Загадки для знатоков. История открытия и исследования пульсаров

«За основной параметр одной из осей морфологического ящика, — рассказывал Цвикки, — я взял характерные размеры звезды. Эти размеры являются комбинациями мировых постоянных: постоянной Планка, постоянной тяготения, скорости света, массы протона, а также массы и заряда электрона. Пусть самая большая из возможных комбинаций соответствует звездам-гигантам. Вторая комбинация постоянных меньше в 20 раз. Пусть она соответствует звездам-карликам, таким, как наше Солнце. Следующая характерная длина еще в тысячу раз меньше. В звездных масштабах она соответствует размерам белых карликов — около 10 тысяч километров. Обычно все исследователи здесь и останавливаются. Но давайте отбросим инерцию. Нам нужно избавиться от психологической инерции в представлениях о размерах звезд. Пересилим себя и пойдем дальше. Очередное сочетание постоянных дает характерную длину в несколько сотен раз меньшую, чем предыдущая. Что это — звезда размером в несколько километров?! Первое, что хочется сказать, — это невозможно! Но мы должны заставить себя забыть это слово. Пусть возможно. Что это за звезда? Подсчитаем ее плотность. Разделим массу, равную массе Солнца, на объем шара радиусом в один километр. Получим невероятное значение: 100 миллиардов тонн в кубическом сантиметре! Обычное вещество из атомных ядер и электронов при такой плотности существовать не может — не позволяют электрические силы отталкивания. Нужны нейтральные частицы. Мы их знаем — это нейтроны. Звезда состоит из нейтронов, тесно прижатых друг к другу. Но для того чтобы сжать звезду до такой огромной плотности, возражает психологическая инерция, нужно совершить колоссальную работу против сил тяжести, скомпенсировать потенциальную энергию тяготения. Для нейтронной звезды величина этой потенциальной энергии около 10⁵³ эргов. Но… ведь как раз такая энергия выделяется при взрыве сверхновой! Вот и решение. Да, нейтронные звезды могут существовать. Более того, никакие другие звезды, кроме нейтронных (гиганты, обычные и белые карлики), не могут объяснить такого огромного выделения энергии во вспышке. Отлично. Теперь можно остановиться, продумать эту идею, полученную методом направленной интуиции. Но… разве уже все ячейки заполнены? Есть еще одна характерная длина, еще одна комбинация мировых постоянных — на восемнадцать порядков меньше предыдущей длины! Этой длине соответствует звезда с радиусом… 10^-13 сантиметров. Размер электрона. Звезда, сжатая почти в точку. Да можно ли назвать такие объекты звездами? Если и звездами, то поистине адскими…»

В книге «Морфологическая астрономия» Цвикки писал об адских звездах, а в МГУ рассказал. Сейчас мы знаем, что по-видимому существуют безгранично сжимающиеся звезды — черные дыры. Название, ненамного экзотичнее придуманного Цвикки.

Впрочем, в статье 1934 года об адских звездах речи не было. Видимо, мало сказать: давайте забудем о психологической инерции. Даже метод направленной интуиции, хотя и ослабляет инерцию мысли систематическим перебором вариантов, все же не гасит ее окончательно. И шага от нейтронных звезд к адским в работе 1934 года Цвикки не сделал…

Таким было первое применение морфологического анализа. Даже в простейшем «ящике», содержащем всего одну ось, уже нашлись два верных предсказания. Два открытия. А если бы Цвикки действовал методом проб и ошибок?

Приведем прекрасный пример сочетания метода проб и ошибок с психологической инерцией. Всем известен закон Кеплера: планеты движутся по эллипсам, причем в одном из их фокусов находится Солнце. Кеплер был великим тружеником и одним из самых незаурядных умов своего времени. Чтобы быть в то время сторонником Коперника, требовалось немалое мужество. Да, Кеплер был смел, но все же не мог отрешиться от инерции, происходящей из его эстетических представлений о природе. Природа стремится к гармонии (точнее — бог, создавший природу, создал ее, несомненно, гармоничной). Поэтому и планеты должн ы обращаться вокруг Солнца, описывая самые гармоничные из фигур — окружности.

Отрешиться от этого представления Кеплер не мог в течение многих лет. Он перебрал все возможные комбинации кругов и сфер с планетными орбитами. Но согласия с наблюдениями не получил и понял, что окружности не могут объяснить расхождения в восемь угловых минут между предсказанным и наблюдаемым движением Марса. Кеплер не сразу вышел на верную дорогу. Вряд ли кто-нибудь иной на его месте отринул бы идею окружности, вряд ли кто-нибудь еще осмелился бы начать поиск в ином направлении. Галилей ведь до конца жизни не принимал идеи Кеплера о том, что орбиты планет отличаются от круговых. Кеплер переступил через внутренний запрет. Если бы он знал морфологический метод, он сразу построил бы (ведь инерция ему уже не мешала!) ось возможных геометрических фигур, не обладающих углами, среди них был бы и эллипс. Но Кеплер пробовал и, естественно, ошибался. Сначала он принял, что планеты движутся по овалу, похожему на яйцо. И лишь убедившись в очередной ошибке, обратил внимание на эллипс…