Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты

Первая статья Эйнштейна вышла в июне. В ней он утверждал, что носителями энергии света являются микрочастицы (в 1920-м названные фотонами). В 1921 году эта работа принесла Эйнштейну Нобелевскую премию по физике. За статьей последовала работа по кинетической теории газа, вышедшая в июле, – она легла в основу его диссертации, опубликованной в 1906 году. В сентябре была опубликована статья о принципе относительности, самый известный физический текст ХХ века, ставший классикой и написанный в форме патента – почти без уравнений. И наконец, в ноябре Эйнштейн опубликовал четвертую статью, в которой он доказал, что, если тело испускает энергию L, его масса уменьшается на величину L/V², где V – скорость света. В 1912 году Эйнштейн сформулировал это уравнение, связывающее энергию с массой, как E = mc ², и без всяких сомнений стало самым известным уравнением физики.

Великий немецкий ученый Макс Планк уговорил Эйнштейна вернуться в Берлин, «мировую столицу науки», и ученый поселился там в 1914 году, заняв пост профессора в университете и став членом Академии наук Пруссии. Именно в Германии он в 1915 году сформулировал свою общую теорию относительности – еще до того, как в 1919-м снова получил немецкое гражданство.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Солнце – атомная электростанция (4,57 миллиарда лет назад)

1912 Мисс Ливитт и масштабы расстояний

Некоторые массивные звезды Малого Магелланова Облака меняют свой блеск с определенной периодичностью. Изучая это явление, Генриетта Ливитт в 1912 году нашла зависимость между их периодом и светимостью. Это фундаментальное открытие присвоили астрономы-мужчины.

Американка Генриетта Ливитт родилась в 1868 году в Ланкастере в штате Массачусетс. Она получила серьезное образование в колледже для девочек и в 1983 году поступила в обсерваторию Гарвардского университета, в группу «вычислительниц» – женщин, нанятых американским астрономом и физиком Эдвардом Чарльзом Пикерингом для выполнения задач, которые астрономы-мужчины считали для себя зазорными. В те времена о допуске женщин непосредственно к астрономическим наблюдениям и речи быть не могло! Пикеринг поручил мисс Ливитт нудную и однообразную работу: систематическую проверку светимости звезд на фотографических пластинках. Снимки на фотопластинках были сделаны на фотографическом телескопе для выявления переменных звезд – одного из увлечений Пикеринга.

Мисс Ливитт искала переменные звезды в Малом Магеллановом Облаке: небольшой и имеющей неправильную форму галактике Местной группы, которая находится, как мы сейчас знаем, по соседству с Млечным Путем. В 1908 году мисс Ливитт, обнаружив несколько переменных пульсирующих звезд – цефеид, – отметила, что более яркие из них те, у которых дольше период. Астрономы называют цефеидами массивные звезды, чья светимость изменяется строго периодически, как у звезды Дельта Цефея. В 1912 году, проверив свои выводы на более, чем двух десятках цефеид из Малого Магелланова Облака, мисс Ливитт установила, что их видимый блеск уменьшается пропорционально логарифму периода переменности. Все эти звезды были расположены в одной и той же звездной группе, на одном и том же расстоянии от Земли, а это означает, что соотношение период-светимость для цефеид, закон, установленный Ливитт, является их неотъемлемой характеристикой.

Для цефеид, расстояние до которых известно, этот закон позволял определять абсолютную светимость – очень важный астрономический параметр. Ведь именно сравнение абсолютной светимости звезды с ее видимым блеском позволяет оценивать расстояния до звезд. Мисс Ливитт сделала большое открытие. Но в Америке в начале ХХ века роль женщин в астрономии должна была ограничиваться сбором данных… В результате только в 1913 году датский астроном Эйнар Герцшпрунг определил расстояния до нескольких цефеид Млечного Пути и смог проверить выведенное Ливитт уравнение, связывающее период и светимость цефеид. Ее имя вошло в историю астрономии. В 1920-х годах Эдвин Хаббл успешно использовал это уравнение для оценки расстояний до многих галактик, что вскоре привело к открытию расширения Вселенной.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Столкновение в Местной группе галактик (5,2 миллиарда лет назад)

1916 Радиус Шварцшильда

В 1916 году от лица призванного на фронт Карла Шварцшильда Эйнштейн представил Прусской академии наук выводы статьи, в которой вычислялась кривизна пространства-времени вблизи звезды.