Человеческий разум проникает везде
История окружающего нас мира, история Вселенной - это вопрос, который волновал человечество начиная с самых ранних ступеней познания. Мифы и религиозные учения предполагают свои "космологические системы", свои теории эволюции Вселенной.
Научная постановка вопроса об истории Вселенной - одно из важнейших завоеваний современной науки. Астрономия использует наблюдения с помощью телескопов, исследует спектры далеких небесных тел, изучает радиоволны, приходящие из самых отдаленных областей. Выводы из этих наблюдений делаются с учетом законов природы, изученных в земных лабораториях. Мы используем данные о спектрах атомов, о законах излучения и распространения радиоволн. Мы применяем к Вселенной и к огромным скоплениям звезд теорию всемирного тяготения, проверенную в земных условиях и в Солнечной системе, в частности по движению созданных человеком космических аппаратов.
Часто спрашивают: на чем основана уверенность в том, что земные законы действуют где-нибудь на далеких звездах? Наблюдения спектров далеких звезд доказывают, что атомы, электроны, ядра там имеют те же свойства, что и на Земле и на Солнце, - значит, везде во Вселенной законы природы, физики, химии одинаковы. Конечно, эта одинаковость законов не исключает разнообразия условий и строения небесных тел - из одинаковых кирпичиков можно построить весьма различные здания.
Большим достижением нашего века является установление факта эволюции, изменяемой Вселенной. Звезды расходуют свой запас горючего - водорода. Горение здесь заключается в превращении водорода в гелий путем ядерных реакций. Удаляются друг от друга огромные скопления звезд. Частью такого скопления является и наша Галактика с ее 100 тысячами миллионов (единица и одиннадцать нулей) звезд. Иногда кратко говорят о расширении Вселенной. Нужно только помнить, что ни сама Земля, ни Солнечная система, ни Галактика не расширяются.
До сих пор речь шла о картине, установленной к середине нашего века. Новые достижения последних нескольких лет связаны с наблюдениями космического радиоизлучения, равномерно заполняющего всю Вселенную, то есть излучения, приходящего к нам со строго одинаковой силой, куда бы мы ни направили радиотелескоп. Ясно, что никакие отдельные источники радиоизлучения не дали бы такой картины.
Новое, открытое в 1965 г. излучение объясняется тем, что много миллиардов лет назад вся Вселенная была совершенно не похожа на современную. Все пространство было заполнено тем, что физики называют плазмой, - горячим газом, состоящим из электронов, ядер водорода и гелия (то есть протонов и альфа-частиц) и излучением. Частицы излучения (фотоны, раньше их называли кванты света) при этом даже преобладали. Вселенная расширялась, и в ходе этого расширения происходило постепенное изменение, остывание плазмы. Радиоволны, наблюдаемые в настоящее время, - это потомки горячего излучения в прошлом. Такой вывод подтверждается и спектром радиоволн, - теория позволяет правильно предсказывать потоки волн в разных диапазонах.
С охлаждением связано и выделение отдельных небесных тел. Всем известно, что при охлаждении теплого воздуха возникает туман: водяные пары, содержавшиеся в воздухе, превращаются в капельки воды. Нечто похожее происходит при охлаждении и с плазмой: электроны и ядра объединяются в атомы, атомы объединяются в облака газа, далее эти облака распадаются на отдельные звезды. Часть вещества и сейчас остается в форме газа.
Подробное теоретическое исследование процесса образования Галактик и звезд является одной из центральных задач астрофизики. Решить эту задачу очень трудно, но и чрезвычайно важно для научного мировоззрения. Эта задача профессионально заманчива для физика-теоретика, и я счастлив, Что принимаю участие в ее разработке и с огромным интересом слежу за успехами коллег теоретиков и за новыми наблюдаемыми данными. Каждый год приносит новые успехи в этой области. Вспоминаются слова Тютчева: "Блажен, кто посетил сей мир в его минуты роковые" ("роковое" имеет здесь смысл - "решающее, грандиозное, эпохальное", но не обязательно трагическое). Хочется изменить конец этого стихотворения. Поэт говорил: "Во всем величье видишь ты закат звезды его кровавой". А мы предвидим - и видим - восход ясного солнца науки, проникающего везде и познающего все - вплоть до самых отдаленных и в пространстве, и во времени областей Вселенной.
