Читать книгу "Карта Вселенной - Приямвада Натараджан"

До открытий Хаббла в любом уголке мира верили в статичную и неизменную Вселенную. В мифах о сотворении мира на протяжении тысячелетий народы пытались справиться с изменчивыми природными явлениями — дождем, громом, молниями, наводнениями и засухой, взывая к незыблемым небесам, статичному космосу. То, что мы видели в ночном небе одни и те же звезды, конечно, поддерживало эту веру.

В своей книге «О небе» Аристотель написал: «Ибо согласно [историческим] преданиям, передававшимся из поколения в поколение, ни во всем высочайшем Небе, ни в какой-либо из его частей за все прошедшее время не наблюдалось никаких изменений»[2]. Начиная с античных времен астрономы и философы (между ними достаточно долго не было никакой разницы) делили ночное небо на две категории: во-первых, неподвижные звезды, которые, по-видимому, восходят и заходят, однако с течением времени сохраняют свои приблизительные позиции, и, во-вторых, «блуждающие звезды», к которым относились планеты, Солнце и Луна{4}.

Неподвижные звезды также входили в состав впечатляющих символьных систем в древних эллинистических и индийских астрологических традициях. Астрология, развитию которой в значительной мере способствовали наблюдения ночного неба, во многом проложила дорогу астрономии как современной научной дисциплине. Один из самых ранних документов, в котором упоминаются звезды и созвездия, — каталог, обнаруженный в астрологическом сборнике на латыни под названием «Книга Гермеса» (Liber Hermetis). Этот звездный каталог предположительно датирован 130 г. до н. э. В любом случае он, по-видимому, предшествует птолемеевскому (приблизительно 150 г. н. э.), хотя в нем присутствуют названия многих звезд, позже упомянутые в «Альмагесте». Птолемей указал 1020 неподвижных звезд вдобавок к тем, которые имелись в «Книге Гермеса», и они стали играть важную роль в эллинистической традиции{5}.

Незыблемые небеса вдохновляли многих поэтов как метафора постоянства и неизменности в эфемерном и изменчивом мире. Такое представление о наличии неколебимого мира, пусть даже далекого и непостижимого, давало человеческой душе чувство стабильности. Что бы ни происходило, звезды оставались бессменными и молчаливыми свидетелями мимолетной драмы человеческой жизни. Вечные декорации мироустройства напоминали о предопределенном небесном происхождении космоса. Понятие незыблемости воспринималось человеческим воображением как достоверный факт, кроме того, было точкой опоры для накопленных человечеством знаний. В аллегорическом произведении Данте Алигьери «Божественная комедия» (XIV в.) восьмое небо, олицетворяющее рай, принадлежит неподвижным звездам, как и предполагал Птолемей.

Время жизни Шекспира (1564–1616) совпало с жизнью Джордано Бруно (1548–1600), Галилео Галилея (1564–1642), Тихо Браге (1546–1601) и Иоганна Кеплера (1571–1630). Все они были натурфилософами — или, как я назову их анахронически, первыми учеными. На Шекспира их открытия оказали огромное влияние. Доработка телескопа, которую осуществил Галилео, позволила значительно расширить обзор вовне и изменила наши знания о небесной сфере. Если же говорить о картине мира, в умах господствовала геоцентрическая теория, которую Птолемей выдвинул в своем «Альмагесте». Это был расцвет астрономической эры — и Шекспир часто прибегал к астрономии в своих рукописях. Он неоднократно обращался к неподвижным звездам в пьесах и сонетах. В сонете 21 неподвижные звезды обозначают непоколебимость любви:

В любви и в слове — правда мой закон, И я пишу, что милая прекрасна, Как все, кто смертной матерью рожден, А не как солнце или месяц ясный. Я не хочу хвалить любовь мою, — Я никому ее не продаю!6

Символика неподвижных звезд оставалась модной для английских поэтов эпохи романтизма. Перси Биши Шелли написал в 5-й песне своей поэмы «Королева Маб» в 1813 г.:

Сколько же Ньютонов, для чьего взора Эти великие сферы, излучающие вечность, Были лишь застывшими в небе блестящими каплями, Освещающими полуночные часы родного города7.

В этом стихотворении королева Маб и дух Ианте «возносятся на волшебной колеснице», чтобы показать «будущий рай человечества». Стихотворение необычно обилием сопроводительных комментариев — целых 93 страницы вдобавок к 86 страницам самой поэмы. Это пример увлечения Шелли наукой, с помощью которой он подкрепляет свои поэтические образы и употребляемые им пророческие элементы, используя свежие открытия и новые научные идеи. Здесь мы видим заметное отличие от попытки По убедить читателя лишь с помощью предположений{8}.

Эйнштейн не был поэтом, да и писал в XX в., однако его не в меньшей степени очаровывали неподвижные звезды. За доказательствами мы можем обратиться не далее чем к его научной работе 1917 г. по теории космологии, в которой он в общих чертах обрисовывает суть известной сегодня новой теории гравитации — Общей теории относительности: «Космологические наблюдения к общей теории относительности»{9}. Сформулированные Эйнштейном так называемые уравнения поля всеобщей относительности объясняют, как материя и энергия создают гравитацию и как гравитация, в свою очередь, влияет на форму пространства и времени. Также в работе вводится космологическая постоянная, обозначенная греческой буквой «лямбда». Лямбда — противодействующая сила, которая сопротивляется притягивающей природе гравитации, — в формулировке Эйнштейна обеспечивала неподвижное положение в небе звезд и туманностей (в то время уже знали о галактиках). Эйнштейн утверждал, что можно выбрать значение лямбды для поддержания этого хрупкого баланса, который отвечал бы за неизменную Вселенную и ее постоянный размер. Введение этой константы стало весьма умным шагом с его стороны для защиты всех остальных наблюдений, которые подтверждали его ОТО. Отталкивающий эффект лямбды имел бы незначительное проявление при наблюдении в масштабах нашей Солнечной системы и показал себя только на огромнейших космических расстояниях. Такие масштабы в то время выходили за рамки эмпирической досягаемости.

В заключение своей работы Эйнштейн признает: «…последний [член лямбда] нам необходим для того, чтобы обеспечить возможность квазистатичного распределения материи, соответствующего фактическим малым скоростям звезд». Другими словами, у него не было объяснения, почему и как появилось понятие лямбды. Он обосновал свои измышления, заявив о необходимости соответствовать необычайно малым скоростям или видимому движению близлежащих звезд в отношении более далеких точек отсчета. Но добавленный им дополнительный член был не только способом скорректировать уравнение и представить теорию в лучшем виде. Мотивы Эйнштейна, которыми он руководствовался при изменении уравнения, свидетельствовали о продолжении культурной традиции и глубоко устоявшейся вере в статичную Вселенную{10}.