Тайны мозга - Страница 127

127

Великий спор об устройстве вселенной

Теория неба, выдвинутая Кантом, подготовила почву для многовекового спора между теми, кто считал туманности звездными системами в пределах нашей галактики («небулярная гипотеза»), и теми, кто был убежден, что они представляют собой отдельные чрезвычайно удаленные галактики («теория островов вселенной»). Как повторили Тимоти Феррис в своей классической работе «Становление Млечного Пути» (Coming of Age in the Milky Way), Гейл Кристиансон в биографии «Эдвин Хаббл: капитан туманностей» (Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae) и относительно недавно Марсия Бартусяк в превосходном рассказе о «Дне, когда мы обрели Вселенную» (The Day We Found the Universe), это был спор, решение по которому вынес Эдвин Хаббл в Маунт-Уилсон в судьбоносный октябрьский день 1923 года

В 1781 году искатель комет Шарль Мессье опубликовал каталог туманностей, в первую очередь чтобы отличать неподвижные размытые точки от движущихся как в дымке комет, которые он высматривал. Его издание стало исчерпывающим справочником по туманностям, которым пользуются и по сей день, поскольку исторической системе обозначений в науке отдается предпочтение (точно так же мы до сих пор пользуемся додарвиновской, разработанной в XVIII веке биноминальной номенклатурой Карла Линнея, предназначенной для классификации живых организмов, например, Homo sapiens). Каталог Мессье явился зерном для помола мельницами-телескопами. Великий астроном Уильям Гершель после поразительного открытия Урана активизировал эти поиски, обратив свой двадцатифутовый телескоп с двенадцатидюймовым зеркалом на объекты, которые Мессье назвал неподвижными. «Я заглянул в космос дальше, чем кто-либо из людей до меня», – похвалялся он. Ему удалось различить среди пятен света отдельные звезды и доказать, что это действительно острова вселенной! Кант был прав.

Не будем спешить. Оказалось, что Гершель увидел не далекие галактики. Он смотрел на шаровые звездные скопления – группы звезд в галактике Млечный Путь или вблизи нее. Астрономы отличают такие скопления от туманностей без отдельных видимых звезд. Гершель верно определил, что Туманность Ориона – межзвездное облако газа в пределах нашей галактики, находящееся в процессе рождения новых звезд. Кроме того, в 1790 году Гершель наблюдал «уникальное явление!» – «звезду примерно восьмой величины, со слабо светящейся атмосферой», в которой «звезда занимает положение точно в центре, а атмосфера настолько разрежена и равномерно слаба со всех сторон, что невозможно предположить, будто бы она состоит из звезд; нет сомнений и в явной связи между этой атмосферой и звездой». Это была планетарная туманность – звезда в пределах нашей галактики, теряющая свою внешнюю газообразную оболочку. Так появилось доказательство против островов вселенной Канта и в пользу небулярной гипотезы. К 1790-м годам Гершель внес в каталог более тысячи новых туманностей и звездных скоплений. Несмотря на многообразие видов обнаруженных туманностей и скепсис многочисленных коллег, Гершель объявил: «Эти объекты, примечательные не только своим количеством, но и в рассуждении их значительных следствий, – не больше не меньше как целые сидерические системы», которые «могут превосходить наш Млечный Путь великолепием».

Противоречивые паттерны данных

Конечно, задним числом нам известно, как развивался этот сюжет. Порывшись на свалке истории, легко извлечь оттуда тех, кто опередил свое время, чем я до сих пор и занимался. Однако за два последующих столетия астрономы так и не разгадали загадку туманностей. Здесь возникает еще одна проблема: в некотором смысле обе теории верны. С одной стороны, в нашей галактике есть масса феноменов, которые проявляются как размытые пятна на ночном небе: кометы, газовые облака, шаровые и рассеянные звездные скопления, планетарные туманности, древние новые и сверхновые звезды, которые взрываются и оставляют после себя только газовую оболочку, и т. п. С другой стороны, подавляющее большинство объектов из каталога Мессье, названных туманностями, в действительности представляют собой острова вселенной, целые галактики звезд, удаленных от галактики Млечный Путь на гигантские расстояния. Задача различения этих двух категорий небесных объектов сводится к получению более точных данных и уточненной теории. Второе следует за первым, а первое напрямую зависит от технологий конструирования телескопов.

В 30-х годах XIX века ирландский дворянин Уильям Парсонс, третий лорд Росс, сконструировал тридцатишестидюймовый телескоп. В окуляр он едва сумел разглядеть спиральные рукава М51 – пятьдесят первого объекта из каталога Мессье, чем удивил всех, потому что даже те, кто соглашался с теорией островов вселенной, не имели никакого представления о строении других галактик, не говоря уже о нашей. Галактика, получившая название «Водоворот», словно указывала на движение рукавов вокруг центральной оси, напоминающее движение воды в водовороте, отсюда и название. В 1846 году сторонник теории островов вселенной Джон Никол предположил, что некоторые туманности «находятся в таких глубинах космоса, что никакое излучение от них не достигает Земли, кроме как после путешествия по отделяющим ее безднам, по прошествии множества веков, поражающих воображение». В воображении Никола время в пути должно было составлять не менее тридцати миллионов лет. Эта цифра и вправду поражала, учитывая распространенное в то время мнение, согласно которому библейские события происходили десять тысячелетий назад. В глубине души многие ученые сомневались в этом, но никто из них не знал, насколько далеки от истины их просвещенные догадки. Как выяснилось, речь шла о порядках величины, об очень глубинном ретроспективном времени.

127