Занимательная астрофизика

Представим себе следующую ситуацию. Квазар, расположенный в точке О, выбросил компактный сгусток плазмы по направлению к Земле ОВ₁, отличающемуся от направления луча А₁О на малый угол а. Предположим, что скорость движения сгустка близка к скорости света и за 300 лет он проходит расстояние в 297 световых лет.

Луч света, вышедший из точки О, спустя 300 световых лет придет в точку A₁. За это время сам сгусток приблизится к Земле на 297 световых лет. Линии A₁B₂ он достигнет с опозданием (по сравнению со световым лучом, вышедшим из точки О) примерно на 3 года.

Следовательно, когда луч света, вышедший из точки О, достигнет точки A₂, где расположен земной наблюдатель, луч света, вышедший из точки В₁ отстанет на три световых года и достигнет земного наблюдателя с опозданием на эти 3 года.

Таким образом, в июле 1977 г. земной наблюдатель зарегистрировал луч от компактного выброса, вышедший из точки О, а в 1980 г. он зафиксировал луч от того же источника, пришедший из точки В₁.

Внешне это выглядит так, будто в плоскости, перпендикулярной лучу зрения, источник переместился из точки А₁ в точку В₂, отстоящую от А₁ на 25 световых лет. В действительности же произошло совсем иное: сам источник приблизился к нам, удалившись от точки О на значительно большее расстояние в 297 световых лет. Но преодолел он это расстояние за 300 лет, а не за 3 года, как могло показаться на первый взгляд.

Иными словами, источник фактически перемещался, хотя и о очень большой, но все же досветовой скоростью, а его удаление» со скоростью, превосходящей скорость света, оказалось явлением иллюзорным, возникшим вследствие условий наблюдения.

Весьма любопытная ситуация, показывающая, что о выводами, ставящими под сомнение фундаментальные основы наших научных знаний, никогда не следует торопиться!

Рис. 14. Возникновение иллюзии сверхсветового выброса.

Глава III Вселенная

«Вселенная естествоиспытателя»

В предыдущих разделах этой книги мы не раз пользовались термином «Вселенная». Это и понятно: ведь астрономия — наука о Вселенной. Однако для того, чтобы это (утверждение приобрело определенность, необходимо прежде всего выяснить, что мы понимаем под термином «Вселенная». Вообще, в науке обсуждение каких-либо проблем всегда должно начинаться с определений, иначе любое обсуждение теряет всякий смысл. В особенности это относится к такому фундаментальному понятию, как Вселенная. Тем более что за последние годы в понимании содержания этого понятия произошли существенные изменения.

Еще сравнительно недавно термином «Вселенная» пользовались для обозначения всего существующее. Таким образом, понятие «Вселенная» было равнозначно понятиям «материя», «материальный мир».

Однако бурное развитие астрономии, расширение области познания природных явлений поставило в повестку дня необходимость уточнения и разграничения терминологии, о которой идет речь.

«Исходя из принципа эволюции есть все основания считать, — пишет известный советский ученый академик П. Н. Федосеев, — что Вселенная, изучаемая современным естествознанием, представляет развивающееся во времени образование, которое возникло из каких-то предшествовавших ему состояний и форм материи и сменится новыми ее состояниями и формами.

Для материалистической философии чужды представления о порождении физического мира сознанием как об акте творения Вселенной каким-то высшим существом. Если Вселенная, изучаемая нами сегодня, возникла 20 млрд. лет тому назад, то с философской точки зрения важно признание этого процесса как космического этапа саморазвития материи. Дело конкретной науки — физически понять и описать этот процесс. Возможно мыслить и существование многих Вселенных со сложной топологией. Поэтому целесообразно отличать термин „Вселенная естествоиспытателя“, которым обозначаются наши сведения о Вселенной, накопленные к данному моменту времени, от философского понятия материального мира. Это понятие включает в себя в скрытом виде все будущие достижения в учении о Вселенной естествоиспытателя»[17]).

В то же время наряду с понятием «Вселенная естествоиспытателя» целесообразно ввести и термин «Астрономическая Вселенная» или «наша Вселенная», понимая под этим тот объективно существующий материальный контекст, который в результате познавательной деятельности человека получает отражение в образе «Вселенной естествоиспытателя».

С некоторыми астрофизическими явлениями, возникшими в процессе изучения космических миров и таким образом вошедшими во «Вселенную естествоиспытателя», мы познакомимся в этой главе.

Разумеется, астрономия, как и всякая другая наука, обладает внутренней логикой своего развития. Новые данные неизбежно рождают новые вопросы, а новые исследования влекут за собой постановку новых проблем — и так без конца. Но прежде всего любая наука стремится решить те задачи, которые представляют наибольший интерес для человечества на том или ином этапе его развития.