Рейтинги
Хотите узнать о невозможном — спросите физика. Или астронома. Книги о космосе читать иногда даже увлекательнее, чем приключенческие романы или детективы — настолько все, что там описывается, странно, захватывающе, невероятно и, если честно, немного страшно.
Космос полон историй, от которых захватывает дух. Мы собрали 10 удивительных фактов о Вселенной, освоении космоса и астрономии, — и каждый из них мог бы стать сюжетом для романа. О «небесной полиции», двигателе из паяльной лампы и свисте черной дыры в центре Вселенной рассказываем в нашем материале.
Вселенная родилась из ничего
В 1973 году физик Эдвард Трайон предположил: наша Вселенная могла возникнуть как квантовая флуктуация — случайное колебание энергии в абсолютной пустоте. Главный парадокс: откуда взялась энергия для рождения всего сущего? Оказывается, ее суммарное количество может быть равно нулю. Все дело в том, что положительная энергия (масса частиц, излучение) уравновешивается отрицательной гравитационной энергией — той, что удерживает галактики и звезды. Они как бы «компенсируют» друг друга.
Проще говоря: вся видимая материя Вселенной — это «плюс». А сила тяготения, которая тянет все друг к другу, — это «минус». Сложите их — получите ноль. То есть Вселенная могла возникнуть буквально «из ничего», без нарушения закона сохранения энергии.
Изображение молодой солнечной системы Beta Pictoris. Nasa, JPL-Caltech
К такому выводу ученые приходят, соединяя космос и квантовую физику. Именно этот диалог между сверхмалым и необъятным лежит в основе книги «Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе». Ее авторы Крис Ферри и Герайнт Фрэнсис Льюис — ученые-физики, и они ведут разговор о самом главном: откуда берется вещество, почему взрываются звезды и существует ли «теория всего»?
Мюоны обманывают время
Высоко в атмосфере, под действием космических лучей, рождаются крошечные элементарные частицы — мюоны. По всем законам физики они должны существовать всего несколько миллионных долей секунды. За такой срок, даже летя со скоростью света, они не успели бы пролететь и километра. Но мюоны долетают до Земли. И мы их ловим.
В чем секрет? Они движутся со скоростью 99,5% от скорости света. И здесь включается теория относительности Эйнштейна. С нашей точки зрения, время для этих частиц замедляется — их внутренние часы идут медленнее, чем наши. Поэтому они успевают проскочить всю атмосферу и достичь поверхности.
А если представить себя на месте мюона? Тогда неподвижен он, а на него несется Земля, — но из-за релятивистского сжатия расстояния впереди становятся короче. Путь, который ему нужно пролететь, оказывается совсем небольшим.
Мюоны в атмосфере. Источник: Forbes.com
Этот удивительный факт — и еще десятки других — можно узнать из книги Алессандро Русселя «Великие законы Вселенной».
«В этой книге вы найдете все ключевые концепции современной физики — от Ньютона и Эйнштейна до Шредингера и Хокинга — с понятными объяснениями и красивыми иллюстрациями.
Из чего состоит материя и какие законы действуют на нее на фундаментальном уровне? Всегда ли Вселенная была такой, как ее описывает теория Эйнштейна — с искривлением пространства-времени и вибрированием под воздействием гравитационных волн? Что объясняет теория струн и способна ли суперсимметрия дать ответ на вопрос о фундаментальной природе темной материи? Алессандро Руссель описывает кратко и понятно, интересно и точно»
Анна Высочкина, ведущий редактор группы научно-популярной литературы
Один из законов Вселенной открыл Эдгар По
Казалось бы: если Вселенная бесконечна и звезд в ней бесконечно много, то ночное небо должно сиять ослепительно ярко, как поверхность Солнца. Но мы видим черноту. Почему?
Долгое время это было необъяснимым парадоксом. Первым догадался американский писатель Эдгар По. В 1848 году он написал поэму «Эврика» и предположил: а что, если Вселенная не бесконечно стара? Если у нее есть начало, то свет от самых далеких звезд просто еще не успел до нас долететь.
Сегодня мы знаем, что он был прав. Вселенная родилась около 13,8 миллиарда лет назад. Мы видим только те звезды, чей свет успел нас достичь за это время. А за горизонтом видимости — темнота, потому что свет оттуда просто еще в пути.
Звездное небо в России, видны Орион (справа), Плеяды (вверху справа), Телец с Гиадами
Этот факт взят из книги «Вселенная с нуля. От большого взрыва до абсолютной пустоты». Она отвечает на самые сложные вопросы просто и рассказывает историю Вселенной с момента ее возникновения до абсолютного холода последних минут. Идеальный гид для тех, кто хочет понять устройство всего, что над головой.
Планета Юпитер могла бы стать солнцем
Юпитер — самая массивная планета Солнечной системы. Его масса в 3 раза больше, чем у всех остальных планет вместе взятых. Больше того: по своему химическому составу он похож на Солнце — в основном водород и гелий. А его средняя плотность (1,33 г/см³) почти такая же, как у Солнца (1,4 г/см³).
То есть, если бы Солнце вдруг исчезло, Юпитер мог бы занять его место. Конечно, он не загорится сам — слишком мал для термоядерной реакции (нужно в 80 раз больше массы). Но он бы стал новым центром тяготения, и все планеты начали бы медленно вращаться вокруг него. При этом температура в облаках Юпитера — около —140 °C. Ледяной гигант, который почти как звезда, но холодный.
Юпитер. Музей истории мироздания
Этот факт объясняет Яков Перельман в классической книге «Занимательная астрономия». Первое издание вышло почти сто лет назад, но до сих пор остается лучшим примером того, как о сложном говорить просто и с юмором. Перельман объясняет, почему на Плутоне не вечная тьма, как Солнце выглядит с Венеры и куда деваются кольца Сатурна. Для тех, кто хочет понимать космос по-настоящему.
В 1800 году астрономы создали «Небесную полицию»
В конце XVIII века математики заметили, что расстояния от Солнца до планет укладываются в простую числовую последовательность. Все сходилось — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн... Но между Марсом и Юпитером зияла дыра. По расчетам, там обязательно должна была быть планета — на расстоянии примерно 2,8 астрономических единицы от Солнца. А ее не было.
Тогда 24 астронома из разных стран разделили зодиакальный пояс на 24 сектора и начали прочесывать небо. Они называли себя шутливо «Небесной полицией», но работали всерьез — как детективы, только с телескопами.
Их опередил одиночка — итальянец Джузеппе Пьяцци. В новогоднюю ночь 1801 года он заметил в телескоп крошечную точку, которая двигалась не как звезда. Но пока астроном писал о своем открытии письма коллегам, новенькая планета... растворилась на небе. Астрономы спорили, где искать, а некоторые уже сомневались, существовала ли она вообще.
Тут в дело вступил математик Карл Фридрих Гаусс. Он ни разу не видел Цереру в телескоп. Вместо этого он сел за стол, взял бумагу и рассчитал ее орбиту по скудным наблюдениям Пьяцци. С такой точностью, что, когда телескоп навели в предсказанную точку, Церера была там.
Церера. Источник: phys.org
Эта история взята из книги российского астронома Леонида Еленина «Астероиды: рожденные пламенем».
«Миллиарды лет солнечное пламя и бесконечное число столкновений порождали во Вселенной множество малых небесных тел, часть из которых обитатели Земли называют астероидами, следят за ними, дают им имена и пытаются понять законы их движения и существования.
Леонид Еленин — российский астроном, открывший 6 комет и более 370 астероидов, рассказывает о самых многочисленных „обитателях“ Солнечной системы — об астероидах: как сегодня можно открыть собственный астероид, как их изучают с помощью межпланетных станций и угрожают ли жизни на Земле столкновения с этими небесными телами».
Анна Высочкина, ведущий редактор группы научно-популярной литературы
Первый ракетный двигатель сделали из паяльной лампы
1930 год, Ленинград. Инженер Фридрих Цандер хочет построить жидкостный ракетный двигатель, но в СССР никто не знает, как это делается. Теория есть, а практики — ноль. И тогда Цандер идет на завод имени Матвеева, находит там обычную паяльную лампу, переделывает ее — и получает «ОР-1»: первый опытный реактивный двигатель, работающий на бензине и воздухе.
Потом будут двигатели на жидком кислороде, ракеты, полеты. Но начиналось все с паяльной лампы и человека, который не боялся взрыва (и однажды чуть не лишился глаза). Именно с этого двигателя начался путь к «ГИРД-09» — первой советской ракете, взлетевшей в 1933 году.
Опытный ракетный двигатель ОР-1 на основе паяльной лампы
Эту и другие истории об освоении космоса можно найти в книге Антона Первушина «108 минут, изменившие мир. Хроники первого космического полета». Автор — писатель-фантаст, исследователь истории космонавтики, член Федерации космонавтики России. В книге рассказывается о том, что осталось за кадром великого полета Гагарина. Для тех, кто хочет знать, как на самом деле ковалась космическая эра.
Первые фотографии обратной стороны Луны сделала советская станция
До 1959 года никто на Земле не знал, что скрывается на «темной стороне» Луны. Спутник всегда повернут к нам одной стороной — из-за того, что его оборот вокруг Земли и вокруг своей оси занимает одно и то же время. Люди фантазировали: говорили о глубоких впадинах с остатками атмосферы, о древних морях, а самые смелые надеялись найти там жизнь.
Все изменилось 7 октября 1959 года. Советская автоматическая станция «Луна-3» облетела Луну и впервые сфотографировала ее невидимую сторону. Снимки были зернистыми и нечеткими, но сомнений не осталось: никаких чудес. Те же кратеры, горы и равнины. Правда, морей оказалось заметно меньше, а гор и плоскогорий — больше.
Никакой атмосферы, никаких инопланетян. Зато был подвиг инженеров и ученых, которые заставили крошечный аппарат пролететь мимо Луны, проявить пленку, отсканировать ее и передать сигнал на Землю через десятки тысяч километров. В 1960-е годы эти снимки облетели весь мир.
Сравнение снимков обратной стороны Луны 1959 и 2009 годов
Эта история — из книги Натальи Сердцевой «Астрономия без преград».
«Как устроена Вселенная? Из чего состоит космическая пыль? Откуда берутся черные дыры? Что мы увидим на обратной стороне Луны? Сколько спутников у Юпитера? Из чего состоит антиматерия? Когда вспыхивают сверхновые звезды? Как безопасно наблюдать за Солнцем?
В этой книге вы найдете 99 ответов на 99 самых интересных и волнующих вопросов астрономии. Забавные и простые тексты расскажут о самых интересных астрономических явлениях и законах. Астрономия без занудства и непонятных терминов!»
Анна Высочкина, ведущий редактор группы научно-популярной литературы
«Летающие тарелки» родились из сравнения с блюдцем на воде
24 июня 1947 года американский пилот Кеннет Арнольд пролетал над Каскадными горами в штате Вашингтон. Вдруг он заметил девять странных объектов, которые двигались с невероятной скоростью — около 2000 км/ч. Один напоминал полумесяц с куполом, а восемь других блестели как плоские диски.
Позже Арнольд рассказывал журналистам, что движение этих объектов было «как у глиссера, мчащегося по волнам», или «подобно блюдцу, брошенному по поверхности воды». Репортеры услышали слово «блюдце», — и на свет родился термин «летающая тарелка». Хотя сам пилот имел в виду совсем другое: он сравнивал с блюдцем не форму, а траекторию — подпрыгивающее скольжение.
Но слово упало на благодатную почву. За несколько недель газеты заполнились сотнями сообщений о «тарелках». Так родился главный миф XX века. А расследования позже показали: скорее всего, Арнольд видел облака необычной формы. Но было уже поздно — «тарелки» полетели по всему миру.
Место «падения» в 1947 году летающей тарелки
Истории про «тарелки», петрозаводское чудо, астрологию и «лунные базы» разбирает, объясняет и опровергает Владимир Сурдин в книге «Космос без мифов».
«Российский астроном и популяризатор науки Владимир Сурдин предлагает в книге критический анализ популярных мифов и заблуждений, связанных с астрономией, НЛО, астрологией и научными сенсациями, опираясь при этом на реальные примеры, научные расчеты и личный опыт. Книга особенно ценна тем, что учит отличать научный подход от фантастических гипотез, объясняет психологические и физические причины ошибочных наблюдений, а также разоблачает псевдонаучные утверждения, например о влиянии планет на судьбы людей».
Анна Высочкина, ведущий редактор группы научно-популярной литературы
Черная дыра в центре галактики свистит
1931 год. Инженер телефонной компании Bell Labs Карл Янский получает задание: выяснить, откуда берутся радиопомехи, мешающие трансатлантической связи. Он собирает из металлических трубок конструкцию на колесах — 30 метров в длину. Коллеги называют ее «карусель Янского».
Янский крутит антенну в разные стороны и терпеливо записывает шумы: грозы, треск, шипение. И вдруг замечает устойчивый свист. Он появляется каждый раз, когда антенна смотрит в определенную сторону. Сначала Янский думает: Солнце. Но свист сдвигается на 4 минуты в день. Солнце так себя не ведет, а звезды — да. Выясняется, что сигнал идет из центра Млечного Пути.
15 мая 1933 года радиостанция NBC в прямом эфире передает этот космический свист миллионам слушателей. Диктор взволнованно объясняет: это звук из глубины нашей галактики, с расстояния в 30 000 световых лет. А мощность источника — в миллионы миллионов раз больше любой земной радиостанции.
Сегодня мы знаем: это вещество, падающее на сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики, которую смогли сфотографировать только в 2022 году.
Вращение черной дыры в центре галактики, моделирование. Источник: GLOBAL LOOK PRESS
О черных и белых дырах, материи, законах Вселенной и многом другом пишет физик Карло Ровелли в книге «Гипотеза белых дыр. Об устройстве Вселенной, гравитации и теории относительности». Что, если черные дыры в конце жизни превращаются в белые? А что, если у черной дыры есть «выход» — белая дыра, выплевывающая обратно все, что было поглощено? Звучит фантастично, но Ровелли объясняет это с математической строгостью и невероятным изяществом.
«Через квантовую природу времени и пространства выдающийся современный итальянский и американский физик-теоретик, специалист в области квантовой гравитации предлагает в своей книге убедительное и доступное описание сложного феномена превращения черных дыр в белые».
Анна Высочкина, ведущий редактор группы научно-популярной литературы
Космический кинжал фараона
Когда в 1922 году открыли гробницу Тутанхамона, среди золотых сокровищ нашли железный кинжал. Это само по себе удивительно: железный век наступил на столетия позже. Откуда же железо у фараона?
Спустя почти сто лет ученые просветили кинжал рентгеновскими лучами и определили состав металла. Оказалось, почти чистое железо с высокой примесью никеля. На Земле такое не встречается. Это метеоритное железо.
Древние египтяне называли его «железо с неба». Они не знали, как выплавлять руду, но уже умели ковать упавшие с неба камни. И клали их в гробницы фараонов — как драгоценность, как послание богов.
Кинжалы фараона Тутанхамона. Каирский музей, автор фото: Simon Hayter
Этот клинок из далекой пустыни — не единственный небесный камень, попавший в руки людей. Таких историй десятки: от аргентинских полей, где железная глыба 4000 лет ждала испанских конкистадоров, до английского поместья, где метеорит едва не стал дверным упором. А еще есть камни, которые пахнут серой, хранят зерна звездной пыли и помнят столкновения миров.
О том, как в этих черных камнях скрыта история всей Солнечной системы, рассказывает книга геолога Тима Грегори «Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир». Здесь и легенды, и химия, и путешествие от межзвездного облака до поверхности Земли.
В интернет-магазине «Читай-город» на все книги из статьи действует скидка 26% по промокоду ЖУРНАЛ26. Подробные условия смотрите в разделе «Акции».
