дозволити, - це те, що у Всесвіті другий початок термодинаміки є непорушним. На базі наших спостережень і експериментів ми нічого не можемо сказати точно про взаємозв'язок ентропії і стискуваної Всесвіту. Ми абсолютно вільні припустити, що в міру уповільнення розширення Всесвіту прискорення зростання ентропії стане менш нездоланним; а от коли почнеться стиснення Всесвіту, прискорення зменшення ентропії стане непереборною. Тоді ми можемо також припустити, що в замкнутій Всесвіту ентропія на стадії розширення, як правило, зростає, і, дуже ймовірно, що до досягнення стадії теплової смерті відбудеться поворот, і ентропія почне зменшуватися на стадії стиснення. Тобто Всесвіт, подібно годинах, за якими стежать, до того як зупинитися, заводиться і, таким чином, продовжує рухатися, так би мовити, вічно. Але вважаючи, що Всесвіт продовжує рухатися циклічно, вічно, без теплової смерті, чи можемо ми бути впевнені в тому, що і життя продовжиться вічно? Чи немає в цьому циклі таких періодів, під час яких життя неможливе? Наприклад, видається, що вибух космічного яйця - умова, швидше за все вороже життя. Всесвіт в цілому (що складається тільки з космічного яйця) в момент вибуху набуває температуру багато трильйонів градусів, і лише через певний час температура може знизитися достатньо для того, щоб матерія згрупувалася в галактики, щоб сформувалися планетарні системи і на відповідних планетах розвинулася життя. Галактики, зірки, планети і життя зможуть існувати у Всесвіті не раніше, ніж приблизно через мільярд років після Великого вибуху. Виходячи з того, що стиснення повторює історію Всесвіту навпаки, ми можемо припустити, що протягом мільярда років до утворення космічного яйця життя, планети, зірки і галактики неможливі. Таким чином, в кожному циклі, центром якого є космічне яйце, є період у два мільярди років, коли життя неможливе. У кожному циклі після цього періоду може утворитися нове життя, але вона не буде мати ніякого зв'язку з життям попереднього циклу, прийде до кінця перед освітою чергового космічного яйця і не буде мати зв'язки з життям наступного циклу. Задумаємося: чи можливо, щоб у Всесвіті було набагато менше трильйона зірок? Всі вони виливають свою енергію у Всесвіт і роблять це протягом 15 мільярдів років. Чому ж вся ця енергія не послужила нагрівання всіх холодних тіл Всесвіту - таких планет, як наша Земля, - до високої температури і не зробила життя неможливим? Існують дві причини, чому цього не відбувається. По-перше, у Всесвіті все галактичні скупчення рухаються в різні боки. Це означає, що світло, що доходить до будь-якого з галактичних скупчень від інших, зазнає червоне зміщення різного ступеня. Оскільки чим довше світлова хвиля, тим нижче міститься у світлі енергія, червоне світло означає зменшення енергії. Тому випромінювання, що виходить від галактик, менш енергетично, чим можна було б подумати. По друге, наявне у Всесвіті простір швидко збільшується в міру її розширення. <a href="Простір" title="Простір"> Простір</a> фактично зростає в обсязі швидше, ніж вливається в нього енергія може заповнити його. Тому замість нагріву Всесвіт неухильно втрачає температуру Великого вибуху, тепер її температура становить лише близько 3 градусів вище абсолютного нуля. Для стискуваної Всесвіту ситуація змінилася б на зворотну. Галактичні скупчення сходилися б, і це означало б, що світло, що доходить до будь-якого галактичного скупчення від інших, мав би фіолетове зсув різного ступеня і був би набагато енергетичні, ніж зараз. Потім наявне у Всесвіті простір швидко б зменшувалася, і випромінювання заповнювало б його швидше, ніж можна було б очікувати. Отже, стискуваної Всесвіт неухильно нагрівалася б і, як я вже сказав, за мільярд років до утворення космічного яйця була б занадто гаряча для існування життя. Скільки ж часу залишилося до освіти чергового космічного яйця? Сказати це неможливо. Знову таки це залежить від загальної маси Всесвіту. Припустимо, маса досить велика, щоб гарантувати замкнуту Всесвіт. Чим більше необхідний мінімум маси, тим сильніше загальне гравітаційне поле Всесвіту і тим швидше нинішнє розширення дійде до зупинки, і все стиснеться в нове космічне яйце. Однак нинішня загальна маса настільки мала, що видається цілком імовірним, що її можна збільшити, причому досить значно, щоб зумовити замкнуту Всесвіт. А це означає, що з часом швидкість розширення сповільниться, і коли розширення майже припиниться і під впливом гравітації, досить великий, щоб завершити цю справу, поступово пропадуть його останні сліди, тоді Всесвіт почне стискатися, і спочатку це стиснення тривалий час буде відбуватися теж дуже повільно. Ми живемо у відносно короткий період швидкого розширення, а коли то настане відносно короткий період швидкого стиснення, кожен з них тривалістю всього лише кілька десятків мільярдів років; а між ними буде тривалий період, по суті, статичної Всесвіту. Як чистої здогади ми можемо уявити собі, що Всесвіт прийде в стан зупинки приблизно на півдорозі до теплової смерті, скажімо, після половини трильйона років, і що пройде ще половина трильйона років до утворення чергового космічного яйця. У такому випадку рід людський має альтернативу чекати трильйон років теплової смерті, якщо Всесвіт не замкнута, або трильйон років до утворення космічного яйця, якщо Всесвіт замкнута. І те, і інше представляється остаточної катастрофою, але космічне яйце куди більше насильно, куди більше нагадує Апокаліпсис Рагнарок. Рід людський волів би, мабуть, перше, але я підозрюю (завжди припускаючи, що він ще довго проживе до того), що відбудеться саме друге 3. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 4. ЗАГИБЕЛЬ ЗІРОК </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Гравітація </H6> При розгляді альтернативних катастроф теплової смерті і космічного яйця ми мали справу зі Всесвіту в цілому і вважали, що вона являє собою більш-менш однорідне море тонкого речовини, яке набувало ентропію і розширювалося, наближаючись до теплової смерті, або яке втрачало ентропію і стискалося в космічний яйце. Ми вважали, що всі частини Всесвіту мають одну долю, однаковим чином і в один і той же час. Але справа в тому, що Всесвіт зовсім не однорідна, якщо її розглядати не з величезних відстаней і не в загальному плані. При найближчому розгляді вона виявляється досить, так би мовити, грудкуватою. Почнемо з того, що у Всесвіті міститься як мінімум десять мільярдів трильйонів зірок, причому умови в самій зірку або поруч з нею жахливо відрізняються від умов далеко від зірки. Більш того, місцями зірки розташовані дуже щільно, в той час як в інших місцях їх мало, а в інших і зовсім немає. Звідси цілком можливо, що події в деяких частинах Всесвіту дуже відрізняються від подій в інших її частинах, наприклад, у той час як Всесвіт в цілому розширюється, частини її стискаються. Нам слід розглянути ці варіанти, оскільки така різниця в поведінці, ймовірно, може призводити і до інших видів катастроф. Для початку розглянемо Землю, яка сформована з майже шести трильйонів трильйонів кілограмів каменю і металу. <a href="Характер" title="Характер"> Характер</a> її утворення управлявся значною мірою гравітаційним полем, згенерованим всією цією масою. Таким чином, речовина Землі, зібравшись під впливом гравітаційного поля, продовжувало просуватися якнайближче до центру. Кожен шматочок Землі рухався у напрямку до центру до тих пір, поки якийсь інший шматок не перекривав йому просування фізично. У результаті кожен шматок Зек чи виявився настільки близький до центру, наскільки зміг пробратися, так що вся планета стала володіти мінімальною потенційною енергією. Відстань різних частин сферичного тіла від його центру в середньому менше, ніж було б у будь-якому іншому геометричному тілі, так що Земля стала сферою. (Такими ж є Сонце, Місяць і всі інші володіють об'ємом астрономічні тіла, за винятком утворилися в спеціальних умовах.) Більш того, Земля, сформована гравітацією в сферу, щільно «упакована». Складові її атоми зв'язані між собою. По суті, чим далі в глибину від поверхні Землі, тим більше стислі атоми вагою речовини розташованих вище шарів (ця вага є силою гравітації, або тяжіння). Проте навіть в центрі Землі атоми, незважаючи на те, що вони сильно стислі, залишаються неушкодженими. Із за того, що вони неушкоджені, вони чинять опір подальшому дії гравітації. Земля більше не стискується, а залишається сферою діаметром 12750 кілометрів і за умови, що вона повністю надана самій собі, буде залишатися такою невизначено довгий час. Зірки, однак, не можна розглядати точно таким же чином, оскільки маса їх більша за масу Землі в десять тисяч, а то й у десять мільйонів разів, а це велика різниця. Візьмемо, наприклад, Сонце, маса якого в 330 000 разів більше маси Землі.<a href="Відповідь" title="Відповідь"> Відповідно</a> в 330000 разів більше і його гравітаційне поле, і сила, яка при утворенні Сонця зібрала його в сферу, була в стільки ж разів могутніше. Під дією цієї величезної сили атоми в центрі Сонця, що потрапили під колосальний вага верхніх шарів, зламалися і були розбиті вщент. Подібне може відбуватися тому, що атоми зовсім не аналогічні крихітним більярдним кулям, як думали в дев'ятнадцятому столітті. Навпаки, це головним чином рихлі оболонки, що складаються з електронних хвиль з дуже малою масою, в центрі яких знаходиться крихітне ядро, яке містить майже всю масу. Діаметр ядра всього 1 / 100000 частина діаметру всього атома. Атом досить схожий на м'ячик для пінг понгу з невидимо маленьким і дуже щільним металевим кулькою, що знаходиться в центрі. Під тиском верхніх шарів Сонця електронні оболонки атомів, що знаходяться в його середині, полностио руйнуються, і крихітні ядра в центрі атомів звільняються. Ізольовані ядра і осколки електронних оболонок настільки менше, ніж цілі атоми, що під впливом власної гравітаційної сили Сонце могло б стиснутися до дивно малих розмірів, але не стискається. Не стискується тому, що Сонце - а також здебільшого і інші зірки - складається головним чином з водню. Водневе ядро в центрі атома водню є одиночної субатомній часткою, званої протоном, який несе позитивний електричний заряд. Раз атоми зруйновані, позбавлені оболонок протони можуть вільно рухатися і можуть наближатися один до одного набагато ближче, ніж могли, коли були оточені електронами. Насправді протони не просто наближаються один до одного, вони стикаються з великою силою, оскільки <a href="Енергія_гравітаційного_поля" title="Енергія гравітаційного поля">енергія гравітаційного поля</a>, коли речовина Сонця стискується, перетвориться в тепло, причому температура усередині Сонця приблизно 15 мільйонів градусів. Коли протони стикаються, вони інколи не відскакують, а з'єднуються один з одним, викликаючи таким чином «ядерну реакцію». У процесі подібних ядерних реакцій деякі протони втрачають електричний заряд і стають нейтронами, і в кінцевому рахунку утворюється ядро, що складається з двох протонів і двох нейтронів. Це ядро атома гелію. Цей <a href="Процес" title="Процес">процес </a>(той же, що відбувається у водневій бомбі, але незмірно більший за потужністю) генерує величезну кількість тепла, яке перетворює все Сонце в вогнедишний куля розпеченого до білого газу і підтримує цей стан довгий, довгий час. Земля утримується від стиснення опором неушкоджених атомів, а Сонце - Завдяки розширювальному ефекту тепла, що виробляється ядерними реакціями усередині зірки. Різниця лише в тому, що Земля може зберігати свій розмір невизначено тривалий час, оскільки неушкоджені атоми, надані самі собі, будуть завжди залишатися неушкодженими, Сонце ж - не може. Розмір Сонця залежить від безперервного виробництва тепла в його надрах, що в свою чергу залежить від безперервної серії ядерних реакцій, що виробляють тепло, і що в свою чергу залежить від безперервного постачання водню, палива для таких реакцій. Водню там дуже багато. Але в кінцевому рахунку пройде досить багато часу, і кількість водню Сонця (або будь-який інший зірки) стане менше певної критичної величини. Швидкість ядерної реакції стане знижуватися, зменшуватися буде і енергія. Тепла стане недостатньо, щоб зберегти Сонце (або будь-яку іншу зірку) в розширеному стані, і воно почне стискатися. Стиснення зірки має важливі гравітаційні наслідки. <a href="Гравітація" title="Гравітація"> Гравітаційна</a> сила між двома об'єктами збільшується в міру зменшення відстані між їх центрами, назад пропорційно квадрату цієї відстані. Якщо на певному великій відстані від Землі зменшити цю відстань наполовину, тобто в 2 рази, то тяжіння Землі збільшиться в 2 х 2, або в 4 рази; якщо зменшити цю відстань в 16 разів, тяжіння Землі збільшиться в 16 х 16, або в 256 разів. На поверхні Землі сила тяжіння Землі для вас залежить від її маси, вашої маси і того факту, що ви перебуваєте в 6378 кілометрах від центру Землі. Ви не можете істотно змінити масу Землі, і ви не маєте бажання змінити свою власну масу. Але уявіть собі, що ви змінюєте відстань від себе до центру Землі? Ви можете, наприклад, в уяві просунутися ближче до центру Землі шляхом буріння самої речовини Землі. І ви можете подумати, що сила тяжіння для вас збільшиться, якщо ви підійшли ближче до центру Землі. Але ні, подібна залежність сили тяжіння від відстані до центру притягає тіла зберігається тільки в тому випадку, коли ви перебуваєте поза тіла. Тільки тоді при розрахунку сил гравітації ми можемо ставитися до всієї маси тіла так, як ніби вона сконцентрована в його центрі. Якщо ви заглибтеся в Землю, то тільки частину Землі, яка ближче вас до центру, буде притягувати вас у напрямку до нього. Частина Землі, яка далі вас від центру, вже не буде брати участь для вас в силі тяжіння. Отже, коли ви заглиблюєтесь в Землю, тяжіння для вас зменшується. І якщо б ви в уяві досягли самого центру Землі, ніякого тяжіння до центру Землі взагалі б не було, бо не було б нічого ближче до центру, щоб чинити на вас тяжіння. Ви були б схильні нульової гравітації. Припустимо, однак, що Земля стиснулася б на половину свого радіусу при збереженні всієї своєї маси. Якби ви перебували далеко, скажімо, в космічному кораблі, це стиснення на вас не вплинуло б. Маса Землі залишалася б незмінною, незмінними залишалися б ваша маса та відстань від вас до центру Землі. Стискається Земля або розширюється, сила її тяжіння для вас не змінюється (за винятком випадку, коли її розширення заходить настільки далеко, що вона захоплює вас своїм речовиною, в цьому випадку для вас її тяжіння зменшилася б). Припустимо тепер, що ви стоїте на поверхні Землі, коли вона почала стискуватися, і ви залишаєтеся на її поверхні в процесі стиснення. Маса Землі і ваша маса залишаються тими ж самими, але ваше відстань від центру Землі зменшилася в 2 рази. Ви - поза самої Землі, і вся маса Землі знаходиться між вами та її Центром, тоді тяжіння Землі збільшиться для вас в 2 х 2, або в 4 рази. Іншими словами, поверхнева гравітація Землі збільшується при стисненні Землі. Якби Земля продовжувала скорочуватися без втрати маси, і якби ви залишалися на її поверхні, сила тяжіння для вас продовжувала б збільшуватися. Якщо уявити, що Земля зменшиться до точки нульового діаметра (при збереженні маси), і ви б опинилися в цій точці, сила тяжіння для вас була б нескінченною. Це вірно для будь-якого тіла, що володіє масою, яке б воно не було маленьке або велике. Якби ви, або я, або, скажімо, протон стискалися все більше і більше, сила тяжіння на нашій поверхні або поверхні протона збільшувалася б безмежно. І якщо б ви, або я, або протон були зменшені до точки нульового діаметра при збереженні початкової маси, поверхнева гравітація в цьому випадку стала б нескінченною. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Чорні дірки </H6> Втім, Земля, ймовірно, ніколи не стиснеться до меншого розміру, принаймні поки вона зберігає своє справжнє стан. Як не стиснеться ніщо, що менше Землі. Навіть об'єкти набагато більші, ніж Земля, наприклад Юпітер, маса якого в 318 разів більше маси Землі, - не стиснуться, поки вони надані самі собі. Зірки, тим не менш, в кінцевому рахунку стиснуться. Їх маса значно більше, ніж маса планет, і їх потужне гравітаційне поле викличе стискування, як тільки маса ядерного палива впаде нижче критичної точки, і виробленого тепла стане недостатньо для протидії гравітаційної силі. Наскільки далеко зайде стискування, залежить від інтенсивності гравітаційного поля сжимающегося тіла і відповідно від його маси. Якщо тіло досить масивно, то, наскільки нам відомо, межі стиску немає, і тіло стискається до нульового обсягу Коли зірка стискається, інтенсивність її гравітаційного поля на значних відстанях не змінюється, але її поверхнева гравітація збільшується без межі Один з наслідків цього - те, що швидкість зникнення з поверхні зірки, або друга космічна швидкість, неухильно збільшується, коли зірка стискається. Будь-якому об'єкту стає все важче і важче відірватися від зірки, піти від неї, коли зірка стискається і її поверхнева гравітація збільшується. На даний момент, наприклад, друга космічна швидкість для нашого Сонця - 617 кілометрів на секунду, майже в 55 разів більше другої космічної швидкості для Землі. Для Сонця це все ще досить мала швидкість, і частки речовини покидають його досить легко. Сонце (і інші зірки) постійно випускає субатомні частки у всіх напрямках і з високою швидкістю. Однак, якби Сонце стискалося, і, відповідно, збільшувалася б його поверхнева гравітація, збільшувалася б і його друга космічна швидкість до тисяч кілометрів на секунду, до десятків тисяч, до сотень тисяч. В кінцевому рахунку вона досягла б рівня 300 000 кілометрів на секунду, а це - швидкість світла. Коли зірка (або будь-який інший об'єкт) стискується до тієї межі, коли швидкість зникнення дорівнює швидкості світла, це означає, що зірка досягла «радіусу Шварцшильда», названого так тому, що припущення про нього вперше висловив німецький астроном Карл Шварцшильд (1873 1916), але повне теоретичне вивчення ситуації не було вироблено до тих пір, поки в 1939 році цього не зробив американський фізик Д. Роберт Оппенгеймер (1904 1967). Земля досягла б свого радіусу Шварцшильда, якби стиснулася до радіусу в 1 сантиметр. Так як радіус будь-якої сфери є половина його діаметру, Земля була б тоді кулею 2 сантиметри в поперечнику, кулею, який містив би всю масу Землі. Сонце досягло б свого радіусу Шварцшильда при стискуванні до кулі радіусом 3 кілометри при збереженні своєї маси. Твердо встановлено, що ніщо, що володіє масою, не може пересуватися зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла. Як тільки який небудь об'єкт стиснеться до свого радіусу Шварцшильда або ще меншого, ніщо не може покинути його поверхню (Недавно з'ясувалося, що це не зовсім вірно. Я поясню це нижче.). Що небудь, що потрапило на такий зіщулена об'єкт, не може більше з нього вибратися, так що такий об'єкт немов глибока діра в космосі. Навіть світло не може вибратися з нього, так що цей об'єкт абсолютно чорний. Американський фізик Арчібальд Уїллер (р.1911) першим застосував до подібних об'єктів термін «чорна діра» (Як це не дивно, французький астроном П'єр Симон де Лаплас (1749 1827) ще в 1798 році зробив припущення про можливість об'єктів настільки масивних, що ніщо не може покинути їх, навіть світло). За мабуть, <a href="Чорні_діри" title="Чорні діри">чорні діри</a> повинні формуватися, коли у зірок виснажується паливо, і вони досить великі, щоб створювати гравітаційне поле, достатнє для стиснення до радіусу Шварцшильда. Це, по видимому, незворотний процес. Тобто чорна діра може утворитися, але не може повернутися до попереднього стану. Як тільки вона утворилася, вона вічна - за винятком одного випадку, на якому я зупинюся далі. (У 1998 році американські вчені отримали ще одне підтвердження існування чорних дір за допомогою телескопа Хаббла, що використовує рентгенівське випромінювання. Чорна діра виявлена в районі зірки Альфа Центавра в 10 мільйонах світлових років від Землі.) Крім того, що б не наближалося до чорної діри, воно, ймовірно, захоплюється надзвичайно інтенсивним гравітаційним полем, що існують біля неї. Наближення об'єкт, мабуть, рухається по спіралі біля неї і врешті-решт падає в неї. Як тільки це відбудеться, він ніколи більше не вирветься. Тому здавалося б, чорна діра може набувати масу, але не може її втрачати. Якщо <a href="Чорні_діри" title="Чорні діри">чорні діри</a> утворюються і ніколи не зникають, то кількість чорних дір повинна постійно збільшуватися в міру старіння Всесвіту. Крім того, якщо кожна чорна діра може збільшувати свою масу, але не зменшувати, всі чорні діри повинні постійно зростати. Щороку кількість чорних дір збільшується, їх розміри зростають, з плином часу все більший і більший відсоток маси Всесвіту опиняється в чорних дірах, і врешті-решт всі об'єкти Всесвіту виявляться в тій чи іншій чорній дірі. Якщо ми живемо в незамкненою Всесвіту, ми можемо уявити собі, що кінець - це не просто максимум ентропії і теплова смерть в нескінченному морі розрідженого газу. Це також не максимум ентропії і теплова смерть в кожному з мільярда галактичних скупчень, відокремлених один від одного невимірними і весь час зростаючими відстанями. Натомість Всесвіт в далекому майбутньому, можливо, придбає максимум ентропії у вигляді ряду надзвичайно масивних чорних дір, що існують в скупченнях, кожне з яких відокремлене від інших невимірними і постійно зростаючими відстанями. Саме це представляється зараз найбільш ймовірним майбутнім для незамкненою Всесвіту. Існують теоретичні підстави для припущення, що гравітаційна енергія чорних дір здатна провести величезну кількість роботи. Ми легко можемо уявити собі, що люди користуються чорними дірами як великими топками, закидаючи в них непотрібну масу і використовуючи радіацію, вироблювану в цьому процесі. За відсутністю надлишків маси можна було б використовувати вихрову силу чорної діри. У цьому випадку з чорних дір можна витягти набагато більше енергії, ніж з тієї ж маси звичайних зірок, і нащадки людства могли б довше проіснувати у Всесвіті з чорними дірами, ніж у Всесвіті без чорних дір. На завершення другий початок термодинаміки все ж проявить себе. Вся матерія виявиться в чорних дірах, і чорні діри перестануть обертатися. Жодної роботи з них витягти буде вже не можна, в свої права вступить максимальна ентропія. Наступ теплової смерті з чорними дірами представляється неминучим, тоді як без них ще залишаються дещо які шанси уникнути її. Якщо ми маємо справу з чорними дірами, то важко припустити наявність областей низькою ентропії, безладну флуктуацію, і в цьому випадку просто неможливо зрозуміти, як життя може уникнути остаточної катастрофи. Однак як чорні діри вписуються в замкнуту Всесвіт? Враховуючи загальний розмір і масу Всесвіту, процес, при якому чорні діри збільшуються в числі і за розмірами, може бути досить повільним. Всесвіту зараз 15 мільярдів років, але чорні діри, ймовірно, все ще складають лише малу частину її маси (Ми не можемо бути цілком впевнені в цьому.<a href="Чорні_діри" title="Чорні діри"> Чорні діри</a> майже неможливо виявити, і, ймовірно, багато хто з них вислизають від уваги. Можливо, саме маса цих непомічених чорних дір і становить «відсутню» масу, необхідну для того, щоб зробити наш Всесвіт замкнутою, - в цьому випадку чорні діри становлять від 50 до 90 відсотків маси Всесвіту). Навіть після половини трильйона додаткових років, коли настане поворот і Всесвіт почне стискатися, чорні діри все ще можуть становити лише малу частку загальної маси. Проте як тільки Всесвіт почне стискатися, катастрофа чорних дір придбає додатковий потенціал.<a href="Чорні_діри" title="Чорні діри"> Чорні діри</a>, які утворювалися в період розширення, були, ймовірно, обмежені серцевинами галактик, але тепер, коли галактичні скупчення наближаються один до одного і коли Всесвіт стає все багатшими енергетичної радіацією, ми можемо бути впевнені, що чорні діри стануть утворюватися у великих кількостях і будуть рости швидше. На фінальних стадіях, коли галактичні скупчення стануть об'єднуватися, чорні діри теж об'єднаються, і остаточне стиснення в космічне яйце з'явиться, безумовно, стиском у величезну вселенську чорну діру. Втім, маса Всесвіту в розмірах космічного яйця і не могла б бути нічим іншим, як величезною чорною дірою. Але тоді, якщо вже ніщо не може утворитися з космічної діри, то як може космічне яйце, утворене стисненням Всесвіту, вибухнути, щоб створити новий Всесвіт? Яким чином космічне яйце, яке існувало 15 мільярдів років тому, могло вибухнути і утворити Всесвіт, яку ми тепер населяють? Щоб зрозуміти, як це могло статися, ми повинні визнати, що чорні діри не рівні по щільності. Почнемо з того, що чим більше маса об'єкта, тим інтенсивніша його поверхнева <a href="Гравітація" title="Гравітація">гравітація </a>(якщо це звичайна зірка) і тим вище у нього швидкість зникнення - друга космічна. І, отже, тим менше об'єкту потрібно стискатися, щоб збільшити швидкість зникнення до значення, рівного швидкості світла, і тим більше радіус Шварцшильда, на якому закінчується стиснення. Як було сказано вище, радіус Шварцшильда у Сонця становить 3 кілометри. Якщо зірка з масою в 3 рази більшою, ніж маса Сонця, скоротилася б до свого радіусу Шварцшильда, то цей радіус дорівнював би 9 кілометрів. Сфера з радіусом 9 кілометрів, маючи радіус в 3 рази більший, ніж у сфери з радіусом 3 кілометри, має об'єм 3 х 3 х 3, тобто в 27 разів більший. Щільність більшої чорної діри становить лише 3 / 27, або 1 / 9 щільності меншою чорної діри. Коротше, чим більше маса чорної діри, тим вона менш щільна. Якби вся Галактика Чумацького Шляху, яка володіє масою приблизно в 150 мільярдів разів більшою, ніж маса Сонця, скоротилася до чорної діри, то її радіус Шварцшильда склав би 450 000 000 000 кілометрів, або близько 1 / 20 світлового року. Така чорна діра мала б середню щільність близько 1 / 1000 щільності повітря навколо нас. Нам би це здалося добрим вакуумом, але це все ж таки була б чорна діра, з якою ніщо не може зникнути. Якби у Всесвіті було досить маси, щоб зробити її замкнутою, і якби вся ця маса була стиснута в чорну діру, радіус Шварцшильда цієї чорної діри був би близько 300 мільярдів світлових років! Така чорна діра була б за обсягом більше, ніж вся відома Всесвіт, а її щільність була б значно менше, ніж вважається в даний час щільність Всесвіту. Тепер уявімо собі, що Всесвіт стискається. Припустимо, що кожна галактика втратила більшу частину своєї матерії у чорній дірі, так що стискуваної Всесвіт складається із сотні мільярдів чорних дір або навіть більше, і кожна в залежності від її маси приблизно від 1 / 500 до 1 світлового року в діаметрі. Ніщо не може вибратися з цих чорних дір. Але ось на останніх стадіях стиснення всі ці чорні діри зустрічаються і зливаються, щоб утворити єдину чорну діру з масою Всесвіту і радіусом Шварцшильда в 300 мільярдів світлових років! Ніщо не може вибратися за межі цього радіусу, але цілком можливо, що можуть бути розширення всередині радіусу. Устремління назовні, так сказати, як би з цього радіусу може якраз і бути тією подією, яка «запалівает» Великий вибух. Якщо нас переконують ці рядки, ми, по видимому, повинні прийти до висновку, що Всесвіт не може бути незамкненою, що вона не може розширюватися вічно. Космічне яйце, з якого почалося розширення, повинно було бути чорною дірою з відповідним радіусом Шварцшильда. Якби Всесвіт повинна була розширюватися безмежно, тоді частини її рухалися б поза радіусом Шварцшильда, а це є неможливим. Отже, Всесвіт має бути замкнутою, і поворот повинен відбутися до того, як буде досягнуто радіус Шварцшильда (Ось чому в попередньому розділі я говорив про своєму переконанні, що Всесвіт є замкнутою, незважаючи на поширене переконання в тому, що вона незамкнута). <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> КВАЗАР </H6> З трьох катастроф першого класу, згубних для життя у всьому Всесвіті, - розширення до теплової смерті, стиснення до космічного яйця і стиснення в від слушні чорні діри - третя відрізняється від перших двох важливими особливостями. Як розширення Всесвіту до теплової смерті, так і стиснення до космічного яйця більш-менш рівним чином сприяли б вплив на весь Всесвіт. В обох випадках, виходячи з того, що людське життя проіснує ще трильйон років від нашого часу, немає підстави припускати, що наше місцезнаходження у Всесвіті забезпечить нам особливо тривалий або особливо малий період для життя. Наша частина Всесвіту не постраждає значно раніше чи пізніше, ніж будь яка інша її частина. У випадку третьої катастрофи з окремими чорними дірами ситуація зовсім інша. Тут ми маємо справу з серією локальних катастроф. Чорна діра може утворитися тут, а не там, так що життя стане неможливою тут, але не там. У перспективі всі неминуче зіллється в чорну діру, але чорні діри, які утворюються тут і зараз, можуть зробити неможливим життя поблизу себе тут і зараз, незважаючи на те, що життя в інших місцях може тривати безтурботно і безбідно весь трильйон років. Отже, нам треба поцікавитися, чи дійсно існують зараз чорні діри. І якщо так, нам треба дізнатися, де вони, ймовірно, знаходяться і наскільки можливо, що будь-які з них загрожують нам катастрофою до (можливо, задовго до) остаточної катастрофи. Само собою зрозуміло, найбільш ймовірно освіта чорної діри в місцях, де вже зібралася велика маса. Чим більше маса зірки, тим вона більш відповідний кандидат для чорної діри. Скупчення зірок, де численні зірки тісно скупчилися разом, - ще кращий кандидат. Найбільші, густо всіяні зірками скупчення знаходяться в центрах галактик, особливо таких гігантських галактик, як наша, або ще більше. Там від декількох мільйонів до декількох мільярдів зірок укладено в дуже маленькому об'ємі, і найбільш імовірно, що саме там буде мати місце катастрофа чорної діри. Усього лише двадцять років тому астрономи не мали ні найменшого уявлення про те, що галактичні центри - це місце, де відбуваються інтенсивні явища. У таких центрах зірки розташовані близько, але навіть у центрах великих галактик зірки відокремлені один від одного приблизно десятою частиною світлового року, словом, у них достатньо місця, щоб рухатися, серйозно не заважаючи один одному. Якби наше Сонце розташовувалося в такому районі, ми б побачили неозброєним оком понад 2,5 мільярда зірок, і мільйонів 10 з них були б першої величини або навіть яскравіше, але кожна була б видна лише як крапка, що світиться.<a href="Світло" title="Світло"> Світло</a> і тепло, що доставляються цими зірками, могли б становити до чверті доставляються Сонцем, і ці додаткові світло і тепло могли б зробити Землю непридатною для проживання, але вона могла б бути придатною для життя, перебувай вона подалі від Сонця, скажімо, на місці, де знаходиться Марс. Ми могли міркувати таким чином, наприклад, ще в 1960 році і навіть побажати, щоб Сонце розташовувалося в галактичному центрі, щоб ми могли милуватися таким чарівним нічним небом. Якби ми виявляли тільки світло, що виходить від зірок, ми, можливо, ніколи б не мали причини змінити свою думку. Однак в 1931 році американський радіоінженер Карл Гуті Янський (1905 1950) виявив надходить із певних районів неба радіовипромінювання, хвилі якого в мільйон разів довший, ніж у видимого світла. Після Другої світової війни астрономи розробили методи реєстрації цього радіовипромінювання, особливо порівняно короткохвильової їх різновиди, званої мікрохвилями. Швидко удосконалюються в 50 х роках радіотелескопи дозволили точно визначити на небі їх джерела. Деякі з них виявилися пов'язані з об'єктами, які представлялися дуже тьмяними зірками нашої Галактики. При більш ретельному вивченні цих зірок виявилося, однак, що вони незвичайні не тільки довжиною випускаються мікрохвиль, але також і тим, що, по видимому, вони пов'язані зі слабкими хмарами або туманностями, оточуючими їх. У найяскравішою з них, позначеної в каталозі як ЗС273, була виявлена крихітна струмінь минає з неї речовини. Астрономи почали підозрювати, що ці об'єкти, що випускають мікрохвилі, не зовсім звичайні зірки, хоча виглядають схожими на них. Їх визначили як квазістелларние (зіркоподібні, схожі на зірки) радіоджерела. У 1964 році американець китайського походження Хонг Ічіу скоротив слово «квазістелларний» до «квазар», і з тих пір за цими зіркоподібними випускають мікрохвилі об'єктами закріпилося цю назву. Спектри квазарів вивчалися і раніше, але характер виявлених у них темних ліній змогли встановити тільки в 1963 році, коли американець данського походження Маартен Шмідт (р. 1929) довів, що це лінії типу зазвичай знаходяться глибоко в ультрафіолеті, тобто світлових хвиль набагато коротше самих коротких, які могли б впливати на нашу сітківку і які ми б могли бачити. Вони виявилися у видимому діапазоні спектра квазарів тільки тому, що піддалися сильному червоному зсуву. Це означає, що квазари віддаляються від нас зі швидкістю більшою, ніж будь-яка галактика, яку ми можемо спостерігати, і вони знаходяться від нас далі, ніж будь-яка галактика, яку ми можемо спостерігати. Квазар ЗС273, найближчий до нас, знаходиться від нас на відстані більше мільярда світлових років. Інші, більш віддалені квазари були виявлені дюжинами. Самі далекі від нас близько 12 мільярдів світлових років. Щоб бути видимими на подібних величезних відстанях, квазари повинні бути в сто разів яскравіше таких галактик, як наша. Раз вони дійсно в сто разів яскравіше, то вони мали б бути і в сто разів більше, ніж Галактика Чумацького Шляху, і повинні б мати в сто разів більшою кількістю зірочок. Але якби квазари були такими величезними, наші великі телескопи дозволили б побачити їх як клаптики хмар, а не просто як яскраві світлові точки. Вони повинні бути набагато менше, ніж галактики. Про малих розмірах квазарів свідчить також той факт, що яскравість їх змінюється від року до року, а в деяких випадках і від місяця до місяця. Це не може відбуватися у великому об'єкті розміром з галактику. Одні частини галактики можуть стати більш тьмяним, інші - більш яскравими, але в середньому вони залишаються такими ж. Для того, щоб вся галактика стала яскравіше або тьмяніше і щоб ці зміни відбувалися неодноразово, повинен існувати якийсь ефект, який би охоплював всі її частини. Подібний ефект, яким би він не був, повинен поширюватися з однієї частини галактики на іншу, і він не може поширюватися зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла. Наприклад, в Галактиці Чумацького Шляху будь ефекту знадобилася б принаймні сотня тисяч років, щоб поширитися з одного кінця Галактики на інший, і щоб нашій Галактиці в цілому стати яскравішим або тьмяніше, знадобилося б не менше сотні тисяч років; тобто кожна зміна яскравості вимагало б не менше сотні тисяч років. Швидкі зміни в квазарах свідчать про те, що діаметр у них не більше світлового року, і все ж вони випромінюють радіацію в сотні разів інтенсивніше, ніж <a href="Наша_Галактика" title="Наша Галактика">наша Галактика</a>, що має в діаметрі 100 000 світлових років. Як це можливо? Початок відповіді на це питання з'явилося задовго до 1943 року, коли молодий астроном Карл Сейферт (1911 1960) виявив незвичайну галактику, що входить до групи, яка зараз називається «Сейфертскіе галактики». Сейфертскіе галактики не відрізняються незвичайними розмірами і не перебувають на незвичайних відстанях, але у них є дуже компактні і яскраві центри, які представляються незвично гарячими і активними, по суті, досить схожими на квазари. Ці яскраві центри виявляють зміни в радіації, як це властиво квазарами, і вони до того ж, по видимому, не більше світлового року в діаметрі. Якщо ми уявимо собі дуже віддалену Сейфертскую галактику з незвичайно світиться центром, то все, що ми побачимо, буде світиться центром, решта виявиться занадто тьмяним, щоб можна було його розрізнити. Коротше, дуже схоже, що квазари - це дуже далекі Сейфертскіе галактики, і ми бачимо тільки їх світяться центри (хоча слабкі туманності навколо найближчих квазарів можуть виглядати схожими на галактики). На кожну величезну Сейфертскую галактику, що знаходиться на відстані понад мільярд світлових років, припадає приблизно мільярд звичайних галактик, але ми їх не бачимо. Жодна частина звичайних галактик не є досить яскравою, щоб можна було розрізнити їх. Галактики, які не є Сейфертскімі, також, по видимому, мають активні центри, які так чи інакше представляють собою <a href="Джерела_радіації" title="Джерела радіації">джерела радіації</a>, або які проявляють ознаки наявності вибухів, або взагалі проявляють себе так чи сяк. Не може бути так, що скупчення зірок у галактичних центрах неодмінно утворюють умови, що створюють чорні діри, і що чорні діри постійно ростуть і можуть бути великими, і що саме вони створюють в галактичних центрах активність, яка відповідає за яскравість центрів Сейфертскіх галактик і квазарів ? Виникає, звичайно, питання, як чорні діри можуть бути джерелом максимально енергетично радіації в галактичних центрах, коли ніщо не може виходити з чорної діри, навіть радіація. Справа в тому, що радіації немає необхідності виходити з самої чорної діри. Коли речовина рухається по спіралі в чорну діру, швидкість його на цій орбіті в безпосередньому сусідстві з чорною дірою під впливом сильного гравітаційного поля надзвичайно велика, це викликає інтенсивну емісію енергетично радіації. У великих кількостях випускаються рентгенівські промені, схожі на світло, але мають довжину хвилі в 500 000 разів менше. Величина радіації, одержуваної таким чином, залежить від двох факторів - По-перше, від маси чорної діри, оскільки більш масивна чорна діра може швидко поглинути більше речовини і створити таким шляхом більше радіації, по друге, від кількості матерії, наявної по сусідству з чорною дірою. <a href="Матерія" title="Матерія"> Матерія</a> збирається навколо чорної діри і відправляється в рух по орбіті, званої «аккреційний диском». Чим більше матерії по сусідству, тим імовірніше більший аккреційний диск, тим більше матерії рухається по спіралі в чорну діру і тим інтенсивніше генерується радіація. Галактичний центр не тільки ідеальне місце для утворення чорної діри, він передбачає і наявність поблизу матерії в максимальних кількостях. Не дивно, що в центрах багатьох галактик настільки існують компактні джерела радіації і що в деяких випадках радіація дуже інтенсивна. Деякі астрономи вважають, що всі галактики мають в своєму центрі чорну діру. І справді, може, коли газові хмари, через якийсь час після Великого вибуху, стискуються, найщільніші частини збираються в чорні діри. Інші ущільнення потім відбуваються в межах газових регіонів, залучених чорною дірою і рухаються біля неї по орбіті. Таким чином галактика утворюється як свого роду супераккреціонний диск навколо центральної чорної діри, яка представляє собою найстарішу частину галактики. У більшості випадків чорні діри будуть досить малими і не будуть робити досить радіації, щоб виявити нашими приладами що щось незвичайне в центрі. З іншого боку, деякі чорні діри можуть бути настільки величезні, що аккреційному диски в їх безпосередньому сусідстві складаються з непошкоджених зірок, які, по суті, штовхають один одного по орбіті і які врешті-решт поглинаються повністю, - все це робить регіони в безпосередній близькості від чорної діри незвично світяться і насиченими енергетично радіацією. Більше того, матерія, яка потрапляє в чорну діру, може вивільнити до 10 відсотків, або навіть більше, своєї маси у вигляді енергії, у той час як звичайна радіація від звичайних зірок завдяки реакціям в центрі дає перетворення в енергію тільки 0,7 відсотка маси. За цих умов не дивно, що, хоча квазари так малі, вони сильно світяться. Можна також зрозуміти, чому квазари стають то яскравішими, то більш тьмяним. Це може бути пов'язано з нерівномірністю кількості речовини, затягуємо всередину спіралі. В один період затягуються великі порції речовини, в іншій - порівняно малі кількості. Виходячи з досліджень рентгенівської радіації з космосу, які були проведені в 1978 році, вважають, що типова Сейфертская галактика містить центральну чорну діру з масою від 10 до 100 мільйонів разів більше, ніж маса Сонця. Чорна діра в центрі квазара повинна бути все ж значно більше, з масою в мільярд разів більша за масу Сонця або навіть ще більше. Навіть не Сейфертскіе галактики можуть бути незвичайними в цьому відношенні, якщо вони досить великі. Існує галактика, відома як М87, яка, наприклад, в 100 разів більше нашої Галактики і містить приблизно 30 трильйонів зірок. Вона є частиною величезного галактичного скупчення в сузір'ї Діви і знаходиться в 65 мільйонах світлових років від нас. Галактика М87 має дуже активний центр, який менш (може бути, набагато менше) 300 світлових років у поперечнику, тоді як діаметр галактики 300000 світлових років. До того ж виявлена струмінь речовини, що закінчується з центру за межі галактики. У 1978 році астрономи узагальнили дослідження яскравості світіння центральній її частині в порівнянні із зовнішніми регіонами, а також швидкість, з якою рухаються зірки біля центру галактики. В результаті вчені прийшли до висновку, що в центрі галактики існує величезна чорна діра - інша галактика з масою в 6 мільярдів разів більше маси Сонця. Така величезна діра складає все ж тільки 1 / 2500 маси галактики М87. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> У межах нашої Галактики </H6> Абсолютно ясно, що ні чорна діра в центрі галактики М87, ні чорні дірки в центрах галактик і квазарів Сейфертскіх не представляють для нас великий небезпеки. 65000000 світлових років, які відокремлюють нас від чорної діри галактики М87, і ще більші відстані, що відділяють нас від Сейфертскіх галактик і від квазарів, є більш ніж достатньою ізоляцією від всього найгіршого, що могли б зробити чорні діри. Більш того, всі квазари віддаляються від нас з величезною швидкістю, приблизно від однієї десятої до дев'яти десятих швидкості світла, та й галактика М87 віддаляється від нас з досить пристойною швидкістю. Справді, оскільки Всесвіт розширюється, чорні діри, розташовані поза нашої локальної групи, стрімко і неухильно віддаляються від нас. Вони ніяк не можуть впливати на нас до останнього періоду стиснення, який сам буде служити для нас остаточної катастрофою. Але тоді як справи з галактиками нашої локальної групи, які будуть залишатися поблизу від нас, як би довго ні розширювалася Всесвіт? Чи можуть галактики нашої групи містити чорні діри? Можуть. Проте жодна з галактик локальної групи поза нашої Галактики не проявила ніяких ознак підозрілої активності в центрі, в усякому разі малі члени групи навряд чи мають великі чорні діри. Галактика Андромеди, яка трохи більше, ніж наша Галактика Чумацького Шляху, могла б мати в своєму центрі досить велику діру, і вона, безумовно, не збирається коли небудь особливо віддалятися від нас. З іншого боку, вона також не збирається і особливо наближатися до нас. А як справи з нашою Галактикою? У її центрі спостерігається підозрілою активність. Галактика Чумацький Шлях насправді не активна галактика в порівнянні з М87, Сейфертскімі галактиками і квазарами, але її центр набагато ближче до нас, ніж центр будь-якої іншої галактики у Всесвіті. У той час як найближчий квазар знаходиться від нас в мільярді світлових років, М87 - в 65 мільйонах світлових років, Галактика Андромеди - в 2,3 мільйонах світлових років, центр нашої Галактики - всього лише в 32 тисячах світлових років.<a href="Природа" title="Природа"> Природно</a>, ми могли б швидше виявити активність у своїй власній Галактиці, ніж у будь-який інший. Активність досить великого об'єкта діаметром 40 світлових років дозволяє припустити можливість чорної діри. Деякі астрономи навіть готові визначити, що маса цієї діри, що знаходиться в центрі нашої Галактики, в 100 мільйонів разів більша за масу Сонця. Така чорна діра становить лише 1 / 60 маси тієї чорної діри, яка ймовірно знаходиться в центрі галактики М87, але наша Галактика значно менше по масі, ніж галактика М87. Наша чорна діра складе таким чином близько 1 / 1500 маси нашої Галактики. Пропорційно розміру Галактики, її містить, наша чорна діра була б в 1,6 рази більше, ніж чорна діра галактики М87. Чи становить для нас загрозу чорна діра в нашій Галактиці? Якщо так, то наскільки скоро ця загроза може здійснитися? Ми могли б відповісти на це таким чином. <a href="Наша_Галактика" title="Наша Галактика"> Наша Галактика</a> була утворена незабаром після Великого вибуху, а чорна діра в центрі, мабуть, сформувалася трохи раніше. Покладемо, чорна діра утворилася через 1 мільярд років після Великого вибуху, або 14 мільярдів років тому. У такому разі чорній дірі потрібно 14 мільярдів років, щоб поглинути 1 / 1500 нашої Галактики. При такому темпі потрібно близько 21 трильйона років, щоб поглинути повністю всю Галактику. На той час в будь-якому випадку нас погубить або теплова смерть, або (як вважаю я) катастрофа чергового космічного яйця. Але хіба справедливо сказати: при такому темпі? Зрештою чим більше зростає чорна діра, тим в більшому масштабі відбувається поглинання навколишнього матерії. Можливо, знадобилося 14 мільярдів років для того, щоб поглинути 1 / 1500 частина нашої Галактики, але буде потрібно тільки 1 мільярд років, щоб завершити роботу. З іншого боку, здатність чорної діри поглинати матерію залежить також від щільності матерії. Коли чорна діра в центрі галактики зростає, вона ефективно поглинає зірки в галактичному ядрі і в результаті утворює те, що можна назвати «порожнистої галактикою», галактику з порожнім ядром, тільки з чорною дірою в центрі, дірою з масою в 100 мільярдів разів більше маси нашого Сонця, або навіть в трильйон разів більше, якщо ми маємо справу з великою галактикою. Такі величезні чорні діри були б від 0,1 до 1 світлового року в діаметрі. Навіть при цьому зірки, що залишаються на окраїнах галактики, рухалися б по орбіті навколо центральної чорної діри у відносній безпеці. Певна зірка під впливом інших зірок може змінити свою орбіту таким чином, що наблизиться до чорної діри і буде захоплена нею, але це буде вкрай рідкісним випадком і з часом буде відбуватися все рідше. Для обертаються навколо чорної діри зірочок небезпека буде не більше, ніж для Землі, що обертається навколо Сонця. Зрештою, якби Земля по якійсь причині виявилася занадто близько до Сонця, воно б поглинуло її так само ефективно, як чорна діра. По суті, навіть якщо чорна діра в центрі нашої Галактики вичистить ядро і залишить Галактику порожнистої, ми не помітний нічого, крім занепаду променистої активності в міру того, як все менше і менше матерії буде рухатися по спіралі в чорну діру. Центр Галактики прихований великими пиловими хмарами і зоряними скупченнями в області сузір'я Стрільця, так що якщо б навіть центр був спустошений, ми б не Побачили ніяких змін. Якби Всесвіт був незамкненою, ми б могли уявити таке розширення в далекому майбутньому, при якому всі галактики виявляться порожніми - просто серії суперчерних дір, кожна, оточена свого роду астероїдний пояс зірок, прокладають собі шлях до теплової смерті. Чи можливо, однак, що в нашій Галактиці існують чорні діри де щось ще, окрім центру, і, отже, ближче до нас? Розглянемо кулясті скупчення. Це щільно зібрані сферичні групи зірок, їх діаметр в цілому близько 100 світлових років. У межах цього відносно невеликого обсягу приблизно від 100 000 до 1 мільйона зірок. Кулясте скупчення досить схоже на варту особняком частина галактичного ядра, воно, звичайно, набагато менше ядра і не так щільно зібрано. Астрономи виявили більше ста таких розкиданих близько галактичного центру сферичних гало. (Безсумнівно, інші галактики також мають свої гало кулясті скупчення.) Астрономи виявили рентгенівську активність в центрі ряду цих скупчень, і зовсім не важко припустити, що такі ж процеси, які зумовлюють появу чорних дір у центрі галактик, також зумовили б появу чорних дір і в центрі кулястих скупчень. Чорні діри в скупченнях не були б такими ж великими, як чорні діри в галактичних центрах, але по масі вони могли б бути в 1000 разів більше нашого Сонця. Вони менше, ніж велика галактична чорна діра, але чи не можуть і вони представляти для нас безпосередню небезпеку? В даний час, безумовно, немає. Найближча до нас кулясте скупчення розташоване в області Омега Центавра на відстані 22 000 світлових років - це досить безпечну відстань. До цих пір у нас з вами все, здається, обходилося вдало. <a href="Астрономія_2" title="Астрономія 2"> Астрономічні</a> відкриття, зроблені після 1963 року, показали, що центри галактик і кулястих скупчень є активними і ворожими життя місцями. Вони є місцями, де катастрофа вже настала в тому сенсі, що життя на будь-якій планеті в таких районах зруйновано або прямо - шляхом поглинання в чорну діру, або опосередковано - шляхом купання в радіації, що виникає в результаті такої активності. Однак вірніше сказати, що там просто нема чому було страждати від катастрофи, оскільки малоймовірно, що при таких умовах утворилася б життя. Самі ми, проте, існуємо на спокійній околиці Галактики, де зірки розкидані рідко. Отже, катастрофа чорної діри не для нас. Але зачекайте! Бути може, навіть тут, на околиці Галактики, існують чорні діри? По сусідству з нами немає великих скупчень, усередині яких могли б утворитися чорні діри, але вистачило б і маси, сконцентрованої в окремі зірки, маси, достатньої для утворення чорної діри. Нам слід задатися питанням, чи не утворили гігантські зірки чорних дір біля нас? Якщо так, то де вони? Чи можемо ми пізнати їх? Не небезпечні вони для нас? Видається, що існує фатальність бентежний щодо чорних дірок. Справа в тому, що чорної діри ми не бачимо, ми сприймаємо тільки радіаційний «передсмертний плач» матерії, що падає в неї. Передсмертний плач гучний, коли чорна діра оточена матерією, яку вона може захопити, але тоді навколишня матерія приховує від нас знаходиться поблизу чорну діру. Якщо чорну діру оточує трохи матерії, і у нас є можливість побачити що знаходиться поруч чорну дірку, то передсмертний плач настільки слабкий, що велика ймовірність прогледіти чорну діру. Проте є одна підходяща можливість. Близько половини зірок Всесвіту, по видимому, існує парами («бінарна система»), обертаючись близько ДРУГ одного. Якщо обидві зірки - великі, тоді одна може на якийсь стадії своєї еволюції перетворитися на чорну дірку, а матерія парної зірки - мало помалу буде затягнута в цю сусідніх чорну діру. У такому разі виникне радіація і не відбувається надмірного загоражіваніе чорної діри. Щоб встановити можливі ситуації подібного роду, астрономи просканували небо в пошуках рентгенівських джерел, а потім спробували виявити поблизу інше джерело, який не можна пояснити нічим більше, як тільки чорною дірою. Наприклад, рентгенівський джерело, яке змінює свою інтенсивність незвичайним чином, з більшою ймовірністю є чорною дірою, чому джерело, інтенсивність якого постійна або змінюється закономірним, правильним чином. У 1969 році з узбережжя Кенії в п'яту річницю незалежності країни був запущений супутник для пошуку джерел рентгенівського випромінювання. Він був названий «Ухуру», що на суахілі означає «свобода». Він міг вести пошук джерел рентгенівського випромінювання зі своєї орбіти поза атмосферою Землі, що було дуже важливо, тому що атмосфера поглинає рентгенівське випромінювання і не дозволяє слабким сигналам дійти до будь-якого пристрою, призначеного для їх виявлення. «Ухуру» виявив 161 джерело рентгенівського випромінювання, половину з них в нашій Галактиці. У 1971 році «Ухуру» спостерігав сильне джерело рентгенівського випромінювання в сузір'ї Cygnus - Лебідь, він був названий Cygnus X 1 і проявив незвичайне зміна інтенсивності. Притягнуте до Cygnus X 1 широкий увагу дозволило виявити також і мікрохвильову радіацію. Мікрохвилі дозволили дуже точно встановити їх джерело. Виявилося, що він знаходиться зовсім поруч, але на невидимій зірці. Це зірка HD226868, велика, гаряча, блакитна зірка майже в 30 разів за масою більше нашого Сонця. Зірка чітко циркулювала на орбіті з періодом 5,6 дня. Характер цієї орбіти дозволив встановити, що за масою друга зірка приблизно в 5 8 разів більше нашого Сонця (Масу самій по собі зірки визначити нелегко. Однак, якщо пара зірок обертається один біля одного, їх маси можуть бути визначені по відстані між ними і по відрізку часу, який їм потрібен для здійснення повного обороту, а також за місцезнаходженням центру гравітації між ними). Зірку напарницю видно не було, хоча вона була джерелом інтенсивного рентгенівського випромінювання. Згідно своїй масі, вона повинна мати достатню яскравість, якби була звичайною зіркою. Отже це і є вийшла з ладу зірка, і вона дуже велика по масі, щоб перетворитися на щось інше, ніж чорна діра. І якщо це так, то вона набагато менше, ніж чорні діри, про які йшлося вище, - чорні діри, які в тисячі, мільйони і навіть мільярди разів більше за масою, ніж наше Сонце. По масі ця діра більше нашого Сонця максимум в 8 разів. Вона проте ближче, ніж будь-яка з тих великих. Астрономи вважають, що Cygnus X 1 знаходиться всього лише в 10 000 світлових років від нас, тобто менше, ніж на третині відстані до галактичного центру, і менше, ніж на половині відстані до кулястого скупчення. У 1978 році з'явилося повідомлення про подібну бінарній системі в сузір'ї Скорпіона. Там джерело рентгенівського випромінювання, позначений як V861 Sco, може являти собою чорну діру з масою в дванадцять разів більше, ніж маса Сонця, і знаходиться вона від нас на відстані всього в 5 000 світлових років. Можна впевнено стверджувати, що навіть 5 000 світлових років є досить ізолюючим відстанню. Нижче ми наведемо аргументи, що навряд чи можлива наявність чорних дір значно ближче, ніж ця. Зірок, які здатні створити чорну діру, настільки мало, що малоймовірно, щоб ми не знали про існування такої близької зірки. Якби діра була близько, то навіть значно менші кількості матерії, що падають у неї, давали б рентгенівське випромінювання помітною інтенсивності. Ці близько знаходяться чорні дірки тим не менш представляють деяку небезпеку, якій інші не приховують. Зауважте: чорні діри в галактиках поза нашої локальної групи особливо далекі і постійно віддаляються від нас з за розширення Всесвіту. Чорні діри в інших галактиках, але всередині нашої локальної групи перебувають все ж далеко і в цілому зберігають далеку відстань. Вони суттєво не віддаляються від нас, але і не наближаються. Чорна діра в центрі нашої Галактики, безумовно, знаходиться ближче до нас, ніж будь-яка чорна діра в будь-який інший галактиці, але вона також зберігає своє відстань, оскільки Сонце обертається навколо неї по майже правильної кругової орбіті. Чорні діри в нашій Галактиці, які не знаходяться в центрі, проте, як і ми, всі рухаються навколо центру Галактики. Ми всі маємо свої орбіти, рухаючись по ним, чорні діри можуть наближатися до нас, можуть видалятися. Фактично вони майже весь час неухильно наближаються до нас. Наскільки близько? І наскільки це небезпечно? Для відповіді на ці питання треба перейти від катастроф першого класу, які впливають на Всесвіт у цілому, до катастроф другого класу, які впливають на нашу Сонячну систему. <H2 LANG=ru-RU CLASS=western> Частина друга </H2><H2 LANG=ru-RU CLASS=western> КАТАСТРОФИ ДРУГОГО КЛАСУ </H2><H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 5. ЗІТКНЕННЯ З СОНЦЕМ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> НАРОДЖЕННЯ У Таємної СУТИЧКА </H6> Може здатися, що найбільш вірогідна, найбільш близька неминуча катастрофа першого класу - утворення нового космічного яйця, приблизно через трильйон років. Однак міркування з приводу чорних дір показали, що локальні катастрофи можуть вразити окремі області Всесвіту задовго до того, як завершиться період в трильйон років. Словом, настав час розглянути ймовірність локальної катастрофи, що робить непридатною для життя нашу Сонячну систему, піддаючи таким чином загибелі людство, в той же час залишаючи решту Всесвіту недоторканою. Це катастрофа другого класу. До Коперника уявлялося цілком очевидним, що Земля - нерухомий центр Всесвіту, а все інше обертається навколо неї. Зірки, зокрема, вважалися зафіксованими в найбільш віддаленій частині небесної сфери і обертаються навколо Землі за 24 години, так сказати, цілим шматком. До зірок ставилися як до «нерухомим», щоб відрізняти їх від інших, більш близьких тіл - Сонця, Місяця, планет, які оберталися самостійно. Навіть після того як система Коперника змістила Землю з центральної позиції, це спочатку не змінило погляд на зірки. Вони продовжували здаватися яскравими нерухомими об'єктами, зафіксованими в найбільш далекої частини сфери, у той час як в центрі цієї сфери було Сонце, а різні планети, включаючи Землю, оберталися навколо нього. Однак в 1718 році англійський астроном <a href="Едмунд_Галлей" title="Едмунд Галлей">Едмунд Галлей</a> (1656 1742), реєструючи позиції зірок, зазначив, що принаймні три зірки - Сіріус, Проціон і Арктур були не на тих місцях, де їх зафіксували греки. Різниця виявилася суттєвою, і греки не могли зробити такий помилки. Галлею стало ясно, що ці зірки пересунулися по відношенню до інших. З тих пір все більше і більше зірок стало проявляти «власний рух», оскільки прилади астрономів для виявлення такого руху ставали більш чутливими. Ясно, що якщо різні зірки рухаються в космосі з рівними швидкостями, то зміна позиції дуже далекої зірки буде, на нашу спостереженню, набагато менше, ніж зміна позиції більш близької зірки. (Ми знаємо з досвіду, яким повільним представляється літак, що летить далеко, в порівнянні з літаком, який летить значно ближче до нас.) Зірки знаходяться настільки далеко, що тільки найближчі дозволяють нам помітити їх «власний рух», але від цього видається справедливим висновок, що всі зірки рухаються. Щоб бути точніше, власний рух зірки - це тільки її рух по лінії нашого зору. Зірка також могла б рухатися у напрямку до нас або від нас, і ця частина її руху не виявлялася б як власний рух. Дійсно, зірка могла б рухатися прямо до нас або прямо від нас, так що не було б видно ніякого руху по лінії зору, навіть якщо б вона була порівняно близько від нас. На щастя, завдяки ефекту Допплера Фізо, описаного вище, швидкість наближення і видалення також може бути визначена, і тривимірна космічна швидкість, принаймні близько розташованих зірок, може бути встановлена. Чому б тоді не рухатися і Сонцю? У 1783 році британський астроном німецького походження Уїльям Гершель (1738 1822) вивчав власний рух зірок, які на той час були відомі. Виявилося, що зірки в одній половині неба мали в цілому тенденцію віддалятися один від одного, в Іншій половині неба вони мали тенденцію зближуватися один з одним. Гершель вирішив, що найбільш логічне пояснення цього полягає в тому, що Сонце рухається в одному певному напрямі, в напрямі сузір'я Геркулес. Зірки, до яких ми наближаємося, представляються рухомими в різні боки при нашому наближенні, а зірки, що залишаються позаду нас, немов би зсуваються. Коли астрономічні об'єкти рухаються в космосі, цілком імовірно, що один буде рухатися навколо іншого, якщо вони досить близькі один до одного, так що активно взаємно впливають один на одного гравітаційним полем. Таким чином Місяць обертається навколо Землі, в той час як Земля й інші планети рухаються навколо Сонця. Знову ж одна зірка в бінарній системі буде рухатися навколо іншої. Однак там, де об'єкти знаходяться далеко один від одного і коли немає єдиного об'єкта, який своєю величезною масою переважає над усіма іншими (як Сонце переважає над усіма більш малими тілами Сонячної системи), рух це - не просто обертання одного об'єкта навколо іншого. Замість цього могло здатися, що це чи не рух навмання, як рух бджіл у рої. Протягом дев'ятнадцятого століття так і уявлялося, що такий рух бджіл характеризує зірки навколо нас, і було цілком логічно припустити, що в цих рухах навмання одна зірка може випадково зіткнутися з іншого. І дійсно, в 1880 році англійський астроном Олександр Уїльям Бікертон (1842 1929) висунув гіпотезу, що саме таким чином виникла Сонячна система. Він вважав, що багато років тому повз Сонця пройшла зірка, і в результаті гравітаційного впливу одного об'єкта на інший з обох була вирвана матерія, яка пізніше зібралася в планети. Дві зірки зблизилися як єдині тіла і розійшлися з початками планетарної системи. Це був досить драматичний приклад того, що могло бути позначено як космічне викрадення. Ця «катастрофічна теорія» <a href="Походження_Сонячної_системи" title="Походження Сонячної системи">походження Сонячної системи</a> була більш-менш прийнята астрономами з різними модифікаціями впродовж півстоліття. Ясно, що, якщо подібна катастрофа могла б означати початок світу для нас, вона б у разі повторення означала б і катастрофічний кінець його. Нове близьке придвижении зірки до нашого Сонця на тривалий час піддало б нас дії наростаючого тепла від другого світила, в той же час наше Сонце було б дестабілізувати тим чи іншим чином завдяки зусиллям впливу гравітаційного ефекту. Той же самий ефект з наростанням викликав би серйозні порушення в орбіті Землі. Представляється досить неймовірним, щоб життя могло витримати величезний вплив таких подій на умови, що існують на поверхні Землі. А чи велика ймовірність такого зближення зіткнення? Подібна подія дуже малоймовірно. Власне, одна з причин того, що катастрофічна теорія походження Сонячної системи, зрештою, не вижила, і полягає в тому, що вона мала на увазі подібне малоймовірне подія. На околицях Галактики, де ми знаходимось, зірки знаходяться настільки далеко один від одного і рухаються настільки повільно в порівнянні з величезними відстанями, що розділяють їх, що зіткнення важко собі уявити. Розглянемо Альфу Центавра, яка є найбільш близько розташованої до нас зіркою 4. Вона знаходиться від нас в 4,4 світлового року і наближається. Вона не наближається до нас прямо, але рухається стороною. В результаті вона наблизиться до нас на відстань 3 світлових роки в точці, в якій мине нас і стане віддалятися. Однак вона не буде настільки близько, щоб надати на нас скільки небудь значний вплив. Але припустимо, що вона наближалася б до нас прямо. Альфа Центавра рухається в космосі щодо нас зі швидкістю 37 кілометрів в секунду. Якби вона з цією швидкістю націлилася прямо нас нас, вона пройшла б через Сонячну систему через 35 000 років. З іншого боку, припустимо, що Альфа Центавра націлена під кутом 15 хвилин від прямого попадання в Сонце. Відхилення на 15 хвилин можна представити так: це - половина поперечника повного Місяця, як ми її бачимо. Припустимо, ми націлилися в центр видимої сторони Місяця, але потрапили тільки в самий її край, це і буде відхилення на 15 хвилин. Однак Альфа Центавра, відхиляючись на 15 хвилин, пройшла б повз нас на відстані 1 / 50 світлового року, або близько 180 мільярдів кілометрів. Це в тридцять разів більше, ніж відстань від Плутона до Сонця. Альфа Центавра була б тоді для нас дуже яскравою зіркою на небі, але її вплив на Землю з цієї відстані було б нікчемним. Є й інший спосіб поглянути на це. Середня відстань між зірками в нашій частині Галактики становить 7,6 світлових років, і середня швидкість, з якою вони рухаються відносно один одного, близько 100 кілометрів на секунду. Замінимо світлові роки кілометрами і уявімо собі, що зірки зменшені пропорційно і в поперечнику становлять 1 / 10 міліметра. Ці крихітні зірки, які походили б на крихітні, ледь помітні оком зерна гравію, були б розподілені із середнім відстанню між собою 7,6 кілометра. Якщо розташувати їх на двомірному поле, то на площі п'яти районів міста Нью Йорка їх би помістилося чотирнадцять. Кожна з них рухалася б зі швидкістю теж пропорційно зменшеною, тобто 30 сантиметрів на рік. Уявімо собі, що ці чотирнадцять зерен гравію розкидані по п'яти районах і кожне рухається зі швидкістю 30 сантиметрів на рік у довільному напрямі, і запитаємо себе, які шанси, що два з них врешті-решт зіткнуться? Підраховано, що на околицях Галактики шансів близького підходу один до одного двох зірок не більше 1 з 5 мільйонів за всі 15 мільярдів років життя Галактики. Це означає, що навіть через трильйон років до наступного космічного яйця є тільки 1 шанс з 80 000 наближення який або зірки до нашої власної. Цей тип катастроф настільки менш імовірний, ніж будь-яка з катастроф першого класу, що немає ніякої необхідності про них турбуватися. До того ж астрономічна наука на її сьогоднішньому рівні (залишимо осторонь більш високі рівні, які можуть бути досягнуті в майбутньому) здатна за багато тисяч років наперед попередити про можливе наближення зірки. Катастрофи набагато більш небезпечні, коли вони наступають раптово, несподівано, не залишаючи нам ніякого часу для прийняття контрзаходів. Втім, зіткнення із зіркою застало б нас зараз безпорадними, навіть якби нас попередили багато тисяч років тому, але подібна безпорадність не обов'язково може мати місце в майбутньому (що я поясню пізніше), а значить, завчасне попередження дасть можливість уникнути зіткнення або ухилитися від нього. Обидві ці причини, а саме надзвичайно мала ймовірність того, що це трапиться, і впевненість, що ми будемо попереджені про це за багато тисяч років, роблять безглуздим занепокоєння про цю катастрофу. Не забувайте, між іншим, що не має значення, чи вторгається зірка чорною дірою чи ні. Чорна діра не могла б нас убити ефективніше, ніж звичайна зірка, хоча велика чорна діра за масою в сто разів більше нашого Сонця могла б надати свою смертоносну дію на вдесятеро більшій відстані, ніж звичайна зірка, так що точність, з якою б вона накидалася на нас, не обов'язково повинна бути такою високою. Проте дуже ймовірно, що великі чорні діри настільки рідкісні, що, навіть допускаючи їх велику сферу активності, шансів, що одна з них наблизиться катастрофічно близько, в мільйони разів менше, ніж у звичайної зірки. Зрозуміло, існують об'єкти, окрім зірок, які можуть зробити катастрофічне наближення, в деяких випадках з невеликим за часом попередженням або навіть без нього - свого часу ми розглянемо ці можливості. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> На орбіту навколо ЦЕНТРУ ГАЛАКТИКИ </H6> Одна з причин малої вірогідності зіткнення нашого Сонця з іншою зіркою заснована на тому, що зірки поблизу від нас, в кінцевому рахунку, не рухаються безладно, як бджоли в рої. Ми могли б виявити це випадковий рух в центрі Галактики або в центрі кулястого скупчення, але не з Землі. На околицях Галактики ситуація швидше схожа на ситуацію в Сонячній системі. <a href="Галактика" title="Галактика"> Галактичне</a> ядро, що займає порівняно малу центральну частину Галактики, має масу в десятки мільйонів разів більша за масу Сонця, в цю масу могла б, звичайно, входити і центральна чорна діра за умови, що вона існує. Це ядро, діючи як ціле, служить галактичним «сонцем». Мільярди зірок галактичної околиці циркулюють навколо галактичного ядра по орбітах, як планети обертаються навколо Сонця. Сонце, наприклад, яке знаходиться в 32 000 світлових років від галактичного центру, рухається біля цього центру по майже круговій орбіті зі швидкістю приблизно 250 кілометрів на секунду, і йому потрібно близько 200 мільйонів років для здійснення одного обороту. Оскільки Сонце утворилося майже 5 мільярдів років тому, воно за час свого життя зробило 24 або 25 обертів навколо галактичного центру, якщо вважати, що його орбіта не змінювалася за цей час. Природно, зірки, які знаходяться ближче до галактичного центру, ніж Сонце, рухаються швидше здійснюють оборот за менший час. Коли вони наганяють нас, вони наближаються до нас, але, минаючи нас на безпечній відстані, вони потім віддаляються від нас. Таким же чином зірки, які знаходяться далі нас від галактичного центру, рухаються повільніше і здійснюють оборот за більш тривалий період. У той час як ми обганяємо такі зірки, вони як би наближаються до нас, але, минаючи нас на безпечній відстані, вони потім віддаляються від нас. Якби всі зірки рухалися по орбітах, дуже близьким до кругів, і дуже близько до однієї площини і на дуже різних відстанях від точки, навколо якої вони обертаються (що вірно відносно планет в межах Сонячної системи), то не було б взагалі ніяких шансів зіткнення чи небезпечного зближення. Власне кажучи, за 15 мільярдів років історії Галактики зірки, здається, «розподілилися» в щось схоже на таке розташування, що околиця Галактики утворює плоске кільце (усередині якого зірки розташувалися в комплекті спіральних структур), площина якого проходить через центр галактичного ядра. Той факт, що Сонце зробило двадцять п'ять оборотів по своїй орбіті без ознаки якого або збою, який ми могли б виявити в геологічному літописі Землі, показує, з якою ефективністю це розташування працює. Проте в Сонячній системі існує лише дев'ять великих планет, у той час як на околицях Галактики мільярди зірок значних розмірів. Навіть якщо більшість зірок відносно своїх орбіт цілком благонадійні, є невеликий відсоток, за яким, однак, велика кількість зірок, чиї орбіти вселяють занепокоєння. Деякі зірки мають ясно вираженими еліптичними орбітами. Цілком може бути, що орбіта такої зірки проходить повз нашу і в якійсь точці відділяється від неї відносно малою відстанню, але кожен раз, коли Сонце проходить точку зближення орбіт, інша зірка знаходиться далеко, і навпаки. Тоді в кінцевому рахунку Сонце і інша зірка коли небудь, приблизно в один і той же час досягнуть точки зближення і зазнають близьке сходження, але до цього «коли небудь» може пройти дуже і дуже багато часу. Втім, орбіти не обов'язково залишаються незмінними. Коли дві зірки здійснюють помірно близьке сходження, таке, яке ще недостатньо близько, щоб зруйнувати планетарні системи (якщо вони є) обох, обопільний гравітаційний ефект може просто трохи змінити орбіти тій і іншій. На Сонці, навіть якщо воно не залучено до подібне сходження, це теж може позначитися. Наприклад, дві інші зірки можуть зробити близьке сходження на іншій стороні Галактики, і в однієї з них може бути змінена (або «обурена») орбіта таким чином, що там, де вона ніколи раніше не наближалася до Сонячної системи, вона отримає таку можливість. Звичайно, може статися й протилежне. Наприклад, зірка, орбіта якої могла б привести її небезпечно близько до Сонячної системи, в результаті обурення без нашої участі може змістити свою орбіту так, що ніде до нас більше близько не підійде. Еліптичні орбіти представляють ще одну цікаву проблему. Зірка з явно еліптичною орбітою може зараз бути в нашій частині Галактики, а сотню мільйонів років опісля, просунувшись на інший кінець своєї орбіти, може виявитися далі від галактичного ядра, ніж знаходиться зараз. Така еліптична орбіта, на якій в даний час зірка поміщається по сусідству з нами і поблизу від свого найближчого підходу до галактичного ядра, не представляє для нас небезпеки. Нічого не може більше статися при її відході. Еліптична орбіта може також помістити зірку по сусідству з нами і поблизу своєї далекої точки, але за сотні мільйонів років зірка може зануритися глибше в Галактику і рухатися на набагато меншій відстані від галактичного ядра. Це може привести до неприємностей. Чим ближче до ядра, тим густіше розташовані зірки, тим менш правильні і стабільні їх орбіти. Зірка, що рухається всередину Галактики, збільшує вірогідність обурення. Пряме зіткнення залишається дуже маловірогідним, але істотно більше, ніж на околиці. Ймовірність порівняно близького сходження, здатного викликати обурення орбіти, збільшується приблизно в такому ж співвідношенні і стає досить відчутною. Дуже велика ймовірність і того, що якась зірка з околиці Галактики, якщо еліптична орбіта виведе її ближче до ядра, вийде з трохи зміненою орбітою, яка, якщо не була нам небезпечною раніше, може стати небезпечною (або, звичайно, навпаки). Власне обурення могло б подіяти на нас і безпосередньо. Вище йшлося про зірку, яка могла б пройти мимо нас на відстані, в тридцять разів більшому, ніж відстань від Сонця до найдальшої планети Плутон. Я казав, що це не вплине на нас. Чи не вплине в тому сенсі, що не зробить серйозного впливу на рух Сонця або на <a href="Навколишнє_середовище" title="Навколишнє середовище">навколишнє середовище</a> на Землі. І ще менш вплинула б, якби пройшла на відстані світлового року від нас. І все ж якась проходить зірка, недостатньо близька, щоб заподіяти нам неприємність у вигляді додаткового тепла, може трохи уповільнити Сонце в його русі навколо галактичного Центру. У такому разі майже кругова орбіта Сонця може бути трансформована в трохи більш еліптичну, і вона може виявитися трохи ближче до галактичного ядра, ніж будь-коли була за дві дюжини обертів Сонця. Ближче до галактичного ядра, тобто там, де ймовірність обурення трохи більше, і можуть послідувати подальші зміни. Вступивши в смугу збоїв, Сонце може в кінцевому рахунку опинитися на орбіті, яка перенесе нас настільки близько до внутрішнього регіону Галактики, скажімо, через мільярд років, що загальний радіаційний фон стане настільки сильним, що повністю знищить життя. Вірогідність цього зовсім невелика, і все це може бути включено в той єдиний шанс з 80 000 в прийдешній трильйон років. Цей один шанс з 80 000 в прийдешній трильйон років включає, проте, окремі зірки. А як справи з кулястими скупченнями? Кулясті скупчення не розташовані в галактичної площини, а розподілені близько галактичного ядра сферичної раковиною. Кожне кулясте скупчення обертається навколо галактичного ядра, але площина його обертання нахилена до галактичної площини під великим кутом. Якщо кулясте скупчення розташовується високо над галактичної площиною, то воно, коли рухається по своїй орбіті, йде під ухил, перетинає галактичну площину, опускається набагато нижче неї, потім піднімається по схилу, перетинає галактичну площину на протилежній стороні від галактичного ядра і, повертаючись в попереднє верхнє положення, завершує оборот. Якщо кулясте скупчення знаходиться на такій же відстані від галактичного ядра, як і ми, тоді приблизно кожні 100 мільйонів років воно буде перетинати галактичну площину. Якщо воно ближче до ядра, воно буде здійснювати це за більш короткий період, якщо далі - за більш тривалий. Оскільки в загальному може бути до 200 подібних скупчень, можна очікувати, що яке-небудь кулясте скупчення буде перетинати галактичну площину приблизно кожні 500 000 років, якщо середня відстань кулястого скупчення від галактичного центру дорівнює відстані від нього Сонячної системи. Кулясте скупчення в поперечнику в мільярди мільярдів разів більше, ніж одиночна зірка, і при перетині ним галактичної площини ймовірність зіткнення його з будь-якої зіркою в мільярди мільярдів разів більше, ніж у випадку, якщо б галактичну площину перетинала одна єдина зірка. Зрозуміло, природа зіткнень неоднакова. Якби наше Сонце зустрілося із зіркою, це було б зіткнення в чистому вигляді. Якби Сонце зустрілося з кулястим скупченням, можливо, взагалі б не було ніякого реального зіткнення. Незважаючи на те, що кулясте скупчення при розгляді з відстані здається наповненим зірками, воно, тим не менш, в дуже значної частини - порожній простір. Якби Сонце навмання проходило крізь кулясте скупчення, був би тільки один шанс з трильйона на те, що воно зіткнеться з окремою зіркою в цьому скупченні. (Шанс невеликий, але набагато більший, ніж якби Сонце проходило по околиці Галактики тільки з однієї окремої зіркою по сусідству, як воно це й робить.) Однак, хоча й малоймовірно, щоб кулясте скупчення пошкодило Сонце в разі зіткнення або навіть серйозно вплинуло на навколишнє середовище Землі просто світлом або теплом, все ж був би досить значний шанс, що в результаті змінилася б орбіта Сонця і, цілком можливо, не на краще. Ймовірність обурення збільшується, коли зіткнення стає все більше, так би мовити, «ніс до носа», тобто коли Сонце проходить по кулястої скупченню все ближче до центру скупчення. І справа не тільки в тому, що зірки в центрі розташовані густіше і збільшиться шанс обурення і можливого реального зіткнення, але Сонце може тоді наблизитися до чорної діри з масою в тисячі сонць, яка може перебувати в центрі. Ймовірність обурення або навіть захоплення може бути дуже серйозною, але в будь-якому випадку інтенсивна радіація по сусідству з чорною дірою може покласти кінець життя на Землі без впливу на фізичну структуру планети. Шансів на щось подібне дуже мало. Кулястих скупчень небагато, і тільки ті, що проходять через площину Галактики в межах дюжини світлових років від галактичного ядра, можуть представляти для нас небезпека. У самому гіршому випадку одне або два скупчення могли б пройти на такій відстані, але шанси на те, що вони перетнуть площину якраз тоді, коли Сонце наблизиться до цієї частини своєї величезної орбіти, безумовно, дуже малі. До того ж небезпека нашого зіткнення з кулястим скупченням є навіть менш «дамокловим», ніж близьке сходження з окремою зіркою. Кулясте скупчення являє собою більш помітний об'єкт, ніж зірка, що знаходиться на такій же відстані. І якби кулясте скупчення рухалося таким чином, що викликало б наші побоювання, ми б могли за мільйон років або навіть більше мати про це попередження. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> МІНІ Чорні дірки </H6> Що стосується зіткнень з видимими об'єктами, нам відомо, що Сонце знаходиться в безпеці на мільйони років вперед. Ніщо видиме не рухається до нас з досить близької відстані, щоб досягти нас протягом цього часу. Але, можливо, існують об'єкти, яких ми не виявили і про існування яких не знаємо? Не може бути так, що один з них наближається і навіть знаходиться <a href="На_шляху" title="На шляху">на шляху</a> до зіткнення з Сонцем, не даючи ніякого попередження? Як йде справа з чорними дірами розміром з Cygnus X 1, не з гігантськими чорними дірами, які знаходяться в центрі галактик і кулястих скупчень і залишаються там, а з чорними дірами, які розміром із зірку і розгулюють по орбітах навколо галактичних центрів? Зрозуміло, Cygnus X 1 виявляє свою присутність великою кількістю матерії, яку поглинає у своїй прекрасно видимої зірки компаньйона. Припустимо, однак, що чорна діра утворилася завдяки загибелі одиночної зірки, без компаньйонів. Покладемо, що така чорна діра одиночної зірки має масу в п'ять разів більше, ніж у Сонця, а радіус, отже, 15 кілометрів. Ні зірки компаньйона, чия присутність видає її, нема зірки компаньйона, яка підживлює її масу і створює величезну радіацію рентгенівських променів. Можуть бути тільки легкі струмені газу між зірками, що живлять її, а це викличе тільки крихітні іскорки рентгенівських променів, які не будуть особливо помітні на відстані. Подібна чорна діра могла б перебувати в межах світлового року від нас і бути дуже маленькою фізично і занадто інертною радіаційно, щоб її можна було виявити. Вона могла б спрямовуватися прямо на Сонце, а ми б не знали. Ми можемо не знати, поки вона не опиниться майже поруч, і її гравітаційне поле не викличе деякі несподівані обурення у нашій планетарну систему, або поки не виявлять дуже слабкий, але неухильно посилюється джерело рентгенівського випромінювання. Тоді ми будемо мати попередження про кінець нашого світу всього за кілька років. Навіть якщо вона пройде по Сонячній системі без зіткнення, вона може внести хаос в тонко налаштовану небесну механіку Сонячної системи. Наскільки ймовірно, що це може статися? Швидше за все, це нереально. Потрібна дуже велика зірка для перетворення на чорну дірку, а великих зірок не дуже багато. У Галактиці на кожні 10 000 видимих зірок можлива тільки одна чорна діра розміром із зірку. Якщо є один шанс з 80 000, що за трильйон років звичайна зірка зіткнеться в космосі з Сонцем, то є тільки один шанс із 800 мільйонів, що з ним зіткнеться чорна діра розміром із зірку. Це може статися і в наступному році, але шансів майже секстильйонів до одного, що цього не відбудеться, і було б зовсім нерозумно турбуватися про це. Частково доводи проти цих катастроф настільки великі, тому що число чорних дір розміром із зірку так невелика. Разом з тим добре відомо, що серед будь-якого класу астрономічних тіл більш дрібні різновиди численніше, ніж більші. А чи не може бути так, що маленькі чорні діри набагато численніше, ніж великі? Маленька чорна діра могла б не наносити такого збитку при ударі, як велика чорна діра, разом з тим маленькі чорні діри могли б принести достатній збиток, тому що маленькі дірки такі численні, що ймовірність зіткнення може вирости загрозливо. Проте в нашому Всесвіті представляється маловірогідним знайти чорні діри, які були б у кілька разів менше Сонця. Велика зірка могла б стиснутися в чорну діру під дією власного гравітаційного поля, але видається, що не існує компресійних сил для утворення чорної діри з чого або меншого, ніж велика зірка. Проте це не виключає небезпеки. У 1974 році англійський фізик Стівен Хокінг припустив, що в ході Великого вибуху обертові маси матерії і радіація виробили місцями неймовірний тиск, яке в перші моменти утворення Всесвіту створило незліченні чорні діри різних мас, від зірки до крихітних об'єктів в кілограм і менше. Чорні діри масою менше зірок Хокинг назвав «міні чорними дірами». <a href="Розрахунки" title="Розрахунки"> Розрахунки</a> Хокінга показали, що чорні діри не абсолютно зберігають всю свою масу, але в матерії є можливість вислизнути з них. Очевидно, для пар субатомних часток є можливість утворюватися прямо на радіусі Шварцшильда і поспішати геть в протилежних напрямках. Одна з частинок занурюється назад в чорну діру, інша збігає. Цей постійний втечу субатомних частинок змушує чорну діру поводитися так, немов у неї висока температура, і повільно випаровуватися. Чим менше масивна чорна діра, тим вище її температура і тим сильніше її тенденція до випаровування. Це означає, що, коли міні чорна діра в результаті випаровування скорочується, її температура підвищується і темп випару неухильно збільшується до тих пір, поки залишки міні чорної діри з вибуховою силою не розлітаються і вона не зникає. Дуже маленькі міні чорні діри не витримали б 15 мільярдів років історії Всесвіту і вже повністю б зникли. Однак, якщо б у міні чорної діри маса була побільше, для початку хоча б з айсберг, вона б була досить холодною, випаровувалася досить повільно і все ще існувала. Якби за час існування їй вдалося збільшити свою масу, що, ймовірно, вона могла б зробити, то вона охолола б ще більше і тривало б час її існування 5. Навіть якщо допустити зникнення найменших (і найбільш численних) міні чорних дір, все ж може існувати дуже багато міні чорних дір з масою порядку від маси маленького астероїда до маси Місяця. Хокінг підрахував, що в Галактиці може бути близько трьох сотень міні чорних дір на кубічний світловий рік. Якщо вони дотримуються загального розподілу матерії, то більшість їх знаходиться в галактичному ядрі. На околиці, де знаходимося ми, приблизно тридцять міні чорних дір на кубічний світловий рік. У цьому випадку середня відстань між міні чорними дірами приблизно в п'ятсот разів більше, ніж відстань між Сонцем і Плутоном. Сама ближня до нас міні чорна діра може знаходитися на відстані 1,6 трильйона кілометрів. Але навіть на цій відстані (дуже малому за космічними мірками) є достатньо місця для маневру, і невелика ймовірність, що дірка завдасть шкоди. Міні чорної діри, щоб завдати шкоди, потрібно нанести прямий удар, в той час як для чорної діри розміром із зірку цього не потрібно. Чорна діра розміром із зірку може минути Сонце на істотному відстані, але, проходячи по сусідству з Сонячною системою, здатна викликати приливної ефект на Сонці, що може серйозно вплинути на його властивості. Вона може також значно обурити орбіту Сонця з несприятливими наслідками, або, що стосується Землі, згубно обурити її орбіту. З іншого боку, міні чорна діра може пройти по Сонячній системі взагалі без якого-небудь помітного впливу на Сонце, великі планети і супутники. Наскільки нам відомо, деяка кількість міні чорних дір прослизнуло повз нас, а декілька, можливо, рухаються серед планет, не заподіюючи нам ніякої шкоди. Однак що станеться, якщо міні чорна діра і справді потрапить в Сонце? Що стосується її маси, то, наскільки можна судити, це не зробило б на нього серйозного впливу. Навіть якби міні чорна діра мала масу Місяця, вона склала б лише 1 / 26000000 маси Сонця, приблизно те, що для вас десята частина краплі води. Але маса - це ще не все, що має значення. Якби Місяць попрямувала на зіткнення з Сонцем, то, якби вона не рухалася дуже дуже швидко, вона б випарувалася ще до потрапляння в Сонце. Навіть якщо б частина її і збереглася до часу сутички, вона б не проникла дуже глибоко, не перетворившись на пару. Міні чорна діра, однак, не перетворювалася б на пару і не відчувала б на собі в будь-якому сенсі впливу Сонця. Вона б просто ховалася, поглинала по шляху масу, виробляючи величезну енергію. Вона б росла всю дорогу і пройшла б крізь Сонце, будучи на виході набагато більшу міні чорну діру, ніж на вході. Що це може спричинити за собою для Сонця, сказати дуже важко. Якби міні чорна діра завдала ковзний удар і просто пройшла через верхні шари Сонця, ефект міг би й не бути згубним. Однак, якби міні чорна діра завдала удар Сонця в лоб і пробилася б через його центр, це підірвало б той регіон Сонця, в якому відбуваються <a href="Ядерні_реакції" title="Ядерні реакції">ядерні реакції</a> і виробляється сонячна енергія. Що б тоді сталося, я не знаю, це залежало б від того, як скоро Сонце «вилікує» себе. Можливо, виробництво енергії було б порушено, і, перш ніж воно б відновилося, Сонце б зовсім знесилів або вибухнуло. Якщо це станеться порівняно несподівано і швидко, в обох випадках це буде для нас повною катастрофою. Нарешті, припустимо, що міні чорна діра вдарить по Сонцю зі швидкістю, щодо нього порівняно невисокою. Опір, який вона зустріне, проходячи через матерію Сонця, може уповільнити, зупинити її, але, залишаючись у межах Сонця, вона опуститься до його центру. Що ж тоді? Чи не буде вона поступово поглинати матерію Сонця зсередини? Якщо так, зовні для нас це буде непомітно. Сонце збереже свою масу і своє гравітаційне поле незмінними; планети продовжать рухатися за своїми необуреним орбітах; Сонце буде випромінювати свою енергію, ніби нічого не відбувається. Однак, безсумнівно, в якійсь критичній точці для підтримки Сонця в його справжньому вигляді матерії виявиться недостатньо. Воно цілком провалиться в чорну діру з випромінюванням величезної кількості згубної радіації, яка знищить все життя на Землі. Або, навіть якщо ми уявимо собі, що якимось чином переживемо згубну дію радіації, Земля тоді буде обертатися навколо чорної діри, що поглинула всю масу Сонця (так, що орбіта Землі залишиться без зміни), яка стане так мала, що її не можна буде побачити , а про радіацію годі й говорити. Температура Землі впаде майже до абсолютного нуля, і це знищить нас. А чи не могло бути так, що міні чорна діра потрапила в Сонце мільйон років тому і з тих пір продовжує діяти? Чи не може Сонце без жодного попередження раптом зруйнуватися? Ми не можемо вимовити категоричне «ні», але давайте згадаємо, що навіть при тій кількості міні чорних дір, яке нарахував Хокінг, шансів потрапити в Сонце дуже мало, шансів для смертельних ударів по центру Сонця ще менше, шансів вдарити по Сонцю зі швидкістю щодо нього такий малої, що це дозволить міні чорній дірі поглинути його, - ще менше. До того ж розрахунки Хокінга представляють нам розумний максимум. Цілком ймовірно, що міні чорних дір набагато менше, може бути, навіть значно менше. А це б ще значніше знизило шанси. Власне, крім розрахунків Хокінга, інших привидів міні чорних дір взагалі немає. Практично міні чорних дір ніхто не виявив, не було зафіксовано і ніякого явища, яке можна було б пояснити міні чорними дірами. (Навіть існування таких чорних дір розміром із зірку, як Cygnus X 1, пов'язане зі свідоцтвом, яке ще не переконало всіх астрономів.) Багато інформації про Всесвіт ще потрібно придбати до того, як ми встановимо реальну вірогідність цього виду катастроф, але все ж ми можемо бути впевнені, що вона не на користь катастроф. Зрештою, Сонце проіснувало п'ять мільярдів років без руйнувань, і нам також не траплялося спостерігати який-небудь зірки, раптом підморгнувших нам так, наче її нарешті поглинула добралася до її центру міні чорна діра. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Антиматерії і ВІЛЬНІ ПЛАНЕТИ </H6> Одиночна чорна діра - не єдиний об'єкт у Всесвіті, який міг би дістатися до нас. Існує ще один вид об'єктів, який майже настільки ж небезпечний, але чиє існування ще більш проблематично. Звичайна матерія навколо нас складається з крихітних ядер, оточених електронами. Ядра утворені з двох видів частинок, протонів і нейтронів, кожен з яких трохи більше ніж в 1800 разів перевищує масу електрона. Таким чином матерія навколо нас складається з трьох типів субатомних частинок: електронів, протонів і нейтронів. У 1930 році Поль Дірак (той, який першим припустив, що гравітація може з часом слабшати) дав теоретичне обгрунтування існування «античастинок». Мовляв, повинна існувати, наприклад, така ж частка, як електрон, але несуча протилежний електричний заряд. У той час як електрон несе негативний електричний заряд, його античастинка повинна нести позитивний. Два роки по тому американський фізик Карл Девід Андерсон (нар. 1905) дійсно виявив цей позитивно заряджений електрон. Він був названий «позитрон», хоча про нього також можна говорити як про «антиелектрони». Свого часу були також відкриті «антипротон» і «антинейтрон». У той час як протон несе позитивний заряд, антипротон несе негативний. Нейтрон не несе заряду, не несе заряду і антинейтрон, але вони протилежні за іншими своїми властивостями. Антиелектрон, антипротон і антинейтрон можуть зійтися разом і утворити «антиатоми», а ті можуть перетворитися на «антиречовину» або «антиматерію». Якщо антиелектрон зустрінеться з електроном, відбудеться анігіляція, тобто вони знищать один одного, властивості одного анулюють протилежні властивості іншого, а маса обох перетворюється на енергію у формі гамма променів. (Гамма промені схожі на рентгенівські промені, але мають коротші хвилі і, отже, більш активні.) Точно таким же чином анігілюють один одного антипротон і протон, а також антинейтрон і нейтрон. Загалом, антиматерія може анігілювати еквівалентну масу матерії, якщо вони зустрінуться один з одним. Кількість енергії, що вивільняється в подібній «взаємної анігіляції», величезне. Водневий синтез, що виробляє вибух водневої бомби і живить енергію зірок, перетворює в енергію близько 0,7 відсотка бере участь в реакції речовини. Взаємна анігіляція ж перетворює в енергію 100 відсотків речовини. Таким чином, бомба речовина антиречовина була б в 140 разів могутніше водневої бомби такої ж маси. Це має значення ще в одному аспекті: енергію можливо перетворити в речовину, в матерію. Однак оскільки для утворення енергії потрібно поєднати частинок і античастинок, остільки перетворення в матерію виробляє як частку, так і відповідну їй античастинку. Здається, від цього нікуди не дітися. У лабораторії фізик може виготовити за один раз всього декілька частинок і античастинок, але в період після Великого вибуху енергія була перетворена в речовину в кількості, достатній для утворення цілого Всесвіту. Однак, якщо це було так, антиматерія мала утворитися в такій же кількості. Оскільки це має бути так, де ж знаходиться ця антиматерія? На планеті Земля існує тільки одна матерія. Кілька античастинок можуть бути створені в лабораторії або існують в космічних променях, але їх кількість мізерно, і окремі античастинки майже відразу ж, як тільки зустрічаються з еквівалентними частками, зникають при взаємній анігіляції, виділяючи гамма промені. Ігноруючи ці незначні випадки, ми можемо сказати, що Земля вся складається з матерії - і це теж непогано. Якби я був наполовину з матерії і наполовину з антиматерії, то одна половина зараз би анігілювати іншу, і не було б ніякої Землі, а тільки один великий вогненна куля гамма променів. Власне, абсолютно ясно, що вся Сонячна система, вся Галактика, навіть усі локальні скупчення є матерією. Інакше ми б виявили значно більше освіту гамма променів, ніж ми спостерігаємо. А може, деякі галактичні скупчення є матерією, а деякі - антиматерією? Можливо, за часів Великого вибуху утворилися два всесвіти, одна з матерії, інша з антиматерії? Ми не знаємо. Де антиматерія - це поки що невирішена загадка. Якщо проте існують як галактичні скупчення, так і антігалактіческіе скупчення, то кожне зберігає свою цілісність, тому що розширюється Всесвіт тримає їх окремо на все більших і більших відстанях. Чи не може тоді бути так, що в результаті того чи іншого випадкового події частина антиматерії буде викинута з антігалактіческого скупчення і врешті-решт потрапить в галактичне скупчення, або, навпаки, матерія, викинута з галактичного скупчення, зрештою потрапить в антігалактіческое скупчення? Антізвезда в нашій Галактиці не могла б бути визнана такою лише її виду, навколо неї мав би бути хороший міжзоряний вакуум. Але навіть тоді вона б випускала гамма промені, оскільки частинки матерії в космосі реагували б з частинками антиречовини, що випускаються зіркою, і дві групи частинок зазнавали б взаємну анігіляцію. Ніяких подібних явищ поки не спостерігалося, але можуть бути і в нашій Галактиці більш дрібні тіла, більш численні і легше викидаються, ніж великі, - об'єкти розміром з планету або астероїд, які є антиречовиною. Чи не може який-небудь з них потрапити в Сонце без попередження? Зрештою, подібний об'єкт занадто малий, щоб побачити його на великій відстані. Але навіть якщо і можна було б його побачити навряд чи можливо визнати його антиречовиною до того, як відбудеться влучання. Проте немає особливих причин хвилюватися з цього приводу. Ми поки не володіємо свідоцтвами, що відчутних розмірів брили антиречовини мандрують по нашій Галактиці. До того ж для їх потрапляння в Сонце шансів не більше, ніж для міні чорних дір. І навіть якщо подібна крапля антиречовини потрапить в Сонце, збитки, завдані нею, безумовно, буде більш обмежений, ніж у випадку потрапляння в нього міні чорної діри еквівалентної маси. Міні чорна діра перманентна і може рости за рахунок Сонця; брила антиречовини не може зробити нічого більше, як анігілювати частину Сонця, рівну своїй масі, і потім зникнути. Залишається все ж ще третій клас об'єктів, які можуть опинитися по сусідству з Сонячною системою, і разом з тим їх не можна побачити задовго до їх наближення. Це не чорні діри, не антиречовина, а цілком звичайні об'єкти, які уникли нашої уваги просто тому, що вони малі. Ми можемо обгрунтувати їх існування наступним. Я вже згадував про те, що в будь-якому класі астрономічних тіл число дрібних членів класу перевищує число великих членів. Таким чином, дрібні зірки многочисленнее великих. Зірки, приблизно рівні за розміром Сонця (яке є зіркою середньої величини), складають тільки 10 відсотків всіх зірок, які ми бачимо. Гігантських зірок з масою, раз у п'ятнадцять перевищує масу Сонця, набагато менше. Існує сотня подібних до Сонця зірок на кожну зірку гігант. З іншого боку, дрібні зірки з масою в половину маси Сонця і менш складають три чверті зірок Всесвіту, наскільки можна судити з їх поширеністю в нашому оточенні (Такі дрібні зірки важко помітні, їх не видно на великих відстанях. Отже, ми отримуємо вірне уявлення про їх поширеності тільки при вивченні нашого близького оточення, де вони досить близько, щоб їх побачити. На великих відстанях ми бачимо тільки великі зірки і отримуємо невірне уявлення про склад Всесвіту). Тіло, що становить всього лише близько однієї п'ятої маси нашого Сонця, має цілком достатньою масою, щоб зруйнувати в своєму центрі атоми і розпочати ядерну реакцію. Таке тіло ледь нагрівається до червоного розжарювання і може бути ледве помітним навіть на досить малих зоряних відстанях. Все ж немає причини думати, що існує якийсь нижню межу в освіті таких об'єктів, і що цей нижня межа збігається з масою, при якій починаються ядерні реакції. Можливо, існує певна кількість сформованих «субзвезд», тіла яких занадто малі, щоб в їх центрі почалася ядерна реакція, або вона починається, але ступінь розігріву не досягає червоного розжарювання. Ми могли б вважати їх планетами, якби вони були частиною Сонячної системи, і, можливо, саме так нам і треба їх розглядати - як планети, які утворилися самостійно і, не зобов'язані вірністю ніякої зірку, самостійно обертаються навколо галактичного ядра. Дуже ймовірно, що подібні «вільні планети» можуть бути сформовані в набагато більших кількостях, ніж самі зірки, і можуть бути цілком звичайними об'єктами - і все ж таки залишатися невидимими для нас, як залишалися б невидимими планети нашої Сонячної системи, такі близькі, не відображай вони світло знаходиться поруч Сонця. Які ж тоді шанси, що одна з цих вільних планет увійде в Сонячну систему і зробить розгром? Найбільші вільні планети повинні бути поширені принаймні так само часто, як самі дрібні зірки, але, враховуючи широту міжзоряного простору, це все таки не настільки часто, щоб шанси їх зустрічі з нами були великі. Більш дрібні вільні планети повинні бути більш численні, а зовсім дрібні ще більш численні. Звідси випливає, що чим менше такий об'єкт, тим більше його шанси на зустріч з Сонячною системою. Цілком можливо, що вторгнення в Сонячну систему вільних планет розміром з астероїд набагато більш імовірно, ніж вторгнення проблематично існуючих чорних дір або антиматерії. Але, разом з тим, вільні планети набагато менш небезпечні, ніж будь-який з двох згаданих об'єктів. Міні чорні діри невизначено довго поглинали б матерію, вражаючи Сонце, тоді як антиматерія анігілювати б матерію. Вільні планети, що складаються зі звичайної матерії, просто б випарувалися. Якби нам стало відомо про астероїд, що знаходиться на шляху до зіткнення з Сонцем, ми, можливо, не зуміли б визначити, вторгся він з міжзоряного простору або це один з наших місцевих об'єктів, якого ми до того часу випадково не помічали, або, може бути, об'єкт, орбіта якого обурена в ході зіткнення. Можливо, такі вторгаються об'єкти проходили через Сонячну систему нескінченно багато разів і не завдали ніякої шкоди. Також і ті дрібні об'єкти зовнішньої Сонячної системи з підозріло неправильними орбітами ймовірно можуть бути вільними планетами, захопленими в дорозі. До них можна віднести зовнішній супутник Нептуна - Нереїду, зовнішній супутник Сатурна - Феб і цікавий, відкритий в 1977 році об'єкт - Хірон, який обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті, що лежить між орбітами Сатурна і Урана. Наскільки нам відомо, по суті, Плутон і його супутник (останній відкритий в 1978 році) можуть бути крихітною, незалежної «сонячною системою», яка була захоплена Сонцем. Підтвердження цього зробило б незвичайний нахил і ексцентриситет орбіти Плутона менш дивовижними. Залишається ще один можливий вид зіткнень - зіткнень з об'єктами в міжзоряному просторі: зустрічі з об'єктами настільки дрібними, як частинки пилу або окремі атоми. Міжзоряні хмари такого пилу і газу звичайні в космосі, і Сонце не тільки може «стикатися» з подібними об'єктами, але, безсумнівно, не раз так і робило. Вплив на Сонці цих зіткнень незначно, але для нас це не цілком так. Втім, це предмет, до якого я звернуся в книзі пізніше, при більш відповідному випадку. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 6. СМЕРТЬ СОНЦЯ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГІЇ </H6> Можливі катастрофи другого класу через вторгнення в Сонячну систему об'єктів ззовні не є наслідком чого то певного. Ймовірність їх в деяких випадках настільки мала, що для нас набагато більш імовірно потрапити в катастрофу першого класу, таку, наприклад, як утворення нового космічного яйця. В інших випадках, коли вторгнення представляються більш ймовірними, вони володіють незначним для Сонця потенціалом. Чи означає це, що нам абсолютно не загрожує катастрофа другого класу? Чи можемо ми зробити висновок, що наше Сонце навічно в безпеці або принаймні в безпеці, поки існує Всесвіт? Аж ніяк не так. Навіть якщо виключити вторгнення ззовні, є підстави вважати, що Сонце не в безпеці і що катастрофа другого класу, включаючи цілісність самого Сонця, не тільки можлива, а й неминуча. У донаукових часи Сонце широко шанувалося милосердним богом, від дружнього світла і тепла якого залежало людство і взагалі все життя. Його рух на небесах уважно простежувалося. Було встановлено, що його шлях по небу неухильно піднімався вгору, поки не досягав піка 21 червня (літнє сонцестояння в Північній півкулі). Потім він опускався вниз неба аж до 21 грудня (зимове сонцестояння), і потім цикл повторювався. Навіть доісторична культура, по видимому, знала способи перевірки положення Сонця зі значною точністю; видається, наприклад, що камені Стоунхенджа розставлені так, щоб, крім іншого, відзначати час літнього сонцестояння. Природно, до того як була зрозуміла справжня природа руху та місця розташування Землі, не могло не виникати побоювань, що Сонце, досягнувши зимового сонцестояння, може не повторити свого циклу і, продовжуючи опускатися, зникне зовсім, і приведе все живе до загибелі. Саме так, як «Фімбулвінтер» (сувора зима - ісландок.), Провіщають кінець світу скандинавські міфи: Сонце зникне, і почнеться жахливий період темряви й холоду, який триватиме три роки, а після нього настане Рагнарок і кінець. Навіть у більш сонячних краях, де віра у вічне милість Сонця була, природно, значно сильніше, час зимового сонцестояння, коли Сонце переставало опускатися, поверталося і починало піднімати свій шлях по небу, знову ж таки було приводом до вираження почуття полегшення. Краще за все нам з давніх часів відомо святкування сонцестояння у римлян. Римляни вірили, що їхній бог сільського господарства - Сатурн правил світом за часів древнього золотого століття багатих врожаїв і великої кількості їжі. Тоді тиждень зимового сонцестояння з її обіцянкою повернення літа і золотого часу Сатурновскім сільського господарства святкувалася як «Сатурналії» з 17 по 24 грудня. Це був період нескінченного веселощів і радості. Всякі роботи припинялися, і ніщо не порушувало торжества, направо і наліво роздавалися подарунки. Це була пора братства, слуги і раби отримували на час свободу, і в дні святкування їм дозволялося приєднуватися до господарів. Сатурналії не зникли. У міру посилення християнства в Римській імперії воно відмовилося від надії скасувати веселощі при відродженні Сонця. Тому через якийсь час після 300 року нашої ери християнство поглинуло це святкування за допомогою довільного оголошення 25 грудня днем народження Ісуса (на що немає абсолютно ніяких біблійних доказів). Святкування народження Сонця було таким чином перетворено на святкування народження Сина (В оригіналі гра слів: sun - Сонце і son - син, які вимовляються однаково.). Природно, християнське мислення не могло дозволити ототожнити Бога з яким або певним об'єктом в осяжній Всесвіту, так що Сонце було зміщено зі свого божественного становища. Зсув, тим не менш, було мінімальним. Сонце залишалося прекрасним осередком небесного світла, незмінним і вічним, до тих пір поки Бог, що викликав його до життя на четвертий день творіння, не зволить покласти йому край. Поки воно існувало, воно, в своєму сяйві і в своєму незмінному досконало, було найбільш очевидним, наочним символом Бога. Першим вторгненням науки в цей міфічний образ Сонця було відкриття Галілеєм в 1609 році сонячних плям. Його спостереження виразно свідчили про те, що плями ці були частиною сонячної поверхні, а не хмарами, затемнюють його поверхню. Сонце, вже більше не досконале, викликало і наростаючі сумніви в його вічності. Чим більше вчені дізнавалися про енергію на Землі, тим більше вони замислювалися про джерело енергії Сонця. У 1854 році Гельмгольц, немало зробив для затвердження закону збереження енергії, уявляв собі, наскільки важливо встановити джерело енергії Сонця, інакше закон збереження міг не мати сили. Одним із джерел, який здавався йому прийнятним, було гравітаційне поле. Сонце, як він припускав, постійно стискається під впливом своєї гравітації, і енергія цього спрямованого всередину руху падіння всіх його частин перетворюється на радіацію. Якщо це так і якщо енергетичне джерело Сонця кінцевий (а було ясно, що так воно і є), тоді й у Сонця повинні бути початок і кінець (Звичайно, якщо закон збереження енергії має місце, будь-яке джерело постачання Сонця енергією повинен коли небудь виснажитися. Отже, закон збереження енергії означає, що Сонце мало народитися і воно має померти; іншими словами, був час, коли Сонце не було знайомим нам об'єктом справжнього, і настане час, коли Сонце більше не буде знайомим нам об'єктом справжнього. Все, що підлягає обговорення, - це деталі процесу.). Спочатку, на думку Гельмгольца, Сонце було дуже тонким хмарою газу, і його повільне стиснення в ще не дуже інтенсивному гравітаційному полі давало лише трохи променистої енергії. Тільки з продовженням стиснення, коли гравітаційне поле, залишаючись незмінним у загальній силі, концентрувалося в меншому обсязі і, отже, ставало більш інтенсивним, а стиснення було швидким, Сонце стало виробляти енергію такого виду, з яким ми знайомі. Близько 25 мільйонів років тому Сонце стиснулося до діаметр 300 мільйонів кілометрів, і лише після цього воно стислося до розміру менше, ніж орбіта Землі. Тоді в якийсь момент, менш ніж 25 мільйонів років назад, могла утворитися Земля. У майбутньому Сонцю доведеться померти, бо врешті-решт воно не зможе більше стискатися, а значить, джерело його енергії буде вичерпано, і воно більше не стане випромінювати енергію, але охолоне і перетвориться на холодне, мертве тіло, що безумовно буде і фінальної катастрофою для нас. Враховуючи, що Сонцю потрібно 25 мільйонів років на те, щоб стиснутися від розміру орбіти Землі до його справжнього розміру, можна припустити, що воно зійде нанівець приблизно через 250 000 років, і це буде весь час, що залишився для існування життя на Землі. Геологи, вивчаючи зміни земної кори, переконувалися в тому, що Земля повинна бути старше 25 мільйонів років. Біологи, вивчаючи зміни в процесі біологічної еволюції, теж переконувалися в цьому. Однак відмовитися від аргументації Гельмгольца означало відкинути закон збереження енергії або треба було знайти новий, більш потужне джерело енергії для Сонця. Саме друга альтернатива врятувала становище. Нове джерело енергії був знайдений. У 1896 році французький фізик Антуан Анрі Беккерель (1852 1908) відкрив радіоактивність, і незабаром виявилося, що існує несподіваний і величезний резерв енергії в ядрі атома. Якби Сонце могло як то використовувати цей резерв, то не було б необхідності припускати, що воно весь час стискається. Воно могло б випромінювати енергію за рахунок розпаду атомів протягом тривалого часу без значної зміни свого розміру. Просто говорити, що Сонце (і, таким чином, взагалі всі зірки) володіє атомною енергією, саме по собі не переконливо. Але ядерна енергія чи робить Сонце Сонцем? Ще в 1862 році шведський фізик Андерс Йонас Ангстрем (1814 1874) спектроскопічно виявив в Сонце водень. Поступово стало відомо, що цей найпростіший з усіх елементів дуже поширений в Сонце. У 1929 році американський астроном Генрі Норріс Рассел (1877 1957) довів, що Сонце в основному і складається з водню. Тепер ми знаємо, що воно на 75% складається з водню і на 25% з гелію (другий найпростіший елемент), причому більш складні атоми присутні тільки в невеликих частках відсотка. З цього ясно лише те, що якщо на Сонці відбуваються ядерні реакції, які є джерелом його променистої енергії, то ці реакції повинні бути пов'язані з воднем і гелієм. Нічого більше в достатній кількості там немає. Тим часом на початку 20 х років англійський астроном Артур Стенлі Еддінгтон (1882 1944) встановив, що температура в центрі Сонця складає мільйони градусів. При такій температурі атоми розщеплюються, електронна оболонка розлітається і оголені ядра можуть стукалися один з такою силою, що починається ядерна реакція. Сонце дійсно почалося з розрідженого хмари пилу і газу, як і передбачав Гельмгольц. Воно дійсно повільно стискалося, виділяючи в процесі стиснення променисту енергію. Проте, коли воно стислося до розміру, близького до цього, коли стало досить гарячим, щоб покласти початок ядерних реакцій, воно заблищало в цьому сенсі цього слова. І як тільки це сталося, воно тривалий час зберігає свій розмір і свою променисту інтенсивність. Нарешті, в 1938 році американський фізик німецького походження Ганс Альберхт Бете (р. 1906), використовуючи лабораторні дані щодо ядерних реакцій, зробив висновок про природу реакцій, які мають місце всередині Сонця і виробляють енергію. Це - складне перетворення ядер водню в ядра гелію («водневий синтез») через ряд цілком певних етапів. Водневий синтез виробляє достатню кількість енергії, щоб зберегти сяйво Сонця у його теперішньому вигляді протягом тривалого часу. Астрономи тепер переконані в тому, що Сонце в теперішньому своєму вигляді сяє протягом приблизно 5 мільярдів років. І дійсно тепер вважають, що Земля, Сонце і Сонячна система в теперішньому їх вигляді існують приблизно 4 мільярди років. Це за часом відповідає тим мають місце змін, які спостерігають геологи і біологи. Це також означає, що Сонце, Земля і Сонячна система в цілому можуть продовжувати існувати (при відсутності втручання ззовні) ще протягом мільярдів років. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Червоний гігант </H6> Хоча ядерна енергія підтримує випромінювання Сонця, це не може тривати вічно. Енергетичного запасу вистачить ще на мільярди років, але врешті-решт він повинен вичерпатися. До 40 х років передбачалося, що яким би не було джерело енергії Сонця, поступове виснаження цього джерела приведе до того, що Сонце охолоне, під кінець стане тьмяним і зовсім стемніє, а Земля замерзне в нескінченній Фімбулвінтер. Однак виникли нові методи вивчення еволюції зірок, і ця катастрофа холоду виявилася неадекватною картиною кінця. Зірка знаходиться в рівновазі. Її власне гравітаційне поле породжує тенденцію до стиснення, в той же час тепло ядерних реакцій усередині неї породжує тенденцію до расшіренію.Одно врівноважує інше, і оскільки ядерні реакції тривають, рівновага підтримується, і зірка візуально залишається незмінною. Чим масивніше зірка, тим сильніше її гравітаційне поле і сильніше тенденція до стиснення. Щоб така зірка зберігала свій обсяг, вона повинна піддаватися ядерних реакцій в більшому темпі, розвиваючи більш високу температуру, необхідну для врівноваження сильної гравітації. Отже, чим масивніше зірка, тим більше гарячої повинна вона бути і тим швидше вона повинна витратити своє ядерне паливо - водень. Почнемо з того, що більш масивна зірка містить водню більше, ніж зірка менш масивна. Розглядаючи все більш і більш масивні зірки, ми зауважимо, що паливо, яке необхідно витрачати для врівноваження гравітації, повинно згоряти значно швидше, ніж зростає наявність водню. Це означає, що більш масивна зірка використовує свій більший водневий запас швидше, ніж менш масивна зірка використовує свій менший запас водню. Коротше, ніж масивніше зірка, тим швидше вона витрачає своє паливо і тим швидше вона проходить різні стадії своєї еволюції. Припустимо тоді, що ми вивчаємо скупчення зірок - не кулясті скупчення, які містять так багато зірок, що окремі зірки незручно вивчати, а «відкриті скупчення», в яких тільки від декількох сотень до декількох тисяч зірок, розкиданих досить далеко один від одного, щоб дозволити їх індивідуальне вивчення. Існує близько тисячі таких скупчень, видимих в телескоп, а деякі, такі, як Плеяди, досить близькі, так що більш яскраві з зірок видно неозброєним оком. Усі зірки у відкритому скупченні, імовірно, сформувалися приблизно в один час, з єдиного великого хмари пилу і газу. З цієї загальної відправної точки, тим не менше, більш масивні просунулися б далі по шляху еволюції, ніж менш масивні, і на цьому шляху міг би бути отриманий весь спектр позицій. Шлях цей буде позначений, якщо температури і повні яскравості розташувати по відношенню мас. Для того щоб зрозуміти, що відбувається всередині зірки, астрономи в якості гіда можуть використовувати свої зростаючі знання щодо ядерних реакцій. Виявляється, хоча зірка в кінцевому рахунку остигає, вона проходить через тривалий період, протягом якого вона насправді стає гаряче. Коли в надрах зірки водень перетворюється в гелій, її внутрішність стає все багатшими гелієм і тому більш щільною. Зростаюча щільність посилює гравітаційне поле нутрощі, вона стискається і внаслідок цього стає гаряче. З цієї причини поступово повністю нагрівається і вся зірка, так що, у той час як центр стискається, вся зірка в цілому злегка розширюється. Згодом центр стає настільки гарячим, що можуть мати місце нові ядерні реакції. Ядра гелію всередині нього починають комбінуватися і утворювати нові складніші ядра більш важких елементів, таких як вуглець, кисень, магній, кремній і тому подібні. І ось в центрі нутрощі стає настільки гаряче, що рівновага повністю порушується в бік розширення. Вся зірка в цілому починає збільшуватися в прискореному темпі. Коли вона розширюється, загальна енергія, випромінювана зіркою, збільшується, але ця енергія поширюється по більш великій поверхні, яка збільшується в розмірі навіть ще швидше. Отже, температура будь-якої частини швидко збільшується поверхні знижується. Поверхня охолоджується до такого рівня, що вона загострюється лише червоного, замість того щоб загострюватися добела, як в молодості зірки. Результатом є «червоний гігант». У небі зараз існують такі зірки. Зірка Бетельгейзе в Оріоні - один приклад, Антарес у Скорпіоні - інший. Рано чи пізно всі зірки доходять до стадії «червоного гіганта», причому більш масивні зірки роблять це раніше, менш масивні - пізніше. Є зірки настільки величезні, масивні і виблискуючі, що вони залишаться в стадії стабільного синтезу водню (яку часто називають «головною послідовністю») менше мільйона років, а потім роздуються в червоний гігант. Інші ж зірки настільки маленькі, з невеликою масою і тьмяні, що залишатимуться в головній послідовності до двохсот мільярдів років, перш ніж стануть червоними гігантами. Розмір червоних гігантів також залежить від маси. Чим масивніше зірка, тим до більшого обсягу вона роздувається. По справжньому масивна зірка роздувалася б до діаметра у багато сотень разів більше нинішнього діаметру нашого Сонця, в той час як маленькі зірки роздувалися б до діаметра тільки в кілька разів більше його діаметра. Де ж на цій шкалі місце нашого Сонця? Сонце - це зірка середньої маси і, отже, має період життя в головній послідовності середньої тривалості. Воно в кінцевому рахунку стане червоним гігантом середнього розміру. Для зірки з масою Сонця загальна тривалість часу, який вона проведе у головній послідовності, спокійно і безперервно синтезуючи водень, становить приблизно 13 мільярдів років. Сонце вже знаходиться в головній послідовності майже 5 мільярдів років, і це означає, що в його розпорядженні залишилося трохи більше 8 мільярдів років. Протягом усього цього часу Сонце (як і будь-яка зірка) повільно розігрівається. Минулий мільярд років його головною послідовності розігрів досягне такого значення, що Земля виявиться занадто гарячою для життя. Отже, ми можемо заглядати вперед щонайбільше на 7 мільярдів років, протягом яких буде існувати гідне Сатурналій, що дає життя Сонце. Незважаючи на те, що 7 мільярдів років зовсім не короткий період, це набагато більш короткий період, ніж той, який може пройти до настання катастрофи першого класу. Час, коли Сонце почне переходити в стадію червоного гіганта і життя на Землі стане неможливою, може спокійно тривати майже трильйон років до наступного космічного яйця. Так що перебування Сонця в головній послідовності становить менше одного відсотка життя Всесвіту - від космічного яйця до космічного яйця. До того часу, коли Земля більше не буде підходящим місцем для життя (після того як вона прослужила у цьому у продовження приблизно 10 мільярдів років), Всесвіт в цілому не буде набагато старіше, ніж зараз, і багато майбутніх поколінь зірок і планет, ще ненароджених, зіграють свою роль у космічній драмі. Якщо припустити, що людство все ще існуватиме через 7 мільярдів років від нашого часу (аж ніяк не погане припущення, звичайно), то воно цілком може постаратися уникнути цієї чисто локальної катастрофи та продовжити окупацію незворушно процвітаючою Всесвіту. Уникнути цього буде не так то просто, адже, безумовно, на Землі ніде не матимуть. Коли Сонце досягне піку свого червоного гігантизму, його діаметр стане більш ніж в 100 разів більше його теперішнього діаметра, так що і Меркурій, і Венера будуть поглинені його расширившейся матерією. Земля може залишитися не поглиненої масою Сонця, але навіть якщо вона уникне цього, то цілком ймовірно, що величезна тепло, яке вона отримає від гігантського Сонця, випарує її. Однак не все втрачено. В усякому випадку в наявності завчасне попередження. Якщо людство переживе ці мільярди років, протягом цих мільярдів років воно буде знати, що йому треба щось планувати порятунок. Оскільки технологічна компетенція людства зростає (враховуючи, наскільки далеко вона просунулася за останні двісті років, можна уявити собі, як далеко вона може просунутися за 7 мільярдів років), порятунок може стати можливим. Коли Сонце розшириться, внутрішня сонячна система буде спустошена, але гігантські планети зовнішньої сонячної системи разом з їхніми супутниками постраждають менше. Насправді, з людської точки зору, вони навіть можуть випробувати зміни на краще. Людство може опинитися в стані витратити час, докласти свої сили і вміння, щоб перевлаштувати деякі з великих супутників Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна і зробити їх придатними для життя. (Цей процес іноді називають «терраобразованіем».) Буде маса часу для розселення. За час, коли розширення Сонця почне прискорюватися, і Земля почне проходити фінальну випічку в необоротну пустелю, людство може прижитися на дюжині зовнішніх світів Сонячної системи, на таких супутниках Юпітера, як Ганімед і Каллісто, і, можливо, на супутниках самого Плутона. Там люди можуть бути зігріті великим червоним Сонцем, але не перегріті, звичайно. Дійсно, з Плутона сонячний червоний гігант не буде виглядати набагато більшим, ніж зараз Сонце на небі Землі. Крім того, люди, ймовірно, зможуть розмістити в космосі штучні структури, створити на них екологічно завершені самостійні поселення, здатні вмістити від десяти тисяч до десяти мільйонів чоловік. І це не обов'язково буде результатом діяльності мільярдів років, оскільки в наявності всі ознаки того, що ми маємо технологічними можливість ство будувати такі поселення вже зараз і через які небудь кілька століть могли б заповнити ними небо. На заваді стоять тільки політичні, економічні і психологічні чинники (але це досить велике «тільки»). Таким чином, катастрофи можна буде уникнути, і людство зможе продовжувати жити в нових світах як природних, так і штучних (До 1998 року у деяких зірок виявлено існування планетарних систем. В певних колах це викликало нові чутки про можливість існування життя на цих планетах, позаземних цивілізацій. Все це, звичайно, дуже проблематично, але якщо вже говорити про розселення людства в космосі, то чому б поряд з іншими космічними поселеннями не взяти до уваги подібні планети?). Принаймні до пори до часу. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Білі карлики </H6> - Коли водневий синтез більше не є джерелом зоряної енергії, зірка може існувати як великий об'єкт у продовження тільки порівняно короткого додаткового часу. Енергія, що отримується за допомогою синтезу гелію в більш важкі ядра, а від них до ще більш важким, досягає в цілому не більше 5 відсотків отриманої від водневого синтезу. Здатність червоного гіганта зберігатися розширеним, протидіючи силі гравітації, тому підривається. Зірка починає гинути. Час життя червоного гіганта і природа його загибелі залежать від маси зірки. Чим більше маса, тим швидше червоний гігант використовує шляхом синтезу останні залишки наявного у нього запасу енергії, тим коротше буде життя цієї зірки. Крім того, чим більше маса, тим більше і інтенсивніше гравітаційне поле і, отже, швидше відбувається стиснення. Коли зірка стискається, в її зовнішніх шарах, де ядерні реакції не відбувалися і де водень, отже, залишився недоторканим, збереглося ще значна його кількість. Стиснення нагріває всю зірку (тепер не ядерна, а гравітаційна енергія перетворюється в тепло по Гельмгольцу), і в зовнішніх шарах починається водневий синтез. Процес стиснення таким чином збігається з яскравим блиском зовнішніх шарів. Чим масивніше зірка, тим швидше стиск, тим інтенсивніше нагрівання зовнішніх шарів, тим більше є водню для синтезу і тим швидше він синтезується - і тим більш разючі результати. Іншими словами, маленька зірка стискувалася б спокійно, а велика, піддаючись досить сильному синтезу в своїх найбільш зовнішніх частинах, відправить чималу частку свого зовнішнього шару в космос, роблячи це більш-менш вибухоподібно, залишаючи лише внутрішні сфери для стискування. Чим масивніше зірка, тим різкіший цей «випуск пари». Якщо зірка досить масивна, стадія червоного гіганта завершується колосальним вибухом, протягом якого зірка може ненадовго блиснути світлом, в багато мільярдів разів яскравішим, ніж світло звичайної зірки, коротким спалахом, рівної світлу цілої галактики невзривающіхся зірок. Це так звана «наднова». В ході такого вибуху до 95 відсотків речовини зірки може вирватися у відкритий космос. Останнє буде стискатися. Що ж станеться з стискуваної зіркою, яка не вибухає, або з тією частиною вибухнула зірки, яка залишилася і стискується? Якщо це маленька зірка, яка так і не нагріється в ході стиснення достатньо для того, щоб вибухнути, вона буде стискатися До тих пір, поки не досягне планетарного розміру, причому зберігши всю або майже всю первинну масу. Її розжарена дочиста, яскраво виблискує поверхня виявиться значно гарячіша, ніж нинішня поверхня нашого Сонця. Проте на великій відстані обриси такої зірки будуть невиразні, тому що світло випромінюється дуже маленькою поверхнею і в цілому не досягає достатньої кількості. Така зірка називається «білим карликом». Чому ж білий карлик не продовжує стискуватися? У білому карлику атоми розщеплені, і електрони, вже не утворюючи оболонок навколо центральних атомних ядер, є свого роду «електронним газом», який здатний стиснутися тільки до певного рівня. Він зберігає речовина зірки розширеним принаймні до планетарного обсягу і може зберігати такий обсяг невизначений час. Білий карлик дуже повільно охолоджується і закінчує своє життя занадто холодним для того, щоб випромінювати світло, він стає «чорним карликом». Коли зірка стискається до білого карлика, вона може, якщо вона не дуже маленька, розлучитися із зовнішніми шарами свого червоного гіганта помірним вибухом при незначному стискуванні, втрачаючи таким чином п'яту частину своєї загальної маси. Спостережуваний з відстані, такий білий карлик представляється оточеним світиться туманом, немов кільцем диму. Такий об'єкт називається «планетарної туманністю», в небі їх спостерігається декілька. Поступово хмара газу розтікається у всіх напрямках, стає розмитим і розчиняється в розрідженій матерії космічного простору. Коли зірка досить масивна, щоб сильно вибухнути в процесі стиснення, її залишок, що продовжує стискуватися, може бути все ще занадто масивний (навіть після втрати значної маси), щоб відразу перетворитися на білого карлика. Чим масивніше стискується залишок, тим щільніше стискається самим собою електронний газ і тим менше білий карлик. Нарешті, якщо є достатня маса, електронний газ може не витримати свого власного тиску. Електрони тоді утискують в протони, присутні в ядрах, які блукають в електронному газі, і утворюються нейтрони. Вони додаються до нейтронам, які вже існують в ядрах, і тоді зірка складається в основному з нейтронів. Зірка стискається, поки нейтрони не прийдуть в контакт. Результатом є «нейтронна зірка», яка величиною всього з астероїд приблизно десять двадцять кілометрів у поперечнику, але зберігає масу повнорозмірною зірки. Якщо стискується залишок зірки ще більш масивний, навіть нейтрони не здатні витримати силу гравітації. Вони будуть зруйновані, а залишок стиснеться в чорну діру. Як же складеться доля Сонця, після того як воно досягне стадії червоного гіганта? Воно може залишитися червоним гігантом на кілька сотень мільйонів років - дуже невеликий період у масштабі зіркового життя, але дає можливість для розвитку цивілізації в космічних поселеннях на терра утвореннях у зовнішніх світах, - але потім Сонце стане стискатися. Воно не буде достатньо великим для сильного вибуху, так що не буде небезпеки, що через день або через тиждень шаленства Сонячна система очиститься від життя аж до орбіти Плутона і навіть за її межами. Зовсім ні. Сонце буде просто стискатися, залишаючи біля себе, найбільше, тонку завісу свого зовнішнього шару, що перетворюється в планетарну туманність. Хмара речовини буде дрейфувати повз далеких планет, на яких, як ми уявили собі, в ті далекі часи майбутні розмістяться нащадки людства. Хмара не буде представляти для них особливої небезпеки. Почнемо з того, що це буде дуже розріджений газ, і якщо, - а можливо, так воно і буде, - поселення будуть розташовані, так би мовити, під землею або в межах міст під куполами, то, може, й взагалі не буде ніякого шкідливого впливу. Проблемою буде стискати Сонце. Як тільки Сонце стиснеться до білого карлика (воно недостатньо масивно, щоб утворити нейтронну зірку і, тим більше, чорну дірку), воно стане на небі не більше крихітної світної точки. З супутників Юпітера, якщо люди зуміють влаштуватися настільки близько до Сонця на його стадії червоного гіганта, його яскравість складе лише 1 / 4000 яскравості Сонця, як ми його бачимо зараз із Землі, і воно буде поставляти таку ж частину енергії. Якщо поселення людей у зовнішній Сонячній системі виявляться залежними від енергії Сонця, то, як тільки Сонце стане білим карликом, вони не зможуть отримати її в достатній кількості. Їм треба буде просунутися до нього значно ближче, але вони не зможуть цього зробити, якщо для цієї мети їм буде потрібно планета, адже планети Сонячної системи виявляться зруйнованими або знищеними в попередній фазі існування Сонця, фазі червоного гіганта. Служити притулком людству з настанням цього часу зможуть лише штучні космічні поселення. Коли такі поселення будуть створені вперше (можливо, в наступному столітті), вони будуть рухатися по орбітах навколо Землі, використовуючи сонячну радіацію як джерело енергії, а Місяць - як джерело більшості сировинних матеріалів. Деякі легкі елементи, яких немає у відчутних кількостях на Місяці, - вуглець, азот і водень - потрібно буде доставляти з Землі. З часом буде передбачено створення таких космічних поселень в астероїдному поясі, де простіше добути ці життєво необхідні легкі елементи, не потрапляючи в небезпечну залежність від Землі. Може бути, коли космічні поселення стануть більш самостійними і більш рухливими і коли людство ясніше представить собі небезпеку залишатися прив'язаним до планетарних поверхонь зважаючи перипетій, які охоплять Сонце в його останні дні, саме ці поселення можуть стати кращим місцем проживання людства. Цілком імовірно, що задовго до того, як встане питання про те, що Сонце принесе нам яке або нещастя, велика частина людства чи навіть все воно буде абсолютно вільно від поверхонь природних планет і влаштується в космосі - у світах і навколишніх середовищах за своїм власним вибором . Можливо, тоді не постане питання про терра утвореннях у зовнішніх світах для того, щоб пережити червоний гігантизм Сонця. А в міру того як Сонце буде ставати гаряче, виявиться достатнім відповідно пристосувати орбіти космічних поселень і повільно дрейфувати подалі від роздувається Сонця. Це неважко собі уявити. Орбіту такої планети, як Земля, змінити майже неможливо, тому що у неї величезна маса і, отже, велика інерція і кутовий момент, і знайти енергію, достатню для значної зміни орбіти, практично неможливо. А маса Землі необхідна, тому що їй потрібне сильне гравітаційне поле, щоб утримувати океан і атмосферу на своїй поверхні і робити таким чином можливим життя. У космічному поселенні загальна маса незначна, порівняно з Землею, оскільки гравітація не використовується для утримання води, повітря та всього іншого. Все це утримується, тому що механічно обмежена зовнішньою стіною, а ефект гравітації на внутрішню поверхню цієї стіни може створюватися відцентровим ефектом, який створюється обертанням. Таким чином, космічне поселення може змінювати свою орбіту, витрачаючи помірну кількість енергії, і воно може бути відсунуто від Сонця, коли то стане нагріватися і розширюватися. Теоретично воно може і наблизитися до Сонця, коли то буде скорочуватися і давати менше енергії. Стиснення, однак, буде набагато швидшим, ніж попереднє розширення. Більш того, всі космічні поселення, які могли б існувати на стадії червоного гігантизму Сонця і рухатися до сусідства з білим карликом, будуть, можливо, скорочуватися в обсяг менший, чим би вони хотіли. За мільярди років вони можуть звикнути до необмежених просторів великий Сонячної системи. Але тоді цілком можна припустити, що задовго до настання стадії білого карлика космічні поселенці створять працюють на водневому синтезі силові установки і стануть незалежними від Сонця. У такому випадку вони можуть зробити інший вибір - назавжди покинути Сонячну систему. Якщо значна кількість космічних поселень покине Сонячну систему, стаючи саморушними «вільними планетами», то людство зможе звільнитися від загрози катастроф другого класу і продовжувати жити (і необмежено поширюватися по Всесвіту), поки не наступить стадія стиснення Всесвіту в космічне яйце. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Супернова </H6> Головні аргументи, чому смерть Сонця (смерть в тому сенсі, що воно стане абсолютно іншим об'єктом, абсолютно не схожим на відоме нам Сонце) не обов'язково є катастрофою для роду людського, такі: неминуче розширення і подальше стиснення Сонця настане в неймовірно далекому майбутньому, і люди (вважаємо, вони будуть існувати), безсумнівно, розроблять технологічні засоби для порятунку; зміни надійно передбачувані і неможливо бути захопленими зненацька. А зараз нам належить обговорити такі катастрофи другого класу (пов'язані з Сонцем або з розширюється зіркою), які можуть застати нас зненацька, і, що ще гірше, можуть відбутися в найближчому майбутньому, до того як у нас з'явиться можливість розробити необхідні технологічні засоби захисту. Існують зірки, які зазнають катастрофічні зміни, скажімо, раптом стають яскравішими або з невидимих - видимими, а потім знову тьмяніють, іноді до невидимості. Це «нова» (від латинського слова «новий»), або по русски нові, названі так, оскільки через відсутність телескопів вони здавалися астрономам старовини новими зірками. Перші з них були згадані грецьким астрономом Гиппархом (190 120 до н.е.). Незвично яскраві нові є «найновішими», про які ми вже згадували, назва це для них вперше застосував американець швейцарського походження астроном Фріц Цвікі (1898 1974). Першою, що зазнала докладного обговорення європейських астрономів, була найновіша 1572 року. Припустимо, наприклад, що зовсім не Сонце наближається до кінця свого життя в головній послідовності, а яка то інша зірка. Наше Сонце ще на початку середнього віку, але якась знаходиться поблизу зірка може виявитися вже старою і на порозі смерті. Чи не може ця найновіша несподівано спалахнути, застати нас зненацька і впливати на нас катастрофічно? Наднові рідкісні, тільки одна зірка з сотні здатна вибухнути, як найновіша, і лише деякі з них знаходяться у фінальній стадії свого життя, а з останніх ще менше число настільки близькі, щоб ми могли їх побачити як незвично яскраві зірки. (До винаходу телескопа для виявлення спостерігачем незвично яскравої зірки потрібно було, щоб вона з'явилася там, де до того ніякої зірки не було.) І все ж найновіші, звичайно, можуть з'явитися, що в минулому й відбувалося. Одна чудова найновіша, яка з'явилася на небі в історичні часи, спалахнула 4 липня 1054 - безсумнівно, найбільш значний зі всіх феєрверків на святі Чудесного Четвертого1, хоча до знаменної події залишалося ще 722 року. Наднових 1054 спостерігалася не європейськими або арабськими астрономами, а китайськими (Астрономія в Європі була на той час в занепаді, а ті, хто все таки спостерігав за небом, можливо, були надто переконані в грецькій доктрині незмінності небесного склепіння, щоб повірити власним очам). Супернова з'явилася, як нова зірка, що виблискує в сузір'ї Тельця з таким шаленством, що перевищила за яскравістю Венеру. На небі не було нічого яр че нової зірки, за винятком Сонця і Місяця. Вона була настільки яскравою, що її можна було бачити при денному світлі, і не короткий час, а день за днем протягом трьох тижнів. Потім вона стала поступово пропадати, але лише майже через два роки вона стала настільки слабкою, що її вже було не розрізнити неозброєним оком. На місці, де колись китайські астрономи помітили це екстраординарне явище, зараз існує турбулентний хмара газу під назвою Туманність Краба, в діаметрі воно становить 13 світлових років. Шведський астроном Кнут Лундмарк в 1921 році висловив гіпотезу, що це зберігся залишок наднової 1054. Гази Туманності Краба все ще продовжують розширюватися зі швидкістю, перерахунок якої показує, що вибух, який був причиною їх руху, мав місце як раз приблизно в той самий час, коли з'явилася нова зірка. Яскравість, подібна яскравості наднової 1054, може доставити на Землю не більше ніж стомільйонний частку світла Сонця, а цього навряд чи достатньо, щоб якимось чином вплинути на людей, тим більше що цей рівень протримався всього кілька тижнів. Однак важлива не тільки сума випромінювання, але і його склад. Наше Сонце, наприклад, доставляє деяку дуже активну радіацію у вигляді рентгенівських променів, а наднова має набагато більший відсоток своєї променистої енергії в рентгенівському спектрі. Те ж саме відноситься і до космічних променів, ще одному виду радіації високої енергії, до яких ми повернемося пізніше. Коротше, хоча світло наднових 1054 і був настільки слабким в порівнянні з Сонцем, за потужністю нанесення удару Землі рентгенівськими і космічними променями він може змагатися з Сонцем, принаймні в перші тижні вибуху. Але навіть у цьому випадку небезпеки не було. Хоча, як ми побачимо, приплив енергетичної радіації може зробити шкідливий вплив на життя, наша атмосфера захищає нас від надмірного її кількості, і ні наднова 1054, ні саме Сонце не обов'язково небезпечні для нас під захищає ковдрою нашого повітря. І це не просто припущення. Справа в тому, що Земля пронесла свій вантаж життя через той критичний 1054 без будь-яких помітних шкідливих наслідків. Звичайно, Туманність Краба не дуже близька до нас. Вона знаходиться на відстані приблизно 6500 світлових років (Уявіть собі шаленість вибуху, який міг з такої відстані створити світло яскравіше, ніж світло Венери). Ще більш яскрава Наднова з'явилася в 1006 році. За звітами китайських спостерігачів може скластися враження, що вона була в сотні разів яскравіше Венери і становила відчутну частину яскравості повного Місяця. На неї навіть існують посилання в декількох європейських хроніках. Вона знаходилася на відстані всього 4000 світлових років від нас. З 1054 року було лише дві видимих наднових на нашому небі. Одна наднова з'явилася в Кассіопеї в 1572 році і була майже такою ж яскравою, як наднова 1054, але перебувала далі. Нарешті, була наднова в Змії в 1604 році, яка була значно менш яскравою, ніж будь-яка з трьох, згаданих мною, і значно більш віддаленій (Для астрономів досить прикро, що дві наднові, видимі неозброєним оком, з'явилися всього за тридцять два роки до винаходу телескопа, і з тих пір більше не було жодної такої. Жодної! Найяскравіша наднова після 1604 була наднова в Галактиці Андромеди. Вона була якийсь час майже такою яскравою, що її можна було б побачити неозброєним оком, проте відстань до Галактики Андромеди величезне.). Деякі з найновіших могли мати місце в нашій Галактиці і після 1604 року, але залишалися невидимими, приховані великими хмарами пилу й газу, які переповнюють околиці Галактики. Ми можемо, однак, виявити їх залишки у вигляді кілець пилу і газу, як в Туманності Краба, але більш розріджених і широких, що може бути пов'язано зі надновими, які вибухнули так, що їх не побачили або тому, що вони були чимось то приховані , або тому, що вони були занадто давно. Кілька струменів газу, зазначених мікрохвильової емісією і названих Кассіопея А, можливо, свідчать про наднової, яка вибухнула в кінці сімнадцятого століття. Якщо так, то вона сама недавня відома нам наднова, яка вибухнула в нашій Галактиці, хоча її тоді й не було видно. Цей вибух був, можливо, більш вражаючим, ніж наднова 1054, якщо розглядати їх з одного відстані, про що свідчить радіація, випромінювана зараз залишками. Однак це сталося на відстані 10 000 світлових років, так що ця найновіша, ймовірно, не була набагато яскравіше, ніж попередня наднова - якщо її можна було б бачити. Більш видовищна наднова, з усіх відомих в історичні часи, спалахнула на небі приблизно 11 000 років тому, коли в деяких частинах світу люди починали долучатися до сільського господарства. Від цієї наднової залишилася оболонка газу в сузір'ї Вітрила, вперше виявлена в 1939 році американцем російського походження Отто Струве (1897 1963). Ця оболонка називається Туманність Гама (по імені австралійського астронома Коліна С. Гама, який першим вивчив її в деталях в 50 ті роки). Центр оболонки знаходиться на відстані лише 1500 світлових років від нас, що робить її найближчій до нас вибухнула наднової. Один з країв її продовжує розширюватися оболонки знаходиться на відстані 300 світлових років. Вона може досягти нас приблизно через 4000 років. Але це настільки розріджений речовина, що воно не повинне впливати на нас скільки небудь значним чином. Коли ця близько розташована найновіша вибухнула, вона на своєму піку була кілька днів такою ж яскравою, як повний Місяць, і можна позаздрити стародавнім людям, які були свідками такого прекрасного видовища. Але це, здається, не заподіяло шкоди життю на Землі. Все ж наднова Паруса була від нас на відстані 1500 світлових років. Існують зірки, які більш ніж в сто разів ближче до нас. Що якщо зірка, найближча до нас, несподівано стане наднової? Припустимо, що одна із зірок, наприклад Альфа Центавра, знаходиться від нас на відстані лише 4,4 світлових роки, стане наднової. Що тоді? Якщо яскрава Наднова засяє в 4,4 світлових роках від нас з тією ж яскравістю, якої взагалі сягає наднова, вона по яскравості і по теплу складе приблизно 1 / 6 Сонця і буде палати протягом декількох тижнів, вона підніме теплову хвилю, який Земля ще ніколи не відчувала 6. Припустимо, наднова спалахне на Різдво, як найяскравіша зірка Віфлеєму. У цю пору року в Південній півкулі буде літнє сонцестояння, і Антарктика буде постійно під сонячними променями. Але можна бути впевненим, що сонячне світло буде досить слабким, тому що в Антарктиці навіть під час сонцестояння Сонце стоїть дуже низько над горизонтом. Супернова Альфа Центавра буде, однак, високо в небі і додасть своє вельми істотне тепло до тепла Сонця. Льодова шапка Антарктики отримає тепловий удар. Танення стане безпрецедентно сильним, рівень моря підніметься і принесе лиха для багатьох частин світу. Рівень моря ще довго залишиться високим і після того, як наднова охолоне. Для відновлення рівноваги знадобляться роки. До того ж Земля купатиметься в рентгенівських і космічних променях, які мають інтенсивність, якої вона, можливо, ніколи раніше не знала, а через кілька років її огорне хмара пилу і газу, причому щільніше, ніж будь-яке хмара, з яким вона коли-небудь стикалася. Пізніше ми обговоримо, який ефект дали б ці події, але вони, безсумнівно, були б тяжким. Рятівна милість полягає в тому, що цього не станеться. Звичайно, цього статися не може. Найбільш яскрава з зірок подвійної зірки Альфа Центавра по масі майже дорівнює масі Сонця, і вона не може вибухнути, як гігантська наднова чи навіть як будь-якого виду наднова, як не може і наше Сонце. Найбільше, на що здатна Альфа Центавра, це перетворитися на червоний гігант, раптово позбувшись своїх найбільш зовнішніх шарів, які стануть планетарною туманністю, а потім стиснутися і перетворитися на білого карлика. Ми не знаємо, коли це трапиться, бо не знаємо, скільки їй років, але це не може статися до того, як вона перетвориться на червоний гігант. Але навіть якщо це перетворення почнеться завтра, вона, ймовірно, залишиться в стадії червоного гіганта на одну іншу сотню мільйонів років. Яке ж тоді найменше відстань, на якому ми могли б знайти наднову? Почнемо з того, що нам треба шукати зірку масивну, таку, яка як мінімум в 1,4 рази масивніше Сонця, або краще таку, яка массивнее Сонця значно більше цієї величини, якщо ми хочемо бачити по справжньому велике шоу. Таких масивних зірок мало, і це головна причина, чому наднові не більше часті, ніж вони з'являються. (Вважається, що в галактиці розміром з нашу одна наднова з'являється в середньому кожні 150 років, і, звісно, деякі з них можуть знаходитися навіть помірно близько до нас.) Найближча масивна зірка - Сиріус, що в 2,1 рази перевершує по масі наше Сонце і знаходиться на відстані 8,63 світлових років, тобто майже в два рази далі від нас, ніж Альфа Центавра. Навіть з цією масою Сіріус не здатний провести за цим видовищну наднову. Так, він вибухне одного разу, але це буде скоріше постріл з рушниці, ніж гарматний залп. Крім того, Сіріус знаходиться в головній послідовності. Із за його маси загальний період його життя в головній послідовності становить лише 500 мільйонів років, і частина цього часу, очевидно, витрачена. Те, що залишилося, плюс стадія червоного гіганта, означає, що вибух відсувається на кілька сотень мільйонів років. Тоді слід поцікавитися, яка ж з найближчих масивних зірок вже знаходиться в стадії червоного гіганта? Найближчий червоний гігант - це Шеат в сузір'ї Пегаса. Вона знаходиться тільки в 160 світлових роках, її діаметр приблизно в 110 разів більше діаметра Сонця. Ми не знаємо її маси, але якщо вона досягла такого розміру, тому що розширилася, то її маса дуже ненабагато більше маси Сонця і вона не перейде в стадію наднової. З іншого боку, якщо вона массивнее Сонця і все ще продовжує розширюватися, то її стадія наднової ще далека. Найближчий за цим великий червоний гігант - це Миру в сузір'ї Кита. Її діаметр в 420 разів більше діаметра Сонця, так що якщо уявити її на місці нашого Сонця, її диск дістав би до далеких областей астероїдного пояса. Вона повинна бути значно масивніші Сонця і знаходиться від нас на відстані 230 світлових років. Існують три червоних гіганта, які все ж більший і не дуже значно далі від нас. Це Бетельгейзе в Оріоні, Антарес у Скорпіоні і Рас Альгете в Геркулесі. Кожна з них приблизно на відстані 500 світлових років. Рас Альгете має діаметр в 500 разів більше, ніж у Сонця, Антарес - в 640 разів. Якщо Антарес поставити на місце Сонця, його диск перекриє орбіту Юпітера. Бетельгейзе не має фіксованого діаметру, бо вона, по видимому, пульсує. Коли вона у своєму найменшому розмірі, вона не більша, ніж Рас Альгете, але при розширенні може досягати діаметру в 750 разів більше діаметра Сонця. Якщо уявити Бетельгейзе на місці Сонця, край її диска в максимумі досягне точки на півдорозі між Юпітером і Сатурном. Ймовірно, Бетельгейзе є найбільш масивною зіркою з цих, що знаходяться ближче інших, червоних гігантів, а її пульсація може бути ознакою нестабільності. У такому випадку з цих трьох зірок вона найбільш близька до найновішої і до загибелі. Ще одним підтвердженням цього є той факт, що на фотографіях Бетельгейзе, зроблених в 1978 році в діапазоні інфрачервоного світла (світла з більш довгими хвилями, ніж світло червоного кольору, і тому не впливає на сітківку нашого ока), видно, що зірка оточена величезною оболонкою газу діаметром приблизно в 400 разів більше діаметру орбіти Плутона. Може бути, Бетельгейзе вже почала витрачати матерію на першій стадії перетворення в наднову. Без знання її маси ми не можемо передбачити, наскільки яскравою буде найновіша Бетельгейзе, але вона повинна бути значною. Чого їй може не вистачити у своїй власній яскравості, вона б заповнила за рахунок того, що її відстань до нас в три рази менше, ніж у наднової Вітрила. Тому, коли настане її час, вона може виявитися яскравіше, ніж наднова 1006, і, можливо, навіть посперечатися зі наднової Вітрила. Тоді небеса осяється новим видом місячного світла, і Земля піддасться бомбардуванню сильної радіації, ще більш концентрованою, ніж це мало місце при наднової Паруса 11000 років тому. Так як Homo sapiens і життя в цілому, здається, пережили наднову Паруса без втрат, можна сподіватися, що вони наднову Бетельгейзе переживуть теж (Як ми побачимо пізніше, існує поєднання обставин, що може погіршити ситуацію для нас). Поки ми ще не можемо визначити час, коли Бетельгейзе досягне точки вибуху. Можливо, її нинішній змінний діаметр є свідченням того, що вона на порозі загибелі, але кожен раз, коли процес починається, піднімається температура, що супроводжує загибель, робить можливим відновлення зірки. Ми можемо припустити, що з часом чергова «загибель» може зайти так далеко, що спровокує вибух. Це «з часом» може тривати століттями, з іншого боку, це може відбутися завтра. Взагалі ж Бетельгейзе могла вибухнути і п'ять століть тому, і хвиля радіації, що рухається до нас протягом цього часу, може досягти нас хоч завтра. Навіть якщо найновіша Бетельгейзе є найгіршим, чого ми можемо очікувати в досить близькому майбутньому, і якщо ми переконуємо себе в тому, що вона надасть нам чудове видовище без серйозної небезпеки, то що стосується взагалі вибухів зірок, ми все ж не застраховані від них. Більш віддалене майбутнє може містити серйозні небезпеки задовго до часу настання смерті нашого Сонця. Зрештою, ситуація сьогоднішнього дня не є незмінною. Всі зірки, включаючи Сонце, рухаються. Сонце безперервно вторгається в нові сусідства, а самі сусідства безперервно змінюються. З часом різні зміни цілком можуть привести Сонце в близьке сусідство з гігантською зіркою, яка випадково вибухне в наднову, коли буде проходити повз нас. Той факт, що наднова Бетельгейзе - найгірше з того, що ми можемо очікувати прямо зараз, не ознака вічної безпеки, це - випадковість моменту. Однак подібна катастрофа виявилася по сусідству зірки навряд чи відбудеться протягом тривалого періоду. Як вже говорилося, зірки рухаються дуже повільно, якщо врахувати величезні простори між ними, і пройде багато часу, перш ніж зірки, зараз далекі від нас, стануть значно ближче. Американський астроном Карл Саган (р. 1935) обчислив, що наднові в межах 100 світлових років від нас можуть вибухати при середньому інтервалі 750 000 000 років. Якщо це так, то такі близько відбуваються вибухи могли мати місце шість разів за всю історію Сонячної системи і можуть статися ще дев'ять разів до того, як Сонце вийде з головної послідовності. Однак така подія не може застати нас зненацька. Неважко сказати, які зірки наближаються до нас. Ми можемо помітити червоний гігант на відстані набагато більшому, ніж 100 світлових років. Дуже ймовірно, що ми дізнаємося про можливість такого вибуху за мільйон років і будемо здатні передбачити дії, щоб звести до мінімуму наслідки вибуху. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> СОНЯЧНІ ПЛЯМИ </H6> Наступне питання такий: чи можемо ми повністю покластися на наше Сонце? Чи не може статися щось недобре з Сонцем, поки воно ще перебуває в головній послідовності? Чи не може статися щось погане в близькому майбутньому і без попередження, так, що у нас не виявиться захисних засобів або не вистачить часу для їх застосування, якщо вони у нас будуть. Якщо немає чого то страшно невірного в наших переконаннях щодо зоряної еволюції, з Сонцем нічого поганого не станеться. Як йде справа зараз, так було і протягом дуже тривалого часу, і так буде тривати ще протягом тривалого часу. Усяка зміна буде настільки малим, що виявиться несуттєвим в сонячному масштабі. Але не можуть зміни, несуттєві в сонячному масштабі, опинитися тяжкими в масштабі Землі? Звичайно, можуть. Сонце може злегка гикнути, і для нього це буде суща дрібниця, якщо Сонце розглядати з відстані навіть найближчих зірок. Вплив же на Землю такого малого зміни, однак, може бути достатнім для того, щоб значно змінити її властивості, а якщо ненормальний спазм триватиме досить довго, це може обернутися для нас справжньою катастрофою. Крім того, як нам відомо, життя саме по собі досить тендітна річ в космічному масштабі. Не потрібно дуже великого зміни температури, щоб закип'ятити океани або заморозити їх і в обох випадках зробити життя неможливим.<a href="Порівняння" title="Порівняння"> Порівняно</a> невеликого зміни сонячної активності досить для того, щоб створити ту чи іншу екстремальну ситуацію. І звідси випливає, щоб тривала життя, Сонце повинно світити лише з самими незначними відхиленнями від його звичайного стану. Так як історія життя, наскільки ми можемо судити, триває ось уже більше трьох мільярдів років, у нас є сприятлива упевненість, що Сонце все таки надійна зірка. Однак Сонце може бути досить стабільним, щоб допускати існування життя взагалі, і бути досить нестабільним, щоб змушувати її переживати деякі жахливі негаразди. Безумовно, в історії життя були часи, коли, по видимому, відбувалися біологічні катастрофи, і ми не можемо бути впевнені, що Сонце тут було ні при чому. Про це ми поговоримо пізніше. Якщо обмежитися історичними часами, Сонце уявлялося абсолютно стабільним, принаймні для випадкових спостерігачів і для астрономів, менш оснащених приладами, ніж астрономи нашого витонченого часу. Думати, що так буде продовжуватися, значить жити ілюзіями. Один шлях розібратися - це спостерігати за іншими зірками. Якщо всі інші зірки абсолютно постійні в яскравості, то чому б нам не допустити, що і наше Сонце теж таке і ніколи не дасть нам ні занадто багато радіації, ні занадто мало? Проте в дійсності кілька зірок, видимих неозброєним оком, нестабільні по яскравості, будучи якийсь час то тьмяними, то досить яскравими. Одна така зірка - Алголь в сузір'ї Персея. Жоден астроном старовини або середніх століть не відзначав її мінливості, можливо, виходячи з впевненості греків, що небеса незмінні. Існує, однак, непряме свідчення, що астрономи знали про її мінливості, навіть якщо не любили говорити про це. Персей звичайно зображується у сузір'ї тримає голову Медузи вбитих, демона монстра, чиє волосся складаються з живих змій, а фатальний швидкий погляд перетворює людей на камінь. Алгол відводилася роль цієї голови, і тому зірку іноді називали «Демонічна зірка». Власне, саме слово «Алголь» є спотворенням арабського alghul, що означає «вурдалак», «упир». Відчуваєш спокуса припустити, що греки були дуже збентежені мінливістю Алгол, щоб говорити про це відкрито, але натякали на це, зробивши її демоном. Вперше її мінливість була відкрито відзначена в 1669 році італійським астрономом Джемініано Монтанарі (1632 1687). У 1782 році вісімнадцятирічний глухонімий голландець англійського походження Джон Гудрайк (1764 1786) довів, що мінливість Алгол суворо регулярна, і припустив, що, по суті, вона не мінлива, але у неї є невидимий компаньйон, зірка, яка обертається навколо неї і періодично частково затуляє її. Як виявилося, він був абсолютно правий. Проте раніше, в 1596 році, німецький астроном Давид Фабриціус (1564 1617) зазначив мінливу зірку, яка була набагато більш чудова, ніж Алголь. Це була Миру, зірка, яку я згадував раніше як знаходиться поблизу червоний гігант. «Миру» від латинського слова, що означає «причина дива», а воно і полягало в тому, що вона змінюється по яскравості в значно більшому ступені, ніж Алголь, стаючи часом настільки тьмяною, що виявляється невидимою неозброєним оком. Миру також володіє набагато більш довгим і набагато менш регулярним періодом зміни, ніж Алголь. (Знову відчуваєш, що це, мабуть, помічали й раніше, але, ймовірно, свідомо ігнорувалося щоб уникнути великих клопотів, пов'язаних з Доказом.) Ми можемо не брати до уваги такі зірки, як Алголь, яка відчуває затемнення, і тільки здається, що вона змінюється за кольором. Цей випадок не вказує на який-небудь ознака тяжкої мінливості в зірку, подібної до Сонця. Ми можемо також не брати до уваги найновіші, які з'являються тільки в конвульсіях зірки, що зазнає свою остаточну загибель, не приймати і звичайні нові, які є білими карликами, вже зазнали загибель і поглинають надзвичайне кількість матерії від нормальної зірки компаньйона. Залишаються такі зірки, як Міра і Бетельгейзе, - «справді змінюються зірки», тобто зірки, що змінюються по випромінюваному світла через циклічних змін в їх структурі. Вони пульсують в деяких випадках регулярно, а в інших - нерегулярно, вони стають холоднішими, але більше, в розширюється частини циклу, і гаряче, але менше, в стискуваної частини. Якби Сонце було такої справді змінюється зіркою, життя на Землі було б неможливе, оскільки різниця між испускаемой Сонцем радіацією в різний час його циклу періодично то омивала б Землю нестерпним теплом, то піддавала б непереносимість холоду. Можна сперечатися, чи зуміють люди захистити себе від цих температурних перепадів, але перш за все здається неймовірним, щоб життя розвинулася при подібних умовах або щоб вона еволюціонувала до періоду, коли будь-які особи виявляться настільки розвинені технологічно, що зуміють мати справу з такими змінами. Звичайно, Сонце не така мінлива зірка, але не може воно стати таким, а ми - раптом опинитися в світі з температурними крайнощами, що перетворило б життя в нестерпний кошмар? Це, на щастя, зовсім неймовірно. Перш за все справді мінливих зірочок мало. Їх приблизно 14 000. Навіть допускаючи, що багато хто з таких зірок залишаються непоміченими, бо надто далекі, щоб бути видимими, або тому, що приховані за пиловими хмарами, все одно вони складають дуже маленький відсоток від усіх зірок. Величезна більшість зірок, мабуть, і є такі стабільні і не змінюються, якими їх і вважали древні греки. Крім того, деякі справді мінливі зірки - це великі, яскраві зірки, що знаходяться поблизу кінця свого перебування в головній послідовності. Інші Миру і Бетельгейзе, вже залишили головну послідовність і, мабуть, знаходяться на порозі свого життя як кандидати в червоні гіганти. Цілком імовірно, що пульсація - це той вид нестабільності, який вказує на закінчення певної стадії життя зірки і наближення переходу в якусь іншу стадію. Сонце - зірка всього лише середнього віку, і ще мільярди років пройдуть, до того як нинішня стадія підійде до кінця, тому, напевно, протягом ще тривалого часу немає шансів на те, що воно стане мінливою зіркою. Але навіть якщо так, існують ступеня мінливості, і Сонце може бути або стати мінливим в дуже малому ступені та все ж заподіяти нам неприємності. Наприклад, як щодо сонячних плям? Чи не може їх змінюється час від часу кількість вказувати на певну невелику мінливість в сонячній радіації? Як відомо, плями помітно холодніше, ніж частини сонячної поверхні без плям. Так чи не може плямисте Сонце бути холодніше, ніж Сонце без плям? Це питання стало досить важливим у зв'язку з роботою німецького фармацевта Генріха Самюеля Швабе (1789 1875); астрономія була його хобі. Він міг присвятити себе телескопу лише в денні години, так що він взявся спостерігати за оточенням Сонця, аби виявити невідому планету, яка, як деякі вважали, може рухатися по орбіті навколо Сонця всередині орбіти Меркурія. Якщо це було так, вона цілком могла періодично перетинати сонячний диск, що і намагався встановити Швабе. Він почав свій пошук в 1825 році і при спостереженні за диском Сонця не міг не помітити сонячних плям. Через деякий час він забув про планету і почав замальовувати сонячні плями. Протягом сімнадцяти років він робив це в кожен сонячний день. До 1843 року він зміг оголосити, що сонячні плями прибувають і убувають з циклічністю в десять років. У 1908 році американський астроном Джордж Еллері Хейл (1868 1938) виявив, що сонячні плями володіють сильним магнітним полем. Спрямованість магнітного поля в певному циклі постійна, в наступному циклі вона змінюється на зворотну. Якщо взяти до уваги магнітні поля, то час від одного максимуму сонячних плям з полем однієї спрямованості до наступного максимуму з полем тієї ж спрямованості складає двадцять років. Очевидно, магнітне поле Сонця по деяких причин то посилюється, то зменшується, і сонячні плями пов'язані з цими змінами. Так само і з іншими ефектами. Існують, наприклад, «сонячні спалахи», несподівані тимчасові осяяння то тут, то там на сонячній поверхні, що, мабуть, пов'язано з локальним посиленням магнітного поля. Вони стають частішими, коли зростає кількість сонячних плям, оскільки і ті й інші пов'язані з магнітними полями. Тому при максимумі сонячних плям ми говоримо про «активний Сонце», а при мінімумі сонячних плям про «спокійному Сонце» (Тепло спалахів може більш ніж компенсувати холодність плям, так що Сонце з плямами може бути тепліше, ніж без плям). Крім того, Сонце постійно випускає потоки атомних ядер (головним чином водневих ядер, які є простими протонами), які рухаються від Сонця з великою швидкістю в усіх напрямках. У 1958 році американський астроном Юджин Норман Паркер (р. 1927) назвав їх «сонячним вітром». Сонячний вітер досягає Землі, проходить мимо і взаємодіє з верхньою атмосферою, викликаючи різноманітні ефекти, такі, наприклад, як полярне сяйво. Сонячні спалахи вивергають величезну кількість протонів і тимчасово підкріплюють сонячний вітер. Таким чином, на Землю набагато сильніше впливає збільшення або зниження сонячної активності, ніж будь-які прості зміни температури, пов'язані з циклом сонячних плям. Які б не виникали ефекти на Землі, цикли сонячних плям безумовно не втручаються в життя якихось явно (Як тепер з'ясовується, це не зовсім так. Під час магнітних бур щільність атмосферного газу на висотах, де літають штучні супутники Землі, сильно (в десять і більше разів) зростає, і тому змінюються орбіти супутників. Так, в 1989 році чотири навігаційних супутника США серії «Транзит» були вимкнені на строк від 2 3 днів до тижня. А в січні 1997 року при таких же обставинах був втрачений супутник «Телестар »ціною 132 000 000 доларів. У 80 х роках в результаті магнітних бур порушувалася в різних місцях робота високовольтних ліній передач, збиток від цього обчислювався мільярдами доларів. Потік енергетичних частинок, що йдуть від Сонця, руйнує тендітні елементи сонячних батарей, проникає всередину космічних апаратів, виводячи з ладу складні прилади, створюючи для космонавтів небезпека променевої хвороби.). Питання, проте, в тому, чи не може цикл сонячних плям відбитися від рук і не може Сонце почати різко рухатися, так би мовити, взад вперед, настільки, що викличе катастрофу? Ми могли б доводити, що, наскільки нам відомо, з ним такого ніколи не відбувалося в минулому, тому не повинно відбуватися і в майбутньому. Наша впевненість у цьому доводі була б сильнішою, якби цикл сонячних плям був абсолютно регулярним. Але це не так. Наприклад, найкоротший час, зафіксоване між максимумами сонячних плям, - 7 років, найдовше - 17. (Тепер середньою тривалістю циклу вважають 11 років.) Крім того, і інтенсивність максимуму непостійна. Ступінь плямистості Сонця вимірюється «Цюріхським числом сонячних плям». Зараховується 1 за кожне окреме пляму і 10 за кожну групу сонячних плям, і все множиться на число, яке змінюється відповідно до використовуваних приладами та умовами спостереження. Якщо Цюріхське число визначати з року в рік, то виявляється, що існує максимум з невеликими величинами, наприклад, 50 на початку сімнадцятого і на початку вісімнадцятого століть. З іншого боку, в 1959 році максимум досяг найбільшого значення за весь час - 200. Природно, число сонячних плям реєструвалося з великою ретельністю тільки після повідомлення Швабе в 1843 році, так що цифри, які ми використовували до цього часу, починаючи з 1700 року, не цілком надійні, а звіти з першого століття після відкриття Галілея зазвичай відкидалися зовсім, як надто уривчасті. Проте в 1893 році британський астроном Едвард Уолтер Мондері (1851 1928), вивчаючи старі повідомлення, був вражений, побачивши, що спостереження за сонячною поверхнею, що вироблялися між 1645 і 1715 роками, просто замовчували про сонячних плямах. Загальна кількість плям, згаданих за цей сімдесятирічний період, було менше, ніж їх кількість за повідомленнями будь-якого нинішнього року. Якийсь час знахідка Мондері ігнорувалася: легко було припустити, що дані сімнадцятого століття були надто неповними і наївними, щоб надавати їм значення, але недавнє дослідження підтвердило відкриття Мондері, і період з 1645 по 1715 рік називають тепер «мінімум Мондері». У цей час в повідомленнях відсутні не тільки сонячні плями, але майже зникли і сяйва (які зазвичай супроводжують максимуму сонячних плям, коли мови спалахів палахкотять по всьому Сонця). Більш того, форма корони під час повних затемнень Сонця, судячи з описів і малюнках того періоду, була характерна для її виду при мінімумі сонячних плям. Очевидні зміни магнітного поля Сонця відповідно до циклами сонячних плям побічно впливають на кількість вуглецю 14 (радіоактивний ізотоп вуглецю) в атмосфері. Вуглецю 14 утворюється космічними променями, він проникає в атмосферу Землі. Коли магнітне поле Сонця посилюється під час максимуму сонячних плям, це допомагає захистити Землю від припливу космічних променів. При мінімумі сонячних плям магнітне поле слабшає, і космічні промені не відхиляються. Звідси випливає, що вуглець 14 при мінімумі сонячних плям знаходиться в атмосфері в найбільших кількостях, при максимумі сонячних плям - в найменших. Вуглець (включаючи вуглець 14) поглинається рослинністю з атмосфери у формі двоокису вуглецю. Вуглець (включаючи вуглець 14) включається до молекули деревини дерев. На щастя, вуглецю 14 може бути виявлений, і його кількість визначена з великою точністю. Якщо досліджуються дуже старі дерева, вуглецю 14 може бути виявлений в кожному річному кільці, і можна рік за роком встановити, як змінюється його зміст. Воно високе при мінімумі сонячних плям і низьке - при максимумі. І виявляється, він був високий при мінімумі Мондері. Таким шляхом були виявлені й інші періоди сонячної неактивності, деякі тривали всього лише 50 років, а інші досягали по тривалості декількох століть. Близько дюжини їх було зафіксовано в історичні часи, починаючи з 3000 року до н.е. Коротше, видається, що існують більш тривалі цикли сонячних плям. Існують розширені мінімуми дуже малої активності, розсипані між низькою і високою активністю завдяки розширеним періодам коливань. Нам трапилося перебувати в одному з останніх періодів після 1715 (Початком чергового нового циклу активного Сонця вважають 1997 рік, і за прогнозами цикл обіцяє бути особливо сильним). Для чого приймається на Землю такий більш тривалий цикл сонячних плям? Дюжина мінімумів Мондері, які мали місце в історичні часи, мабуть, не втручалися катастрофічно в людське існування. На цій підставі можна вважати, що не слід боятися повторення такого розширеного мінімуму. Що ж до решти, ми насправді настільки багато чого не знаємо про Сонце, у той час як думаємо, що знаємо. Ми не зовсім розуміємо, що служить причиною десятирічного циклу сонячних плям, який зараз існує, і ми, звичайно, не розуміємо, що викликає мінімум Мондері. І раз ми не розуміємо подібних речей, чи можемо ми бути впевнені, що Сонце в якийсь час без попередження не вийде з під контролю? <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Нейтрино </H6> Звичайно, могла б допомогти не теоретична обізнаність про те, що відбувається усередині Сонця, а результати прямого спостереження. Це може здатися нездійсненою мрією, але насправді це не зовсім так. У перші десятиліття ХХ століття стало ясно, що коли розщеплюються радіоактивні ядра, вони, як правило, випромінюють електрони. Ці електрони володіють широким діапазоном енергій, які майже ніколи в сумі не доходять до загальної кількості енергії, втраченої ядром. Це, здавалося, суперечить закону збереження енергії. У 1931 році австрійський фізик Вольфганг Паулі (1900 1958) припустив, що поряд з електроном випромінюється ще й інша частка, і саме вона містить бракуючу енергію. У цьому випадку усувається суперечність із законом збереження енергії і деяким іншим законам збереження. Для пояснення всіх обставин справи ця друга частка не повинна нести ніякої електричного заряду і, ймовірно, не повинна мати масу. Без маси і заряду її було надзвичайно важко виявити. Італійський фізик Енріко Фермі (1901 1954) назвав її «нейтрино», по-італійськи «маленька нейтральна». Нейтрино, допускаючи, що вони мають властивості, якими наділені по ідеї, повинні насилу реагувати з речовиною. Вони повинні проходити крізь всю Землю майже так само легко, як вони проходили б крізь такої ж товщини шар вакууму. Власне, вони повинні без особливих проблем проходити крізь мільярди Земель, поставлених поруч один з одним. Проте протягом тривалого періоду часу за умови, що взаємодія з речовиною було б можливо в принципі, нейтрино могло б зіткнутися з часткою речовини. Якщо попрацювати з багатьма трильйонами нейтрино, що проходять крізь маленьке матеріальне тіло, то кілька взаємодій могли б мати місце, і вони могли б бути зафіксовані. У 1953 році два американських фізика, Клайд Л. Кован (р. 1919) і Фредерік Рейнес (р. 1918), працювали з антинейтрино, отриманими на реакторах, що розщеплюють уран. Антинейтрино проходили крізь великі ємності з водою, і передбачені взаємодії дійсно мали місце. Після двадцяти двох років теоретичного існування антинейтрино, а отже, і нейтрино теж, їх існування було доведено експериментально. Вони такі ж, як і нейтрино, але протилежні їм за певними властивостями. Власне кажучи, саме антинейтрино, а не нейтрино випускається разом з електроном, коли розщеплюються певні ядра. 'Астрономічні теорії щодо синтезу ядер водню в ядра гелію в надрах Сонця - джерела сонячної енергії - припускають, що нейтрино (не антинейтрино) випускаються у великих кількостях, які досягають 3 відсотків загальної радіації. Решта 97 відсотків складаються з фотонів, які є одиницями променистої енергії, на зразок світла і рентгенівських променів. Фотони прокладають собі шлях до поверхні і в кінцевому рахунку випромінюються в космос, але це вимагає багато часу, оскільки фотони легко взаємодіють з речовиною. Фотон, який виникає в надрах Сонця, дуже швидко поглинається, знову випускається, знову поглинається і так далі. Може знадобитися мільйон років для того, щоб фотон проклав собі шлях з надр Сонця до його поверхні, і це при тому, що між виникненням і поглинанням він рухається зі швидкістю світла. Коли фотон досягає поверхні, у нього така складна історія поглинань і випускання, що за його природі неможливо встановити, що відбувалося у надрах. Зовсім інша справа нейтрино. Вони теж рухаються зі швидкістю світла, оскільки не мають маси. Однак через те, що вони рідко взаємодіють з речовиною, нейтрино, що виникли в глибинах Сонця, проходять без затримок через сонячне речовина, досягаючи поверхні в 2 3 секунди (і втрачаючи в процесі поглинання лише 1 з 100 мільярдів). Потім вони перетинають вакуум космосу і через 500 секунд досягають Землі, якщо були націлені в цьому напрямку. Якби ми могли зафіксувати ці нейтрино тут, на Землі, ми б мали деяку безпосередню інформацію про події в глибині Сонця, що відбулися вісім хвилин тому. Складність полягає у виявленні нейтрино. Це завдання взявся вирішити американський фізик Реймонд Девіс молодший, який скористався тим фактом, що нейтрино іноді буде взаємодіяти з атомами хлору, виробляючи радіоактивний атом аргону. Аргон може бути виявлений і відділений, навіть якщо утвориться лише кілька атомів (На таку можливість вперше вказав радянський фізик Бруно Понтекорво Максимович (р. 1913).). Девіс скористався для цієї мети величезну ємкість, яка містить 378 000 літрів тетрахлоретилену, звичайною чистячої рідини, яка була багата атомами хлору. Він помістив ємність в глибоку шахту золоторудну Хоумстейк в Ліді, штат Південна Дакота, так, що між ємністю і поверхнею було 1,5 кілометра скелі. Ця скеля поглинула б будь-які частки, що надходять з космосу, крім нейтрино. Залишалося тільки чекати, коли утворюються атоми аргону. Якщо прийняті теорії про події, що відбуваються в надрах Сонця, вірні, то кожну секунду має утворюватися певна кількість нейтрино, певний відсоток з них повинен досягти Землі, певний відсоток з досягли Землі повинен пройти через ємність з рідиною чистячої, і серед останніх певний відсоток повинен взаємодіяти з атомами хлору і утворити певне число атомів аргону. За коливань у швидкості, з якою утворювалися атоми аргону, за іншими властивостями і варіацій взаємодії в цілому, могли бути зроблені висновки про події, що відбуваються в надрах Сонця. Однак майже відразу Девісу довелося здивуватися. Було виявлено дуже мало нейтрино, набагато менше, ніж очікувалося. З тих атомів аргону, що повинні були утворитися, утворилася лише шоста частина. Ясно, що астрономічні теорії щодо того, що відбувається в надрах Сонця, по видимому, вимагають перегляду. Ми знаємо не так багато про те, що відбувається усередині Сонця, як ми вважаємо. Чи означає це, що наближається катастрофа? Цього сказати ми не можемо. Що стосується наших спостережень, то за всіма ознаками Сонце досить стабільно протягом всієї історії життя, що робить життя на планеті безперервно можливою. У нас була теорія, яка пояснює стабільність. Тепер нам, можливо, доведеться видозмінити теорію, а й видозміненій теорії все ж доведеться пояснювати стабільність. Сонце не стане раптом нестабільним через те, що ми переглянемо нашу теорію. Підіб'ємо підсумок: катастрофа другого класу, включаючи зміни в Сонці, які зроблять життя на Землі неможливою, повинна настати не пізніш як через 7 мільярдів років, але вона задовго попередить про себе. Катастрофи другого класу можуть несподівано статися і до цього, але вірогідність їх так мала, що немає сенсу витрачати час на хвилювання з цього приводу. <H2 LANG=ru-RU CLASS=western> Частина третя </H2><H2 LANG=ru-RU CLASS=western> КАТАСТРОФИ ТРЕТЬОГО КЛАСУ </H2><H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 7. БОМБАРДУВАННЯ ЗЕМЛІ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Позаземних об'єктів </H6> При обговоренні вторгнення в Сонячну систему об'єктів з міжзоряного простору я концентрував увагу на можливості впливу таких об'єктів на Сонці, оскільки будь-яке грубе втручання в цілісність Сонця або зміна його властивостей пов'язано з наявністю катастрофічного ефекту для нас. Сама Земля ще більш чутлива до подібних лихові, ніж Сонце. Міжзоряний об'єкт, що перетинає Сонячну систему, може бути занадто малий, щоб значно впливати на Сонце, виключаючи пряме зіткнення, а іноді навіть в цьому випадку. Однак якщо такий об'єкт виявиться по сусідству з Землею або зіткнеться з нею, він може викликати катастрофу. І тепер треба розглянути катастрофи третього класу, тобто ті можливі події, які вплинуть в першу чергу на Землю і зроблять її повній ям, хоча Всесвіт і навіть інша частина Сонячної системи залишаться недоторканими. Розглянемо, наприклад, випадок вторгнення міні чорної діри порівняно великого розміру, скажімо, з масою, порівнянної з масою Землі. Подібний об'єкт, якщо він мине Сонце, не заподіє йому ніякої шкоди, хоча сам, ймовірно, під впливом гравітаційного поля Сонця радикально змінить орбіту (Він може навіть (хоча це ймовірно) бути захоплений Сонцем і вийти на постійну орбіту навколо нього. Ця орбіта, ймовірно, буде вкрай схильна до екліптики і вкрай ексцентрична. На щастя, він відчутно не турбував би інші тіла Сонячної системи, включаючи Землю, хоча став би і залишався найбільш незручним сусідом. Проте дуже малоймовірно, що велика міні чорна діра є членом Сонячної системи. Навіть незначний вплив її гравітаційного поля помітили б, крім випадку, коли вона перебувала б далеко за орбітою Плутона. Якби подібний об'єкт прослизнув повз Землю, він би, тим не менш, міг зробити тяжке дії тільки за рахунок впливу на нас його гравітаційного поля. Оскільки сила гравітаційного поля залежить від відстані, та сторона Землі, яка звернена в бік вторгнувшегося тіла, буде притягатися сильніше, ніж протилежна. Земля до деякої міри витягнеться в сторону вторженца. Особливо витягнуться податливі води океану. Океан буде горбиться на протилежних сторонах Землі в напрямку вторгнувшегося об'єкта і геть від нього, і при обертанні Землі континенти будуть проходити крізь ці горби. Двічі на день море буде виходити на континентальні берега, а потім знову відступати. Наступ і відступ моря (приливи і відливи) практично відбуваються на Землі в результаті гравітаційного впливу Місяця і в меншій мірі Сонця. Тому всі ефекти, викликані відмінністю гравітаційного впливу на тіло, називаються «приливо відпливними» ефектами. Чим більше маса вторгнувшегося тіла і чим ближче воно до Землі, тим сильніше приливо відливні ефекти. Якщо вторглася міні чорна діра буде досить масивна і пройде повз Землі досить близько, вона може втрутитися в цілісність планетарної структури, викликати тріщини в її корі і так далі. Пряме зіткнення було б, зрозуміло, катастрофічним. Ймовірність існування такого великого розміру міні чорної діри надзвичайно мала, проте, якби вона навіть існувала, слід пам'ятати про те, що Земля - набагато менша мета, ніж Сонце. Поперечний переріз Землі становить тільки дванадцять тисячних поперечного перерізу Сонця, так що навіть найменша ймовірність близької зустрічі між таким об'єктом і Сонцем повинна бути відповідно зменшена для ймовірності його близької зустрічі з Землею. Міні чорні діри, якщо вони існують, найімовірніше, були б астероїдного розміру. Міні чорна діра з масою, скажімо, в одну мільйонну маси Землі, не представить серйозної небезпеки при близькій зустрічі. Вона викличе незначні приливо відливні ефекти, і ми цілком можемо не помітити подібного події, якщо воно відбудеться. Інша річ при прямому попаданні. Міні чорна діра, якою б малою вона була, «проїсть» собі тунель в тілі Землі. Вона, звичайно, буде поглинати матерію, і енергія, що виділяється в процесі, буде плавити і випаровувати речовина перед нею на шляху її просування. Вона пройде товщу Землі по кривій (не обов'язково через центр) і вийде з Землі, щоб продовжити в космосі свою, вже змінену гравітаційної силою Землі траєкторію. На виході вона стане більш масивною, ніж була на вході. І рухатися вона буде повільніше, оскільки при проходженні крізь гази випаровується речовини Землі вона зустрінеться з певним опором. Тіло Землі вилікує себе після проходу крізь нього міні чорної діри. Пари охолодяться і затвердіють, внутрішній тиск закриє тунель. Ефект на поверхні буде все ж спустошливим (втім, можливо, і не цілком катастрофічним), приблизно таким, як від величезного вибуху, власне, навіть двох: одного - у місці, де міні чорна діра увійшла в Землю, іншого - там, де вона вийшла. Природно, чим менше міні чорна діра, тим менше і ефекти. Але в одному відношенні маленька дірка може бути гірше, ніж велика. У маленької міні чорної діри і момент сили досить малий завдяки малій масі. І якщо до того ж діра буде рухатися з низькою швидкістю по відношенню до Землі, то уповільнення в процесі «проїдання» може виявитися достатнім для того, щоб вона не змогла виконати собі шлях на вихід. Гравітація Землі виявиться для неї пасткою. Діра стане падати в напрямку до центру, промахнеться, знову стане падати, знову промахнеться і так далі, знову і знову. Через обертання Землі діра не буде ходити туди й сюди по одному і тому ж шляху, але буде виписувати криві, з рисунку та цілому нагадують бджолині соти, неухильно зростаючи, як це їй властиве, на кожному відрізку. В кінцевому рахунку вона влаштується в центрі, залишивши навколо себе зрешечений Землю зі спустошеним центром. І ця центральна діра продовжить повільно зростати. Земля таким чином буде так ослаблена в структурному відношенні, що загине; вся матерія попрямує в центральну чорну діру, і врешті-решт вся планета буде поглинена. Підсумкова чорна діра з масою Землі продовжить рух по земній орбіті навколо Сонця. Для Сонця та інших планет таке перетворення не складе ніякої гравітаційної різниці. Навіть Місяць продовжить кружляти навколо крихітного об'єкта в 2 сантиметри в діаметрі, як якщо б це була Земля у своїй повній величині, якою вона щодо маси і залишиться. Для нас це був би кінець світу - катастрофа третього класу. І (теоретично) вона може відбутися хоч завтра. Так само і шматок антиматерії, занадто малий для того, щоб суттєво вплинути на Сонці, навіть якщо відбудеться пряме зіткнення, може бути достатньо великим, щоб викликати значне спустошення на Землі. На відміну від чорної діри антиматерія, якщо шматок її по масі з астероїд або менше, не проб'є тунелю крізь планету. Тим не менш він виб'є такий кратер, який, залежно від розміру тіла, може поглинути ціле місто або континент. Брили звичайної речовини з міжзоряного простору, різноманітність яких нам знайоме, природно, завдадуть набагато менше шкоди. Від цих катастроф вторгнення Земля захищена двома обставинами: 1. Що стосується міні чорних дір і антиматерії, ми насправді не знаємо точно, чи існують взагалі такого виду об'єкти. 2. Якщо ці об'єкти дійсно існують, то космос настільки великий за обсягом, а Земля являє собою таку маленьку мішень, що потрібно якийсь надзвичайний збіг обставин, щоб потрапити в Землю або хоча б підійти до неї близько. Це, звичайно, вірно також і для об'єктів, що складаються зі звичайної матерії. Значить, ми можемо виключити вторженцев з міжзоряного простору, значного розміру вторженцев, як не представляють відчутною небезпеки для Землі (Кажучи «значного розміру», я навмисно опускаю можливість зіткнення з Землею частинок пилу з міжзоряного простору або окремих атомів, або субатомних частинок. Я розгляну це пізніше). <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> КОМЕТИ </H6> Щоб знайти ракети, які можуть потрапити в Землю, немає потреби шукати вторженцев з міжзоряного простору. У самій Сонячній системі існують відповідні для цього об'єкти. Приблизно з 1800 року, завдяки роботам французького астронома П'єра Симона Лапласа (1749 1827), добре відомо, що Сонячна система є стабільною структурою за умови, що вона надана сама собі. (І вона була, наскільки ми знаємо, надана самій собі протягом 5 мільярдів років і буде надана самій собі, наскільки ми можемо судити, ще протягом невизначено тривалого часу.) Наприклад, Земля не може впасти на Сонце. Для того щоб це сталося, їй треба позбутися свого величезного запасу кутового моменту кругового обертання. Цей запас не може бути знищений, він може бути тільки переданий, а ми не знаємо способу раптового вторгнення з міжзоряного простору тіла розміром з нашу планету, яке могло б поглинути кутовий момент Землі, залишивши Землю нерухомою і, отже, здатної впасти на Сонце. З цієї ж причини ніяка інша планета не може впасти на Сонце, і ніякої супутник не може впасти на свою планету, і, зокрема, Місяць не може впасти на Землю. І планети не можуть настільки змінити свої орбіти, що зіткнуться один з одним (Правда, росіянин за походженням психіатр Іммануїл Великовский у своїй книзі «Зіткнення світів» (Worlds in Collision), що у 1952 році, постулює ситуацію, в якій планета Венера була вивергнута з Юпітера близько 1500 року до н. е.. і потім кілька разів зіткнулася із Землею, перш ніж оселилася на свою нинішню орбіту. Великовский описує тяжкі події, що супроводжували ці зіткнення, які, проте, по видимому, не залишили сліду на Землі, якщо не рахувати неясних міфів і казок, вибірково цитованих Ве ліковскім. Ідеї Великовского з упевненістю можуть бути відкинуті як фантазії активної уяви, звернені до людей, які знайомі з астрономією не більше, ніж сам Великовский.). Сонячна система, звичайно, не завжди була в такому порядку, як зараз. Коли формувалися планети, хмара пилу і газу в околицях зростаючого Сонця конденсувалася у фрагменти різних розмірів. Більш великі фрагменти зростали за рахунок дрібніших, поки не сформувалися великі об'єкти планетарних розмірів. Проте залишилися дрібніші фрагменти, все ж значних розмірів. Деякі з них стали супутниками, що обертаються навколо планет по траєкторіях, які стали стабільними орбітами. Інші зіткнулися з планетами або супутниками і додали до них свої шматочки маси. Ми можемо бачити сліди фінальних сутичок, наприклад, за допомогою гарного бінокля. На Місяці існує 30 000 кратерів розміром від 1 кілометра в діаметрі до 200 з гаком. Кожен - слід зіткнення з прискореним шматком матерії. Дослідницькі ракети показали нам поверхні інших світів, ми виявили кратери на Марсі й на обох його маленьких супутниках - Фобос і Деймос, а також на Меркурії. Поверхня Венери прихована хмарами, її важко досліджувати, але, безсумнівно, там теж є кратери. Існують кратери навіть на Ганімеді і Каллісто - двох супутниках Юпітера. Чому ж тоді немає кратерів від бомбардування на Землі? О, вони існують! Або, правильніше, існували. Земля має властивості, яких немає в інших світів. Вона має активну атмосферу, якої немає у Місяця, Меркурія і супутників Юпітера і якій лише в дуже малому ступені володіє Марс. У Землі є об'ємистий океан, не кажучи про льоді, дощах і текучої воді, а цього й близько немає ні на якому іншому об'єкті; втім, є лід і, може бути, коли то була і текуча вода на Марсі. І, нарешті, на Землі є життя, щось, по всій видимості, унікальне в Сонячній системі. Вітер, вода і життєдіяльність - все це сприяє ерозії поверхні, і, оскільки кратери утворилися мільярди років тому, вони стерті тепер з лиця Землі (На недавніх фотографіях Іо, найбільшого з найбільш близьких до Юпітера супутників, видно, що там немає кратерів. В даному випадку причина в тому, що Іо - супутник активно вулканічний і кратери заповнені лавою і попелом). Протягом першого мільярда років після утворення Сонця різні планети і супутники вичистили як слід свої орбіти і прийняли свій справжній вигляд. І все ж Сонячна система не зовсім чиста і зараз. Залишилося те, що ми називаємо планетарними осколками, - маленькі об'єкти, що обертаються навколо Сонця, які занадто малі, щоб бути солідною планетою, і які все ж здатні принести значний збиток, якщо вони коли небудь зіткнуться з великим тілом. Наприклад, існують комети. Комети - це неясні, смутно світні об'єкти, що мають іноді неправильну форму. Їх бачать в небі з тих самих часів, коли люди звернули свій погляд на небо, але їх природа до останнього часу була невідома. Грецькі астрономи вважали їх атмосферними явищами і палаючими високо в повітрі випарами (З за того, що комети з'являлися несподівано, не підкоряючись якимось правилами, на противагу сталого та передбачуваному руху планет, більшості людей донаукових часів комети представлялися провісниками нещастя, спеціально створеними розгніваними богами і надісланими людству як попередження. Лише поступово наукові дослідження послабили ці забобонні страхи. Однак повністю від них люди ще не позбулися.). Тільки в 1577 році датський астроном Тихо Браге (1546 1601) довів, що вони знаходяться далеко у просторі і блукають серед планет. У 1705 році Едмунд Галлей нарешті обчислив орбіту однієї з комет (тепер вона називається кометою Галлея). Він визначив, що вона рухається навколо Сонця не по майже круговій орбіті, як планети, а за надзвичайно витягнутому, дуже ексцентричному еліпсу. Така орбіта з одного її боку призводить комету близько до Сонця, з іншого - виводить далеко за орбіту самої далекої з відомих планет (Комета Галлея періодично з'являється поблизу від Землі, і її можна спостерігати неозброєним оком. Останнє таке поява була в 1996 році, попереднє - в 1910 році.). Неозброєному оку комети здаються не просто точками світла, як планети і зірки, а набагато більшими, наче вони - дуже масивні тіла. Французький натураліст Жорж Л. Л. Бюффон (1707 1788) вважав, що так воно і є, і, розглядаючи їх рух і те, як вони на одній стороні своєї орбіти проносяться повз Сонця, подумав, що недивно, якщо одна з них при, так би мовити, незначному прорахунку може потрапити в Сонце. У 1745 році він припустив, що завдяки такому зіткнення і утворилася Сонячна система. У наші дні загальновідомо, що комети - це дуже невеликі тіла, не більше декількох кілометрів в діаметрі. За твердженнями деяких астрономів, наприклад голландського астронома Яна Хендріка Оорта (р. 1900), існує близько мільярда таких тіл, що утворюють своєрідну оболонку навколо Сонця, що відстоїть від нього на відстань близько світлового року. (І кожне з них настільки мало, і всі вони так розкидані по величезному обсягу околосолнечного простору, що не можуть робити ніякого впливу на наше уявлення про Всесвіт в цілому.) Комети цілком можуть бути незмінними залишками околиць первісного хмари пилу і газу, хмари, з якого утворилася Сонячна система. Вони, ймовірно, складаються з найбільш легких елементів, що перетворилися в крижану субстанцію, - води, аміаку, сірководню, ціанистого водню, ціану і т. п. вкрапленням в цих льодах можуть бути різні кількості скелястих порід у вигляді пилу і гравію. У деяких випадках камінь може становити тверде ядро. Час від часу якась з комет цієї далеко знаходиться оболонки може бути обурена гравітаційним впливом порівняно неподалік знаходиться зірки і може вийти на нову орбіту, яка доставить її ближче до Сонця, іноді навіть дуже близько до Сонця. Якщо при проходженні крізь планетарну систему комета буде обурена гравітацією однієї з досить великих планет, її орбіта також може змінитися, але вона може залишитися в межах планетарної системи, поки інше планетарне обурення не викине її ще раз, але сильніше (Комети невеликі і, отже, мають набагато меншу масу і кутовий момент, ніж планети. Нікчемні переноси кутового моменту, викликані гравітаційним впливом планет і супутників, виробляють незмірно малий орбітальний ефект, але все ж достатній, щоб змінити орбіту комети, і в деяких випадках - радикально). Коли комета заходить всередину Сонячної системи, тепло Сонця починає розтоплювати лід, та хмара пара, що стало видимим завдяки включенню в нього частинок льоду і пилу, огортає центральне «ядро» комети. Сонячний вітер здуває хмара пара геть від Сонця і витягує його в довгий хвіст. Чим більше і льодисті комета, чим ближче вона підходить до Сонця, тим довше і яскравіше її хвіст. Саме ця хмара пилу і пара надає кометі її величезні видимі розміри, але це надзвичайно невагоме хмара і має дуже малу масу. Після того як комета пройде повз Сонця і повернеться в далекі краї Сонячної системи, у ній стане менше матерії, адже частина її вона втратила по дорозі. З кожною появою поблизу Сонця вона несе втрати, поки зовсім не загине. Вона або зменшиться до свого центрального ядра або каменю, або, якщо його немає, до хмари пилу і гравію, які поступово розподіляться по орбіті комети. Оскільки комети походять із оболонки, що оточує Сонце у трьох вимірах, вони можуть проходити Сонячну систему під будь-яким кутом. Тому що їх легко збурити, орбіти їх представляють собою майже будь-яких видів еліпси і займають будь-яке положення по відношенню до планет. До того ж орбіти завжди схильні збурень з наступними змінами. У силу цих обставин комети не відрізняються таким же гарним поведінкою, як інші члени Сонячної системи - планети і супутники. Будь комета рано чи пізно може потрапити в яку-небудь планету супутник. Зокрема, вона може потрапити в Землю. Що зменшує можливість такої події, так це просто обширність простору і порівняльна небагато мети. Проте, набагато імовірніше, що саме комета попаде в Землю, а не який-небудь значних розмірів об'єкт з міжзоряного простору. Наприклад, 30 червня 1908 року в Російській імперії на річці Тунгуска - дуже близько від географічного центру імперії - о 6.45 ранку стався великий вибух. Всі дерева були повалені на два десятки миль в окружності. Було знищено стадо оленів, безсумнівно, було вбито і безліч інших тварин. На щастя, жодній людині не було заподіяно шкоди. Вибух стався серед непрохідного сибірського лісу, і у величезній галузі руйнування не було ні людей, ні будівель. Пройшли роки, перш ніж можна було дослідити місце вибуху, і лише тоді встановили, що немає жодної ознаки якого або удару об Землю. Не було, наприклад, кратера. З того часу пропонувалися різні пояснення причин жахливої події і відсутності удару - міні чорна діра, антиречовина, навіть міжпланетні космічні кораблі з вибухаючими ядерними установками. Астрономи, незважаючи на це, не без підстав вважають, що це була мала комета. Заледенілі речовини, з яких вона складалася, випарувалися, коли вона занурилася в атмосферу, і притому так швидко, що стався нищівний вибух. Вибух в повітрі, можливо, на висоті менше 10 кілометрів якраз і заподіяв би такий збиток, який фактично наніс Тунгуський вибух, але комета, звичайно, не досягла б поверхні Землі, так що, природно, не утворилося жодного кратера і в окрузі не було розкидано жодних осколків її структури. Нам дуже пощастило, що вибух стався в одному з небагатьох на Землі місць, де людям не було заподіяно ніякої шкоди. Власне, якби комета йшла точно тим самим курсом, яким вона і йшла, а Земля б зробила в своєму обертанні на чверть обороту більше, місто Санкт Петербург був би стертий з лиця Землі. Нам пощастило цього разу, але подібна подія може відбутися як небудь знову і з набагато гіршими наслідками, і ми не знаємо, коли це відбудеться. І при теперішньому положенні малоймовірно, що буде якесь попередження. Якщо хвіст комети вважати кометою, тоді можливість зіткнення стає ще ймовірніше. Хвости комет можуть витягуватися на багато мільйонів кілометрів і займати настільки великий обсяг у просторі, що Земля легко може виявитися в ньому. І дійсно, в 1910 році Земля пройшла по хвосту комети Галлея. Проте речовина хвоста комети настільки сильно розріджений, що воно набагато відрізняється від вакууму міжпланетного простору. Правда, хвіст, що складається з отруйних газів, може бути небезпечним, якщо по щільності збігається з атмосферою Землі, але типова щільність хвоста нешкідлива. При проходженні Землі по хвосту комети Галлея не було відмічено ніякого особливого ефекту. Земля може також пройти по курному речовині, залишеному мертвими кометами. І, звичайно, проходить. Частинки пилу постійно б'ють по атмосфері Землі і повільно опускаються на Землю, вони служать ядрами для крапель дощу. Більшість їх мікроскопічного розміру. Ті ж, що видимого розміру, нагріваються, коли стискають перед собою повітря, і світяться, виблискуючи як «падаюча зірка» чи «метеор», поки не випаруються. Ніякі з цих об'єктів не можуть заподіяти шкоди, вони тільки в кінцевому рахунку опустяться на Землю. Незважаючи на те, що вони такі маленькі, їх так багато потрапляє в атмосферу Землі, що, за деякими оцінками, за рахунок цих «мікрометеоритів» Земля щороку набуває 100 000 тонн маси. Це здається досить великою кількістю, але за останні 4 мільярди років подібне нарощування маси, якщо воно постійно утримувалася на такому рівні, оцінюється менш ніж в 1 / 10000000 загальної маси Землі. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> АСТЕРОЇД </H6> Комети не єдині малі тіла Сонячної системи. 1 січня 1801 італійський астроном Джузеппе Піацца (1746 1826) відкрив нову планету, яку він назвав Церера. Вона рухалася навколо Сонця, за типовою планетарної орбіті, яка була майже кругової і розташовувалася між орбітами Марса і Юпітера. Причина, чому вона не була відкрита раніше, полягала в тому, що вона дуже мала і, отже, приймала і відображала настільки мало сонячного світла, що була абсолютно невиразні неозброєним оком. Вона, власне, тільки 1000 кілометрів у діаметрі, значно менше Меркурія, найменша планета з відомих на той час. Вона навіть менше десяти супутників різних планет. Якби на цьому все скінчилося, Цереру просто б стали розглядати як карликову планету. Але протягом шести років після відкриття Церери астрономи відкрили ще три планети, і кожна - навіть менше Церери, і кожна - з орбітою між орбітами Марса і Юпітера. Оскільки ці планети були такі малі, вони і в телескоп виглядали просто зіркоподібними точками світла, а не дисками, як планети звичайні. Тому Вільям Гершель запропонував називати нові тіла «астероїдами» («зіркоподібними»), і пропозиція була прийнята. З плином часу відкривали нові і нові астероїди, і всі вони були або ще менше, ніж чотири перші, або далі від Землі, ніж вони (або і те й інше). Отже, вони були ще більш незрозумілі, і їх ще важче було побачити. До теперішнього часу визначено місце розташування більше 1700 астероїдів і розраховані їх орбіти. Вважається, що існує їх приблизно від 40 000 до 100 000 з діаметром порядку кілометра. (І знову ж таки вони, кожен окремо, настільки малі і розкидані по простору такого величезного обсягу, що не порушують загального погляду астрономів на небо.) Астероїди відрізняються від комет тим, що вони скоріше кам'яні або металеві, ніж крижані. Астероїди також можуть бути значно більшими комет. Астероїди, отже, в гіршому випадку можуть бути більш небезпечними снарядами, ніж комети. Астероїди, однак, здебільшого перебувають на більш безпечних орбітах. Майже всі астероїдні орбіти повністю розташовані в частині планетарного простору між орбітами Марса і Юпітера. Якби всі вони залишалися там постійно, вони б, звичайно, не представляли ніякої небезпеки для Землі. Астероїди, тим не менш, особливо більш дрібні, схильні збурень і змін орбіти. З плином часу орбіти деяких астероїдів змінюються таким чином, що залишаються в межах астероїдного пояса або дуже близько до нього. А принаймні вісім астероїдів виявилися настільки близько до Юпітера, що були захоплені ним і стали його супутниками, що обертаються навколо планети по далеких орбітах. У Юпітера можуть бути й інші подібні супутники, які занадто малі, щоб бути вже виявленими. Крім того, існує кілька дюжин супутників, які не були захоплені Юпітером, а рухаються на його орбіті або в 60 градусах попереду нього, або в 60 градусах позаду, і закріплені на своїх місцях гравітаційним впливом Юпітера. Є також астероїди, орбіти яких були обурені в подовжені еліпси, причому так, що коли астероїди найближче до Сонця, вони знаходяться в астероїдному поясі, а інша сторона орбіти виводить їх далеко за Юпітер. Один такий астероїд - Гідальго, відкритий в 1920 році німецьким астрономом Уолтером Бааде (1893 1960), доходить майже до орбіти Сатурна. Проте астероїди, які знаходяться в межах астероїдного пояса, не становлять небезпеки для Землі; звичайно, ті, які заблукали зовні зовнішніх меж пояса і рухаються за Юпітером, теж не представляють небезпеки. Але чи немає астероїдів, блукаючих в іншому напрямку, що рухаються в межах орбіти Марса і, можливо, що наближаються до Землі? Першим свідченням такої можливості було відкриття в 1877 році американським астрономом Асафом Холом (1829 1907) двох супутників Марса Вони були крихітними об'єктами астероїдного розміру, і зараз вважають, що вони і є захоплені астероїди, які ризикнули близько підійти до Марсу. Потім 13 серпня 1898 німецький астроном Густав Вітт відкрив астероїд, який він назвав Еросом. Його еліптична орбіта була такою, що, коли він був найдалі від Сонця, він опинявся в межах астероїдного пояса, коли ж був найближче до Сонця, він опинявся від нього всього в 170 мільйонах кілометрів. Це приблизно так само близько до Сонця, як Земля (18 лютого 2000 року американський космічний корабель був виведений до астероїда Ерос і передав на Землю його фотографії, з яких видно, що він має форму картоплини діаметром 33 кілометра. Подальше його вивчення допоможе виробити систему захисту від астероїдів). Власне, якби Ерос і Земля були у відповідних точках своїх орбіт, відстань між ними було б лише 22,5 мільйона кілометрів. Природно, не часто трапляється, щоб обидва ці об'єкти були у відповідних точках своїх орбіт одночасно, зазвичай вони значно далі цієї відстані. Проте Ерос може підійти до Землі ближче, ніж будь-яка інша планета. Це перший з виявлених відчутних розмірів об'єкт Сонячної системи, що може наближатися до Землі ближче, ніж Венера (проте не ближче Місяця). Ерос і вважається першим з так званих «пасуться у Землі» (В оригіналі: Earth grazers). В ході двадцятого століття, коли для виявлення астероїдів стали використовувати фотографію та іншу техніку, було виявлено понад дюжини інших «пасуться у Землі», і всі вони менше Ероса, їх діаметри від 1 до 3 кілометрів. Як близько можуть підібратися до Землі ці «пасуться»? У листопаді 1937 року астероїд, названий Гермесом, як багато хто бачив, прокреслив небо, промчав не більше ніж в 800 000 кілометрів від Землі (майже два відстані до Місяця). Розрахункова орбіта Гермеса свідчить про те, що, якщо Земля і Гермес були б у відповідних точках своєї орбіти, Гермес наблизився б до Землі на відстані 310 000 кілометрів і опинився б навіть ближче до нас, ніж Місяць. Це не особливо приємна думка, адже Гермес порядку кілометра в діаметрі, і зіткнення з ним може завдати величезної шкоди. Однак ми не можемо бути впевнені в орбіті, тому що Гермес з тих пір більше виявлений не був, а це означає, що або орбіта була розрахована неправильно, або Гермес був обурений і покинув цю орбіту. І якби його знову виявили, то лише випадково. Безсумнівно, існує набагато більше «пасуться у Землі», ніж ми можемо побачити в наші телескопи, адже об'єкт, що проходить повз Землю на близькій відстані, проноситься настільки швидко, що його можна просто втратити. До того ж, якщо тіло виявиться занадто маленьким (як і у всіх подібних випадках, «пасуться у Землі» теж існує більше дрібних, ніж великих), воно навіть в кращому випадку буде дуже неясним. Американський астроном Фред Уіппл (р. 1911) вважає, що існує принаймні 100 «пасуться у Землі» більше 1,5 кілометра в діаметрі. Звідси випливає, що цілком може бути кілька тисяч інших, з діаметром від 0,1 до 1,5 кілометра. 10 серпня 1972 дуже маленьке «пасуться у Землі» тіло пройшло крізь верхні шари атмосфери і нагрівся до видимого світла. При найближчому підході воно було в 50 кілометрах над півднем Монтани. Вважають, що діаметр його був 0,013 кілометра (Міжнародне астрономічне товариство у березні 1998 року повідомило, що вранці 27 жовтня 2028 астероїд XF 11 Діаметр 1,5 км дуже близько підійде до нашої планети і, можливо, навіть зіткнеться з нею, але НАСА тут ж уточнило, що «дуже близько» - це на відстань приблизно мільйона кілометрів). Отже, коротко: регіон, що сусідить із Землею, по видимому, багатий об'єктами, яких ніхто ніколи не бачив до двадцятого століття, від такого величезного, як Ерос, до дюжини з гаком об'єктів розміром з гору, до тисячі об'єктів розміром з великий валун і мільярдів об'єктів, які не що інше, як булижники. (А якщо порахувати уламки комет, про які я вже згадував, то існують незліченні трильйони об'єктів з шпилькову головку і менше.) Чи може Земля проходити по настільки населеному простору і не піддаватися ніяким зіткнень? Звичайно, немає. Зіткнення відбуваються постійно (На підставі деяких даних ряд вчених (у тому числі член кореспондент Академії Наук СРСР М. І. Будико) в 1980 році прийшли до висновку, що Земля вже одного разу зазнала глобальну астероїдну катастрофу, а саме наприкінці Крейдового періоду, т. тобто близько 70 мільйонів років тому. "Велике вимирання" в кінці цього періоду, що призвело до загибелі гігантських плазунів, у тому числі динозаврів, деякі схильні вважати пов'язаним саме з цією катастрофою і подальшим різким зміною умов існування. Однак стеження за астероїдної небезпекою ведеться і розробляються різні способи її запобігання. Так, «батьки» атомної бомби з самого початку передбачали можливість її застосування для усунення астероїдної небезпеки. Передбачається можливість зміни траєкторії руху Землі шляхом зміни на неї сонячного тиску (наприклад, за допомогою зміни забарвлення її поверхні), зміни руху небезпечних небесних тіл. Але все це в далекому майбутньому, бо в найближчі сторіччя, а можливо, і тисячоліття астероїди нам не загрожують). <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> МЕТЕОРИТА </H6> Майже у всіх випадках ці фрагменти матерії, досить великі, щоб нагрітися до видимого світла, коли вони проносяться по атмосфері (в цей час вони називаються «метеорами»), перетворюються на пил і пар задовго до того, як досягнуть поверхні Землі. Це однаковою мірою вірно і по відношенню до уламків комет. Можливо, найсильніший «метеорний дощ» в історичні часи пройшов в 1833 році, коли спостерігачам у східній частині Сполучених Штатів блискучі смуги здавалися такими великими, як снігові пластівці, і прості люди вважали, що це зірки падають з неба і світу приходить кінець. Проте, коли метеорний дощ закінчився, зірки на небі незворушно продовжували сяяти. Всі до єдиної залишилися на місці. Більше того, жоден з тих блискучих шматків матерії не досяг Землі як об'єкт виявляється розміру. Якщо такий уламок, який ударив в атмосферу, досить великий, і його швидке проходження по повітрю недостатньо, щоб випарувати його повністю, тоді частина його досягне поверхні Землі як «метеорит». Подібні об'єкти швидше за все не кометного походження, а є маленькими «пасуться у Землі», які утворилися в астероїдному поясі. В історичні часи поверхні Землі досягли приблизно 5500 метеоритів, і близько однієї десятої з них були залізними, решта - кам'яними. Кам'яні метеорити, якщо їх не бачили падаючими, важко відрізнити від звичайної скелі, це може зробити тільки фахівець. Залізні метеорити 7, однак, дуже помітні, оскільки на Землі металеве залізо не виникає природним шляхом. До того як люди навчилися отримувати залізо шляхом плавки залізної руди, метеорити були цінним джерелом супертвердого металу для наконечників стріл, ріжучих кромок інструментів і знарядь, набагато ціннішим, ніж золото, хоча і менш привабливим. Їх настільки ретельно розшукували, що в історичні часи в тих районах, де цивілізація процвітала до 1500 року до н.е., не було знайдено жодного фрагмента залізного метеорита. Культури до залізного століття все їх знайшли і використовували. Проте метеоритні знахідки не ототожнювалися з метеоритами. А чому їх треба було ототожнювати? Метеорит був просто шматком заліза, виявленим на землі; метеор був спалахуючим в повітрі світлом (Метеор - від грецьких слів: «верхня атмосфера», оскільки древнім грекам метеори, як і комети, здавалися чисто атмосферними явищами. Тому «метеорологія» - це наука, вивчає погоду, а не метеори. Вивчення метеорів за сучасними поняттями називається «метеоритики»). Який тут зв'язок? Зрозуміло, були легенди про об'єкти, що падають з небес. «Чорний камінь» в Каабе, святиня мусульман, можливо, був метеоритом, падіння якого хтось бачив. Іншим, можливо, був своєрідний предмет шанування в храмі Артеміди в Ефесі. Учені до недавнього часу відмітали подібні легенди, вважали будь-яка розповідь про об'єкти, що падають з неба, забобоном. У 1807 році американський хімік Бенджамин Сілліман (1779 1864) і його колега повідомили, що бачили в Або падіння метеорита. Президент Томас Джефферсон, почувши про повідомлення, заявив, що легше повірити в те, що два професори янкі збрехали, ніж у те, що з неба падають камені. Проте вчене цікавість було пробуджуючи численними повідомленнями подібного роду, і поки Джефферсон зберігав скептицизм, французький фізик Жан Батист Біо (1774 1862) уже в 1803 році написав доповідь про метеорити, і з тих пір такі падіння перестали вважатися небилицями. Метеорити, які падали в цивілізованих країнах, здебільшого були маленькими і не заподіяли особливої шкоди. Існує лише одне повідомлення про попадання метеорита в людину, мова йде про жінку з Алабами, яка отримала ковзний удар і подряпину на стегні. Найбільший з відомих метеоритів все ще лежить у землі Намібії, в Південно Західній Африці. За приблизними оцінками його вага 66 тонн (Ще більший метеорит упав 12 лютого 1947 у відрогах Сіхоте Аліна в Приморському краї. За приблизними оцінками його вага при входженні в земну атмосферу становив 1500 2000 тонн. При русі в атмосфері він вибухнув і випав залізним метеорним дощем на площі 3 квадратних кілометри. Загальна його маса, що досягла поверхні Землі, оцінюється в 100 тонн). Найбільший із залізних метеоритів демонструється в Хайденском планетарії в Нью Йорку, його вага близько 34 тонн. Метеорит, навіть не більше цього, якщо він впаде в густонаселеному міському районі, може завдати значної шкоди нерухомості і вбити сотні і навіть тисячі людей. Чи великі все таки шанси, що коли небудь нам буде завдано і справді сильний удар? У космосі розгулюють досить великі гори, які можуть заподіяти велику біду, якщо вони вдарять по нас. Можна заперечити, що великі об'єкти в просторі (яких, звичайно, набагато менше, ніж маленьких об'єктів) знаходяться на орбітах, які не перетинаються з орбітою Землі і ніколи не підходять до нас ближче. Це пояснює, чому нас до цих пір по справжньому не тряхануло і, отже, чому нам не треба боятися сильного удару в майбутньому. Однак цей аргумент не переконливий з двох причин. По-перше, навіть якщо великі метеоріческой об'єкти мають орбіти, не перетинають нашу, то майбутні обурення можуть змінити їх орбіти і помістити об'єкт на курс потенційного зіткнення. По друге, вже були достатньо сильні удари, скажімо, настільки сильні, що могли б зруйнувати місто. І якщо вони сталися не в історичні часи, то геологічно відбулися зовсім недавно. Свідоцтва таких ударів добути нелегко. Уявіть собі, що сильний удар стався кілька сотень тисяч років тому. Метеорит, ймовірно, закопався глибоко в землю, до нього нелегко дістатися і вивчити. Зрозуміло, він може бути під великим кратером, але вплив вітру, води і життя руйнує кратер повністю через кілька тисяч років. Але навіть при всьому цьому були виявлені ознаки круглих утворень, іноді повністю або частково заповнених водою, їх легко розрізнити з повітря. Круглості, у поєднанні з чітким відмінністю від оточуючих його утворень, викликає гостре підозра, що це «викопний кратер», а ближче обстеження може потім підтвердити це. Близько двадцяти подібних копалин кратерів виявлено в різних кінцях Землі, і всі вони виникли в межах останнього мільйона років. Останній викопний кратер визначено ідентифікований, це кратер Унгава Квебек, на півострові Унгава, в самій північній частині канадської провінції Квебек. Відкрито в 1950 році канадські дослідником Фредом В. Чабб (його так і називають іноді - кратер Чаб ба). На фотографіях, зроблених з повітря, видно кругле озеро, оточене іншими меншими озерами. У діаметрі кратер 3,34 кілометра і в глибину 0,361 кілометра. Край озера, його берег, піднятий над навколишньою сільською місцевістю на 0,1 кілометра. Ясно, що якби подібний удар повторився і припав на Манхеттен, він би повністю зруйнував острів, завдав би неймовірний збиток частини сусіднього Лонг Айленда і Нью Джерсі, убив би кілька мільйонів чоловік. Менший, але набагато краще зберігся кратер знаходиться в штаті Арізона, поруч з містом Уінслоу. У цьому посушливому районі немає води і взагалі мало видів життя, і кратер добре зберігся. Він і сьогодні виглядає зовсім свіженьким і представляється дивно схожим - прямо як маленький двоюрідний брат - на кратери, які ми бачимо на Місяці. Він був відкритий в 1891 році, але першою людиною, яка в 1902 році заявив, що кратер - результат падіння метеорита, а не згаслий вулкан, був Даніел Моро Баррінгер. Тому кратер називають «Великий метеоритний кратер Баррінгера» або іноді просто: «метеоритний кратер». У поперечнику цей кратер 1,2 кілометра, в глибину близько 0,18 кілометра. Його край піднімається над навколишньою сільською місцевістю майже на 0,060 кілометра. Кратер утворився до 50 000 років тому, хоча деякі припускають, що всього лише 5000 років тому. Вага метеорита, що утворив кратер, оцінюється різними ученими від 12 000 тонн до 1,2 мільйона тонн. Це означає, що метеорит міг бути від 0,075 до 0,360 кілометра в діаметрі (Кратер, що утворився близько 35 мільйонів років тому, виявлений на Таймирі, знайдені старі кратери в ряді районів Росії, на Україну, в Німеччині). Але все це в минулому. А що ми можемо очікувати в майбутньому? Астроном Ернст ОПІК вважає, що «пасуться у Землі» повинно рухатися по своїй орбіті в середньому протягом 100 мільйонів років перед тим, як зіткнеться із Землею. Якщо припустити, що існує дві тисячі подібних об'єктів, досить великих, щоб знищити місто або навіть принести ще більшу шкоду при ударі, тоді середній інтервал між такими лихами буде всього 50 000 років. Які ж шанси попадання в певну мету? Скажімо, в місто Нью Йорк? Площа Нью Йорка - це одна півторамільйонна частина площі Землі. Це означає, що середній інтервал між ударами, які могли б зруйнувати Нью Йорк, близько 33 мільярдів років. Якщо ми припустимо, що загальна площа розташування великих міст на Землі в 100 разів більше, ніж у Нью Йорка, то середній інтервал між градоразрушітельнимі ударами близько 330 мільйонів років. Це справді не привід, щоб втрачати спокій і сон, і недивно, що в письмових свідченнях людської цивілізації (якої всього то 5000 років) немає ясного опису того, як падає метеорит руйнує місто. Метеориту значних розмірів немає необхідності ударяти безпосередньо в місто, щоб принести великий збиток. Якщо він впаде в океан, то в семи з десяти випадків утворюється така приливо відливна хвиля, яка спустошить узбережжі, топлячи людей і руйнуючи споруди. Якщо середній час між руйнівними прямими ударами 50 000 років, то середній час між приливо відпливними хвилями, спровокованими метеоритами, приблизно 71 000 років (На початку 1997 року з'явилося повідомлення про те, що японські вчені висловили припущення про падіння 65 мільйонів років назад крупного метеорита; впавши в океан, він викликав таку хмару пари, яке надовго затьмарило Сонце, що призвело до загибелі динозаврів і деяких інших організмів). Найгірше полягає в тому, що поки немає можливості завчасно попередити про падіння метеорита. Такий метеорит, цілком ймовірно, буде досить маленьким і досить швидко рухається, щоб досягти атмосфери Землі непоміченим. А від часу, коли він почне світитися, до удару пройде щонайбільше кілька секунд. Якщо руйнування ударом великого метеорита і дещо менш ймовірно, ніж будь-яка з інших катастроф, про які йшлося вище, то воно відрізняється від них у двох аспектах. По-перше, хоча це може принести лихо, спричинити за собою величезну шкоду, але зовсім малоймовірно, щоб такі удари були катастрофічними в тому ж сенсі, в якому, наприклад, було б перетворення Сонця в червоний гігант. Навряд чи метеорит зруйнує Землю, або знищить людство, або навіть змете цивілізацію. По друге, можливо, недовго залишається до того часу, коли запобігання цих ударів стане можливим до нанесення тяжкого удару. Ми висуваємося в космос, в межах століття на орбіті навколо Землі і на Місяці можуть з'явитися астрономічні обсерваторії (Телескопи на супутниках вже з'явилися). Без заважає атмосфери астрономи в таких обсерваторіях матимуть можливість краще бачити «пасуться у Землі». Вони зможуть спостерігати ці небезпечні тіла пильніше, визначати положення їх орбіт ретельніше. Це буде ставитися і до тих «пасеться у Землі», які занадто малі, щоб бачити їх з земної поверхні, але досить великі, щоб зруйнувати місто, і внаслідок їх великої кількості набагато небезпечніше, ніж справжні гіганти. Тоді, можливо, через сотню років або через тисячу років який-небудь астроном відірветься від свого комп'ютера, щоб сказати: «Орбіта зустрічі!» І почнеться контратака, що чекала цього моменту протягом десятків років або навіть століть. Небезпечний камінь буде вистежений, і при відповідному, заздалегідь розрахованому його положенні в космосі буде надіслано потужний пристрій для його перехоплення і вибуху. Камінь стане сяяти, випаровуватися і перетвориться на кругляки. Земля не понесе ніякої шкоди, найгірше, що відбудеться при цьому, - Земля буде нагороджена вражаючим метеорним зливою. А може бути й так, що кожен об'єкт, який виявить найменшу схильність до зближення і який астрономи порахують не представляють наукового інтересу, буде знищений. І цей специфічний вид лиха ніколи більше не змусить нас бесп коіться. Катастрофа третього класу передбачає загибель Землі як місця проживання життя в процесі, який не зачіпає Сонце. Як я тільки що сказав, про можливість такої катастрофи в результаті вторгнення з космосу, із за місячної орбіти, не слід турбуватися. Це або дуже малоймовірно, або не настільки вже катастрофічно, або, в деяких випадках, знаходиться на грані запобігання. Нам слід відразу запитати себе, а чи немає чого небудь такого, що знаходиться зовсім не за місячної орбітою, але, так би мовити, всередині системи Земля Місяць, і що може загрожувати нам катастрофою третього класу? Почнемо тоді з того, що розберемося з Місяцем. З усіх астрономічних тел відчутних розмірів Місяць набагато ближче до Землі. Відстань Місяця від Землі, від центру до центру - 384 404 кілометри. Якби орбіта Місяця навколо Землі була абсолютно круглою, ця відстань була б незмінно. Орбіта, однак, злегка еліптична, а це означає, що найменше відстань при наближенні Місяця до Землі - 356 394 кілометрів, і найбільше при її видаленні - 406678 кілометрів. Відстань від Місяця до Землі - це 1 / 100 відстані від Землі до Венери, коли остання знаходиться найближче до Землі, або це 1 / 140 відстані від Землі до Марса при його максимальному наближенні. Жоден об'єкт, крім одного разу спостерігався астероїда Гермес (він не більше кілометра в діаметрі), не опинявся майже так само близько до Землі, як Місяць. Можна вказати на близькість Місяця по іншому: це єдине поки астрономічне тіло, досить близьке для того, щоб люди могли досягти його. Місяць перебуває в трьох днях шляху від нас. Щоб досягти Місяця на ракеті, потрібно приблизно стільки ж часу, скільки потрібно, щоб перетнути Сполучені Штати залізницею. Чи є надзвичайна близькість Місяця сама по собі небезпекою? Чи може вона з якоїсь небудь причини впасти і травмувати Землю? Якщо це станеться, це буде набагато катастрофічна, ніж будь-яке зіткнення з астероїдом, адже Місяць - тіло дуже відчутних розмірів. Її діаметр 3476 кілометрів, або трохи менше чверті діаметра Землі. Її маса становить 1 / 81 маси Землі і в 50 разів більше маси самого великого астероїда. Якщо Місяць впаде на Землю, наслідки зіткнення будуть, безумовно, згубними для життя на нашій планеті. У результаті зіткнення обидва об'єкти можуть розлетітися на дрібні шматочки. На щастя, як я говорив мимохідь в попередньому розділі, немає ні найменшої можливості, щоб це сталося, хіба тільки в складі іншої, більшої катастрофи. Кутовий момент не можна усунути раптом і повністю, окрім як перенесенням на яке той відчутних розмірів тіло, наближається досить близько з відповідного напряму і з відповідною швидкістю. Шанси, що це станеться, настільки незначні, що ми можемо відкинути всякі страхи з цього приводу. Немає необхідності побоюватися й того, що з Місяцем трапиться щось таке, що буде загрожувати катастрофою Землі. Наприклад, абсолютно неймовірно, що Місяць вибухне і на нас обрушиться злива уламків. З геологічної точки зору Місяць майже мертва, її внутрішнього тепла недостатньо, щоб провести будь-які дії, які помітно змінили б її структуру або хоча б її поверхню. Загалом, ми з упевненістю можемо вважати, що Місяць в чому буде залишатися такою, якою вона є сьогодні, за винятком надзвичайно повільних змін, і що її матеріальне тіло не буде представляти для нас ніякої небезпеки до тих пір, поки з часом Сонце не розшириться в червоний гігант, і як Місяць, так і Земля будуть зруйновані. Однак Місяці немає потреби наносити Землі удар собою або своєю частиною для того, щоб впливати на нас. Вона надає гравітаційний вплив на нас через простір, і вплив сильне. Воно, власне, друге за силою після гравітаційного впливу Сонця. Гравітаційний вплив будь-якого астрономічного об'єкту на Землю залежить від маси цього об'єкта, а маса Сонця в 27 мільйонів разів більше маси Місяця. Гравітаційний вплив, однак, зменшується, як квадрат відстані. Відстань Сонця від Землі в 390 разів більше, ніж Місяця від Землі, а 390 х 390 = 152 000. Якщо ми розділимо 27000000 на це число, ми отримаємо, що гравітаційне тяжіння Сонця діє на Землю в 178 разів сильніше, ніж місячне. Незважаючи на те, що сила місячного тяжіння, що діє на нас, становить лише 0,56 відсотка від сили тяжіння Сонця, це все таки набагато більше, ніж будь-яке інше гравітаційний вплив на нас. Так, місячне тяжіння в 106 разів більше, ніж тяжіння Юпітера, коли він розташований найближче, і в 167 разів більше, ніж тяжіння Венери, коли вона ближче всього. Гравітаційний вплив на Землю інших астрономічних об'єктів ще менше. Чи може гравітаційне тяжіння, коли воно настільки велике в порівнянні з усіма іншими об'єктами, крім Сонця, опинитися для нас джерелом катастрофи? На перший погляд здається, що ні, не може, адже гравітаційне тяжіння Сонця набагато сильніше, ніж в Місяця. І оскільки перше не викликає у нас тривоги, то чому ж повинно турбувати друге? Негативна відповідь був би правильним, якщо б астрономічні тіла реагували на силу гравітації у всіх точках однаково. Але це не так. Давайте повернемося до питання приливо відливних ефектів, про які я згадав у попередньому розділі, і розглянемо його більш детально щодо Місяця. Поверхня Землі, звернена до Місяця, знаходиться на середній відстані від центру Місяця в 378 026 кілометрів. Поверхня Землі на іншій стороні від Місяця далі від центру Місяця на товщину Землі і, отже, знаходиться на відстані в 390 782 кілометри. Сила тяжіння Місяця зменшується, як квадрат відстані. Якщо відстань від центру Землі до центру Місяця прийняти за 1, тоді відстань від поверхні Землі, зверненої до Місяця, складе 0,983, а відстань від поверхні, зверненої геть від Місяця, складе 1,017. Якщо сила тяжіння Землі, зверненої до Місяця, таким чином, 1,034, то сила тяжіння Землі, зверненої геть від Місяця, складає 0,966. Це означає, що тяжіння Місяцем найближчій поверхні Землі на 7 відсотків більше, ніж тяжіння дальньої поверхні Землі. Результатом сили тяжіння Місяця, що змінюється з відстанню, є те, що Земля тягнеться до Місяця. Сторона, що перебуває ближче до Місяця, притягається сильніше, ніж центр, а центр, в свою чергу, притягається сильніше, ніж сторона, розташована в сторону від Місяця. В результаті Земля деформується з обох сторін. Одна деформація - сторони, зверненої до Місяця, відбувається, так би мовити, більш енергійно, ніж решта структури Землі. Інша деформація - сторони, зверненої геть від Місяця, так би мовити, відстає від всього іншого. Так як Земля складається з нееластичного каменю, який особливо не піддається навіть більшим зусиллям, деформація у твердому тілі Землі невелика, але вона є. Однак вода океану більш податлива і деформується сильніше, вона «випинається» в напрямку до Місяця. При обертанні Землі континенти, опиняючись, так би мовити, «під Місяцем», відчувають накат «випнутими» води. Вода по інерції набігає трохи вище берегової лінії, потім відступає, відбуваються припливи і відливи. На протилежній, зверненої убік від Місяця стороні Землі повернувшись туди континенти відчувають іншу деформацію води, через 12,5 години відбувається приплив, потім відлив. (Додаткові півгодини набігають із за того, що Місяць за цей час просувається на деяку відстань.) Таким чином відбуваються два припливи і два відливи в день. Приливо відливної ефект, вироблений на Землі будь-яким тілом, пропорційний його масі, але зменшується, як відстань в кубі. Сонце (повторимо) в 27 мільйонів разів масивніше Місяця і в 390 разів далі від Землі. 390 в кубі становить близько 59 300 000. Якщо ми поділимо масу Сонця (відповідно Місяця) на куб його відстані від Землі (відповідно Місяця), ми виявимо, що приливо відливної ефект Сонця на Землю становить лише 0,46 від приливо відливної ефекту Місяця. Отже, Місяць є основною причиною приливо відливної ефекту на Землі, а Сонце значно поступається їй. Всі інші астрономічні тіла взагалі не виробляють вимірного приливо відливної ефекту на Землю. Тепер нам слід запитати: чи не може існування припливів і відливів яким небудь чином привести до катастрофи? <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> БІЛЬШЕ ДОВГИЙ ДЕНЬ </H6> Говорити про приливи відливи і про катастрофи, не переводячи дихання, по видимому, було б дивно. У людській історії припливи і відливи існували завжди, і вони були абсолютно регулярні і передбачувані. Вони завжди були корисні. Так, кораблі зазвичай відпливали з початком припливу, коли вода піднімала їх високо над будь-якими прихованими перешкодами, а відступаюча вода несла корабель в потрібному йому напрямку. Припливи і відливи і в майбутньому можуть стати корисними іншим чином. Так, під час припливу вода може піднятися в резервуар, з якого може вийти при відпливі, обертаючи турбіну. Припливи і відливи можуть таким чином дати світові невичерпне джерело енергії. При чому ж тут катастрофа? Так от, коли Земля повертається і на сушу накочується спучилася вода, рухаючись на берег і з берега, вода повинна подолати опір тертя, і не тільки на самому березі, а й на тих ділянках морського дна, де океан, трапляється, буває особливо мілководний. Частина енергії обертання Землі витрачається на подолання цього тертя. Коли Земля повертається, тверде тіло планети теж деформується, випинаючись в сторону Місяця, і це випинання складає приблизно одну третину від випинання океану. Проте випинання твердого тіла Землі відбувається за рахунок, так би мовити, тертя каменю об камінь, коли кора тягнеться догори і опускається, і цей процес повторюється знову і знову. Частина енергії обертання Землі витрачається на це теж. Звичайно, енергія насправді не знищується. Вона не зникає, а перетворюється в тепло. Іншими словами, в результаті припливів і відливів Земля набуває трошки тепла і трохи втрачає в швидкості обертання. День стає довшим. Земля настільки масивна і обертається настільки швидко, що володіє величезним запасом енергії. Навіть якщо велика кількість <a href="Енергія" title="Енергія">енергії </a>(велике за людськими поняттями) витрачається і перетворюється в тепло при подоланні приливо відливної тертя, день подовжується дуже незначно. Однак навіть дуже незначне збільшення тривалості дня має сукупний ефект. Припустимо, що ми почали з дня з його справжньою тривалістю 86 400 секунд і що кожен рік день буде в середньому на 1 секунду довше. Після закінчення 100 років він стане довшим на 100 секунд або 1,5 хвилини. Невелика різниця. Припустимо, проте, що ми почнемо століття з годинником, який показує правильний час. До другого року вони будуть в порівнянні з Сонцем поспішати на 1 секунду кожен день, до третього року - на 2 секунди кожен день, до четвертого році - на 3 секунди кожен день і так далі. Наприкінці століття, коли число днів, якщо б ми слідували за сходами та заходами, було б 36 524, а наш годинник зареєстрували б 36 534,8 наборів днів по 86 400 секунд. Коротше, маючи збільшення тривалості дня тільки на 1 секунду на рік, ми накопичуємо помилку майже в 11 днів всього за століття. Звичайно, день насправді збільшується значно меншими темпами. У стародавні часи певні затемнення були зареєстровані як мали місце в певний час дня. Перераховуючи тому, встановлюємо, що вони повинні були б відбутися в інший час. Розбіжність є накопиченим результатом дуже повільного подовження дня. Можна, звичайно, засумніватися, що стародавні люди користувалися тільки самими примітивними методами вимірювання часу, і вся їхня концепція реєстрації часу відрізнялася від нашої. Було б, отже, ризикованим робити якісь висновки на підставі того, що вони говорили про час затемнень. Однак у цьому випадку має значення не тільки час. Повне затемнення Сонця можна бачити тільки з невеликої ділянки Землі. Якщо, скажімо, затемнення повинне було відбутися за годину до розрахункового часу, то Земля мала б більше часу для повороту, і в помірному поясі затемнення відбулося б приблизно на 1200 кілометрів східніше, ніж вказують наші розрахунки. Навіть якщо не довіряти повністю тому, що говорять древні люди про час затемнення, ми можемо бути впевнені, що вже місце то затемнення вони повідомляють точно, а це скаже нам про те, що ми хочемо знати. За їхніми свідченнями ми визначимо сумарну помилку, а по ній і темп подовження дня. Ось так і було встановлено, що день на Землі подовжується зі швидкістю 1 секунда за 62 500 років. Це можна уявити собі що завгодно, тільки не катастрофою. День зараз приблизно на 1 / 14 секунди довше, ніж в часи, коли будували піраміди. Безсумнівно, різниця не така велика, щоб з нею рахуватися, але історичні часи - це мить у порівнянні з геологічними ерами. За мільйон років нарощується 16 секунд, а історія Землі налічує багато мільйонів років. Розглянемо ситуацію, якою вона була 400 мільйонів років тому, коли життя, яка до того існувала майже 3 мільярди років, нарешті почала виходити з води на сушу. За наступні 400 мільйонів років день збільшився на 6400 секунд, якщо цей темп збільшення зберігався весь цей час. Значить, 400 мільйонів років тому день був на 6400 секунд коротше, ніж зараз. Оскільки 6400 секунд - це приблизно 1,8 години, життя виповзла на сушу в світ, у якому день становив лише 22,2 години. Оскільки немає причин припускати, що тривалість року змінилася за цей період, це також означає, що в році було 395 тих, більш коротких днів. Це тільки розрахунок. А чи не можна знайти пряме свідчення? Виявляється, існують копалини корали, які утворилися приблизно 400 мільйонів років тому. Такі корали ростуть протягом дня одним темпом, протягом ночі - іншим, і одним темпом влітку, іншим - взимку. В результаті на їх поверхні залишаються позначки, дуже схожі на кільця дерев, які відзначають дні і ночі. У 1963 році американський палеонтолог Джон Вест Уеллс ретельно вивчив ці копалини корали і знайшов близько 400 тонких відміток на кожну грубу оцінку. Це означає, що в ті давні часи, 400 мільйонів років тому, в році було близько 400 днів. А якщо так, то кожен день тривав 21,9 години. Це досить близько до розрахунків. На диво близько, оскільки є причина вважати, що темп подовження (або вкорочення, якщо йти назад) не обов'язково постійний. Існують фактори, що змінюють темп, з яким втрачається енергія обертання. Відстань до Місяця змінюється (як ми скоро побачимо) з часом, те ж саме відбувається з обрисами континентів, мілинами в морях і так далі. Однак припустимо (жартома), що день подовжувався цим незмінним темпом всю історію Землі. У такому випадку, як швидко оберталася Земля 4,6 мільярда років тому, коли вона тільки що утворилася? Це легко підрахувати, вважаючи, що величина зміни тривалості дня постійна. Період обертання Землі при її народженні був 3,6 години. Тобто, звичайно, не обов'язково так. Більш складні розрахунки показують, що день при самій своїй короткій тривалості був близько 5 годин. Але не виключено, що і Місяць не супроводжувала Землю з самого початку, що вона була захоплена лише через якийсь час після утворення Землі, і приливо відливних явища почалися менш ніж 4,6 мільярда років тому, і, можливо, навіть значно менше. У такому випадку день в початкові часи існування Землі був приблизно 10 або навіть 15 годин. Поки ми ще не можемо бути впевнені. У нас немає прямого свідоцтва про тривалість дня в ранні періоди історії Землі. У всякому разі, більш короткий день в далекому минулому сам по собі не має великого значення для життя. Певне пляма на земній поверхні протягом короткого дня мало б менше часу розігрітися і менше часу охолонути за коротку ніч. Отже, температура первісної Землі мала тенденцію бути трохи більш рівною, ніж зараз, і цілком очевидно, що живі організми могли жити і жили при цьому. Власне, умови були навіть більш сприятливими для життя, ніж зараз. Що ж, однак, щодо майбутнього і продовжує збільшуватися дня? <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ВИДАЛЯЮТЬСЯ ЛУНА </H6> Пройдуть мільйони років, і день буде все збільшуватися, оскільки приливи і відливи нікуди не подінуться. Коли ж це скінчиться? Ми можемо отримати уявлення про це, якщо розглянемо Місяць, яка підпадає під вплив припливів і відливів Землі, коли Земля піддається місячним. Маса Землі в 81 разів більше, ніж в Місяця, так що, за інших рівних, її приливо відливна вплив на Місяць має бути в 81 разів більше, ніж вплив Місяця на нас. Однак не все так просто. Місяць менший від Землі, поперечник Місяця трохи більше чверті поперечника Землі. З цієї причини гравітаційне тяжіння зазнає менше падіння від однієї сторони Місяця до іншого, і це знижує приливо відливної ефект. Враховуючи розмір Місяця, приливо відливна вплив Землі на Місяць в 32,5 рази більше, ніж Місяця на Землю. Все ж це означає, що Місяць піддається набагато більших втрат, коли обертається, і оскільки маса її значно менше, ніж маса Землі, у неї для втрати менше енергії обертання. Період обертання Місяця, отже, повинен збільшуватися набагато більшим темпом, ніж у Землі, і зараз він повинен бути досить великим. Так воно і є. Період обертання Місяця щодо зірок зараз 27,3 дня. Це виявляється одно періоду її обороту навколо Землі відносно зірок, так що Місяць, коли обертається, завжди повернений до Землі однією своєю стороною. Це не випадковість, не неймовірний збіг. Період обертання Місяця ріс до тих пір, поки не став досить великим, так що Місяць підставляла Землі завжди одну й ту ж сторону. Як тільки це сталося, приливо відливна деформація завжди присутня в одних і тих же точках на поверхні Місяця, одна з видимою із Землі боку спрямована у бік Землі, інша з боку, ніколи не видимої із Землі, спрямована в бік від Землі. Місяць більше не обертається щодо цієї приливо відливної деформації, і більше немає перетворення обертання в тепло. Місяць, так би мовити, гравітаційно замкнені на місці. Раз обертання Землі сповільнюється, значить, в кінцевому рахунку вона стане обертатися так повільно, що завжди буде спрямована однією стороною в бік Місяця і теж буде гравітаційно замкнені на місці. Чи означає це, що Земля стане обертатися так повільно, що її день буде по тривалості 27,3 тривалості цього дня? Ні, буде значно гірше, і ось з якої причини: чи можна перетворити енергію обертання в тепло, оскільки це питання перетворення одного виду енергії в інший і не порушує закон збереження енергії. Однак обертовий об'єкт має також і кутовий момент, який не може бути перетворений на тепло. Він може бути тільки перенесено. Якщо ми розглядаємо систему Земля Місяць, то і Земля, і Місяць - кожна має кутовим моментом по двох причинах: кожна обертається навколо своєї осі і кожна обертається навколо загального центру гравітації. Останній розташований на лінії, що з'єднує центр Місяця і центр Землі. Якби Земля і Місяць були в точності дорівнюють за масою, то загальний центр гравітації був би розташований якраз на півдорозі між ними. Оскільки Земля більш масивна, ніж Місяць, загальний центр гравітації розташований ближче до центру Землі. Фактично, оскільки Земля в 81 разів масивніше Місяця, загальний центр гравітації в 81 разів далі від центру Місяця, ніж від центру Землі. Це означає, що загальний центр гравітації розташований (якщо ми розглядаємо Місяць на її середній відстані від Землі) в 4746 кілометрах від центру Землі й у 379 658 кілометрах від центру Місяця. Загальний центр гравітації знаходиться, таким чином, в 1632 кілометрах нижче поверхні Землі на стороні, зверненої до Місяця. У той час як Місяць описує великий еліпс навколо загального центру гравітації кожні 27,3 дня, центр Землі описує набагато менший еліпс навколо нього в ці ж самі 27,3 дня. Два тіла рухаються таким чином, що центр Місяця і центр Землі завжди залишаються на точно протилежних сторонах загального центру гравітації. Коли Місяць і Земля кожна подовжують свій період обертання внаслідок ефекту приливо відливної тертя, кожна втрачає кутовий момент обертання. Відповідно до закону збереження кутового моменту, кожна повинна придбати кутовий момент, пов'язаний з її обертанням навколо центру гравітації, з повною компенсацією втрати кутового моменту, пов'язаного з обертанням навколо своєї осі. Таким чином зростає кутовий момент обертання Землі і Місяця навколо загального центру, змушує їх рухатися далі від нього. Іншими словами, коли або Земля, або Місяць, або те й інша збільшують періоди свого обертання, вони віддаляються один від одного, зберігаючи загальний кутовий момент системи Земля Місяць незмінним. У далекому минулому, коли Земля оберталася навколо своєї осі швидше, а Місяць ще не сповільнилася до точки гравітаційного замикання, вони були ближче один до одного. І якщо кутовий момент власного обертання у них був більшим, то кутовий момент обертання навколо загального центру був менше. Коли Місяць і Земля були ближчими один до одного, вони обходили одне одного по колу, звичайно, за менший час. Таким чином, 400 мільйонів років тому, коли день на Землі тривав лише 21,9 години, відстань від центру Місяця до центру Землі становило лише 90 відсотків нинішнього. Місяць був в 370 000 кілометрах від Землі. Якби ми продовжили і далі наш розрахунок назад, то вийшло б, що 4,6 мільярда років тому, коли Земля тільки що сформувалася, Місяць був в 217 000 кілометрах від Землі, або трохи далі половини її нинішнього положення. Розрахунок не бездоганний, тому що, коли Місяць опиняється ближче до Землі (якщо ми дивимося назад по часу), приливо відливної ефект при інших рівних проявляється сильніше. Є певні шанси на те, що в ранні періоди існування Землі Місяць була ще ближче, можливо, навіть на відстані близько 40 000 кілометрів. Заглядаючи в майбутнє зараз, коли період обертання Землі зростає, можна сказати, що Земля і Місяць будуть повільно віддалятися. Місяць поволі по спіралі рухається геть від Землі. Кожен оберт навколо Землі збільшує середня відстань між ними приблизно на 2,5 міліметра. Обертання Місяця буде сповільнюватися дуже поступово, так що вона буде продовжувати відповідати збільшується тривалості місяця. З часом, коли період обертання Землі, продовжуючи збільшуватися, досягне точки, коли і Земля назавжди звернеться однією стороною до Місяця, остання відступить настільки, що місяць буде тривати 47 днів. У той же час і період власного обертання Місяця буде 47 днів, так само як і в Землі. Два тіла будуть обертатися, як гантель, жорстко скріплені стрижнем. Центри Землі і Місяця перебуватимуть тоді на відстані 480 000 кілометрів. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> НАБЛИЖАЄТЬСЯ ЛУНА </H6> Якби не було приливо відливних ефектів, обертання такий гантелі тривало б вічно. Однак приливо відливні ефекти Сонця продовжували б існувати. Ці ефекти працювали б в досить складній манері, прискорюючи обертання Землі і Місяця і підтягуючи ці два тіла один до одного, але повільніше, ніж вони зараз віддаляються. Очевидно, це зближення тривало б невизначено довго, і можна припустити, що Місяць зрештою впаде на Землю (хоча я й почав з того, що цього не може статися), бо її кутовий момент обертання навколо загального центру повністю перейде в кутовий момент власного обертання. Вона не впаде в звичайному розумінні цього слова, але буде поступово просуватися по своєму шляху до нас, по болісно повільно і неухильно зменшується спіралі. Але навіть і в цьому випадку вона не впаде, зіткнення не відбудеться. Коли обидва тіла будуть підходити все ближче і ближче один до одного, приливо відливні ефекти будуть посилюватися, як куб зменшуваного відстані. До часу, коли Землю і Місяць буде розділяти відстань (від центру до центру) близько 15 500 кілометрів, між двома їхніми поверхнями залишиться лише 7400 кілометрів, приливо відливної ефект Місяця на Землю буде в 15 000 разів сильніше, ніж зараз. Але приливо відливної ефект Землі на Місяць буде все ж майже в 500 000 сильніше, ніж приливо відливної ефект Місяця на Землю сьогодні. Тоді приливо відливна тяжіння Місяця до Землі буде настільки сильним, що Місяць буде просто розірваний на частини і розламається на шматки. Місячні осколки як результат подальших зіткнень (і подальшого розламування) поширяться по місячній орбіті, і Земля виявиться оперезаної кільцем, як Сатурн, тільки набагато яскравішим і щільним. А що стане з Землею, коли все це буде відбуватися? Коли Місяць підійде до Землі, її приливо відливної ефект колосально зросте. Земля не піддасться небезпеки розламу, оскільки приливо відливної ефект на неї буде значно менше, ніж її приливо відливної ефект на Місяць. Крім того, сильне гравітаційне поле Землі буде більш ефективно утримувати її цілісність, опираючись прілівоотлівному ефекту; інша справа з Місяцем. І, звичайно, як тільки Місяць розколеться і гравітаційне поле її фрагментів розподілиться навколо Землі, приливо відливної ефект стане набагато менше. Однак саме перед розколом Місяця припливи і відливи на Землі стануть такими величезними, що океан, піднятий на кілька кілометрів, буде повністю обливали континенти. Оскільки період обертання Землі в цих умовах зближення з Місяцем може виявитися 10 годин, припливи і відливи будуть повторюватися кожні п'ять годин. Не є можливим, що суша або море за подібних умов будуть досить стабільні, щоб підтримувати що або, крім високопріспособленних форм життя, швидше за все, дуже простих за структурою. Зрозуміло, можна припустити, що люди, якщо в ту пору вони ще будуть існувати, зуміють розвинути підземну цивілізацію до часу підходу Місяця (це, безсумнівно, буде дуже повільне наближення, і вона не підійде зненацька). Проте це не врятує їх, оскільки за такого приливо відливної впливі тріщить по всіх швах земну кулю будуть стрясати постійні землетрусу. Однак немає потреби хвилюватися з приводу долі Землі при наближенні Місяця, оскільки Земля стане непридатною задовго до цього. Давайте повернемося до моделі Землі і Місяця, що обертаються один з одним, як гантель, з періодом обертання 47 днів. Ми побачимо, що Земля вже мертва. Уявіть собі, що поверхня Землі перебуває під променями Сонця 47 днів: температура підніметься до такого рівня, що можна кип'ятити воду. Уявіть собі поверхню Землі, занурену на 47 днів у темряву: температура стане антарктичної. Полярні області будуть відкриті сонячної радіації навіть більш, ніж на 47 днів за один цикл, але це Сонцю, що знаходиться низько над горизонтом. На повільно обертається Землі тропічні області будуть під променями тропічного Сонця 47 днів - істотна різниця. Крайні значення температур, безсумнівно, зроблять Землю непридатною для більшості форм життя. Принаймні, вона буде непридатною на поверхні, хоча ми можемо собі уявити, що люди створять підземну цивілізацію, про що я згадав раніше. І все ж не варто турбуватися і про гантельной обертанні системи Земля Місяць, оскільки, як не дивно, цього ніколи не станеться. Якщо день на Землі збільшується на 1 секунду кожні 62 500 мільйонів років, то через 7 мільярдів років, протягом яких Сонце залишатиметься в головній послідовності, день набере близько 31 години і стане тривалістю 2,3 сучасного дня. Проте Місяць за цей час віддалиться і її приливо відливної ефект зменшиться, так що буде справедливо сказати, що після закінчення 7 мільярдів років день на Землі буде приблизно в два рази довше, ніж зараз. Так що ніяк неможливо, щоб день подовжився настільки, що Земля стане обертатися з Місяцем, як гантель, не кажучи вже про те, що обидві вони почнуть зближуватися по спіралі, щоб побудувати чудове кільце. Задовго до того як станеться щось подібне, Сонце роздується в червоний гігант і рівним чином зруйнує і Землю, і Місяць. Звідси випливає, що Земля буде залишатися населеною, що ж стосується періоду її обертання, то поки вона існувала б з подвоєною тривалістю дня, крайні значення температури вдень і вночі відрізнялися б більше, ніж зараз, і були б дещо некомфортними. Проте людство, поза сумнівом, залишить планету на той час (припускаючи, що воно переживе ці мільярди років), і саме роздувається Сонце прожене його від себе, а не сповільнення обертання. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 9. Дрейф ЗЕМНОЇ КОРИ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ВНУТРІШНЄ ТЕПЛО </H6> Оскільки, схоже, що тіла відчутних розмірів ззовні (навіть Місяць) серйозно не загрожують Землі, поки Сонце залишається в головній послідовності, давайте на час відвернемося від іншої частини Всесвіту (Нам доведеться час від часу повертатися до неї у зв'язку з невеликими тілами) і зосередимося на планеті Земля. Чи може за відсутності вторгнення чужорідного тіла мати місце катастрофа, яка коріниться в самій Землі? Наприклад, чи не може планета раптом несподівано вибухнути? Або чи не може вона розколотися надвоє? Чи, може, її цілісність виявиться якимось чином настільки радикально ослаблена, що це призведе до катастрофи третього класу, поклавши край Землі як Населеному світу? Зрештою, Земля дуже гаряче тіло, тільки її поверхню холодна. Первісним джерелом тепла була кінетична енергія малих тіл, які 4,6 мільярда років тому збилися докупи, утворивши Землю. Кінетична енергія перетворилася в тепло, достатню, щоб розплавити внутрішність. І з тих пір, за мільярди років, Земля не охолола.<a href="Причинна" title="Причинна"> Причиною</a> тому - зовнішні шари каменю, які є хорошим ізолятором і погано проводять тепло. Тому з Землі в навколишній простір просочується лише порівняно невелика кількість тепла. Зрозуміло, деяка кількість тепла просочується, так як немає досконалих ізоляторів; незважаючи на це, ніякого охолодження не відбувається. У зовнішніх шарах Землі існують певні види атомів, які є радіоактивними. Чотири з них особливо важливі: уран 238, уран 235, торій 232 і калій 40. Їх розпад йде надто повільно, після мільярдів років існування Землі деякі з цих елементів існують практично в первозданному вигляді. Звичайно, велика частина урану 235 і калію 40 в даний момент вже розпалася, але розпалася тільки половина ура на 238 і лише п'ята частина торію 232. Енергія перетворюється в тепло, і хоча кількість тепла, виробленого одним єдиним атомом, незначно, загальна кількість тепла, виробленого великою кількістю зруйнованих атомів, майже відповідає кількості тепла, теряемого надрами Землі. Отже, Земля скоріше злегка набирає тепло, ніж втрачає. А чи не може трапитися так, що агресивно гарячі надра (а за деякими оцінками температура в центрі Землі досягає 26 000 по Цельсієм) створять таку розширює силу, яка, мов величезна планетарна бомба, підірве холодну кору, залишивши лише пояс астероїдів на місці, де коли то знаходилася Земля? Власне кажучи, такий поворот подій цілком можливий, тому що між орбітами Марса і Юпітера вже є астероїдний пояс. Звідки він взявся? Коли в 1802 році німецький астроном Генріх В. М. Олберс (1754 1840) відкрив другий астероїд - Паллас, він тут же зробив припущення, що обидва астероїда Церера і Паллас - маленькі уламки великої планети, яка колись рухалася по орбіті між Марсом і Юпітером і вибухнула. Тепер, коли ми знаємо, що існують десятки тисяч астероїдів, більшість яких у поперечнику не більше двох кілометрів, ця думка виглядає ще більш правдоподібною. Видається, що є ще одне свідчення по цій частині. Справа в тому, що 90 відсотків метеоритів, які досягають поверхні Землі (і які, як вважають, приходять з астероїдного пояса), - це кам'яні метеорити, і 10 відсотків - залізо нікелеві. Це викликає припущення, що вони являють собою уламки планети з залізо нікелевої серцевиною і кам'яної мантією навколо неї. У Землі така серцевина складає приблизно 17 відсотків обсягу всієї планети. Марс дещо менш щільний, ніж Земля, і, отже, повинен мати серцевину (більш щільну частину планети) в пропорції, меншою до загального обсягу, ніж у Землі. Якщо вибухнула планета була схожа на Марс, це пояснює співвідношення кам'яних і залізо нікелевих метеоритів. Є навіть відсотка два кам'яних метеоритів - «вуглецевих хондритів», які містять значну кількість легких елементів - навіть воду і органічні сполуки. Їх можна розглядати як виникли в самій зовнішньої частини кори вибухнула планети. І все ж, як не переконливо звучить теорія вибухового походження астероїдів, вона не прийнята астрономами. Найбільша оцінка загальної маси астероїдів визначає її як приблизно 1 / 10 маси Місяця. Якби всі астероїди були єдиним тілом, діаметр його був би приблизно 1600 кілометрів. А чим менше тіло, тим менше тепла в його центрі і тим менше причин ми знайдемо для того, щоб воно вибухнуло. Представляється вкрай малоймовірним, щоб тіло, що має розміри всього лише з середній астероїд, могло вибухнути. Видається набагато більш імовірним, що коли Юпітер зростав, він був настільки ефективний в захопленні додаткової маси, що знаходиться по сусідству (завдяки своїй вже досить великій масі), що залишив дуже мало від того, що тепер називається поясом астероїдів, для накопичення в планету. Дійсно, він залишив так мало, що Марс вже не зміг вирости таким великим, як Земля або Венера. Просто не залишилося в наявності достатньо матерії. Можливо також, що астероїдна матерія була занадто мала за масою і створювала занадто слабке гравітаційне поле для того, щоб зібратися в єдину планету, особливо тому, що цьому протидіяло приливо відливна вплив гравітаційного поля Юпітера. Замість цього могли сформуватися кілька помірних розмірів астероїдів, а зіткнення між ними могли перетворити на порошок кілька дрібніших об'єктів. Коротше, тепер більшість дослідників зійшлося на тому, що астероїди не продукт вибухнула планети, а матеріали планети, яка так і не сформувалася. Оскільки в космосі між Марсом і Юпітером не було вибухнула планети, у нас менше підстав вважати, що яка-небудь інша планета вибухне. Більш того, не слід недооцінювати силу гравітації. В об'єкта розміром із Землю гравітаційне поле домінує. Розширене вплив внутрішнього тепла далеко не достатньо для того, щоб подолати силу гравітації, спрямовану всередину. Варто поцікавитися, чи не підніме чи радіоактивний розпад атомів температуру вище небезпечного рівня? Що стосується вибуху, то тут побоюватися нема чого. Якщо температура підвищиться настільки, що розплавить Землю, планета позбудеться існуючої атмосфери і океанів, але інша її частина продовжить обертатися як величезна крапля, все ще утримується в цілісності завдяки своїй гравітації. (Гігантська планета Юпітер, як зараз вважають, є як раз такий обертається краплею з температурою в центрі близько 54 000 градусів за Цельсієм, проте гравітаційне поле Юпітера в 318 разів сильніше, ніж у Землі.) Зрозуміло, якби Земля стала досить гарячою, щоб розплавити всю планету, кору та все інше, це було б справжньою катастрофою третього класу. Про вибух тут і говорити нема чого. Однак це теж навряд чи станеться. Природна радіоактивність Землі безперервно падає. Зараз вона менше половини тієї, що була на початку історії планети. Якщо планета не розплавилася за перші мільярди років свого життя, вона не розплавиться і зараз. І навіть якщо температура Землі зростає протягом усього періоду її існування в постійно уменьшающемся темпі і поки не досягла успіху в розплавлюванні кори, але все ще працює над цим завданням, температура підніматиметься настільки повільно, що надасть людству багато часу, щоб залишити планету. Більш ймовірно, що тепло надр Землі, в найкращому випадку, підтримує саме себе, і, якщо радіоактивність планети продовжить падати, може початися дуже повільна втрата тепла. Ми навіть можемо припустити, що в дуже далекому майбутньому Земля стане зовсім холодною. Впливає чи це на життя таким чином, що можна буде порахувати це катастрофою? Що стосується температури поверхні Землі, безсумнівно, такого впливу не буде. Майже все тепло нашої поверхні надходить від Сонця. Якщо Сонце згасне, температура поверхні Землі стане набагато нижче, ніж в Антарктиці, а тепло надр надаватиме лише незначне пом'якшувальну дію. З іншого боку, якщо температура надр впаде до нуля, але Сонце не згасне, то ми, що стосується температури поверхні, не помітимо різниці. Тим не менш внутрішнє тепло Землі пов'язано з енергією розпаду атомів, з якою люди знайомі. Чи не виявиться втрата його в якійсь мірі катастрофічною, навіть якщо Сонце не згасне? Це питання, над яким не треба ламати голову. Він ніколи не встане. Спад радіоактивності і втрата тепла продовжаться з такою малою швидкістю, що до часу, коли Сонце покине головну послідовність, всередині Земля напевно залишиться майже таким же гарячим тілом, як і зараз. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Катастрофізм </H6> Перейдемо тепер до катастроф третього класу, які не ставлять під загрозу цілісність Землі, але, тим не менш, зроблять планету безлюдною. Основною частиною багатьох міфів є розповідь про світових лихах, які ведуть до знищення всієї чи майже всього життя. Дуже ймовірно, що вони народилися з лих менших розмірів, а потім перебільшені в пам'яті і були ще більше перебільшені в легенді. Наприклад, найдавніші цивілізації виникли в долинах річок, а долини річок іноді піддаються сильних повеней. Особливо тяжке повінь, яка змило весь район, з яким люди були знайомі (а люди ранніх цивілізацій мали обмежене уявлення про довжину Землі), могло здатися їм загибеллю світу. Стародавні шумери, які проживали в долинах Тигру і Євфрату, там, де тепер Ірак, по видимому, піддалися особливо страшного повені близько 2800 року до н. е.. Воно справило на них таке сильне враження і так потрясло їх світ, що подальші події вони датували, як «до Потопу» і «після Потопу». Зрештою шумерська легенда про Потоп виросла в те, що міститься в першому відомому світу епічному творі: «Оповіді про Гільгамеша», володаря шумерського міста Урук. У свої пригоди він стикається з Ут Напиштим, сім'я якого одна врятувалася від Потопу на великому кораблі, збудованому ним самим. Епос був популярний і поширився за межі шумерської культури і зберігся у спадкоємців шумерів, які продовжували жити в долинах Тигру і Євфрату. Він досяг іудеїв і, можливо, греків, і ті, й інші включили історію про Потоп у свої міфи про виникнення Землі. Версія, найкраще відома на Заході, біблійна історія, викладена в розділах 6 9 Книги Буття. Розповідь про Ноя і ковчег занадто добре відомий, щоб варто було його тут переказувати. Протягом багатьох століть події Біблії були прийняті майже усіма євреями і християнами як божественне одкровення і, отже, як непорушна істина. Словом, передбачалося, що в третьому тисячолітті до н. е.. був всесвітній потоп, який знищив практично все життя на суші. Це розташувало вчених вважати, що різні свідоцтва змін, які вони виявили в корі Землі, є результатом різких катаклізмів планетарного Потопу. Коли виявилося, що Потопу недостатньо, щоб пояснити всі зміни, виникла спокуса припустити, що періодично відбувалися інші катастрофи. Переконання в цьому отримало назву «катастрофізм" (Або, як прийнято в російській науці, "Теорія катастроф".). Відповідне пояснення викопних решток вимерлих видів і розробка теорії еволюції були затримані існуванням катастрофізму. Швейцарський натураліст Шарль Бонні (1720 1793) дотримувався, наприклад, погляду, що скам'янілі копалини є залишками вимерлих видів, які загинули в результаті тієї або іншої планетарної катастрофи, періодично відбувалася в світі. Ноїв Потоп був лише самої останньої з них. Після будь-якої катастрофи насіння або інші рештки життя, що існувала до катастрофи, розвивалися в нові, більш високі форми. Словом, ніби Земля була грифельної дошкою, а життя - повідомленням, яке раз у раз стирали і переписували. Такий погляд був прийнятий і французьким анатомом Байроном Жоржем Кюв'є (1749 1832), який вирішив, що чотири катастрофи, в тому числі остання - Потоп, пояснюють все копалини знахідки. Але їх знаходили все більше і більше, і потрібно було все більше і більше катастроф, щоб розібратися з одними і підготувати грунт для інших. У 1849 році учень Кюв'є Альсід д''Орбіньі (1802 1857) вирішив, що потрібно не менше двадцяти семи катастроф. Д''Орбіньі був останнім подихом катастрофізму. Дійсно, у міру того як все більше і більше виявляли копалин останків і історія минулого життя вимальовувалася усе більш детально, стало ясно, що не було катастроф типу Бонні Кюв'є. Лиха в історії Землі були не раз, і, як ми побачимо, життя відчувала на собі їх драматичні наслідки, але не було такої катастрофи, щоб покласти кінець усього життя і змусити її розпочатися знову. Не має значення, де провести межу і сказати: «Ось катастрофа»; завжди можна знайти велику кількість видів, які проживали в цей період без змін і без будь-якого впливу на них. Життя, без сумніву, безупинна, і ні в який час, відколи вона з'явилася понад три мільярди років тому, не було якого-небудь чіткого знака повного її переривання. У будь-який момент за весь цей період Земля, як видається, була в достатку заповнена живуть створіннями. У 1859 році, лише через десять років після заяви д''Орбіньі, англійський натураліст Чарльз Роберт Дарвін (1809 1882) опублікував свою книгу «Про походження видів шляхом природного відбору». Вона просунула вперед те, що ми називаємо «теорією еволюції», і вона мала на увазі поступову зміну видів, без катастроф і відродження.<a href="Книга" title="Книга"> Книга</a> була зустрінута значною опозицією перш за все з боку тих, хто був шокований тим, що нова теорія спростовує твердження Книги Буття, але вона перемогла. Навіть сьогодні величезна кількість людей, прихильних буквальною інтерпретації Біблії і зовсім не знайомих з науковими свідченнями, з за неуцтва залишаються вороже налаштованими до концепції еволюції. Проте немає наукових сумнівів в тому, що еволюція є фактом, хоча залишається багато можливостей для дискусій щодо того, які точні механізми, завдяки яким вона відбувалася (Ті, хто воліє заперечувати еволюцію, часто стверджують, що це «просто теорія», але очевидність надто далека від цього. Ми можемо також сказати, що закон всесвітнього тяжіння Ісаака Ньютона (1643 1727) - теж «просто теорія».). При всьому тому історія Потопу і пристрасть багатьох людей до драматичних вигадкам в тому чи іншому вигляді зберігають ідею катастрофізму за межами науки. Зберігається привабливість ідей Іммануїла Великовского зобов'язана, принаймні частково, катастрофізму, який він проповідує. Є щось драматичне і хвилююче в баченні Венери, що летить до нас, і в припиненні обертання Землі. Той факт, що це не узгоджується ні з якими законами небесної механіки, не турбує людину, яку хвилюють подібні історії. Великовский спочатку висунув свої ідеї, щоб пояснити біблійну легенду про те, як Джошуа зупиняє Сонце і Місяць. Великовский приймає те, що Земля обертається, тому що вирішив зупинити обертання. Якби обертання раптом зупинився, як передбачає біблійний розповідь, все, що є на Землі, зі свистом б відлетіло. Навіть якщо обертання припинити поступово, протягом дня (щоб пояснити, чому все залишилося на місці), то енергія обертання перетворюється в тепло і закиплять океани. Якби океани Землі скипіли під час Виходу, важко зрозуміти, чому вони такі багаті морським життям зараз. Навіть якщо проігнорувати кипіння, яка ймовірність того, що Венера так впливає на Землю, що відновить її обертання в тому ж самому напрямку і з тим же самим періодом - до секунди, - який існував раніше? Зрозуміло, багатьох астрономів ставить у глухий кут і засмучує вплив подібних безглуздих поглядів на безліч людей, але вони недооцінюють привабливість катастрофізму. Вони також недооцінюють недолік у більшості людей досвіду в наукових питаннях - особливо у людей, які чудово утворені в інших областях. Дійсно, утворені невчені набагато легше піддаються псевдонауки, ніж інші люди, оскільки простий факт утворення, скажімо, в галузі літератури здатний викликати в людини помилкова думка про його здатність розібратися в чужій сфері. Існують інші приклади катастрофізму, які залучають недосвідчених. Наприклад, яке небудь заяву, що Земля час від часу раптом повертається так, що полярні зони стають тропічними і, навпаки, знаходить вдячних слухачів. Таким чином можна пояснити, чому деякі сибірські мамонти замерзли так несподівано. Припустити ж, що мамонти просто зробили якийсь невдалий дію, оступилися, потрапили в розколину або болото, - це є недостатнім. Навіть якщо Земля і справді так повернеться, то тропічна зона в ту ж мить не замерзне. Втрата тепла вимагає часу. Якщо пічку в будинку раптом припинити топити холодним зимовим днем, пройде чимало часу, перш ніж температура всередині будинку впаде до рівня замерзання. Крім того, абсолютно неймовірно, щоб Земля повернулася таким чином. У результаті обертання Землі існує екваторіальне випинання, і Земля через нього є хіба гігантський гіроскоп. Механічні закони, що керують рухом гіроскопа, досить добре відомі, а кількість енергії, яка необхідна, щоб таким чином повернутися, величезне. Незважаючи на Великовского, немає джерела такої енергії, якщо не вважати вторгнення планетарних об'єктів ззовні. За останні чотири мільярди років такого вторгнення не було, та і в осяжному майбутньому не буде. Трохи більше тверезе припущення полягає в тому, що не Земля цілком повернулася, а зрушила тільки її тонка кора. Кора в кілька дюжин миль завтовшки і складова тільки 0,3 від загальної маси Землі, розташовується на мантії Землі. Цей товстий шар скелі, який, хоча він не настільки гарячий, щоб бути розплавленим, проте досить гарячий і тому може представлятися м'яким. Можливо, час від часу кора ковзає по поверхні мантії, виробляючи для життя, що знаходиться на поверхні, всі ефекти повного усунення і з набагато меншою витратою енергії. (Таку думку висловив в 1886 році німецький письменник Карл фон Лоффельхольц Кольберг.) Що ж викликало такий зсув кори? Вважали, що нібито величезна льодова шапка в Антарктиці, що знаходиться не точно на Південному полюсі, в результаті обертання Землі викликає поза центром вібрацію, яка в кінцевому рахунку утворює тріщину кори, відокремлює її і загальмовує. Але це абсолютно неможливо. Мантія ні в якому разі не може бути настільки розм'якшеною, що кора прослизає по ній. Якщо б вона і була такою, екваторіальне випинання утримало б кору на місці. І, у всякому разі, розташування антарктичної льодової шапки не точно на земної осі недостатньо, щоб робити такий ефект. Більш того, цього просто ніколи не було. Загальмованою, ковзної по мантії корі довелося б розриватися на частини при проходженні від полярних регіонів до екваторіальним. Розриви і зморщування кори у разі подібного ковзання обов'язково залишили б масу слідів - якщо не вважати, що цей процес міг знищити життя і не залишити нікого для відшукання цих слідів. Власне, можна узагальнити. За останні 4 мільярди років не було катастроф, що охоплюють всю нашу планету, які були б досить радикальними, щоб втрутитися в розвиток життя, і можливість у майбутньому катастрофи, виникає повністю з механіки планети, надзвичайно неймовірна. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> РУШІЙНІ КОНТИНЕНТ </H6> Прийшовши до висновку про відсутність таких катастроф, чи можемо ми вирішити, що Земля абсолютно стабільна і незмінна? Звичайно, немає. Зміни відбуваються, і відбуваються навіть зміни типу, який я тільки що виключив. Як же це можливо? Розглянемо природу катастроф. Щось катастрофічний, якщо воно відбувається швидко, може бути зовсім не катастрофічним, якщо відбувається повільно. Якщо ви зійдіть з хмарочоса дуже швидко, зістрибнувши з даху, - це стане для вас особистої катастрофою. З іншого боку, якщо зійдіть досить повільно на ліфті - це не складе для вас жодної проблеми. В обох випадках станеться те саме - переміщення зверху вниз. Катастрофічно зміна положення чи ні, цілком залежатиме від швидкості зміни. Аналогічний приклад: куля, що вилітає з дула зброї і ударяє вам в голову, обов'язково вас уб'є, і та ж сама куля, рухаючись зі швидкістю, яку придбала, запущена рукою людини, потрапивши вам в голову, заподіє тільки біль. Тому я виключив як неприйнятні катастрофи, зміни, які відбуваються швидко. Ті ж самі зміни, але відбуваються повільно, - зовсім інша справа. Дуже повільні зміни можуть відбуватися і відбуваються, і вони не повинні бути катастрофічними, і вони і насправді не є катастрофічними. Наприклад, виключивши можливість катастрофічного ковзання кори, ми повинні визнати, що дуже повільне ковзання, переміщення кори цілком можливо. Вважається, що близько 600 мільйонів років тому, по видимому, був період зледеніння (судячи з подряпин на каменях відповідного віку), це відбувалося одночасно в екваторіальній Бразилії, в Південній Африці, в Індії і в Західній і Південно Східної Австралії. Ці райони, мабуть, були покриті льодовими шапками, як зараз Гренландія і Антарктика. Але як таке могло статися? Якщо розташування на Землі суші і океанів було тоді точно таким, як зараз, і якщо полюса були точно на тих же місцях, то, щоб тропічні райони опинилися під льодовими шапками, вся Земля повинна була б оледенеть, а це вже зовсім неймовірно. Зрештою, в інших континентальних районах немає ознак заледеніння в той час. Якщо ми припустимо, що полюса змінили своє положення так, що тропічна зона була колись то полярної і навпаки, то виявляється неможливо знайти такий стан для полюсів, яке пояснило б все ті стародавні льодові шапки в один і той же час. Якби полюса залишалися на місці, а кора Землі цілком би змінила становище, проблема виникає така ж. Ні розташування, при якому пояснюються всі льодові шапки. Єдине, чим можна пояснити це давнє зледеніння, це те, що масиви суші самі змінили своє положення відносно один одного і що різні заледенілі місця були колись поруч один з одним і знаходилися на тому чи іншому полюсі (або деякі на одному полюсі, а інші - на другому). Таке можливо? Якщо поглянути на карту світу, неважко помітити, що обриси східного берега Південної Америки і західного узбережжя Африки напрочуд схожі. Якщо ви спробуєте вирізати обидва континенту (вважаючи, що форма їх не надто перекручена при нанесенні на плоску поверхню карти), вам вдасться приладнати їх один до одного дивно добре. Це було виявлено, як тільки обриси цих узбереж стали досить детально відомі. Англійський учений Френсіс Бекон (1564 1626) вказав на це ще в 1620 році. А чи не могло бути так, що Африка і Південна Америка колись складали одне ціле, що вони розкололися на частини вздовж лінії цього узбережжя і потім дрейфували окремо? Першим, хто детально зайнявся цією проблемою, був німецький геолог Альфред Лотар Вегенер (1880 1930), який опублікував в 1912 році книгу «Походження континентів і океанів». Континенти складаються з менш твердих порід, чим дно океану. Континенти в основному з граніту, океанське дно головним чином базальтове. Чи не могли гранітні блоки континентів дуже повільно дрейфувати по низлежащих базальту? Це було б чим на зразок ковзання кори, тільки замість переміщення всієї кори рух здійснювали б лише континентальні блоки, і притому дуже повільне. Якби континентальні блоки рухалися незалежно, не було б серйозної проблеми з екваторіальним випинанням, і, якби вони рухалися дуже повільно, не треба було б дуже багато енергії, і в результаті не було б катастрофи. Більше того, якби континентальні блоки рухалися незалежно, це б пояснювало дуже давнє заледеніння великих регіонів світу, деяких навіть поряд з екватором. Всі ці регіони були колись одночасно біля полюсів. Такий дрейф континентів міг би дати відповідь і на біологічні загадки. Існують подібні види рослин і тварин у різних, далеко віддалених одна від одної частинах світу, розділених океанами, через які ці рослини і тварини не могли переправитися. У 1880 році австрійський геолог Едвард Зюсс припустив, що коли то існували земляні мости, що з'єднували континенти. Наприклад, він уявляв собі велику суперконтінентальное простір, простягнулося навколо всього південного півкулі, пояснюючи, що саме завдяки йому ці особини досягли різних масивів суші, які дуже віддалені один від одного. Іншими словами, виходить, що суша піднімалася і опускалася в ході історії Землі, одні і ті ж місця в один час були сушею, а в інший час - океанським дном. Ідея ця була популярною, але чим більше геологи дізнавалися про морському дні, тим менш ймовірним здавалося, що морське дно коли небудь було частиною континентів. Доцільніше було уявити руху горизонтальні, коли єдиний континент розламується на частини. Кожна частина несла б на собі певну групу особин, і в підсумку аналогічні види виявлялися б розділеними океанськими просторами. Вегенер припустив, що коли то всі континенти існували як єдиний, великий блок суші, розташований в єдиному величезному океані. Цей континент він назвав «Пангея» (від грецьких слів, що означають: «вся Земля»). З якоїсь причини Пангея розкололася на кілька фрагментів, які дрейфували один від одного, поки не досягли теперішнього розташування континентів. Книга Вегенера викликала значний інтерес, але геологам важко було прийняти її всерйоз. Низлежащих шари континентів Землі просто занадто нееластичні, щоб дати можливість континентах дрейфувати. Південна Америка і Африка були твердо зафіксовані на своїх місцях, і ні тієї, ні інший не було можливості дрейфувати по базальту. Тому протягом сорока років теорія Вегенера відкидалася. Тим не менше, чим більше вивчали континенти, тим більше переконувалися в тому, що вони колись то були разом один з одним, особливо якщо розглядати краю континентальних шельфів як справжні кордони континентів. Було б наївним вважати це просто збігом. Припустимо, що Пангея дійсно існувала і насправді розділилася на фрагменти. У такому випадку дно океанів, яке виявилося між фрагментами, має бути відносно молодим. Викопні деяких порід на континентах за віком досягали 600 мільйонів років, але копалини атлантичного морського дна, яке мало сформуватися тільки після того, як розкололася Пангея, не могли бути настільки старими. Власне кажучи, копалин старше 135 000 000 років ніколи не виявлялося в породах на дні Атлантики. Накопичувалося все більше і більше свідчень на користь дрейфу континентів. Проте були потрібні ідеї щодо механізму, який би зробив це можливим, оскільки вегенеровская оранка гранітом по базальту здавалася абсолютно неможливою. Ключ знайшовся при вивченні морського дна Атлантики, яке приховано від нас товщею води. Перший натяк на те, що там має приховуватися щось цікаве, був отриманий в 1853 році, коли знадобилося проміряти глибини для прокладки кабелю трансконтинентального, щоб з'єднати Європу з Америкою електричної зв'язком. Тоді з'явилися повідомлення, що посеред океану виявлені ознаки підводного плато. Атлантичний океан дійсно виявився дрібніше посередині, ніж по краях, і його центральна мілину в честь кабелю була названа «телеграфний плато». У ті дні завмер глибин проводився шляхом закидання за борт довгого лина з вантажем на кінці. Це було виснажливо, важко і не дуже точно, і таких операцій можна було зробити не так багато, так що конфігурацію океанського дна можна було уявити собі тільки дуже схематично. Однак під час Першої світової війни французьким фізиком Полем Ланжевеном (1872 1946) був розроблений спосіб визначення глибин допомогою відображення ультразвуку від підводних об'єктів (званий тепер «сонаром»). У 20 ті роки німецьке океанографічне судно почало проводити виміри глибин в Атлантичному океані за допомогою сонара, і до 1925 року було встановлено, що протяжна підводний гірська гряда проходить через весь Атлантичний океан приблизно посередині. Згодом виявилося, що в інших океанах теж існує така ж гряда і фактично оперізує земну кулю довгим, извивающимся «Среднеокеанскім гребенем». Після Другої світової війни американські геологи Вільям Морріс Евінг (1906 1974) і Брюс Чарлз Хеезен (1924 1977) енергійно взялися за справу і до 1953 року встановили, що вздовж гребеня, паралельно його осі проходить глибокий каньйон. Врешті-решт він був виявлений на всьому протязі Среднеокеанского гребеня, так що його іноді називають «Великий глобальної розпадини». Велика глобальна розпадина ділить кору Землі на великі пласти, що досягають в деяких випадках тисяч кілометрів у поперечнику і товщини від 70 до 150 кілометрів. Оскільки ці пласти здаються акуратно підігнаними один до одного, вони отримали назву «тектонічних плит». Виявлення тектонічних плит підтвердило дрейф континентів, але не за принципом Вегенера. Континенти не пливли і не дрейфували по базальту. Певний континент разом з частинами прилеглого морського дна був невід'ємною частиною певної плити. Континенти могли рухатися, якщо рухалися плити, а було ясно, що плити рухалися. Як же вони могли рухатися, якщо були щільно з'єднані? Їх можна було розштовхувати. У 1960 році американський геолог Гаррі Хеммонд Гесс (1906 1969) представив докази на користь «розширення морського дна». Гарячий, розплавлений камінь закипав і повільно спливав з великих глибин, наприклад в Середній Атлантиці, і затвердевал на або біля поверхні. Це закипання і затвердіння каменя розділяло плити і змушувало їх розсуватися зі швидкістю в деяких місцях від 2 до 18 сантиметрів на рік. Таким чином, наприклад, розділилися Південна Америка і Африка. Інакше кажучи, континент не дрейфували, їх штовхали. Звідки ж взялася енергія для цього? Вчені не впевнені, але ймовірне пояснення полягає в тому, що в мантії, що знаходиться під корою, є дуже повільні «вири»: мантія досить гаряча, щоб під великим тиском бути пластичною. Якщо кружляння направлено вгору, на захід і вниз, а сусіднє кружляння - вгору, на схід і вниз, то протилежні руху під корою мають тенденцію штовхати дві сусідні плити в різні боки, причому між ними скипає гаряче речовина. Природно, якщо дві плити розштовхують в різні боки, інші кінці цих плит повинні штовхатися в сусідні плити. Коли дві плити повільно стикаються один з одним, створюється пом'ята складка, утворюються гірські ланцюги. Якщо вони стикаються швидше, одна плита ковзає під інший, зсувається в гарячу область і розплавляється. Океанське дно опускається і утворює западини. Вся історія Землі може бути простежена по тектонічних плит, дослідження цих плит несподівано стало центральною догмою геології, як еволюція - центральна догма біології і як атомна теорія - центральна догма хімії. Коли тектонічні плити розсуваються або з'єднуються, піднімаються гори, опускається морське дно, розширюються океани, розділяються або з'єднуються континенти. Час від часу континенти з'єднуються в одну величезну масу суші, потім знову розколюються, знову з'єднуються і знову розділяються. Як видається, останнє освіта Пангеї сталося 225 мільйонів років тому, якраз тоді, коли почалася еволюція динозаврів, а розламуватися Пангея почала приблизно 180 мільйонів років тому. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ВУЛКАНИ </H6> Може здатися, що переміщення тектонічних плит навряд чи явище катастрофічне, адже вона відбувається так повільно. Протягом історичних часів рух континентів можна було встановити тільки за допомогою особливо точних наукових вимірювань. Однак рух плит виробляє випадкові ефекти крім змін на карті, ефекти несподівані і локально тяжкі. Лінії, по яких стикуються плити, - еквівалент тріщин в земній корі, називаються «зрушеннями». Ці зрушення - не просто лінії, вони мають всілякі відгалуження і рукава. Зрушення - це слабкі місця, через які тепло і розплавлений камінь, що знаходиться під корою, можуть вибратися нагору. Тепло може заявити про себе досить доброзичливо, зігріваючи грунтові води, утворюючи виходи пара, гарячі джерела. Іноді вода нагрівається до тих пір, поки тиск не досягне критичної точки, після чого маса її виривається на поверхню, високо в повітря. Потім все затихає, знову створюється підземний запас, знову нагрівається, знову викидається. Це - гейзер. У деяких районах ефект тепла більш радикальний. Розплавлений камінь піднімається і застигає. Новий розплавлений камінь скипає крізь височина отверділого каменю і збільшує її висоту. Зрештою утворюється гора з центральним проходом, за яким розплавлений камінь, або «лава», може підніматися і осідати і який може тверднути на більш-менш тривалий період, потім плавитися знову. Це «вулкан», який може бути діючим або нечинним. Іноді певний вулкан більш-менш активний протягом тривалих періодів часу і, як будь-яке хронічне захворювання, не є тоді дуже небезпечним. Іноді, коли підземні події з якихось причин підвищують рівень активності, лава піднімається і виливається назовні. Тоді потоки розпеченої лави сповзають по схилах вулкана і іноді направляються до населених пунктів, які доводиться евакуювати. Набагато небезпечніші вулкани, які якийсь час неактивні. Центральний прохід, по якому в минулому піднімалася лава, повністю затвердів. Якби внизу під ним остаточно припинилася всяка активність, тоді все було б добре. Проте іноді трапляється, що підземна середу через тривалий час починає виробляти надлишок тепла. Лава, що утворюється внизу, тоді виявляється замкнені затверділої лавою нагорі. Створюється тиск, і врешті-решт верхівка вулкана під тиском проривається. Відбувається дуже різкий і, що ще гірше, більш-менш несподіваний викид газу, пара, твердих каменів і розжареної лави. Власне, якби під вулканом була затримана вода і під величезним тиском перетворена в пару, вся верхівка вулкана могла б розірватися, зробивши вибух набагато більший, ніж могли б влаштувати люди навіть у наші дні термоядерних бомб. Гірше також і те, що недіючий вулкан може здаватися абсолютно нешкідливим. Він може не проявляти ніякого натяку на активність на пам'яті людства, а грунт, яка порівняно недавно з'явилася з глибин, зазвичай дуже родюча. Вона приваблює людей, і коли раптом починається виверження (якщо воно все таки відбувається), наслідки його можуть бути особливо тяжкими. У світі існує 455 діючих вулканів, які викидають в атмосферу. Існує ще приблизно 80 підводних вулканів. Близько 62 відсотків діючих вулканів знаходяться по краях Тихого океану, причому три чверті їх - на Західному узбережжі уздовж ланцюга островів, які облямовують тихоокеанське узбережжя Азії. Цей регіон іноді називають «вогненним кільцем», і раніше вважали, що це як би ще свіжий шрам, слід того, що в найперші часи звідси відкололася частина Землі і утворила Місяць. Подібна обставина нині не визнається вченими, і вогняне кільце просто відзначає кордон зустрічі Тихоокеанської плити з іншими плитами сходу і заходу. Ще 17 відсотків вулканів розташовані уздовж островів Індонезії, вони відзначають кордон Євразійської і Австралійської плит. Крім того, 7 відсотків вулканів знаходяться на лінії схід захід поперек Середземномор'я, відзначаючи кордон між Євразійської і Африканської плитами. У західній історії найкраще відомо виверження Везувію в 79 році нашої ери. Везувій - це вулкан в 1,28 кілометра заввишки, розташований в 15 кілометрах на схід від Неаполя. У стародавні часи його не вважали вулканом, оскільки він не діяв на пам'яті людей. І ось 24 серпня 79 року нашої ери він прокинувся. Потік лави, хмари диму і пари. На його південних схилах були повністю знищені міста Помпеї і Геркуланум. Цей інцидент є уособленням вулканічного виверження, бо він стався в період розквіту Римської імперії, тому що він був драматично, докладно описаний Плінієм Молодшим (чий дядько Пліній Старший загинув під час виверження, намагаючись спостерігати лихо поблизу), і тому, що розкопки, розпочаті в 1709 році, дозволили відтворити зупинену на ходу життя римської провінційної громади. Однак щодо руйнувань це були дрібниці. Ось, наприклад, острів Ісландія, що лежить на Среднеокеанском гребені, на кордоні між Північноамериканської і Євразійської плитами, особливо вулканічних. Він дійсно розривається на частини, оскільки дно Атлантичного океану продовжує розпиратися (До речі, слово «гейзер» - це ісландський внесок в англійську мову). У 1783 році почав вивергатися вулкан Лакі, що знаходиться в центрі Південної Ісландії в 190 кілометрах на схід від Рейк'явіка, столиці Ісландії. За два роки лава покрила площу в 580 квадратних кілометрів. Безпосередній збиток від лави був невеликим, але вулканічний попіл поширився на великі відстані, досягаючи навіть Шотландії - на 800 кілометрів на південний схід, і то в концентрації, достатній, щоб пошкодити орні землі. У самій Ісландії попіл і шкідливі випаровування погубили три чверті домашньої худоби і привели в непридатність ті невеликі площі оброблюваної землі, що були на острові. В результаті 10 000 чоловік, одна п'ята тодішнього населення острова, померли від голоду і хвороб. Ще більше лихо може статися в густонаселених районах. Звернемося до вулкану Тамбора, що знаходиться на індонезійському острові Сумбава на схід від Яви. У 1815 році Тамбора був заввишки 4 кілометри. 7 квітня того ж року стримувана лава прорвалася і розвалила верхній кілометр вулкана. Під час цього виверження з надр було забрати приблизно 150 кубічних кілометрів вулканічного речовини, і це була найбільша маса, викинута в атмосферу в історичні часи (Можливо, це переоцінка. Ймовірно, верхній кілометр не вивалився повністю, тому що більша частина його обрушилася в серединну дірку, утворену викидає лавою). Цей дощ каміння та попелу убив 12 000 чоловік, а псування фермерських земель і загибель домашніх тварин привели до голоду і смерті на Сумбава і сусідньому острові Ломбок ще 80 000 чоловік. У західній півкулі найбільш жахливе виверження відбулося 8 травня 1902 року. Вулкан Мон Пеле на північно західній частині Карибського острова Мартиніка був відомий тим, що час від часу як би злегка гикав, але в той день він зметнувся в гігантському вибуху. Піднялася хмара гарячого газу, річка лави потекла по схилах вулкана з великою швидкістю, все це обрушилося на місто Сен П'єр і повністю знищило його жителів. Загинуло 38 000 чоловік. (Дивом вижив один, який містився в підземній в'язниці.) Однак найбільше виверження сучасності відбулося на острові Кракатау. Це був невеликий острів площею 45 квадратних кілометрів, трохи менше Манхеттена, розташований в Зондській протоці між островами Суматра і Ява, в 840 кілометрах на захід Тамбора. Кракатау не здавався особливо небезпечним - було незначне виверження в 1680 році. Однак 20 травня 1883 з'явилася помітна активність, але вона пройшла порівняно благополучно, хоча після неї чувся низького тону несильний підземний гул. Потім о 10 годині ранку 27 серпня сталося потужне виверження, яке практично зруйнувало острів. Тільки в повітря було викинуто близько 21 кубічного кілометра вулканічного речовини, це набагато менше, ніж сумнівна цифра, яка відноситься до виверження Тамбора шістдесят вісім років до того, але те, що було викинуто тут, було викинуто з набагато більшою силою. Попіл випав на площі 800 000 квадратних кілометрів і затемнив навколишній район на два з половиною дні. Пил досягла стратосфери і розповсюдилася по всій Землі, викликаючи ефектні заходи протягом майже двох років. Звук вибуху був чутний на відстані тисяч миль, за приблизними підрахунками на 1 / 13 земної кулі, а сила виверження була приблизно в двадцять шість разів більше, ніж у самої потужної коли або підірваної водневої бомби. Вибух викликав хвилю цунамі (інакше кажучи, «приливо відливну хвилю»), яка облила сусідні острови і вже менш катастрофічно прокотилася по всьому океані. Життя всіх видів на Кракатау була знищена, а хвиля цунамі досягала висоти 36 метрів, знищено 163 села і вбила майже 40 000 осіб. Кракатау назвали найгучнішим вибухом, чутим на Землі в історичні часи, але, як виявилося, це було невірно. Був вибух голосніше. У південній частині Егейського моря приблизно в 230 кілометрах на південний схід від Афін є острів Тіра. Він має форму півмісяця, розкритого на захід. Між його рогами знаходяться два маленькі острови. Загалом це - коло, який дуже схожий на великий кратер вулкана, і так воно і є. Острів Тіра вулканічного походження і переніс кілька вивержень, а недавні розкопки свідчать, що приблизно в 1470 році до н. е.. острів був значно більше, ніж зараз, і був місцем процвітаючої гілки мінойської культури, центром якої був острів Крит, в 105 кілометрах на південь від Тіри. Приблизно в той рік Тіра і вибухнула, так само як Кракатау тридцять три століття по тому, лише з силою, в п'ять разів більшою. Також і на Тире все було знищено, а виникла хвиля цунамі (що досягла в деяких гаванях висоти 50 метрів) з шумом обрушилася на Крит і справила такі руйнування, що минойская цивілізація була знищена (Історикам було відомо, що минойская цивілізація прийшла в цей час в занепад , але не знали чому, поки не були проведені розкопки на Тирі). Мабуть, пройшла майже тисяча років, перш ніж розвиток грецької цивілізації підняло культуру цих місць до рівня, який був досягнутий до виверження. Без сумніву, вибух Тіри не вбив стільки людей, як вибух Кракатау або Тамбора, тому що Земля в ті часи була набагато менш щільно заселена. Проте вибух Тіри має сумну відмінну рису, будучи єдиним виверженням вулкана, яке повністю знищило не місто або групу міст, а цілу цивілізацію. У вибуху Тіри є ще одна досить романтична відмінна риса. Єгиптяни зберегли відомості про це вибуху, втім, досить плутані; греки дізналися про нього від них, ймовірно, в процесі викладу, спотворюючи їх ще більше (Великовский зібрав легенди, що стосуються лих цього періоду, - в їх число він включає Вихід, - і, якщо вони взагалі що то значать, було б набагато логічніше віднести їх до хаосу і спустошення, які послідували за виверженням Тіри, ніж до неймовірного вторгнення планети Венера). Ці розповіді з'являються в двох діалогах Платона. Платон (427 347 до н. Е..) Не намагався дотримуватися історичної правди, оскільки використовував розповідь для того, щоб повчати. Очевидно, він не міг повірити, що великий місто, про яке говорили єгиптяни, існував в Егейському морі, де були тільки маленькі, не мають ніякого значення острова. Тому він помістив його далеко на заході в Атлантичному океані і назвав знищений місто Атлантидою. У результаті багато з тих пір стали вважати Атлантичний океан місцем затонулого континенту. Відкриття Телеграфного плато, по видимому, зміцнило упевненість у тому, але ретельне дослідження Среднеокеанского гребеня, звичайно, вбило цю ідею. Припущення Зюсса про земляних мостах в океані і про підйом та опускання великих регіонів суші ще більше надихнуло прихильників «втраченого континенту». Тут вже стали заявляти, що існувала не тільки Атлантида, але і аналогічні затонулі континенти в Тихому та Індійському океанах, і дали їм назви: Лемурія і My. Зрозуміло, Зюсс був не правий, у всякому разі він говорив про події, що відбувалися сотні мільйонів років тому, тоді як ентузіасти вважали, що океанське дно піднімалося і опускалося все десятки тисяч років тому. Тектонічні плити поклали всьому цьому край. Ні в якому океані немає затонулих континентів, хоча, звичайно, прихильники втраченого континенту так чи інакше будуть продовжувати вірити у свої дурниці. До останнього часу вчені (включаючи мене) підозрювали, що повідомлення Платона було суцільною вигадкою заради моралі. У цьому ми виявилися не праві. Деякі з описів Платона перегукуються з матеріалами розкопок Тіри, так що його розповідь, мабуть, грунтувався на дійсному знищенні міста катастрофою, що тривала цілу ніч, але тільки міста на маленькому острові, а не континенту. Однак, як би не погані були вулкани в найгіршому своєму прояві, є ще один ефект тектонічних плит, який може бути навіть більш згубним. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ЗЕМЛЕТРУСУ </H6> Коли тектонічні плити розриваються на частини або рухаються разом, це не обов'язково відбувається гладко. Дійсно, можна очікувати певного опору від тертя. Ми можемо собі уявити, що дві плити тримаються разом завдяки величезним тиску, лінія дотику нерівна, тягнеться в глибину на милі, і краю плит з нерівного каменя. І от скажімо, переміщення плит має тенденцію штовхати одну на північ, у той час як інша нерухома або штовхається на південь. Або, можливо, одна плита піднімається, тоді як інша нерухома або опускається. Величезне тертя країв плит перешкоджає їх руху, принаймні на якийсь час. Повільна циркуляція в мантії ламає плити в деяких місцях на частини. В інших місцях піднімається нагору розплавлений камінь, поглиблюється морське дно, і це призводить до поштовхів однієї плити об іншу. Можуть проходити роки, але рано чи пізно тертя долається, і плити, перемелюючи краю один одного, рухаються, можливо, тільки на сантиметри. або на метри. Тиск в результаті слабшає, і плити зупиняються на ще один невизначений період часу до наступного помітного руху. Коли рух плит все ж відбувається, Земля вібрує і відбувається «землетрус». Протягом століття дві плити взаємодіють один з одним досить часто, і землетрус, якщо відбувається одночасно з цим або через короткий час, може бути не дуже сильним. Але плити можуть настільки міцно утримуватися один одним, що протягом століття нічого не відбувається, потім вони раптом зриваються, рухаються за весь вік відразу, і відбувається сильний землетрус. Як зазвичай у подібних випадках, ступінь впливу залежить від швидкості зміни в часі. Таке ж вивільнення енергії, розподілене протягом століття, може не заподіяти ніякої шкоди, у той час як сконцентроване в один короткий часовий інтервал може бути катастрофічним. Оскільки землетрусу, як і вулкани, пов'язані зі зрушеннями - місцями, де взаємодіють дві плити, - ті ж самі регіони, де знаходяться вулкани, схильні і землетрусів. Однак з двох цих явищ землетрусу більш небезпечні. Виверження лави трапляються в певних місцях - З легко пізнаваних величезних вулканів. Зазвичай лиха обмежені невеликим районом, лише зрідка виникають при цьому цунамі і відбувається викид великої кількості попелу. Центри ж землетрусів можуть виникнути в будь-якому місці вздовж лінії зсуву, яка може мати в довжину сотні миль. Вулкани зазвичай дають яке-небудь попередження. Навіть коли вибухає верхівка вулкана, цьому передують попередній гуркіт, виділення диму, поява попелу. У випадку з Кракатау, наприклад, з'явилися ознаки активності вулкана за три місяці до несподіваного вибуху. Землетруси ж відбуваються зазвичай без ясно помітного попередження. Виверження вулканів майже завжди пов'язані з певним місцем і майже завжди розтягнуті в часі настільки, що дозволяє людям врятуватися втечею. Землетруси зазвичай завершуються за п'ять хвилин і за ці п'ять хвилин можуть завдати шкоди обширного району. Поштовхи землі самі по собі не небезпечні (хоча вони можуть бути жахливо страшними), але вони, як правило, руйнують будинки, так що люди гинуть під руїнами. У наш час землетрусу можуть ламати греблі і стати причиною повеней, руйнувати лінії електропередач і викликати пожежі, коротше, наносити величезної шкоди нерухомості. Найвідоміше в західній нової історії землетрус стався 1 листопада 1755. Епіцентр його був біля узбережжя Португалії, і це землетрус, безумовно, було одним з трьох чотирьох найсильніших зареєстрованих землетрусів. Лісабон, столиця Португалії, прийняв на себе головний удар стихії, всі будинки в нижній частині міста були зруйновані. Потім хвиля цунамі, викликана підводною частиною землетрусу, увірвалася в гавань і довершила катастрофу. Загинуло шістдесят тисяч чоловік, місто було зруйноване так, немов на нього скинули водневу бомбу. Удар відчувався на площі 3,5 мільйона квадратних кілометрів і завдав суттєвої шкоди не тільки в Португалії, а й у Марокко. Це був День всіх святих, люди були в церквах, і по всій Європі ті, хто був на богослужінні, бачили, як розгойдувалися і танцювали в соборах панікадила. Найбільш відоме в американській історії землетрус стався в Сан Франциско. Це місто лежить на кордоні між Тихоокеанської і Північноамериканської плитами. Ця межа проходить уздовж західної Каліфорнії і називається зрушенням Сан Андреас. По всій довжині зсуву і його відгалужень землетрусу відчуваються досить часто, звичайно слабкі, але іноді ділянки зсуву застигають на місці, а коли глибинні сили все таки зрушують їх, результати руйнівні. У 05.13 ранку 18 квітня 1906 зрушення дав про себе знати в Сан Франциско, і будівлі обвалилися. Почалася пожежа, який тривав протягом трьох днів, поки дощ не згасив його. Чотири квадратних милі центру міста були повністю зруйновані. Близько семисот людей загинули, а чверть мільйона залишилася без даху над головою. Збиток нерухомості оцінювався в півмільярда доларів. В результаті вивчення цього землетрусу американським геологом Гаррі Рідом Філдінгом (1859 1944) було встановлено, що сталося ковзання вздовж зсуву. Грунт одного краю зсуву Сан Андреас просунувся вздовж щодо іншого на 6 метрів. Це дослідження привело до сучасного розуміння землетрусів, хоча тільки через півстоліття після розробки вчення про тектонічні плитах була зрозуміла сила, що викликає землетрусу. Значущість цього землетрусу не повинен спотворити той факт, що смертей було відносно небагато, але ж і місто тоді було по числу жителів не так великий. За кількістю загиблих були в західній півкулі і більш значні землетрусу. У 1970 році на курортне містечко Янгей в Перу, в 320 кілометрах від столиці країни Ліми, землетрус обрушило воду, що накопичилася за земляним валом. Виник повінь забрала 70 000 життів. Більш значної шкоди принесло землетрус на іншій стороні Тихоокеанської плити, на Далекому Сході, де щільність населення дуже велика і де будівництво мало тенденцію бути настільки неміцним, що будинки руйнувалися при першому ж сильному здриганні землі. 1 вересня 1923 відбулося дуже сильний землетрус, епіцентр якого припав на південно схід столичного району Японії: Токіо Йокогама. Токіо в 1923 році був набагато більший Сан Франциско 1906; в районі Токіо Йокогама проживало тоді близько двох мільйонів чоловік. Землетрус стався незадовго до півночі, і 575 000 будівель негайно були знищені. Від землетрусу і пожежі, що послідувала, загинуло більше 140 000 тисяч осіб, матеріальний збиток досяг майже трьох мільярдів доларів (у цінах того часу). Це було з руйнувань, напевно, саме «дороге» з усіх до того трапилися землетрусів. І все ж, з точки зору смертельних втрат, це було не найгірше землетрус. 23 січня 1556 в центральному Китаї, в провінції Шенсі при землетрусі загинуло, за повідомленнями того часу, 830 000 чоловік. Звичайно, ми не можемо повністю довіряти цим старим повідомленнями, але 28 липня 1976 подібне руйнівний землетрус стався в Китаї на південь від Пекіна. Міста Тяньцзінь і Таншань були зрівняна з землею. Китай тоді не представив офіційних даних про втрати і збитки, але за неофіційними даними загинуло 665 000 чоловік і 779 000 отримали раненія1. Що ж сказати про землетруси і вулкани в цілому? Вони, безумовно, тяжкий, але вони строго локальні. За мільярди років від появи життя вулкани та землетруси ніколи і близько не підходили до того, щоб стати остаточними руйнівниками життя. Їх також можна вважати і знищують цивілізації. Те, що вибух Тіри був потужним фактором у падінні мінойської цивілізації, безсумнівно, але цивілізації в ті часи були дуже невеликі. Мінойська цивілізація обмежувалася островом Кріт і ще деякими островами в Егейському морі і не мала сильного впливу на грецьку частину материка. Чи можемо ми бути впевнені, що все це залишиться без змін, що тектонічні порушення спокою не стануть катастрофічними в майбутньому, навіть якщо вони залишалися такими в минулому? У 1976 році, наприклад, було близько п'ятдесяти несучих загибель людям землетрусів, а деякі з них були просто жахливі (А ось дані за останні роки: 1996 рік - 21 землетрус силою 7 балів і вище, 1997 - 17. І у всіх гинули люди. У серпні 1999 року землетрус в Туреччині забрала десятки тисяч життів). Чи не розвалиться Земля на частини з якої небудь причини? Зовсім ні, все це тільки здається таким жахливим. Що ж стосується фактів, то 1906 рік (рік землетрусу в Сан Франциско) бачив тяжких землетрусів більше, ніж 1976 й, але в 1906 році люди так про них не переживали. Чому ж тепер землетрусу викликають у них більше хвилювання? По-перше, після Другої світової війни колосальний розвиток отримали засоби зв'язку. Зовсім не так давно великі райони Азії, Африки і навіть Південної Америки були майже недосяжні для нас. І якщо у віддалених районах відбувається землетрус, то лише слабкі відлуння про нього досягали широкої громадськості. Зараз кожне землетрус в деталях описується на перших сторінках газет. Результати лиха можна навіть побачити по телебаченню. По друге, зріс наш власний інтерес. Ми вже більше не ізольовані і не варимося у власному соку. Деякий час назад, якщо ми й чули подробиці про землетруси на інших континентах, ми просто відмахувалися від них. Що відбувається в далеких частинах світу, було для нас не важливо. Тепер же у нас зміцніло поняття, що відбувається в будь-якому куточку світу має вплив на нас, і ми більше звертаємо уваги на події, що відбуваються, і більше зростає наше занепокоєння. По-третє, населення світу зросла. За останні п'ятдесят років воно подвоїлося і зараз налічує чотири мільярди людей (Книга написана в 1979 році. На початок XXI століття ця цифра перевалила за шість мільярдів). Землетрус, від якого в 1923 році в Токіо загинуло 140 000 чоловік, якби воно повторилося тепер, забрало б, можливо, мільйон життів. Прикинемо, що населення Лос Анджелеса в 1900 році було 100 000 чоловік, зараз - 3 мільйони. Землетрус, нанеси воно зараз свій удар по Лос Анджелесу, цілком ймовірно, погубить в тридцять разів більше людей, ніж погубило в 1900 році. І це не означає, що землетрус виявилося в тридцять разів сильніше, просто кількість людей, що потрапили в зону лиха, збільшилася в тридцять разів. Наприклад, найбільш сильне зареєстроване землетрус в історії Сполучених Штатів мало місце не в Каліфорнії, а в Міссурі. Епіцентр землетрусу був біля Нью Мадрида на річці Міссісіпі на південно сході штату, і воно було настільки сильним, що протягом Міссісіпі змінилося. Однак сталося це 15 грудня 1811, і район цей був тоді ще дуже слабо заселений. Не було зареєстровано жодного нещасного випадку. Точно таке ж землетрус у тому ж самому місці сьогодні, безсумнівно, погубить сотні людей. А якщо станеться кількома кілометрами вище по річці, понесе десятки тисяч життів. Нарешті, ми повинні пам'ятати, що, власне, вбиває людей при землетрусах - це споруди. Падаючі будівлі ховають людей, прорвані дамби - топлять, пожежі, що виникають від пошкодження кабелів, - спалюють. Споруди людей примножилися роками і стали більш складними і дорогими. І це не тільки збільшує людські втрати, але і значно збільшує шкоду нерухомості. <H6 LANG=ru-RU CLASS=western> Тектонічні МАЙБУТНЄ </H6> Можна очікувати, як випливає зі сказаного, що з кожним десятиліттям смертність від землетрусів і вивержень вулканів буде підвищуватися, а руйнувань ставатиме більше, навіть якщо плити не будуть нічого робити, а тільки продовжувати рухатися, як протягом вже декількох мільярдів років. Ми можемо також очікувати, що люди, відзначаючи більше смертей і руйнувань, будуть упевнені, що положення стає гірше і Земля прямо ходить ходуном. Але це не так! Навіть якщо й справді здається, що становище погіршується, то справа не в тектонічних зміни, а в людських. Звичайно, завжди є хто небудь, хто з якихось причин прагне передбачити неминучий кінець світу. У більш ранні часи таке пророцтво зазвичай надихалося тією чи іншою частиною Біблії і часто розглядалося як наслідок людської гріховності. У наш час за причину загибелі приймається деякий матеріальний аспект Всесвіту. Наприклад, в 1974 році була опублікована книга Джона Гриббина і Стефана Плагемана під заголовком «Ефект Юпітера», і я написав до цієї книги передмову, бо вважав, що це цікава книга. Гриббин і Плагеман, виходячи з припущення приливо відливної впливу планет на спалахи на Сонці, підрахували приливо відливної ефект на нього декількох планет. Спалахи на Сонці - джерело так званого «сонячного вітру», який, мабуть, впливає на Землю. Вони задалися питанням, чи не може це, хоча і дуже невелика, вплив додати що то до тиску, що викликає різні зрушення. Наприклад, якщо зрушення Сан Андреас був уже на грані зрушення, пов'язаної з небезпечним землетрусом, ефект сонячного вітру міг би додати останню краплю і прискорити зрушення. Гриббин і Плагеман передбачали, що в 1982 році планети розташуються таким чином, що їх приливо відливної ефект на Сонце буде більше, ніж зазвичай. У такому випадку, якщо зрушення Сан Андреас близький до того, щоб зробити зрушення, 1982 рік міг виявитися відповідним роком для цього. Але не слід забувати, що ця книга насамперед імовірно. А по друге, навіть якби згадана ланцюг подій мала місце, - якщо розташування планет і справило б незвично великий приливо відливної ефект на Сонце, а Сонце збільшило кількість та інтенсивність спалахів, це б інтенсифікували сонячний вітер, який би злегка підштовхнув зрушення Сан Андреас, - все, що сталося б - це землетрус, який все одно б сталося, можливо, в наступному році, якщо б його не підштовхнули в цьому. Це могло б бути сильний землетрус, але воно було б не сильніше, ніж без підштовхування. Воно могло б завдати величезної шкоди, але не із за своєї сили, а тільки із за того, що люди за час, що минув з землетрусу 1906 року, набагато щільніше заселили Каліфорнію і забудували її своїми спорудами. Проте книга була неправильно зрозуміла, і виник гарячковий страх, що ось в 1982 році «вишикуються в ряд» планети і в результаті свого астрологічного впливу викличуть на Землі різні жахливі лиха, найменше з яких призведе до сповзання Каліфорнії в море. Дурниці! (Воістину так, адже ми благополучно пережили цей «парад планет», не відчувши ніякого впливу ні на нас самих, ні на навколишнє середовище. А землетрус все одно відбулося, але трохи пізніше, як було зазначено вище, в 1989 році. Останній «парад планет »відбувся 5 травня 2000 року) Точка зору про сповзання Каліфорнії в море становить інтерес для необізнаних людей, по видимому, не без причини. Частково, мабуть, тому, що вони мають неясне уявлення про зрушення, що проходить по західному краю Каліфорнії (який існує), і що, можливо, відбувається переміщення вздовж зсуву (яке, можливо, і справді відбувається). Проте переміщення це не перевищує кількох метрів, причому краю зсуву не розійдуться. В результаті, звичайно буде завдано збитків, але Каліфорнія в цілому залишиться на місці. Зрозуміло, можна припустити, що в майбутньому відбудеться розширення вздовж зсуву; речовина хлине наверх і розсуне краю зсуву, створюючи западину, яку може заповнити Тихий океан. Західний осколок Каліфорнії відсунеться тоді від решти Північної Америки, утворюючи довгий півострів, щось на кшталт нинішньої Нижньої Каліфорнії, або, можливо, навіть довгий острів. Але для того щоб це відбулося, потрібні були б мільйони років, і процес не супроводжувався б нічим гірше землетрусів та вулканічної діяльності такого ж виду, яка існує зараз. Але продовжимо думка про сповзання Каліфорнії в море. Існує астероїд Ікар, відкритий в 1948 році Бааде. Орбіта астероїда вельми цього ексцентрична. На одному кінці орбіти він проходить через зону астероїдів, на іншому її кінці - виявляється ближче до Сонця, ніж Меркурій. Приблизно в серединній частині орбіти Ікар проходить досить близько до орбіти Землі, так що є «пасеться у Землі». Коли Ікар і Земля опиняються в певних точках на орбітах, їх розділяє лише 6,4 мільйона кілометрів. Але навіть на такій відстані, що майже в сімнадцять разів більше відстані до Місяця, ефект Ікара на Землю нульовий. Проте при недавньому найбільш близькому підході Ікара можна було почути попередження про сповзання Каліфорнії в море. Насправді небезпека вулканічної діяльності та землетрусів з часом може зменшуватися. Якщо, як стверджувалося раніше, Земля зрештою втратить своє внутрішнє тепло, провідну силу зрушення тектонічних плит, вулканічна діяльність і землетруси взагалі зникнуть. Проте ніяке значне ослаблення цих явищ, безумовно, не станеться до того, як для Сонця настане час червоного гіганта. Дуже важливий той факт, що люди вже намагаються зменшити небезпеку. У випадку з вулканами це відносно просто. Обачно цуратися цих об'єктів, уважно стежити за появою провісників виверження, які з'являються майже в усіх випадках і допомагають запобігти збитку і загибель. З землетрусами важче, хоча вони теж подають знаки. Коли одна із сторін зсуву добирається до точки ковзання про іншу, то, перш ніж відбудеться поштовх, дещо які незначні зміни в грунті все таки мають місце, їх потрібно тільки тим чи іншим способом виявити і виміряти. Зміни в камені, які починають з'являтися прямо перед землетрусом, включають в себе зменшення електричного опору, взгорбліваніе грунту і збільшення потоку води в нижніх прошарках, що утворюються з за поступового розтягування каменю. Збільшення потоків може бути виявлено завдяки збільшенню концентрації радіоактивних газів в повітрі, таких, як радон, - газів, які доти були укладені в камені. Відбувається також підвищення рівня води в колодязях. Досить дивно, що одним з вірних ознак неминучого землетрусу є загальні зміни в поведінці тварин. Зазвичай спокійні коні іржуть і носяться, собаки виють, риби стрибають. Такі тварини, як змії і пацюки, зазвичай ховаються у своїх норах, несподівано попадаються на очі. Шимпанзе менше часу проводять на деревах і більше на землі. З цього не випливає, що тварини мають здатність передбачати майбутнє або володіють невідомими почуттями, якими не володіємо ми. Вони живуть в більш тісному контакті з навколишньою природою, і їх життя, повне небезпек, змушує звертати увагу на майже не сприймаються зміни, що ми робимо не завжди. Дрібна тремтіння, яка передує справжньому поштовху, насторожує їх; незнайомі звуки, які виходять від тертя країв зсуву, роблять те ж саме. У Китаї, де землетруси досить часті і руйнівними, ніж в Сполучених Штатах, робляться великі зусилля, щоб передбачати землетруси. Населення закликають звертати увагу на всякі зміни навколо. Про дивну поведінку тварин, так само як і про зміни рівня колодязної води, виникненні дивних звуків із землі і навіть про непоясненному відшаруванні фарби відразу ж доповідається владі. Таким чином китайці домагаються попередження про руйнівні землетруси за день або за два, і їм вдалося врятувати багато життів - особливо, кажуть, при землетрусі в Північно Східному Китаї 4 лютого 1975. (З іншого боку, вони, здається, були захоплені зненацька страшним землетрусом 28 липня 1976.) У Сполучених Штатах спроби в передбаченні землетрусів також стають більш серйозними. Наша сила - високі технології, і ми можемо залучити їх для виявлення слабких змін в локальних магнітних, електричних і гравітаційних полях, так само як і реєструвати повсякденні зміни в рівні і хімічному складі колодязної води, проводити проби навколишнього повітря. Однак необхідно визначати місце, час і силу землетрусу пророкує дуже точно, тому що помилкова тривога може дорого обійтися. Швидка евакуація може внести більше економічної сум'яття і особистого дискомфорту, ніж незначний землетрус, і якщо евакуація виявиться непотрібною, реакція людей буде несприятливою. При наступному попередженні люди відмовляться евакуюватися, але землетрус може нанести удар. Щоб передбачити землетрус з прийнятною точністю, імовірно, треба зробити різноманітні вимірювання і зважити відносну важливість їх зміни. Можна уявити собі дюжину стрілок, що вимірюють різні властивості, що вводяться в комп'ютер, який би оцінював всі впливи і видавав загальний показник, а по досягненні певної критичної точки давав би сигнал на евакуацію. Евакуація означала б зменшення шкоди, але чи повинні ми задовольнитися цим? Чи не можна повністю запобігти землетрус? За мабуть, немає практичного способу змінити підземний камінь, але підземна вода - інша справа. Якщо просвердлити глибокі колодязі на відстані декількох кілометрів по лінії зсуву, і якщо вода під напором заповнить їх, якщо дозволити їй потім отхлинуть - так можна послабити підземне тиск і таким чином позбутися від землетрусу. Звичайно, вода може зробити більше, ніж просто послабити тиск. Вона може «змазати» породи і сприяти ковзанню з більш частими інтервалами. Серія малих землетрусів, які не завдають шкоди, навіть в сукупності набагато краще, ніж одне велике землетрус. І хоча легше з попередженням за кілька днів передбачити виверження вулкана, ніж передбачити землетрус, було б важче і небезпечніше намагатися вивільнити вулканічне тиск, ніж вивільнити тиск землетрусу. Все ж таки не буде фантазією - уявити, що недіючі вулкани можуть бути пробурені таким чином, щоб гаряча лава могла підніматися по відкритому центральному проходу, не створюючи тиску на вибухову точку, або у таких вулканів можуть бути прорізані нові канали ближче до рівня землі в напрямках, які не можуть викликати для людей особливо тяжких наслідків. Підводячи підсумок, по видимому, розумно припустити, що Земля буде залишатися досить стабільною під час перебування Сонця в головній послідовності і що життя не буде перебувати під загрозою через якого-небудь здригання Землі або якого-небудь несприятливого руху її кори. А що стосується локальних лих - виверження вулканів і землетруси, то, напевно, існує можливість знизити ступінь небезпеки. <H3 LANG=ru-RU CLASS=western> 10. ЗМІНА ПОГОДИ </H3><H6 LANG=ru-RU CLASS=western> ПОРИ РОКУ </H6> Навіть якщо ми припустимо, що стан Сонця абсолютно надійно і що Земля абсолютно стабільна, навколо нас існують періодичні зміни, які часом несприятливо впливають на наші здібності, у тому числі на головну здатність живої істоти - залишатися живим. І
	</div>

Будь ласка, не зберігайте тестовий текст.
Ваш ip: 3.145.156.250 буде збережений.

категорії
за типом
за алфавітом
завантажені