История изучения космоса

Во Вселенной раньше все было так просто. Ведь на протяжении большей части истории человечества люди, которые задумывались о таких вещах, представляли Землю как неподвижный центр творения, вокруг которого двигаются небесные тела — звезды и планеты.

 

Содержание

  1. История изучения космоса в Древнем мире
  2. Теория о копейщиках Архита Тарентского
  3. Первый копейщик - Николай Коперник
  4. Второй копейщик - Фридрих Бессель
  5. Третий копейщик - Эдвин Хаббл

 

История изучения космоса

 

История изучения космоса в Древнем мире

В древних мифологиях Земля обычно была плоской, а движение Солнца по небу происходило из-за действий бога или богини. Но начиная примерно с V века до нашей эры в области восточного Средиземноморья начал развиваться новый взгляд на Вселенную, не зависящий от прихоти богов. Так человечество явилось на свет из мира, который Карл Саган считал «миром, населенным демонами». Греческие философы стали создавать модели Вселенной, которые могут показаться нам примитивными. Однако у них была интересная новая особенность — они подчинялись исключительно естественным законам, без какого бы то ни было сверхъестественного вмешательства. Многие ученые считают это началом науки.

 

У всех этих моделей общими были два основных неоспоримых предположения. Первое состояло в том, что Земля считалась неподвижной и находилась в центре Вселенной, а все остальное (Солнце, Луна и планеты) вращалось вокруг нее. Согласно второму предположению, на небесах, которые считались чистыми и вечными, все двигалось по окружностям. Это предположение основано на представлении о том, что окружность является наиболее совершенной геометрической формой и, следовательно, наиболее подходящей фигурой для царства чистоты. В этих моделях звезды и планеты считались прикрепленными к твердым хрустальным сферам, вращение которых определяло их видимое движение на небе. Этим, кстати, объясняется, почему кометы были столь серьезной проблемой для древних астрономов, ведь при своем движении они должны были разрушить хрустальные сферы. Вот почему, в частности, Аристотель считал кометы воспламеняющимися атмосферными испарениями. Со временем эти модели усложнились, планеты были помещены на малые сферы, которые вращались, будучи прикрепленными к большим сферам.

 

Туманность Ориона со звездой LP Ориона в нижнем левом углу

Туманность Ориона со звездой LP Ориона (яркая, снизу)

Изображение построено на основе данных наблюдений в видимом свете и рентгеновском диапазоне, на нем виден «пузыреобразный» остаток сверхновой SNR 0509-67.5, расположенный в галактике Большое Магелланово Облако. Нагретое вещество показано зеленым и голубым цветом, а розовая оболочка, представляет собой ударную волну от сверхновой в межзвездной среде.

 

Теория о копейщиках Архита Тарентского

Учитывая «уютный» характер этой модели, довольно удивительно, что в Древнем мире велись оживленные дискуссии по вопросу о том, была ли Вселенная конечной или бесконечной по протяженности. Философ Архит Тарентский (428-327 гг. до н.э.) выдвинул интересный довод в пользу безграничности Вселенной. Предположим, что у Вселенной есть граница или край. Тогда воин с копьем мог бы подойти к этому краю и бросить копье наружу. Копье должно приземлиться где-нибудь, и это место будет за краем. Независимо от того, насколько далеко находится предполагаемая граница, копейщик всегда сможет найти что-то за ее пределами. Поэтому, как утверждал Архит, Вселенная должна не иметь границ, быть бесконечной.

 

Следуя рассуждениям Архита, мы можем отметить события, которые расширили взгляд человечества на Вселенную, уподобив каждое из таких событий очередному броску копья. И действительно, мы далее встретим трех копейщиков, каждый из которых расширил нашу Вселенную.

 

Первый копейщик - Николай Коперник

Первым был польский священник Николай Коперник. Он создал первую серьезную модель Солнечной системы, в которой Солнце находилось в центре, а Земля обращалась вокруг него по орбите, как и другие планеты. В своей книге «О вращении небесных сфер» он писал: «Наконец, само Солнце будем считать занимающим центр мира; во всем этом нас убеждает разумный порядок, в котором следуют друг за другом все светила, и гармония всего мира, если только мы захотим взглянуть на само дело обоими (как говорят) глазами» [пер. И. Н. Веселовского].

 

Армиллярная сфера - модель небес с расположенной в центре Землей

Армиллярная сфера - модель небес с расположенной в центре Землей и созвездиями зодиака по краю. Это общепринятое изображение Вселенной до эпохи Коперника. Внизу с двух сторон от сферы схематически изображены модели мира астрономов Птолемея и Тихо Браге.

 

Благодаря Копернику Вселенная для людей резко изменилась. Земля и человечество перестали быть в самом центре всего сущего, и люди оказались обитателями всего лишь одного из множества тел, вращающихся вокруг Солнца. В наших статьях прослеживается так называемый коперниканский принцип - представление о том, что человечество и породившая его планета не занимают какого бы то ни было особого места в мире.

 

Польский астроном Николай Коперник

Польский астроном Николай Коперник совершил переворот в астрономии, предложив новую модель мира, в центре которого находилось Солнце. Его революционная книга «О вращении небесных сфер» была опубликована в 1543 году.

 

После Коперника Вселенная также стала намного больше. Люди перестали жить в пространстве, ограниченном небом, что висит в нескольких милях над их головами, и землей под их ногами. Астрономы после Коперника пришли к выводу, что Солнечная система огромна по сравнению с Землей. Если представить себе Землю в виде шара размером с нью-йоркский квартал, то Солнце было бы шаром размером примерно с реку Миссисипи, а внешние планеты оказались бы в Азии - довольно резкая смена перспективы для тех, кто всю жизнь провел в этом городском квартале.

 

Второй копейщик - Фридрих Бессель

Второе копье было брошено немецким астрономом по имени Фридрих Бессель в начале XIX века. С помощью самых совершенных на то время телескопов он впервые определил расстояния до ближайших звезд. И вновь Вселенная невероятно расширилась. Если представить, что Солнечная система занимает область пространства размером с футбольное поле, то типичная звезда оказалась бы в совершенно другом городе на расстоянии нескольких сотен миль.

 

В XIX веке астрономы осознали, что наше собственное Солнце - всего лишь одна из звезд, причем весьма заурядная, в могучем звездном единстве под названием Млечный Путь. Наше Солнце и вся Солнечная система, которая представлялась такой большой, стали одной из миллиардов звезд и одной из миллиардов планетных систем. Пришло понимание, что не все звезды одинаковы, и астрономы стали составлять звездные каталоги. Они также заметили на небе бледные пятна, которые назвали туманностями, но с помощью имевшихся тогда телескопов невозможно было разглядеть, из чего состоят эти облака. Мир готовился к третьему копью.

 

Пять галактик, известных как Квинтет Стефана

Пять галактик, известных как Квинтет Стефана, на самом деле представляют собой четыре взаимодействующих галактики вместе с пятой (голубоватая спираль в верхнем левом углу), которая оказалась моложе и намного ближе к нашей. Две центральные галактики сталкиваются, и в процессе столкновения рождаются новые звезды, видимые в расположенных по краям галактик голубых звездных скоплениях. Рукава спиральной галактики с перемычкой в правом верхнем углу искажены влиянием гравитационных полей соседних систем.

 

Третий копейщик - Эдвин Хаббл

Это был американец, и звали его Эдвин Хаббл. Он работал на новейшем телескопе на горе Маунт-Уилсон в штате Калифорния, и было это в 20-х годах прошлого века. С помощью этого телескопа Хаббл смог детально изучить туманности, выделив в них отдельные звезды. На основании полученных данных он смог определить, насколько далеко находятся эти туманности. Копье снова полетело прочь. Хаббл обнаружил, что многие туманности на самом деле представляют собой гигантские звездные города, совсем как наш Млечный Путь. Хаббл установил, что Вселенная состоит из того, что мы сейчас называем галактиками. В каком-то смысле это было просто продолжением учения Коперника. Земля - это всего лишь одна из многих планет в Солнечной системе, Солнце - одна из бесчисленных звезд Млечного Пути, а сам Млечный Путь - лишь одна из миллиардов галактик во Вселенной.

 

Но это было не единственное, что обнаружил Хаббл. Он установил, что другие галактики удаляются от нас, что Вселенная расширяется. Это открытие привело нас, в свою очередь, к наиболее точной на данный момент картине происхождения Вселенной - сценарию, который мы называем Большим взрывом. В этом сценарии Вселенная зародилась невообразимо горячей и в сверхплотном состоянии около 14 миллиардов лет назад, и с тех пор она расширяется и охлаждается. Поразительно, что ученым удалось создать модели, позволяющие надежно проследить этот процесс в обратном направлении, вплоть до доли секунды после первоначального события.

 

Вполне возможно, что очередной копейщик, имя которого пока неизвестно, уже приближается к границам нашей Вселенной. Если же некоторые современные теории подтвердятся, то наша собственная Вселенная может оказаться всего лишь одной из множества вселенных так называемой мультивселенной. Такое развитие событий, конечно, было бы окончательным подтверждением тезиса Николая Коперника, хотя он вряд ли мог предположить, что все окончится именно так.