Вселенная. Путешествие во времени и пространстве

Закон тяготения и его следствия — законы Кеп­лера — позволяли, анализируя наблюдения движения комет, рассчитать их траектории, описать орбиты, вычислить скорости. Этим занимался, в частности, друг Ньютона астроном Эдмунд Галлей (1656–1742). Его расчеты показали, что вытянутый эллипс одной из комет (она получила имя Галлея) пересекает орбиты всех планет и уходит далеко за орбиту Сатурна! Если бы существовали хрустальные небесные сферы, кометы не могли бы так двигаться — они сталкивались бы со сферами. Ничего подобного мы не наблюдаем. Даже разреженные хвосты комет (мы видим сквозь них звезды) не показывают никаких признаков столкновения с небесными сферами. Это означает, что никаких твердых сфер в небе просто нет.

Комета Галлея. Отмечены положения кометы, очередное максимальное удаление приходится на 2024 год.

Итак, согласно выдающимся достижениям ученых ХVII и XVIII веков, просвещенные люди получили новую картину мира — бесконечную Вселенную, наполненную звездами. Вокруг звезд предполагались (пока еще не были видны) планетные системы. Одна из таких систем — наша Солнечная, в которой были известны шесть планет, на третьей из которых живут мыслящие существа, способные создать в своем сознании эту грандиозную картину мира. Во всей Вселенной действует закон всемирного тяготения, во всей Вселенной время течет одинаково.

Конечно, Ньютон считал, что Вселенная создана Богом. Ученый полагал, что иначе невозможно объяснить удивительные закономерности Солнечной системы — то, что планеты движутся в том же направлении вокруг Солнца, в котором вращается само Солнце. При этом плоскости орбит планет близки друг к другу, в отличие от комет, которые, как показали наблюдения, движутся в любых направлениях и в любых плоскостях. Ньютон не мог объяснить эти закономерности и, будучи очень религиозным человеком, считал, что так могло получиться только благодаря воле Бога.

Такая точка зрения вполне типична. Когда мы сталкиваемся с чем-то непонятным, то приписываем это сверхъестественным силам. Но чем больше мы узнаем, применяя критическое мышление, тем больше явлений и событий удается объяснить естественными природными явлениями. Так вышло и в данном случае, но гораздо позже.

6. Вселенная, которая не меняется

Есть много мелких, безымянных
Созвездий в горней вышине,
Для наших слабых глаз, туманных,
Недосягаемы оне…

И как они бы ни светили,
Не нам о блеске их судить,
Лишь телескопа дивной силе
Они доступны, может быть.

Федор Тютчев

Телескопы становились все совершеннее, и с их помощью можно было увидеть все больше далеких объектов Вселенной. Эти наблюдения создавали впечатление незыблемости, неизменности, постоянства Вселенной. Звезды ровно и мерно светили (так называемые «переменные звезды», явно меняющие свою яркость, были уже известны, но воспринимались как редкие нетипичные исключения). Планеты двигались и (поэтому) тоже меняли яркость, но теперь, после утверждения гелиоцентрической системы в сознании астрономов, ученые понимали, почему это происходит.

Оптические схемы первых телескопов

1. Первый рефрактор Галилео Галилея, 1609 год.

2. Первый рефлектор Исаака Ньютона, 1668 год.

Но, по большому счету, в наблюдаемой Вселенной ничего не происходит. На Земле меняются времена года, вокруг Солнца летают планеты, вокруг планет — их спутники, издали светят звезды. Вселенная выглядит стационарной. Этот термин применяют физики, когда хотят подчеркнуть, что ничто не меняется со временем. Понятно, что, наверно, когда-нибудь погаснут какие-то звезды (люди еще не знали, что такое звезды и почему они светят). Но на смену погасшим могут появиться новые звезды, и в среднем Вселенная останется такой же, какой была. И так, наверное, будет всегда — считали сторонники концепции стационарной Вселенной. Ситуация в таком мире подобна деревьям в огромном лесу: старые деревья погибают и засыхают, но все время подрастают новые, и лес в среднем остается таким же, каким и был.

…Уже в Средние века появлялись люди, которые догадывались, что Вселенная может со временем изменяться, но эта идея была не в почете. Астрономы прежде всего пытались выяснить свойства наполняющих Вселенную небесных тел исходя из ее неизменности.

Параллакс — наблюдаемое смещение объекта относительно фона при изменении точки наблюдения.