Наше место во Вселенной

3а последние годы наука добилась результатов, от которых захватывает дух. Космология, оперирующая на уровне сверхбольших величин, а физика элементарных частиц — на уровне невероятно малых величин, раскрыли поразительное строение Вселенной, в которой мы живем.

В древнем мире наблюдатель с хорошим зрением в ясную погоду мог увидеть тысячи звезд и ощутить необъятный простор небес. В наши дни, применяя мощнейшие оптические, инфракрасные, рентгеновские и радиотелескопы и ведя наблюдение как с Земли, так и из космоса, астрономы увидели потрясающую картину — Вселенную, невообразимо распростершуюся в пространстве и времени, содержащую огромное множество поразительных объектов, движущихся с невероятными скоростями: разного рода звезды — белые карлики, красные гиганты; астероиды, планеты; таинственные объекты, вроде квазаров, пульсаров и черных дыр.

Однако прежде чем обратиться к современной научной картине мира, давайте задержимся на минуту, чтобы воздать должное тем замечательным результатам, которые были достигнуты древними астрономами, не располагавшими ни нашими развитыми теориями, ни научным инструментарием. Так, еще в III в. до н. э. Аристарху из Самоса удалось — хоть и очень приблизительно — оценить расстояние от Земли до Луны и до Солнца, а также их размеры. Он пошел так далеко в своих оценках, что даже выдвинул предположение, что Солнце намного больше Земли и что именно Солнце, а не Земля является центром Вселенной! На том основании, что он не мог наблюдать параллакса (то есть изменения видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя), он сделал вывод, что звезды находятся очень далеко от Земли. Эти идеи, чрезвычайно передовые для своего времени, впоследствии повлияли на исследования Коперника.

Сегодня, разумеется, мы располагаем куда более полной картиной нашего мира.

Мы живем на одной из девяти планет, вращающихся вокруг звезды, которую называем Солнцем. Планета Земля удалена от Солнца примерно на 150 миллионов километров. Две планеты — Меркурий и Венера — располагаются ближе к Солнцу, а самая далекая от него планета — Плутон (точнее, "карликовая планета", именно так решено называть Плутон с 2006 года), находится от него на расстоянии около 6 миллиардов километров. Солнце, хотя оно и не такое большое, как некоторые звезды, в миллион раз больше, чем Земля.

Когда мы начинаем говорить об объектах, располагающихся дальше Солнца, то расстояния становятся столь большими, что километр оказывается слишком маленькой единицей измерения, и мы прибегаем к оценке расстояний с помощью световых лет. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один год, распространяясь со скоростью 300 000 км/сек. Таким образом, расстояние от Земли до Солнца составляет восемь световых минут. Световой год составляет примерно 9,5 триллиона км. Ближайшая к нам звезда — Альфа Центавра — находится на расстоянии четырех световых лет. Имеется около 50 звезд, располагающихся в пределах 17 световых лет от Солнца. Это наши ближайшие соседи, в сравнении с теми, кто находится от нас на краю наблюдаемой Вселенной, на расстоянии 10 миллиардов световых лет.

В самом крупном масштабе Вселенная представляет собой расширяющееся пространство, заполненное губкообразной клочковатой структурой. Стенки этой губчатой структуры представляют собой скопления миллиардов галактик. Расстояния между ближайшими друг к другу галактиками составляют обычно около миллиона световых лет.

Каждая галактика составлена из сотен миллиардов звёзд, которые обращаются вокруг центрального ядра. Размеры галактик составляют до сотен тысяч световых лет.

Солнце является одной из примерно ста пятидесяти миллиардов звезд, образующих нашу дискообразную Галактику с ее спиралевидными краями и центральной частью — Млечным Путем. Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово "глактикос" означает "молочный", "млечный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками. Многие детали строения Млечного Пути скрыты от взгляда земного наблюдателя. Однако их изучают на примере других галактик, сходных с нашей, например, туманности Андромеды (как это сделал в 40-е годы XX века немецкий астроном Вальтер Бааде).

Диаметр нашей Галактики составляет около 100 000 световых лет. Наше Солнце располагается примерно на половине пути от центра диска к краю. Ученые оценили, что Солнце — эта ядерная печь, на поверхности которой температура составляет более 6 000 °С. В недрах Солнца происходит превращение водорода в гелий, за счет которого выделяется энергия, излучаемая в мировое пространство.

Рис.2. Так выглядит наша галактика (компьютерная графика)

При помощи телескопа Spitzer исследователи космоса провели всесторонний структурный анализ Млечного Пути. Это дало возможность получить детальные изображения продолговатого скопления центре, которое и отличает нашу галактику от прочих спиральных галактик. Полоса разделяет галактическую спираль, в центре которой находится огромная черная дыра.

И это только наша Галактика, тогда как, по оценкам астрономов, скопления миллионов других галактик разбросаны по всей Вселенной. Таким образом, наш дом — это огромная Вселенная. Ее колоссальные размеры заставляют нас осознать, как мал человек. В масштабах галактики человек - не более чем песчинка.

Мир вокруг нас слишком сильно поражает воображение любого, кто задумывается о его сложности. Наш разум призывает задуматься о том, каково отношение между нами и Вселенной. Действительно ли Вселенная — наш дом, или мы просто ничтожно маленькие существа, временно обитающие на планете, вброшенные в мир материей и энергией, бесцельно и неосмысленно использующие законы природы?

Ответы на эти вопросы могут быть очень разными. Некоторые ученые считают, что мы чужие в этом мире — язва на лице Вселенной, существа, вброшенные в этот мир вихрем случайности и необходимости, управляющими физическим поведением Вселенной, продукт естественного процесса, лишенного сознания и цели, «в котором мы не предусмотрены», как сказал биолог Джордж Гэйлорд Симпсон2.

Стефан Крейн высказывается в том же духе: «Человек сказал Вселенной: "Я существую". "Однако, — ответила Вселенная, — этот факт меня ни к чему не обязывает"».

Но есть и другие люди, которые вместе с физиком Фрименом Дайсоном не чувствуют себя в этом мире чужими. Согласно Дайсону, «Когда мы смотрим на Вселенную и видим, как много случайных физических и астрономических явлений работает на нас, то создается ощущение, что Вселенная в каком-то смысле знала, что мы должны в ней появиться».

Физик Пол Дэвис не считает, что человеческие существа — это просто скопление песчинок одушевленной космической пыли. Он пишет: «Не могу поверить, что наше существование в этом мире — это просто причуда судьбы, историческая случайность, произвольный всплеск в грандиозной космической драме. Наше присутствие в этом мире слишком тесно увязано со всеми остальными его частями. ...Наше присутствие здесь действительно предусмотрено». Очевидно, что Дэвис предполагает, что за Вселенной стоит Разум, который в процессе формирования Вселенной принимал во внимание существование в ней человека.

Альберт Эйнштейн однажды заметил, что самое непостижимое во Вселенной — это то, что она постижима. Одного этого факта достаточно для того, чтобы мы чувствовали, что наше место здесь, в этом мире, что мы здесь не чужаки. И что значимость человека нельзя определять по сугубо физическим параметрам, например, исходя из размеров его тела в соотношении с масштабами Вселенной. Удивительное дело! Эти маленькие человеческие существа обладают разумом, который позволяет им постигать тайны Вселенной. Вселенная безмолвно смотрит на них. Она не может понять нас. Но мы можем понять ее. Мы можем смотреть на звезды, а они на нас смотреть не могут. Мы можем их измерять, а они нас измерять не могут. В этом смысле мы выше всей остальной Вселенной…