Читаем Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы полностью

Наверное, именно к этому все и сводится и в вере, и в науке: упорно надеяться, что вам будет дозволено обнаружить нечто новое. “Блаженны те, кто не видел, но уверовал”[115]. Так Иисус выразил свое отношение к вере, но я всегда считал, что в этом высказывании заключен смысл, который можно выразить словами “Блаженны те, кто пока еще не увидел”.

В повседневной жизни люди иногда лучше видят сердцем, но в науке нам требуются инструменты, и инструменты большие. Сегодня в астрономии изображения с самым высоким разрешением получаются с помощью метода радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ), который мы все – и мой коллега Томас Кричбаум в Бонне, и я, и многие другие радиоастрономы – используем уже несколько десятилетий.

Начиная с 1960‐х годов, ученые принялись соединять отдельные радиотелескопы в интерферометры, чтобы увеличить разрешение изображений. Этот метод в одночасье позволил увидеть детали, которые не мог зарегистрировать ни один отдельный телескоп. В результате получился гигантский инструмент с виртуальной антенной размером с Землю. При использовании этой виртуальной антенны сигналы с отдельных антенн могут быть записаны в компьютер, а затем совмещены.

Совместить радиосигналы нужно так, чтобы их фазы были идеально синхронизированы, а для этого необходимо с точностью почти до миллиметра определить положение отдельных обсерваторий и измерить время прихода сигналов атомными часами. Эти часы работают с пикосекундной точностью, так что через 30 000 лет они отстанут всего на одну секунду. Зарегистрированные радиосигналы преобразуются в цифровые и передаются на носитель информации. В прошлом это видеомагнитофонная лента, позже – большие катушки с магнитной лентой, а в настоящее время – жесткие диски, сохраняющие сигналы в виде битов и байтов. Чем больше информации вы можете хранить, тем больше радиосигналов вы сможете зарегистрировать одновременно и тем ценнее будут сохраненные и защищенные материалы. Виртуальный телескоп собирается на компьютере, и – при наличии достаточного количества данных – изображение строится с помощью специальных алгоритмов.

Такие измерения требуют предельной точности, но зато позволяют получить чрезвычайно четкие изображения. По этой причине континентальную интерферометрию используют не только астрономы для исследования небесных объектов. Для съемок и измерений объектов на земле РСДБ-телескопы полезны еще и геодезистам. Однако нам, астрономам, результаты этих наземных съемок тоже нужны, поскольку, как выяснилось, для наших целей стабильность Земли недостаточна высока – ее флуктуации деформируют виртуальный телескоп, а геодезисты отслеживают эти изменения.

Ученые обсерватории Ветцеля в Баварии, обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института под Бостоном и сотрудники других станций по всему миру регулярно определяют положение и направление движения примерно трехсот квазаров, которые хорошо подходят в качестве реперов для геодезических измерений. Квазары теперь являются частью всемирной геодезической сети, и полученные с их помощью данные сопоставляются в Бонне или Хейстеке, причем для этого используются те же методы, что и в астрономии. Таким образом, астрономия и геодезия тесно связаны и постоянно сотрудничают.

Если использовать в качестве реперных источников яркие квазары, такие как 3C 273 и 3C 279, то РСДБ-методом можно даже корректировать работу атомных часов и определять точное положение наших телескопов. Такими же методами геодезисты узнают, как меняется со временем поверхность Земли. Ведь расстояния между континентами не остаются постоянными – например, Америка и Европа каждый год отдаляются друг от друга на несколько сантиметров, а Гавайи со всеми своими телескопами несутся в сторону Азии со скоростью почти 10 сантиметров в год, так что гавайская обсерватория Мауна-Кеа – настоящий скорый поезд на фоне других обсерваторий. Скандинавия – из‐за таяния ледников – начала подниматься еще в конце ледникового периода. И даже собор в Кёльне ходит вверх-вниз примерно на 35 сантиметров в день из‐за приливов и отливов. (К счастью, это происходит равномерно по всей конструкции, иначе его башни давно бы рухнули нам на головы.) Наш глобальный телескоп раскачивается!

И земная ось тоже качается. Земля подобна сырому яйцу, ось вращения которого подвергается крошечным смещениям при нарушениях равновесия. Другие планеты тянут Землю и заставляют полюса раскачиваться с амплитудой в сотни метров. Океаны также вносят свой вклад, двигаясь взад и вперед, как и воздушные массы, которые циркулируют в околоземной атмосфере. В результате полюса непредсказуемо мигрируют на несколько метров в год, и на какое точно расстояние они переместятся, спрогнозировать невозможно. Многие локации сегодня можно определить с помощью GPS, но другие планеты оказывают влияние и на спутники. Наше абсолютное положение в пространстве можно измерить только РСДБ-методами, а для этого нам нужно знать точные положения телескопов.

Перейти на страницу:

Похожие книги

История космического соперничества СССР и США
История космического соперничества СССР и США

Противостояние СССР и США, начавшееся с запуска Советским Союзом первого спутника в 1957 году и постепенно вылившееся в холодную войну, послужило причиной грандиозных свершений в области освоения космоса. Эта книга включает в себя хронику как советских, так и американских космических исследований и достижений, подробное описание полета Найла Армстронга и База Олдрина на Луну, а также множество редких и ранее не опубликованных фотографий. Авторы книги — Вон Хардести, куратор Национального Смитсонианского аэрокосмического музея, и Джин Айсман, известный исследователь и журналист, показывают, каким образом «параллельные исследования» двух стран заставляли их наращивать темпы освоения космоса, как между США и СССР назревал конфликт, в центре которого были Джон Кеннеди и Никита Хрущев. Это история освоения космоса, неразрывно связанная с историей противостояния двух великих держав на Земле.

Вон Хардести , Джин Айсман

Астрономия и Космос / История / Технические науки / Образование и наука
Повседневная жизнь российских космонавтов
Повседневная жизнь российских космонавтов

Книга, представленная на суд читателя в год пятидесятилетнего юбилея первого полета человека в космос, совершенного Ю. А. Гагариным, — не взгляд со стороны. Ее автор — удивительно разносторонний человек. Герой Российской Федерации, летчик-космонавт Ю. М. Батурин хорошо известен также как ученый и журналист. Но главное — он сам прекрасно знает увлекательный и героический мир, о котором пишет, жил в нем с середины 1990-х годов до 2009 года.Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, не только познавательна. Она поднимает острые вопросы, от решения которых зависит дальнейшая судьба отечественной космонавтики. Есть ли еще у России шансы преодолеть ухабы на пути к звездам или все лучшее осталось в прошлом? Прочитав книгу, вы сами сможете судить об этом.Большинство цветных фотографий сделано автором в ходе тренировок и в космических полетах.

Юрий Михайлович Батурин

Астрономия и Космос / История / Образование и наука