- Максим Горький
№ 96
Галактика как телескоп. Гравитационные линзы
При помощи стеклянной линзы можно сфокусировать свет и приблизить изображение - это происходит благодаря преломлению света на границе стекла и воздуха. А что представляет собой гравитационная линза, может ли она увеличивать изображение?
Гравитация зависит от массы, следовательно, гравитационные линзы - это массивные объекты: звезды, галактики, скопления галактик. В вакууме космоса свет движется по прямой, никуда не отклоняясь. Так свет далеких звезд доходит до нашей планеты, и мы можем наблюдать светила.
А что случится, если на пути света окажется область сильной гравитации? Согласно теории относительности, мощное поле гравитации искривляет пространство, значит, луч света искривится и произойдет преломление, как в линзе. Таким образом далекие объекты, находящиеся позади гравитационных линз, становятся более близкими.
№ 97
Невидимые волны информации. Космическое излучение
Возможности человеческого восприятия ограничены: мы не можем видеть инфракрасное, рентгеновское, гамма-излучение или, к примеру, слышать ультразвук. К счастью, современная наука создала множество приборов, позволяющих познавать мир во всех его разнообразных проявлениях.
До изобретения радиотелескопов астрономы наблюдали Вселенную лишь в видимом диапазоне, с их появлением стало возможным исследовать электромагнитное излучение, идущее от всех космических объектов. Это очень сильно продвинуло астрономическую науку вперед. Существует мнение, что количество открытий, совершенных при помощи радиотелескопов, превосходит количество открытий, сделанных до того, как появились эти исследовательские инструменты. В радиотелескопе вместо зеркала или линзы используется специальная антенна, фокусирующая электромагнитные волны. Далее информация обрабатывается радиометром и передается на монитор.
Радиоволны - далеко не единственный вид электромагнитного излучения, идущего из космоса. К примеру, звезда в момент своего образования испускает инфракрасные волны, а в зрелой стадии, когда в ядре происходят реакции ядерного синтеза, она излучает видимый свет. Разогреваясь до тысяч градусов, светило отправляет в пространство ультрафиолетовые волны, фотоны. В момент взрыва излучение становится рентгеновским, а если звезда становится черной дырой, она начинает испускать гамма-лучи. Все эти излучения сегодня можно зафиксировать телескопами соответствующей специализации, при этом большая их часть находится на околоземной орбите, так как земная атмосфера не пропускает многие виды космических лучей.
Целью научных знаний должно быть направление ума таким образом, чтобы он выносил прочные и истинные суждения о всех встречающихся предметах.
- Рене Декарт
№ 98
Вселенная глазами телескопа "Хаббл"
Огромный космический телескоп "Хаббл", запущенный НАСА и Европейским космическим агентством в 1990 году, уже третий десяток лет несет вахту на околоземной орбите. Это автономная обсерватория, которая находится за пределами земной атмосферы и может изучать различные виды излучений, идущих из космоса. За годы работы "Хаббл" предоставил ученым огромное количество ценной информации, которую невозможно было получить, исследуя небо при помощи приборов, находящихся на Земле. Благодаря околоземному телескопу, астрономы пересмотрели многие научные теории.
В момент запуска "Хаббла" астрономы не знали точного возраста Вселенной, цифры были очень приблизительные - от 10 до 20 миллиардов лет. Изучение пульсаров, проведенное телескопом, позволило определить, что нашей Вселенной 13,8 миллиардов лет. "Хаббл" помог установить ускорение, с которым расширяется Вселенная, с его помощью были исследованы сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центре нашей галактики, - до "Хаббла" знания о них были чисто теоретическими. Мощный телескоп способен заглядывать не только в далекие уголки Вселенной, но и в ее прошлое, с его помощью астрономы узнали многое об этапах формирования звезд, галактик и их скоплений.
За время службы "Хаббла" к нему летали четыре экспедиции для ремонта и технического обслуживания. Первоначально инженеры думали, что телескоп прослужит около 15 лет, но "Хаббл" превзошел все ожидания. Тем не менее, оборудование изнашивается, и очень скоро самый выдающийся телескоп прекратит свою работу, а ему на смену придет новая, более совершенная летающая обсерватория.
Человек затерян в глухом углу Вселенной.
- Блез Паскаль
№ 99
Фантастическое будущее. Планы на XXI век
В XX веке было совершено множество потрясающих открытий в области физики, среди них - теория относительности Эйнштейна, квантовая механика, ядерный синтез. Все это привело к мощному прорыву, одним из результатов которого стало освоение человеком космического пространства. На рубеже XX–XXI веков, по мнению многих ученых, тоже произошел прорыв, теперь уже в области астрономии. Связан он в первую очередь с совершенствованием технических средств наблюдения за космосом. Благодаря мощным телескопам, вынесенным на орбиту и беспилотным станциям, отправленным в дальние уголки Солнечной системы, наши знания о Вселенной перешли на новый уровень.
Ресурсы последнего прорыва еще не исчерпаны, ученые продолжают изучать Вселенную, ее происхождение, структуру, процессы, которые в ней происходят. Исследование космических излучений и частиц, моделирование глобальных процессов космоса может привести к новому прорыву - созданию Единой теории всего.
Среди ближайших планов астрономии и космонавтики - новые астрофизические лаборатории на орбите и за ее пределами, исследование Солнца, освоение Луны и колонизация Марса. Один из проектов колонизации Красной планеты выглядит так: группа марсонавтов отправляется на Марс, в распоряжении колонизаторов - ядерный реактор, который обеспечит их энергией, оборудование для выращивания и синтезирования продуктов, лекарств и всего, что нужно человеку для нормального существования. Каждые два года, в моменты противостояния Земли и Марса, на Красную планету будут отправлять контейнеры с нужным грузом и новых добровольцев. Со временем марсианская колония станет полностью независимой от Земли.
Все, что мы ни знаем, мы знаем благодаря мечтам мечтателей, фантазеров и ученых-поэтов.
- Владимир Вернадский
