История всего. 14 миллиардов лет космической эволюции. - Нил Деграсс Тайсон

История всего. 14 миллиардов лет космической эволюции. читать книгу онлайн
«В начале всех начал была физика». 14 миллиардов лет. Полет нормальный. А ведь когда-то, сразу после Большого взрыва, Вселенная увеличилась настолько, что достигла размеров грейпфрута. За эти 10(–33) секунды в ее истории прошла целая эпоха. Когда-то во Вселенной было настолько жарко, что в ней еще не могли образоваться звезды, а потом все стало гораздо интереснее. Выйдите ясной ночью на улицу, полюбуйтесь просторами Млечного Пути, а потом прочтите эту книгу и осознайте, что история всего на свете только начинается. У вас в руках увлекательная и завораживающая книга для всех, кто любит смотреть в небо и хочет понимать, что же он там видит. Добро пожаловать во Вселенную (кстати, полотенце не забудьте)! Что же изменилось с момента выхода предыдущего издания книги? Обнаружено более пяти тысяч экзопланет. Появились новые детекторы, способные улавливать гравитационные волны от источников, удаленных на миллиарды световых лет от Земли. Мы по новому взглянули на пять небесных тел, включая Марс, которые считали неинтересными, слишком холодными и маленькими. Построили новые наземные и космические обсерватории. Невозможно в несколько строк вместить все открытия в биологии, астрономии и астрофизике, совершенные в последнее время. Так что база научных знаний, на которой строится наше восприятие Вселенной, обновилась. “Тайсон и Голдсмит — лучших гидов по космическим путешествиям и пожелать нельзя.” — Митио Каку.
Можно ли считать Плутон планетой? Огромный массив изображений и других данных, которые «Новые горизонты» получил во время своего путешествия мимо Плутона и Харона, разрешил один скромный спор и обострил другой. Удивительное ландшафтное разнообразие Плутона и его главного спутника, а также существенные различия между двумя небесными объектами, находящимися в непосредственной близости, говорят о том, что они не могут считаться грудами небесных камней, подобно крупнейшим астероидам. Их поверхности, и особенно поверхность Плутона, имеют сложный рельеф, изменившийся за миллиарды лет.
Возможно, подкрепленные именно этими захватывающими пейзажами, общественные настроения продолжают склоняться в пользу сохранения за Плутоном статуса планеты. На стороне этого мнения стоит и Алан Штерн — главный исследователь космической экспедиции «Новые горизонты». Штерн и те, кто его поддерживает, отвергают решение, вынесенное МАС в 2006 году. Люди, которые выучили названия планет Солнечной системы от Меркурия до Плутона еще в детском возрасте, также отказываются принять это изменение и время от времени показывают своим соратникам особый знак — девять пальцев, поднятых вертикально, что означает: Плутон должен снова обрести статус планеты Солнечной системы.
Как в МАС пришли к такому решению? Чем они руководствовались? Мы не будем углубляться в сложные определения и отметим лишь два основных факта, отраженных в резолюции. Во-первых, Плутон мал: его масса составляет всего лишь одну пятую массы нашей Луны. Во-вторых, и это, вероятно, особенно важно, астрофизики обнаружили множество объектов с размерами, близкими к размерам Плутона и вращающихся вокруг нашей звезды на орбитах, которые располагаются далеко за орбитой Плутона. Шесть крупнейших из данных объектов, получивших название транснептуновых, — это Плутон, Эрида, Хаумеа, Макемаке, Гун-гун и Квавар. Эрида имеет диаметр примерно на 2 % меньше диаметра Плутона, но из-за более высокой плотности ее масса на 27 % больше. Даже Квавар, занимающий шестое место в списке, имеет половину диаметра Плутона.
Если считать Плутон полноправной планетой, то тот же статус следует присвоить и Эриде. Хаумеа с диаметром, составляющим две трети диаметров Плутона и Эриды, тоже могла бы претендовать на звание планеты. Не имея четкого правила разделения настоящих и карликовых планет, мы можем продолжать и продолжать этот список. Кроме того, на звание планет могли бы претендовать и крупнейшие астероиды, начиная с Цереры с ее подземными водами. С другой стороны, сторонники Плутона могут утверждать, что Харон — довольно большой спутник с диаметром больше, чем у Квавара, — делает Плутон уникальным среди транснептуновых объектов. И все же большинство астрофизиков согласны с решением считать все эти крупные объекты карликовыми планетами.
Тем временем Плутон остается полностью равнодушным, как, возможно, и большинство людей на Земле, к тому, как мы его называем — настоящей планетой или карликовой. Вместо споров друг с другом нам следовало бы отпраздновать тот факт, что, несмотря на то, что все указывает на обратное, Плутон все же может оказаться самым удаленным форпостом жизни в Солнечной системе.
Если нет жизни без воды, следует ли нам ограничиться планетами и их лунами в поисках жизни, раз на их поверхностях вода может скапливаться в существенных количествах? Никак нет. Молекулы воды наряду с другими знакомыми бытовыми химикатами, такими как аммиак, этан и метиловый спирт, можно нередко обнаружить в холодных межзвездных газовых облаках. При соблюдении определенных условий — низкой температуры и высокой плотности — группа молекул воды может преобразовать и захватить в воронку энергию близлежащей звезды, превращая ее в усиленный и высокоинтенсивный микроволновый луч. Атомная физика этого явления примерно сопоставима с тем, что делает лазерный луч с видимым светом. Правда, в данном случае на ум приходит слово «мазер»: микроволновый амплификатор на основе стимулированных эмиссий радиации (речь идет, соответственно, о «микроволновом усилении с помощью стимуляции концентрированного излучения», если говорить более доступным языком). Воду не только можно найти практически где угодно в нашей галактике, она еще иногда позволяет себе светить вам в лицо лучом! При этом основная проблема, с которой столкнулась бы потенциальная жизнь в межзвездных облаках, заключается не в нехватке сырья, но в его экстремально низкой плотности, что существенно снижает частоту возможных столкновений и взаимодействий друг с другом частиц. Если жизни нужны миллионы лет для того, чтобы сформироваться на такой планете, как Земля, у нее наверняка уйдут триллионы лет на то, чтобы возникнуть в условиях столь низкой плотности строительного материала. Наша Вселенная пока гораздо моложе.
Завершая поиски жизни в Солнечной системе, мы вроде бы закончили и свою экскурсию по фундаментальным вопросам, которые неразрывно связаны с нашим космическим происхождением. Однако мы не можем не коснуться еще одного важнейшего вопроса, который на самом деле нам еще только предстоит задать себе в будущем: речь идет о наших контактах с иными цивилизациями. Ни одна астрономическая тема не захватывает воображение публики столь живо, и ни одна из них не предлагает лучшей возможности собрать воедино все нити знаний о Вселенной, что мы получили в предыдущих главах. Теперь, когда мы кое-что знаем о том, как может зародиться жизнь в других мирах, мы можем изучить вероятность того, что одно из самых глубоких человеческих желаний будет когда-нибудь удовлетворено — желание обрести во Вселенной благодарных собеседников.
Глава 16. Поиски жизни в галактике Млечный Путь
Мы уже знаем, что в пределах нашей Солнечной системы Марс, Церера, Европа, Титан и Энцелад представляют для исследователей наибольший интерес как потенциальные площадки для обнаружения внеземной жизни, все еще существующей или уже окаменелой. В разы выше и вероятность того, что именно на этих пяти объектах будет найдена вода или какая-то другая субстанция, способная, будучи в жидком состоянии, стать подходящим растворителем для разных молекул, что несут в себе жизнь. Поскольку только эти объекты имеют либо надземные