Профессор Г. Венкатараман

РАЗМЫШЛЕНИЯ ИЗ ПРАШАНТИ НИЛАЯМ

В ПОИСКАХ БЕСКОНЕЧНОГО – Часть первая

Профессор Г. Венкатараман

---

Путешествие начинается

Саи Рам и сердечные приветствия всем читателям. Я хочу предложить вам отправиться в интересное путешествие, в котором мы вместе будем ИСКАТЬ БЕСКОНЕЧНОСТЬ. Человек уже давно пытается отыскать бесконечность. Но мы подойдём к этому вопросу совсем по-другому. Мы начнем с исследования вселенной, в которой мы живем, и послушаем, что говорят о ней современные ученые. После этого мы исследуем явления, которые находятся у самого порога Настоящей Бесконечности!

От видимого мира к невидимому

Необъятное пространство ночного неба

Наше путешествие будет длительным и для того, чтобы вы имели представление о том, куда мы направимся, я скажу вам, что мы начнем с Видимого мира, а позже отправимся в таинственное царство Невидимого мира! Поэтому будьте готовы к головокружительному путешествию!

В нашем длительном туре мы встретимся со многими вещами, о которых у нас есть лишь отдаленное представление, но в одном вы можете быть уверены: куда бы мы ни отправились, мы не сможем не увидеть славу и могущество Бога! Поэтому даже, если вам и будут встречаться вещи, которые вы едва можете понять, не пугайтесь. Вместо этого попытайтесь, насколько это возможно, просто думать о величии Бога и наслаждаться блаженством!

Вы готовы? Пристегнули ремни безопасности? Тогда мы отправляемся прямо сейчас!

Посмотрим на звезды

Давайте выйдем на улицу и посмотрим на небо. Какая тихая и красивая ночь, а небо чистое и на нем так отчетливо видны звезды. Мы должны быть благодарны судьбе за то, что мы можем видеть звезды.

Во многих местах планеты, люди больше не могут смотреть на звезды. Знаете почему? Существует две причины: первая - слишком большая загрязненность атмосферы, и вторая – человек установил слишком много искусственных источников света, которые скрывают звезды.

Небо так красиво, не правда ли? И мы можем смотреть на него совершенно бесплатно, не покупая никаких билетов и не бронируя места! Тем не менее, как много людей смотрят на небо? В этом заключается трагедия современного мира! Всем нам с детства известна песенка о звездах:

Сияй, сияй маленькая звездочка,

Как мне интересно, кто ты есть!

Мы радуем своих друзей, когда они приходят к нам, и просим детей спеть эту песенку, для того, чтобы произвести на них впечатление. Но интересуемся ли мы звездами больше этого? Давайте проведем время в размышлении о звездах! Давайте посмотрим в глубину неба. Знаете ли вы, что мы там увидим?

Я расскажу вам! Там мы увидим все, что только можем себе представить. И я приведу краткое описание масштабов и размеров тех вещей, о которых мы будем говорить.

Измерение расстояния с помощью световых лет

	Свет, летящий с неимоверной скоростью

Несколько слов о размерах нашей вселенной: она огромна. Я не преувеличиваю, она действительно огромна. Она так необъятна, что для того, чтобы ее измерить, нам необходима мера длины намного большая, чем километр, который мы используем для того, чтобы измерять обычные расстояния. Мы можем измерить расстояние от Путтапарти до Нью Йорка, используя километры, но в масштабах вселенной, километр – это очень небольшое расстояние.

В этом случае мы должны использовать меру длины, которая называется световой год (СГ), это то расстояние, которое свет проходит за один год. Возможно, вы знаете, что свет летит со скоростью приблизительно 300,000 километров в секунду! Да, в секунду! Солнце излучает свет, и он достигает Земли всего за восемь минут.

Совершенно очевидно, что с помощью СГ измеряются большие расстояния. Если это выразить с помощью цифр, то нужно проделать следующие вычисления: 300,000 х 3,600 х 24 х 365 км. Вы можете сами подсчитать! Если вам не очень-то нравится заниматься математическими вычислениями, то я скажу вам, что один СГ приблизительно равен девяти триллионам километров. Если вам показалось, что это очень большое расстояние, то дальше вас ожидает ещё больший сюрприз!

Давайте начнем с исследования нашей солнечной системы. Солнце, которое является центром солнечной системы, это звезда. Как я уже сказал вам, свет от Солнца достигает Земли всего за восемь минут, а до планеты Плутон за пять с половиной часов.

Таких звезд как наше Солнце существует, по крайней мере, миллиард, да, миллиард. Они являются частью нашей галактики, которая называется Млечный Путь. Диаметр Млечного Пути приблизительно равен 100,000 световым годам. Галактика большая. Да, это так, но как говорится: «Вы еще, на самом деле, ничего не видели!»

Свами: Повелитель нашей галактики и всей вселенной

Типичное галактической звездное скопление

Если посмотреть за пределы галактики, то там находятся Отдельные Звездные Формирования (ОЗФ), которые состоят приблизительно из десяти или пятидесяти галактик. ОЗФ, в котором находится галактика Млечного Пути, состоит приблизительно из двадцати галактик.

Галактика Андромеды, о которой мы едва ли что-то слышали, входит в то же ОЗФ, что и наша галактика Млечного Пути. Мы знаем диаметр галактики Млечного Пути и можем сказать, что среднее ОЗФ охватывает расстояние в три миллиона световых лет. Теперь мы говорим о больших расстояниях, не правда ли?

Пойдемте дальше и посмотрим на структуру еще большего размера – Галактическое Звездное Скопление. Обычное Звездное Скопление включает в себя около тысячи галактик, а ее размеры охватывают около пятнадцати миллионов световых лет.

Далее идут Сверхбольшие Звездные Скопления. Они приблизительно в десять раз больше, чем обычное Звездное Скопление, то есть ее размеры равны пятидесяти миллионам световых лет. Размеры все увеличиваются и увеличиваются, не так ли?

На небе мы можем видеть структуры еще большего размера, а иногда астрономы замечают нечто похожее на светящиеся объекты. Один из таких объектов называется Великой Стеной! Он состоит из нескольких Галактических Звездных Скоплений.

	Божественный Канцлер космоса!

Что же идет дальше?

Я не уверен, но думаю, что за пределами этого находится то, что мы можем назвать концом Материальной Вселенной! Расстояние до конца Вселенной приблизительно четырнадцать биллионов световых лет! Это означает, что, если прямо сейчас с конца Вселенной полетит луч света, то он прилетит на Землю через четырнадцать триллионов лет (если Земля все еще будет существовать к тому времени!) Для сравнения напомню вам, что свет Солнца достигает Земли за восемь минут.

Если задумаемся обо всем этом, то можно прийти вот к каким философским заключениям. Иногда к Свами обращаются, называя Его Ректором Института Высшего Образования Шри Сатья Саи, а иногда Канцлером Вселенной. Но интересно, понимают ли те люди, которые так обращаются к Свами, как велика Вселенная!

Наше эго: ничтожная частичка космоса

Наш маленький дом в галактике Млечного Пути

Свами говорит, что человек так мал, но его эго имеет гималайские размеры. Давайте на минутку остановимся и поразмышляем на эту тему. Материальная Вселенная ограничена определенным расстоянием, но все же она очень большая. В этой огромной Вселенной находятся миллиарды и миллиарды галактик, а каждая галактика состоит из миллиардов и миллиардов звезд.

Наше Солнце – это одна из звезд нашей галактики, которая называется Млечный Путь. А в планетарной системе Солнца наша Земля всего лишь маленькая планета. И на этой планете так много стран. Если мы поразмыслим над всеми этими факторами, то поймём, что каждый из нас представляет собой всего лишь чрезвычайно незначительное явление космоса. И в то же время, какое огромное у нас эго! Когда мы намерены проявить свое эгоистическое отношение к миру, нам нужно посмотреть на звездное небо и подумать о необъятности Вселенной, в которой мы живем! В нас должно быть не огромное эго, а необъятная божественная любовь, которой милостивый Господь наделил нас в полной мере!

Давайте теперь вернемся к нашему путешествию. Понимаете ли вы, что мы заглянули в самые отдаленные части Вселенной, даже не покидая планету Земля? Как я могу с такой уверенностью говорить о различных явлениях Вселенной? Откуда мы знаем, где и что действительно существует? Верьте или нет, но это стало возможным только благодаря наблюдению! Я совершенно серьезно утверждаю, что человек изучает вселенную благодаря наблюдению за небесными светилами.

Хотите верьте, хотите нет, но человек сделал удивительные открытия о строении космоса, стоя на Земле и обращая свой взгляд на небо. Только этот факт говорит о том, что Бог наделил человека невероятной силой, которой нет у других видов живых существ.

Представление о своем месте во Вселенной

	Хевелиус у своего телескопа, 1647 год

Теперь возникает такой вопрос: «Как же именно человек исследовал небо?» В древности у человека были только те глаза, которыми наделил его Бог. Но даже с их помощью, он смог сделать так много. Астрономы древней Индии, Греции, Египта и Китая знали достаточно много о созвездиях и движении звезд. Они могли предсказать солнечные затмения и множество других планетарных конфигураций. В основном, вся подобная информация относилась к передвижениям звезд и их образований. Эти знания были очень полезны и давали первое представление о солнечной системе. Между прочим, так были составлены первые календари.

Первый квантовый скачок в этом процессе произошел, когда был изобретен оптический телескоп. Для астрономии это изобретение можно сравнить с открытием Америки. С того момента прошло всего четыре столетия, а какая богатая собрана информация! Когда у человека появился телескоп, он смог увидеть гораздо больше. Он смог увидеть очень большие предметы гораздо отчетливее: у нас есть удивительные фотографии Луны и ее кратеров. Даже этого достаточно для того, чтобы мы могли оценить ту незаменимую помощь, которую оказывает нам телескоп.

С годами телескопы увеличивались в размерах, а так же становились совершеннее. Что значит совершеннее? Существует две вещи, которые определяют качество телескопа – сила, аккумулирующая свет, и разрешение. Чем больше линза, тем больше его мощность, а чем мощнее телескоп, тем дальше человек может заглянуть. Далее, чем лучше форма линзы, тем четче будет изображение – это мы знаем из нашего опыта обращения с фотоаппаратом. Эти два параметра, размер и качество, определяют стоимость телескопа. Но эти расходы стоят затраченных средств.

Технология помогает нам видеть дальше

Космический телескоп Хаббл

Современные технологии превзошли все ограничения и мы можем сказать, что дальнейшие улучшения в области разработок наземных телескопов приведут только к большим затратам, а не к улучшению качества телескопов. Что мы подразумеваем, когда говорим об ограничениях? Это воздействие атмосферы! Атмосферы? Да, именно атмосферы. Мы не осознаем того, что звезды мерцают именно благодаря атмосфере. А их мерцание так красиво описано в детской песенке. Дело в том, что плотность атмосферы не везде одинаковая. Это зависит от различных факторов; погодных условий, ветра, пыли и т.д. В результате этого, с далеких звезд до нас долетают прерывающиеся световые лучи (из-за преломления света) и поэтому звезды мерцают. Мерцание звезд очень красивое явление для поэтов, но для астрономов это большое препятствие, особенно когда они хотят сфотографировать звезду, от которой исходит слабое сияние.

Как же избавиться от этого доставляющего неудобства мерцания? Один из способов – это поместить телескоп в космосе, и именно так родилась идея телескопа Хаббла. Телескоп был запущен американскими учеными с помощью Космического корабля Шаттл. Он полностью автоматизирован и управляется с Земли. В космосе нет атмосферы и поэтому нет помех, которые заставляют звезды мерцать. Поэтому фотографии получаются гораздо лучше. Я уверен, что вы уже слышали о телескопе Хаббл и видели те удивительные фотографии, которые с его помощью получают ученые.

Сегодня телескопы постоянно совершенствуются, а астрономы открывают новые способы для их использования. В старые добрые времена Ньютона, человек должен был буквально всю ночь сидеть и смотреть в телескоп. Если человек наблюдал за не очень далеко находящейся планетой Марс, которая движется по небу достаточно быстро, то всё время нужно было поворачивать телескоп для того, чтобы не потерять объект из виду. Позже к телескопу было добавлено устройство, которое автоматически поворачивало телескоп, подобно механизму часов. Это было необходимо, когда дело касалось больших телескопов.

Далее ученым пришла в голову идея, заменить глаз наблюдателя камерой. Телескоп с автоматической системой его перемещения и присоединенная к нему камера освобождали астронома и позволяли ему уходить на обед и т.п. А в это время телескоп «смотрел» на звезду или галактику и собирал информацию о свете, который исходил от них. Выдержку фотографической платы камеры можно было ставить на несколько часов. Это означало, что аппарат может уловить даже слабый свет звёзд, по которому можно понять, что на них происходит.

Линии Фраунхофера

Другая интересная находка, которую астрономы постоянно используют, основывается на открытии немецкого астронома девятнадцатого века Фраунхофера. Фраунхофер направил свой телескоп на Солнце и обнаружил, что при использовании призмы в солнечных лучах появляются не только семь цветов, но так же и темные полосы. Теперь эти линии называются линиями Фраунхофера. В то время никто не знал, что они означают. Сегодня мы знаем, почему они появляются. Эти темные линии являются «штрих-кодом» атомов Солнца. Один ученый графически изобразил их так.

Видимый спектр света линий Фраунхофера

Лини Фраунхофера говорят нам о многих явлениях, происходящих на звездах. В случае с Солнцем, они предоставляют нам большое количество информации об этой звезде. Например, о химическом составе Солнца и температуре на его поверхности. На самом деле, спектральные линии изучаются в различных областях, а астрономы исследуют спектральные линии света, который исходит от самых отдаленных объектов космоса, которые называются квазары и находятся почти на краю Вселенной.

	Фотография Солнца, полученная с помощью телескопа с икс-лучами

По спектральным линиям можно определить, с какой скоростью движется объект, как бы далеко он ни находился! На самом деле, именно в результате изучения природы этих линий, астроном Эдвин Хаббл установил, что Вселенная расширяется. Но об этом мы поговорим позже.

Астрономы пользовались оптическими телескопами в течение нескольких веков, а с использованием фотокамеры, позволило ученым делать настоящие чудеса. И телескоп сейчас представляет собой не только трубу и линзы или зеркала, которые сделаны из стекла.

Сегодня существуют различные разновидности телескопов, такие как радиотелескопы, микроволновые, инфракрасные телескопы, телескопы с икс-лучами и гамма-лучами. В недалеком будущем у нас, возможно, появятся нейтринные и гравитационные телескопы – достижения науки второй половины двадцатого века просто поразительны!

Видимые и невидимые световые излучения

Что же все это значит? Для того чтобы это понять, рассмотрим световые волны солнца. Все школьники знают, что, когда свет проходит сквозь стеклянную призму, он распадается на известные нам семь цветов радуги.

Мы можем сказать, что Солнце излучает свет с различной длиной волны – от красного цвета до фиолетового. Этот диапазон волн находится между 6000 Å (1 ангстрем равен одной триллионной части метра!) и 3000 Å. Испускает ли Солнце лучи других волн? Если это так, то почему мы не видим их? Мы можем видеть только семь цветов.

Видимый и невидимый спектр излучаемого света

Это интересный вопрос. Он указывает нам на то, как Бог создавал системы! На самом деле, Солнце испускает свет самых разнообразных волн, но Бог по Своему мудрому решению, посчитал необходимым ограничить способность человеческого глаза воспринимать только самый яркий спектр солнечного света!

Тоже самое происходит и со звуковыми волнами. Мы все можем слышать звуки только определенной частоты. Мы не можем слышать звуки очень высокой и очень низкой частоты. Некоторые животные могут слышать звуки такой частоты, которые мы не слышим.

Бог создал специальную слуховую систему для животных. Подобно этому Господь дал человеку такую сенсорную систему, которая необходима для его выживания! Активная часть жизни человека протекает днем, поэтому его глаза различают дневной свет и чувствительность его глаз ограничивается тем самым ярким диапазоном солнечного света. С другой стороны, существуют животные, которые активно действуют ночью, и чувствительность их глаз совершенно другая. Кто сможет отрицать величие Господа!

Что же из всего этого следует? А то, что объекты космоса могут испускать свет с различной длиной волны. А это означает то, что при изучении небесных объектов, мы должны рассматривать их с помощью различных световых волн. Первые исследования Солнца проводились в основном с использованием видимого спектра. Сегодня астрономы изучают Солнце с помощью волн различной частоты; от инфракрасных до икс-лучей. Это стало возможным только благодаря различным достижениям науки. Они позволили ученым разработать различные виды телескопов, о которых я упоминал ранее. Такое расширенное исследование дает возможность получить гораздо больше информации. Некоторые небесные объекты не излучают видимых лучей. В этом случае человеку ничего более не остается делать, как использовать невидимые приемы астрономии, такие, например, как исследования радиоастрономии.

Места, свидетельствующие о Величии Господа

	Гигантский радиотелескоп в Бомбее

Достижения технологии изменили и способы астрономических исследований. Например, для того, чтобы снизить помехи, вызываемы атмосферой, оптические телескопы располагают на очень большой высоте. В настоящее время самыми удобными для этого местами считаются Гаваи и Анды в Чили. Телескопы, которые там установлены, очень дорогие и исследования там проводятся различными исследовательскими группами. Недалеко от Бомбея находится гигантский радиотелескоп. У этого телескопа множество антенн, и он похож на телевизионную спутниковую антенну, только гораздо больших размеров. Этот телескоп предназначен для принятия радиоволн с длиной в 1 метр – многие небесные объекты излучают волны этой длины. Радиоастрономы всего мира делают заявки, и международная группа выделяет им время для проведения исследовательской работы. Нужны ли такие телескопы? Можно сказать, что, да, так как с их помощью ученые получают большую научную информацию и обширные знания.

Часто у людей возникает такой вопрос: «Для чего тратить так много денег на все это, ведь столько людей умирает от голода, жажды и т.д.?» Кажется, что этот вопрос имеет основания, но посмотрим на вещи в перспективе. Если человек изучит мировой бюджет и посмотрит, сколько денег выделяется на исследование космоса, то это окажется ничтожно малым по сравнению, с затратами на насильственные и непродуктивные войны, и вредную деятельность – профанацию, азартные игры и т.д. Поэтому неверно принижать значение научных исследований. Нам следует с радостью приветствовать знания о той Вселенной, которую милостивый Всемогущий Господь создал для нас. На самом деле, эти знания, хотя они и относятся только к материальной Вселенной, помогают нам постичь величие Бога и чудеса, заключенные в Его творении.

Все эти открытия существуют только для этого. Теперь позвольте мне напомнить вам о том, что мы только еще начали наше путешествие! Нам еще предстоит познакомиться со многими вещами. Давайте же смотреть на небо, хотя бы, по несколько минут в день (если ваша местность не загрязнена дымом, и искусственный свет не скрывает звезды). С неба смотрит Бог во всем Своем Величии. Он сияет, улыбается и благословляет нас. Получите же Его даршан!

---

Чтобы скачать печатную версию этой статьи (только текст без фото) Нажмите Здесь

Чтобы вернуться на первую страницу журнала "От Сердца к Сердцу" Нажмите Здесь

http://media.radiosai.org/journals/Vol_05/01JAN07/04-musings_ru.htm

РАЗМЫШЛЕНИЯ ИЗ ПРАШАНТИ НИЛАЯМ http://media.radiosai.org/journals/Vol_05/01MAR07/04-SFI_ru.htm

В ПОИСКАХ БЕСКОНЕЧНОСТИ – ЧАСТЬ 3

Профессор Г. Венкатараман

РАССКАЗ О ТОМ, КАК РОЖДАЮТСЯ И УМИРАЮТ ЗВЕЗДЫ

Саи Рам и теплые приветствия всем читателям. Надеюсь, вам нравится наше путешествие. В прошлый раз я немного рассказал вам о рождении Вселенной. Сегодня я хочу вам рассказать о том, как рождаются и умирают звезды. Жизнь звёзд не похожа на нашу, однако у них тоже есть начало и конец. Это может казаться невероятным, но звезды перевоплощаются подобно людям! Нам предстоит провести удивительное исследование.

В самом начале…

Так художник изобразил Большой взрыв

В Библии сказано, что человеческий род произошел от Адама и Евы. Точно так же, в первую очередь мы должны обсудить, как во Вселенной появились первые звезды. Для этой цели, нам следует вернуться назад к моменту рождения Вселенной, который называется Большим взрывом. Пока я не буду рассказывать о сложной череде событий, которая произошла в течение первой секунды после Большого взрыва. Эта первая секунда чрезвычайно важна, но для наших исследований лучше начать с событий, которые произошли позже. Итак, как же выглядела Вселенная, когда её возраст был равен одной секунде?

Сначала поговорим о размерах новорожденной Вселенной. В возрасте одной секунды радиус Вселенной был равен приблизительно десяти миллиардам километров (т.е. одна тысячная светового года). Для сравнения скажу, что расстояние от Плутона до Солнца приблизительно равно шести миллиардам километров. Размер современной Вселенной приблизительно равен пятнадцати миллиардам световых лет. Напомню вам, что один световой год – это десять триллионов километров (один триллион равен 10 12 ). Поэтому сегодня радиус Вселенной равен расстоянию в десять триллионов километров умноженные на пятнадцать миллиардов километров! Поразительно, не правда ли? В первую секунду после рождения размеры Вселенной были действительно небольшими по сравнению с её нынешними размерами.

Из чего же состояла Вселенная? Существовали ли тогда звезды, планеты и т.д.? Ничего этого не было. Новорожденная Вселенная состояла из электронов и атомных ядер, т.е. ядер простых элементов, таких как водород и гелий. В течение нескольких следующих тысячелетий ничего серьезного не происходило, за исключением того, что младенец продолжал расти. Пока происходило это расширение, Вселенная была наполнена водородом и небольшим количеством гелия. Распределение газа во Вселенной было неравномерным: в некоторых местах его было больше, в других – меньше. Повсюду был газ с различной плотностью.

Появление гравитации

Приблизительно через миллион лет после рождения Вселенной (к тому времени её размеры значительно увеличились) в некоторых областях с большой концентрацией газа газовые облака начали постепенно сжиматься. Почему? Благодаря силе гравитации. Я думаю, вы помните о том, что сила гравитации, открытая Ньютоном, представляет собой силу притяжения. Материя притягивает материю, именно в этом заключается гравитация. Итак, облако водорода, состоит из атомов водорода, которые, являясь материей, могут притягиваться друг к другу. Атом водорода чрезвычайно мал и сила, требующаяся для того, чтобы привести его в движение, тоже очень незначительна. Может показаться, что между двумя атомами, находящимися друг от друга на расстоянии миллиона километров, отсутствует сила притяжения. Но здесь природа удивляет нас. Все эти мельчайшие движения накапливаются, и в итоге газовое облако ведёт себя так, как будто снаружи его сжимает большая сила. На самом деле происходит вот что: атомы притягивают друг друга и в результате начинают сближаться. Внешнему наблюдателю может показаться, что газ сжимают снаружи, но на самом деле он сжимается сам под воздействием силы гравитации.

Я должен упомянуть о том, что по мере того, как сила гравитации сжимает облако, оно также стремиться к рассеиванию из-за давления газа, как и все облака. Я уверен, что вы видели в небе пушистые облака, которые увеличиваются в размерах, благодаря диффузии, вызванной наружным давлением газа, и затем тают. Однако это давление незначительно и сила гравитации просто превосходит его. Гравитация действительно потрясает. Она кажется слабой и незначительной, но в масштабах Вселенной её воздействие всеобъемлюще!

Что же происходит по мере сжатия большого водородного облака? Сжимается ли оно до точки? Не совсем, потому что, когда облако сжимается, с ним начинает происходить неожиданный процесс. Дело в том, что процесс сжатия сопровождается нагреванием, которое достигает максимума в центре облака. Когда я говорю, что облако нагревается, не думайте, что речь идёт о температуре воздуха в жаркий летний день. Невероятно, но в центре облака температура может достигать МИЛЛИОНА градусов! Представляете!! И конечно, под воздействием такой температуры начинают происходить некоторые процессы.

Устройства для термоядерного синтеза

Когда я говорю, что температура в облаке сжатого газа может достигать миллиона градусов, я имею в виду температуру в центре облака. По мере отдаления от центра температура начинает падать. Повышение температуры до миллиона градусов в центре облака создает условия для возникновения интересных процессов. При астрономически высокой температуре ядра водорода сливаются и формируют ядра гелия. Я опущу некоторые детали, которые относятся к области ядерной физики, но должен сказать, что процесс слияния ядер водорода и превращения их в ядра гелия называется ядерным синтезом, а так как это происходит под воздействием высокой температуры, его часто называют термоядерным синтезом.

Важно то, что этот ядерный синтез сопровождается высвобождением большого количества энергии. Эта энергия направляется к наружной поверхности, где температура ниже. С поверхности облака энергия излучается в пространство в виде тепла и света.

Итак, вначале происходит гравитационное сжатие облака водорода. Это ведёт к нагреванию, особенно в центре. При достижении очень высокой температуры, происходит термоядерное воспламенение. Во время этого процесса маленькие ядра сливаются и формируют более крупные ядра, в ходе чего также выделяется тепло. Именно так рождается звезда. Эта последовательность событий схематически изображена на рисунке 1.

Вопрос: Сжатие приводит к термоядерному возгоранию. Продолжался ли процесс сжатия после этого?

Нет! По мере того, как сила гравитации сжимает газовое облако, излучающаяся радиация порождает наружное давление, которое приводит к расширению этого облака. Происходит борьба между центростремительной силой, порождаемой гравитацией и сжимающей газовое облако, и центробежной силой, появляющейся в результате излучения и расширяющей это облако. Затем между ними возникает равновесие, и газовое облако принимает стабильный размер, имея высокую температуру в центре и излучая энергию в пространство.

Так из газового облака рождается звезда. Кстати, в водородной бомбе огромное количество энергии высвобождается в результате термоядерной реакции. Однако в бомбе этот процесс занимает миллионную долю секунды, в то время как звезда продолжает высвобождать термоядерную энергию в течении миллионов и даже миллиардов лет. Наше солнце представляет собой термоядерный реактор непрерывного действия.

Итак, звезда родилась. Будет ли она гореть вечно, или ее жизнь ограничена определенным временем? Если верно последнее, то как долго звезда будет жить? Ответ очень прост. Звезда подобна горящему огню: он горит до тех пор, пока в него подкладывают топливо; так и звезда горит до тех пор, пока есть горючее. Когда горючее заканчивается, температура начинает понижаться и звезда охлаждается. Тогда начинается совсем другая игра, о чем я расскажу дальше.

Жизненный цикл звезды: рождение, смерть и перерождение

Как я уже сказал, когда горючее заканчивается, горение или термоядерная реакция прекращается, и звезда начинает охлаждаться. Затем происходят два события. Во-первых, во внутренней части сгоревшей звезды в области наибольшей плотности под воздействием преобладающей силы гравитации начинается процесс сжатия. А внешние слои, наоборот, стремятся рассеяться как облако. В результате снаружи облако выглядит очень большим, а внутренняя область продолжает сжиматься и снова нагреваться. Кстати, когда наше Солнце «умрёт» и станет расширяться, то предполагается, что оно будет таких больших размеров, что сможет заполнить пространство до Земли. Оно станет огромным, и будет излучать тусклый красный свет (рис.2). Астрономы уже обнаружили много «красных гигантов» среди звезд, поэтому это предположение кажется вероятным.

Итак, у нас есть огромная красная звезда с тонким внешним слоем, ядро которой продолжает сжиматься и нагреваться. Что же происходит дальше? Это интересная история. В звёздах первого поколения ядра водорода сливались и превращались в ядра гелия, а когда количество водорода заканчивалось, термоядерный синтез прекращался.

Красный гигант во много раз больше нашего Солнца

Итак, звезда превратилась в красного гиганта, ядро которого продолжает сжиматься и нагреваться. Существует ли вероятность воспламенения? Да, существует, только на этот раз температура должна повыситься настолько, чтобы горючим мог служить гелий.

Поначалу звезда представляет собой большой котел, в котором водород превращается в гелий. После периода «отдыха» этот процесс начинается снова, и повторяется та же история.

Сначала под воздействием силы гравитации происходит процесс сжатия, после чего центральная часть разогревается, а когда температура становится достаточно высокой, происходит повторное термоядерное воспламенение. Однако на этот раз ядра гелия сливаются в более крупное ядро, высвобождая при этом энергию.

Эта энергия стремится наружу и в итоге излучается в пространство. Появляется так называемая дочерняя звезда, из которой рождается другая звезда, и этот процесс продолжается поколение за поколением.

Звезда рождается, горит, умирает, перерождается, опять умирает, опять перерождается и т.д. И каждый раз звезда представляет собой котел, в котором «варятся» элементы, легкие элементы превращаются в тяжелые и таким образом во Вселенной появляются все новые и новые элементы, которые изучают студенты-химики (рис.3).

Что происходит дальше

Существует ли конец у этого процесса перерождения? Да, и он наступает тогда, когда ядро звезды, пройдя через множество стадий, в конце концов, превращается в железо. После этого процесс термоядерного возгорания и постоянного высвобождения энергии происходит по законам ядерной физики, и процесс рождения-смерти-перерождения останавливается – более тяжелые элементы формироваться внутри звезды не могут.

Огромная звезда, ядро которой состоит из железа

Вы можете спросить: «Но на Земле же есть серебро, золото, уран и т.д. – ядра этих элементов гораздо тяжелее ядер железа. Откуда они взялись?" Это очень интересный вопрос, на который мы найдем ответ в следующем выпуске журнала. Я думаю, вы догадались, какой большой вклад внесли открытия ядерной физики в развитие астрофизики. Исследование этапов развития звезды с помощью открытий ядерной физики происходило в период с 1930 по 1940 годы. Современная физика отличается тем, что открытия из одной её отрасли поразительным и непредсказуемым образом помогают расширить границы знаний в области другой отрасли.

Итак, я рассказал вам следующее: в течение первого миллиона лет звезд не существовало. Затем начали рождаться первые звезды. Они жили в течение некоторого времени и прекращали гореть, когда заканчивался запас водорода. После периода «отдыха», начиналась новая серия горения, на которой горючим служил гелий. Когда гелий сгорал, наступал период покоя, после которого гелий перерождался в более тяжёлый элемент.

Вопрос: «Что происходит со звездой, когда она, наконец, прекращает гореть?» Дальше история развивается еще интереснее!

Необыкновенный Субраманьян Чандрашекхар

Эта история связана с известным ученым, который начал заниматься наукой, учась в колледже, в возрасте восемнадцати лет. Его зовут Субраманьян Чандрашекхар. Позже он стал всемирно известным ученым и Нобелевским лауреатом. Говорят, что не это сделало его великим; наоборот, к тому времени он был так известен, что Нобелевская премия повысила свой престиж за счёт него. Кстати, в 1996 году в космос был запущен спутник НАСА по имени ЧАНДРА, на борту которого была установлена рентген-обсерватория. С его помощью были сделаны впечатляющие снимки, которые помогли астрофизикам в их исследованиях.

История открытия, которое сделал юный Чандра, развивалась следующим образом. В конце 20-х годов двадцатого века, Чандра был студентом-физиком в Президентском колледже в Мадрасе. Его дядя, господин С.В. Раман, который ранее учился в этом же колледже, стал всемирноизвестным ученым, когда открыл эффект Рамана, за который получил в 1930 году Нобелевскую премию. Чандра был очень необычным человеком - он опубликовал научную работу ещё будучи студентом, что было большой редкостью в тогдашней, да и в современной Индии.

Господин С.В. Раман		Престижный Президентский колледж в Мадрасе

Чандра полностью посвятил свою жизнь физике. Когда он учился в колледже, ему вручили приз – книгу «Строение звезд», написанную известным английским астрофизиком Артуром Эддингтоном. В то время Эддингтон был значимой фигурой в астрофизике. Эта книга оказала глубокое влияние на юного Чандру, и он стал заниматься исследованием звезд и проблемами астрофизики. Эта книга изменила всю его жизнь.

Профессор Артур Эддингтон		Арнольд Соммерфельд

Известный немецкий физик Арнольд Соммерфельд был талантливым преподавателем, воспитавшим в Мюнхене около пятнадцати нобелевских лауреатов(!). В 1928 году по приглашению Раманы, он посетил Индию и прочитал лекции в различных городах. В Президентском колледже в Мадрасе Соммерфельд прочитал лекцию о новых открытиях квантовой физики и их значении. На этой лекции, конечно, присутствовал и Чандра. Едва ли кто из присутствующих понимал, о чем говорил Соммерфельд, но Чандра был исключением.

Поездка в Кембридж

Чандра много размышлял о звездах. После лекции он встретился с Соммерфельдом и задал ему много вопросов. В то время его ум занимала одна проблема, и когда отец после окончания учёбы попросил его сдать необходимые экзамены для того, чтобы поступить на государственную службу, он наотрез отказался (и слава Богу!). Вместо этого он поехал в Кембридж, который в то время был Меккой для всех физиков. Именно там, кстати, был в то время Эддингтон.

Это был в 1930 году. В те дни не было самолетов, и в Англию нужно было плыть на корабле. Путешествие длилось около двух недель и для того, чтобы развлечь пассажиров, капитан корабля устраивал различные игры и вечеринки. Тем не менее, юный Чандра всё время размышлял о том, что происходит со звездами, когда их жизнь подходит к концу.

Существует класс небесных объектов под названием белые карлики. Предполагается, что они представляют собой мертвые звезды, то есть такие звезды, в которых термоядерное горение полностью прекратилось. Другими словами белые карлики – это мертвые тела звезд. Чандру интересовала физика этих звёзд. Дело в том, что материя белых карликов очень плотная. Знаете, насколько она плотная? Если взять часть материи такой звезды размером с теннисный мячик, он будет весить столько же, сколько весят двадцать пять слонов! Вот это плотность! (рис.4)

На борту корабля Чандра постоянно думал о белых карликах, писал сложные математические уравнения и зачеркивал их. В результате длительных размышлений Чандра сделал открытие. Оно было настолько необычным, что Чандра не поверил своим результатам. Ему нужно было провести более тщательный анализ, проверить и перепроверить сделанную работу. Все это требовало времени.

Проблема белых карликов

Белый карлик размером меньше Юпитера

Чандра прибыл в Англию, и поступил в Кембридж. Между занятиями Чандра занимался своей любимой темой, создавая теорию о белых карликах. Белые карлики - это не выдумка. Астрономы обнаружили такие объекты в небе и предположили, что это мертвые звезды, пришедшие в состояние покоя. Возник такой вопрос. С точки зрения классической физики, когда звезда умирает и в ней прекращается процесс горения, тогда из-за её большой массы в ней должна преобладать сила гравитации.

Если это так, то звезда должна начать сжиматься и уменьшаться в размерах. Это сжатие должно продолжаться до тех пор, пока звезда не сплющится почти до размеров точки с бесконечной плотностью. Кажется, ничто не может остановить этот процесс. Но никто не может отрицать, что белые карлики продолжают существовать, и что их величина превышает размеры точки. Становится ясно, что существует нечто препятствующее воздействию силы гравитации. Что же это за сила и как она действует? Эта была одна из основных проблем астрофизики того времени.

Геометрическая точка, бесконечность и т.д. – это термины уместные в математике, но для описания физических процессов они не подходят. Материя состоит из атомов, размеры которых ограничены. Как же можно говорить, что все эти атомы сдавливаются и уменьшаются до точки? Физикам не нравилась идея о том, что материя способна сжиматься до размеров геометрической точки. Но с точки зрения классической физики этот процесс неизбежен. В период 1925 -1930 годы была открыта квантовая механика, и люди говорили: «Мы не можем теперь доверять классической физике, когда дело касается малых размеров. Мы должны учитывать законы квантовой физики. Возможно, именно квантовая физика спасёт белых карликов от сжатия в точку».

Догадываетесь? Именно это и произошло, и процесс этот описал Вильям Фоулер из Кембриджа. Фоулер использовал статистику Ферми – Дирака (которую Соммерфельд объяснил Чандре в Мадрасе) для того, чтобы доказать, что законы квантовой физики действительно спасают мертвые звезды от сжатия в точку. Термин «статистика Ферми – Дирака» используется для математического описания поведения электронов, скапливающихся в большом количестве близко друг к другу. Фоулер указал, что благодаря квантовой природе электронов и верности статистики Ферми – Дирака, что когда материя сжимается до очень высокой плотности, давление возникает в белых карликах из-за электронов.

Давление квантовой механики называется давлением распада, оно направлено вовне. Другими словами, на мертвой звезде происходит борьба между силой гравитации, направленной внутрь, и давлением распада, направленным наружу. Когда возникает баланс между этими двумя силами, мертвая звезда принимает постоянные размеры и не превращается в точку (рис.5). Именно это открытие сделал Фоулер, и все вздохнули спокойно. Все, кроме Чандры!

Даже будучи студентом Чандра начал сомневаться в правильности теории Фоулера. Помните о его беседах с Соммерфильдом в Президентском колледже? Чандра спросил Соммерфельда: «Плотность электронов в белом карлике очень и очень высокая. При такой плотности электроны, несомненно, ведут себя в соответствии со статистикой Ферми – Дирака. Но, так как плотность очень высокая, то электроны также должны подчиняться теории относительности Эйнштейна. Однако, анализ Фоулера не учитывает этот относительный аспект поведения электронов. Не следует ли объединить применение квантовой статистики с положениями относительности?» Соммерфельд ответил положительно и добавил, что будет полезно провести такой анализ. Именно над этим начал работать Чандра, ещё будучи студентом.

Чандра представляет свой шедевр

В Мадрасе Чандра был единственным, кого интересовала астрономия и физика, и кто понимал эти науки так глубоко. В Кембридже всё было по-другому: там собрались лучшие ученые, включая великого Эддингтона и, конечно, Фоулера. Чандра упорно работал в течение пяти лет, совершенствуя теорию белых карликов и выверяя каждую деталь – он всегда был очень дотошным – и, в конце концов, он завершил свою теорию. Теперь оставалось только объявить результаты. И такая возможность представилась в январе 1930 года.

В это время в Лондоне должно было проводиться собрание Королевского астрономического общества. Эти собрания были большими событиями, на которых лучшие специалисты представляли результаты своих исследований. Эддингтон позаботился о том, чтобы Чандре выделили полчаса для выступления. Но Эддингтон не сказал Чандре, что он также собирается выступать и, что темой его выступления будет теория Чандры!

Наступило 11 января, и Чандра приехал в Лондон, полный вдохновения. Чандра, молодой никому неизвестный ученый, выступил перед аудиторией и сел на свое место. Я думаю, что в ответ прозвучали лишь редкие вежливые аплодисменты, хотя его открытие было уникальным. Прежде, чем я расскажу об остальных событиях на собрании в Лондоне, я должен сказать несколько слов об открытии Чандры.

Напомню, что исследования Фоулера показали, что мертвые звезды не сжимаются до размеров геометрической точки. Исследования Чандры показали, что, если включить в анализ относительность – а без неё никак нельзя было обойтись – то, если масса разваливающегося объекта меньше, чем 1,44 массы нашего Солнца, то мертвая звезда действительно сжимается до определённого размера. Но, если масса мертвой звезды составляет 1,44 от массы Солнца, то, по предположению Чандры, ничто не может спасти мертвое тело звезды, ей остаётся только сжаться в точку!

Вы можете спросить: «Хорошо, я согласен с тем, что мертвая звезда массой в 1,44 массы Солнца сжимается в точку. А что происходит, если масса мертвой звезды больше, чем 1,44 массы Солнца в пять или десять раз? Такие звезды существуют, как же тогда будут выглядеть их мертвые тела?» В своей лекции Чандра сам ответил на этот вопрос: «Звезда большого размера не может стать белым карликом». Этот аспект в физике мертвых звезд очень интересен, но перед тем, как я продолжу, позвольте мне закончить рассказ о великой драме, которая произошла 11 января 1930 года.

Противники теории

После того, как юноша закончил свое выступление и сел, поднялся «гигант» Эддингтон и с большим удовольствием начал опровергать «глупую» теорию. На самом деле, Эддингтон полагался больше на свое положение и риторические способности, чем на научные факты. И люди слушали его, так как он был авторитетной фигурой. Он безжалостно растоптал теорию Чандра, время от времени подшучивая над ним. Аудитория громко смеялась. Эддингтон даже поругал квантовую механику. Тогда он мог это сделать, потому что квантовая механика только начинала развиваться, и даже Эйнштейн относился к ней с подозрением.

Вернёмся к Чандре, он был потрясён до глубины души. Он совершенно не ожидал, что Эддингтон будет публично опровергать его теорию. Они много раз встречались в Кембридже – почему он не обсудил эти вопросы раньше? Зачем нужно было публично унижать молодого студента?

Артур Эддингтон и Альберт Эйнштейн в Кембридже

После встречи Чандра поговорил с несколькими учеными, которые присутствовали на собрании. Некоторые из них согласились с ним, а другие приняли сторону Эддингтона. Немногие снизошли до того, чтобы вникнуть в научные доводы обеих сторон. Тогда Чандра написал многим известным ученым Европы; большинство из них посочувствовало ему, но отказалось высказать своё мнение открыто. Эддингтон поехал в Америку, где сказал в своём выступлении в Гарварде:

«Всё было хорошо, пока некоторые исследования Чандрашекхара не выявили, что формулы относительности возвращают звёзды к той же проблеме, из которой их вытащил Фоулер. Допустим, маленькие звезды действительно охлаждаются и завершают свою жизнь в виде тёмных звёзд. Но что происходит со звездой, вес которой превышает критическую массу? Это знают только небеса. Это не волнует Чандрашекхара; Ему просто хотелось бы, чтобы звёзды вели себя таким образом, и он верит в то, что именно так всё и происходит».

Теперь вернемся к последней части рокового собрания 11 января. Как я уже сказал, после встречи молодой Чандра чувствовал себя поверженным. Некоторые ученые сочувствовали ему, некоторые критиковали, но большинство астрономов оставались безразличными. Вот как Чандра вспоминает то время:

«Я пришел на встречу, чтобы объявить о чем-то очень важном. Вместо этого Эддингтон представил меня глупцом. Я обезумел от горя и не знал, нужно ли мне дальше заниматься наукой.

Я вернулся в Кембридж поздно ночью, около часа. Я помню, что пришел в общую комнату, где еще горел огонь. Я помню, что стоял перед ним и говорил самому себе: «Это для меня конец мира, и завершился он не взрывом, а рыданиями».

Истинный первопроходец

	Молодой Субраманьян Чандрашекхар

История на этом не заканчивается, хотя первый тур несомненно выиграл Эддингтон. Чандра получил научную степень и стал решать, что ему делать дальше. Он хотел остаться в Англии и читать лекции в каком-нибудь институте. Но тень Эддингтона следовала за ним повсюду, и Чандра не был уверен в том, что сможет найти работу. Поэтому он поехал в Америку, где ему предложили место в Чикагском университете. Там он прожил до конца своей жизни и стал выдающимся профессором. Позже этот университет назвал одну из кафедр именем Чандры. Вспоминая свой отъезд в Америку, Чандра говорил:

«Я должен был принять решение: бороться ли мне до конца жизни или сменить сферу интересов. Я решил написать книгу, а затем сменить тему. Так я и сделал».

Именно этим Чандра и занимался всю жизнь: он ступал на неизведанную территорию, буквально создавал новый предмет, писал научную книгу о своем исследовании и переключался на новую область знаний. Каждый раз он делал яркое открытие. Он был одиночкой, очень дисциплинированным, очень дотошным, вникающим в каждую деталь, включая манеру одеваться, заказывать блюда в ресторанах (он до конца жизни был вегетарианцем) и наслаждаться музыкой. Мартин Шварцчайлд, астрофизик из Принстонского университета, говорит:

«Способность Чандрашекхара к концентрации удивительна. В нём соединяются чисто математический склад ума и феноменальное постоянство. Нет ни одной области из тех, в которых он работал, где мы бы ежедневно не использовали какие-то из его результатов».

Чандра получил множество наград, о чем однажды рассказал историю. Жил генерал, который получил много наград и медалей. Как вы знаете, офицеры носят медали на форме – так делал и этот генерал. Однажды, когда он пришел на вечеринку, к нему подошла молодая девушка и начала с изумлением разглядывать медали. Она спросила: «Генерал! Как вы получили все эти награды?» Генерал улыбнулся, указал на маленькую медаль и сказал: «Видишь эту медаль? Я получил её по ошибке, а за ней последовали все остальные!» Чандра был полностью погружен в свою работу и не уделял особого внимания наградам.

Чандра прожил больше восьмидесяти лет и упорно трудился до конца своих дней, занимаясь вопросами астрофизики. Почти в одиночку он издавал знаменитый «Астрофизический журнал», посвященный этой области науки. Когда он уходил с должности редактора, состоялась небольшая вечеринка, на которой глава издательства (типичный простой американец) сказал: «Мы издали много работ на тему так называемого ограничения Чандрашекхара. Я не знаю, что это значит, но я понял одно, что у этого профессора нет никаких ограничений, когда дело касается работы».

Рождение новой физики

Мы уделили много внимания великой драме, случившейся с Чандрой. Теперь давайте продолжим наше путешествие. Для этого посмотрите на рисунок 6, на котором представлены результаты работ Фоулера и Чандры. В каждой из двух граф указано, как радиусы конечных объектов варьируются в зависимости от массы умирающих звезд.

Давайте попытаемся понять, что это означает. Звезда умирает, и её мертвое тело имеет определенную массу. Она начинает уменьшаться в размере, сдавливаемая силой гравитации.

Вопрос: «Каков же будет радиус конечного объекта? Классическая физика говорит, что он будет равен нулю. Такой результат неприемлем. Фоулер из Кембриджа говорит, что квантовое давление распада может спасти мертвое тело звезды от сжатия до размера геометрической точки. Действительно, чем больше масса звезды, тем меньше будет размер конечного объекта. Но при превышении определённой массы конечный размер будет примерно одинаковым, независимо от начальной массы гибнущего объекта. Все вздохнули с облегчением. И вот появляется молодой человек из Индии, и сидя в Кембридже, под носом знаменитого Эддингтона, осмеливается говорить: «Послушайте, Фоулер совершенно забыл о теории относительности. Если мы используем её положения в анализе, то мы получим совершенно другую картину».

Чандра выяснил, что да, звезда действительно начинает сжиматься, когда «заканчивается топливо». Чем больше масса звезды, тем меньше радиус конечного объекта (мертвого тела звезды). К этому же заключению пришел и Фоулер, но дальше мнения Чандры и Фоулера расходятся. Фоулер говорил, что за пределами определённой величины все мертвые звезды принимают приблизительно один и тот же конечный размер. Чандра сказал, что это не так. Если масса мертвой звезды составляет 1,44 массы Солнца, то радиус конечного объекта будет равен нулю. Возможно, в природе нет мертвой звезды с радиусом равным нулю и для того, чтобы предотвратить распад мертвого тела звезды, начинают работать другие законы.

Чандра утверждал, что версия Фоулера не является полной, что в анализ необходимо включить теорию относительности, которая покажет, что эта версия представляет собой только первую часть в новой и захватывающей истории жизни и смерти звезд. Позже я расскажу о том, что происходит со звездами больших размеров, когда они умирают. Сейчас я скажу только о том, что исследования Чандры открыли совершенно новые перспективы.

Исследования Чандры открыли широкие перспективы в физике нового времени

В 1930 году немногие ученые верили Чандре, а те, кто верили, не решались или не хотели говорить об этом открыто, чтобы не портить отношения с Эддингтоном. Если знаменитость говорит «нет», то кто сможет встать и сказать, что он не прав? Но время показало, что авторитетный ученый был совершенно неправ, и что Чандра на самом деле открыл новые удивительные перспективы (о чем пойдет речь в следующий раз). Перед тем, как завершить сегодняшнюю лекцию, я должен рассказать об отношениях Чандры и Эддингтона.

Помните, когда Чандра учился в колледже, ему подарили приз – книгу Эддингтона, которая разбудила в нём глубокий интерес к астрономии и астрофизике. Позже в Кембридже Эддингтон преградил путь исследованиям Чандры, и ему пришлось уехать из Англии. Тем не менее, Чандра и Эддингтон продолжали переписываться, и, когда в 1944 году Эддингтон умер, то Чандра выступил в университете в Чикаго на встрече, организованной в память ученого, и сказал:

«Я думаю, что все, кто знали Эддингтона, согласятся, что он был человеком безупречной чистоты и твердого характера. Например, я не верю в то, что он когда-нибудь мог плохо подумать о другом человеке, поэтому с ним было так легко спорить по научным вопросам. Вы всегда могли быть уверены, что он вас не осудит. Этого нельзя сказать о других ученых».

В 1982 году Кембриджский университет пригласил Чандрашекхара прочитать серию лекций по случаю столетия рождения Эддингтона. Чандра назвал свои лекции так: «Эддингтон – самый выдающийся астроном своего времени». Не удивительно ли, что читать эти лекции пригласили того самого человека, который больше всего пострадал от нападок Эддингтона? Но нет ничего удивительного в том, что Чандра восхвалял Эддингтона, так как все неприятности, связанные с теми событиями, для него давно закончились.

На этом мы должны сегодня остановиться. Тем не менее, я приглашаю вас поразмышлять о поразительных тайнах Господа, заключенных в Его чудесной Вселенной. Я уверен в том, что вы согласитесь со мной: Господь и каждая частица Его Вселенной удивительно прекрасны.

Джей Саи Рам.

---

Чтобы Скачать Печатную Версию Этой Статьи (Только Текст Без Фото), Нажмите Здесь

Чтобы Вернуться На Первую Страницу Журнала "От Сердца К Сердцу", Нажмите Здесь

 

РАЗМЫШЛЕНИЯ ИЗ ПРАШАНТИ НИЛАЯМ

В ПОИСКАХ БЕСКОНЕЧНОСТИ – ЧАСТЬ 2

Профессор Г. Венкатараман

---

Как все начиналось

Саи Рам и теплые приветствия всем читателям. Я рад, что мы можем возобновить наше путешествие в поисках бесконечности! В прошлый раз я кратко описал Вселенную, в которой мы живем и то, как человек, оставаясь на земле только с помощью зрения, исследований и размышлений собрал так много информации о Вселенной. Сегодня я хочу рассказать вам о рождении Вселенной.

От состояния неподвижности к Большому Взрыву

Большой Взрыв

Вы можете верить или нет, но даже до конца 20 годов 20 века, все люди и даже астрономы думали, что Млечный Путь, галактика, в которой мы живем, является единственной галактикой в космосе, что Вселенная существовала всегда и что она не меняла своих размеров. Открытия в первой половине 20 века опровергли все эти утверждения. Теперь мы верим в то, что у материальной Вселенной, в которой мы живем, есть рождение и это событие называется Большим Взрывом.

Идея о существовании Большого Взрыва принадлежит Георгу Гамоу. Нужно отметить, что Гамоу не задавал себе вопросы о рождении Вселенной. Его больше интересовал такой вопрос: «Каким образом в космосе появился самый первый элемент после рождения Вселенной?»

Хотя у людей были некие представления о Вселенной, но до Гамоу никто не предавал важности вопросу о рождении Вселенной. Это действительно интересная история, и перед тем, как я вернусь к рассказу о Гамоу и его открытии, я немного расскажу вам о ней.

Сила гравитация теории Эйнштейна

	Альберт Эйнштейн

В 1915 году, когда Эйнштейн уже был широко известен, он детально разработал Теорию Относительности и Притяжения. Это очень важное открытие, я должен сказать об этом несколько слов. Все мы знаем, что Ньютон был первым, кто сказал нам, что материя притягивается к материи благодаря силе гравитации, что камень падает на Землю, Земля вращается вокруг солнца, а Луна вокруг Земли благодаря этой же силе. Но что на самом деле представляет собой сила притяжения? На этот вопрос в значительной мере ответил Эйнштейн.

Теория относительности Эйнштейна очень сложна. Когда она была открыта, ее понимали немногие ученые. Но нас интересуют не технические подробности, а та интересная история, которая связана с этим открытием. Основу теории относительности составляют уравнения, которые Энштейн применил ко всей Вселенной. Что же он обнаружил? Нечто совершенно невероятное: у Вселенной было рождение, и с того момента она расширяется.

Эйнштейн был ошеломлен и не верил тому, что показывали уравнения. Он сказал себе: «Наверно что-то не правильно в моих вычислениях. Как может быть такое, что у Вселенной было рождение? Она была всегда и предположение о ее расширении это совершенная бессмыслица. Поэтому, чтобы это опровергнуть я составлю другие уравнения». Эйнштейн добавил в уравнения космологическую константу с помощью, которой нельзя было сделать вывод о ее рождении или расширении. Эйнштейн был удовлетворен.

Сегодня даже школьники знают, что Вселенная была рождена и постоянно расширяется, но в 20 годах у людей было совсем другое представление о Вселенной. Некоторые ученые полагают, что это мнение появилось под влиянием религии. Я ничего об этом не знаю, но точно знаю, что в те дни все люди, включая астрономов (!), думали, что галактика Млечного Пути представляет собой всю существующую Вселенную.

Теория Фридмана вносит дополнительные разъяснения

Ученый Александр Фридман

Здесь теория делится на две части: в одной из них рассказывается об Александре Фридмане, а в другой об Эдвине Хаббле. Я расскажу вам одну историю за другой и начну рассказ о Фридмане из России. В 1922 году Фридман был молодым человеком, увлеченным Теорией Относительности Эйнштейна. Подобно Эйнштейну, он составлял различные уравнения и обнаружил, что у Вселенной была совсем другая история. Они пришли к заключению о рождении и расширении Вселенной независимо друг от друга.

Эйнштейн был уже большим ученым, и Фридман послал ему письмо с полученными результатами и просил Эйнштейна опубликовать их в Германии в самом популярном журнале по физике. Как я уже рассказывал вам, Эйнштейн уже сделал открытие о рождении Вселенной и отклонил его. Поэтому он написал короткую записку Фридману, что его вычисления были неверны. Фридман расстроился, но не остановился на этом. Он перепроверил сделанную работу, не нашел никакой ошибки и заключил, что его открытие было истинным. Он написал Эйнштейну второе письмо, в котором умолял его опубликовать результаты, так как в них не было никаких ошибок.

Эйнштейн в то время путешествовал и поэтому не смог поехать в Стокгольм для того, чтобы получить Нобелевскую премию в декабре 1922 года, так как в те годы нужно было плыть на корабле, и весь путь занимал две недели. Поэтому нет ничего удивительного в том, что Эйнштейн не получил второго письма Фридмана. Когда Эйнштейн вернулся в Берлин, где он жил в те дни, русский ученый Крюков встретился с Эйнштейном и поговорил с ним о работе Фридмана. Эйнштейн тщательно изучил работу Фридмана, не нашел в ней ни одной ошибки и согласился с тем, что работа Фридмана по-новому освящает вопрос о происхождении Вселенной.

Эдвин Хаббл

Американский астроном Эдвин Хаббл

Теперь мы перейдем ко второй части истории, которая происходила в Америке с Хабблом.

Эдвин П. Хаббл родился в штате Миссури в США в 1889 году. В 1910 году Он получил ученую степень бакалавра естественных наук в университете в Чикаго и изучал юриспруденцию для того, чтобы стать юристом. Под влиянием друзей он также развил большой интерес к астрономии. После получения ученой степени Хаббл поехал в Оксфорд. Там он проявил отличные атлетические способности и стал членом команды университета. К тому же он так же занимался боксом и даже в показательном выступлении победил чемпиона Георга Карпентьера!

Когда в 1913году Хаббл вернулся в Америку, он был принят адвокатом в городе Кентукки и недолгое время проработал там. Тем не менее, его интерес к астрономии возрастал, и Хаббл уже хотел вернуться в Чикаго для того, чтобы пройти курс астрономии. В это время началась Первая Мировая Война, и Хаббла призвали в армию Соединенных Штатов. Он принимал участие в военных действиях во Франции и получил чин майора.

После окончания войны он продолжал заниматься астрономией. Так началась его самая плодотворная карьера. Хаббл был очень увлеченным исследователем и сделал много важных открытий.

Как было сделано открытие о расширении Вселенной

К этому времени астрономы уже доказали, что во Вселенной существуют миллиарды галактик, а в 1924 году Хаббл открыл способ измерения расстояний между галактиками.

	Расширяющаяся Вселенная

Несколькими годами позже он открыл, что расстояние между галактиками увеличиваются. А это говорит о том, что Вселенная действительно расширяется. Хаббл прокомментировал это событие так: «В этом заключается истинная природа Вселенной. Можно сказать, что Вселенная и космос расширяются с большой скоростью и особым способом. Может быть, когда-то мы сможем описать природу расширения и определить время, когда оно началось, то есть сможем определить возраст Вселенной».

Идея о расширении Вселенной в уравнениях Эйнштейна подтверждена современными исследованиями.

Когда Эйнштейн изучил открытия Хаббла, он был разочарован, так как сам ранее отказался от своих вычислений, когда добавил в уравнения космологическую константу и посчитал эти вычисления большой ошибкой.А знаете ли вы, что Бог отвел особое место в своем творении этой космологической константе и сейчас она, не нарушая порядок расширения Вселенной, воплощена в новом Аватаре!

Георг Леметр вновь открывает теорию Фридмана

	Отец Георг – Генри Леметр, священник и ученый

В те дни часто случалось так, что многие открытия делались несколькими учеными независимо друг от друга. Тогда не были хорошо развиты средства коммуникации.

Выше я рассказал вам о том, как ученый Фридман из России открыл то, что Эйнштейн обнаружил ранее – во Вселенной существует начало. Та же история повторилась с бельгийским священником Леметром. Он родился в 1894 году, посещал иезуитский колледж и в 1911 году поступил на инженерный факультет университета в Лувене. Когда в 1914 году разразилась Первая Мировая Война, Леметр присоединился к бельгийской армии и получил награду за отвагу. После окончания войны в 1918 году он возобновил обучение в университете на факультете математики и физики. Одновременно, он так же прослушивал курс философии. Его интересовала физика и метафизика!

В 1923 году он написал тезисы теории относительности и притяжения. Правительство Бельгии присвоило ему звание ученого, что позволило ему поехать в Кембридж. Там он познакомился с известным астрономом Эддингтоном, и это общение пробудило его интерес к космологии. Из Англии Леметр едет в Америку, где он познакомился со многими астрономами, и проводит некоторое время в знаменитом технологическом институте в Бостоне. В октябре 1925 года Леметр возвратился в университет в Лувене, где он прожил до конца своей жизни.

К 1920 году Леметр серьезно заинтересовался теорией относительности Эйнштейна, и сам изучил ее. В середине 20 годов Леметр, не зная о работе, проделанной Фридманом, изучил работу Сеттера о космологии и получил некоторые новые результаты. Он опубликовал их в непопулярном журнале, и нет ничего удивительного в том, что статья осталась незамеченной. В 1927 году в Брюсселе, столице Бельгии, проводилась большая конференция физиков, на которой присутствовали все великие ученые, включая Эйнштейна. Бельгию представлял Леметр. Он не упустил возможности рассказать Эйнштейну о полученных результатах. Великий ученый остался равнодушным. Он просто сказал: «Ваши вычисления может быть и верны, но у вас совершенно не развита проницательность физика».

Первозданный Атом, изображенный художником

В январе 1930 года состоялась встреча Королевского Астрономического Общества в Лондоне, на которой горячо обсуждалось новое открытие Хаббла о расширении Вселенной. Полный отчет об этой встрече был опубликован в февральском выпуске журнала «Обсерватория», который прочитал Леметр. Он тут же отправил резкое письмо Эддингтону, в котором он напоминал ему о том, что в начале 1927 года он послал ему письмо, в котором говорилось о расширении Вселенной. Тогда Эддингтон вспомнил, что он действительно получал копию этой бумаги, но совершенно забыл об этом. Он написал письмо в журнал «Природа», в котором рассказал о блестящей работе Леметра, проделанной им три года назад. Леметр неожиданно стал известным человеком.

В мае 1931 года в журнале «Природа» Леметр опубликовал работу, в которой говорилось о том, что Вселенная была рождена из максимально сжатой материи, которую Леметр назвал первозданным атомом. Взрыв этого атома породил расширяющуюся Вселенную. Леметр очень красиво сравнил этот взрыв с днем, у которого не было вчера. Теорию Леметра также называли «феерической теорией начала». В некотором отношении, Леметр заново открыл то, что уже обнаружил ранее Фридман, но в своих доказательствах в большей степени он использовал законы физики, а не только космологические размышления.

Георгий Гамов

Физик и астроном Георгий Гамов

Все это происходило до начала Второй Мировой Войны. Во время войны научным исследованиям естественно уделялось меньше внимания, но после ее окончания ученые с новой энергией приступили к своей работе. В это время появляется Георгий Гамов. Гамов был учеником Фридмана и рано стал известен, благодаря блестящей работе, посвященной радиоактивности. В те дни в России был суровый диктаторский режим. Для Гамова атмосфера в стране была невыносимой. Он и его жена планировали побег. Они купили небольшую лодку и приготовили запасы еды на несколько месяцев. После этого они с трудом получили разрешение на отдых на берегу Черного моря. Им нужно было пройти на вёслах 250 километров, и они рассчитывали, что им это удастся. Но начался шторм, и через 48 часов их прибило к берегу! Двумя годами позже у него появилась возможность уехать из России, когда правительство отправило его на конференцию в Брюссель. В 1934 году Гамов поехал из Брюсселя в Америку, где он прожил до конца жизни. Во время Второй Мировой Войны Гамов работал над разработкой атомной бомбы. После войны он опять занялся физикой и стал интересоваться происхождением элементов во Вселенной.

Младенческая Вселенная

Пытаясь ответить на вопросы о происхождении Вселенной, Гамов предположил, что до рождения Вселенная находилась в некотором изначальном младенческом состоянии. Далее он предположил, что этому состоянию свойственна очень и очень высокая температура, при которой легко создавались элементы. Таковы были предположения Гамова. Все это происходило приблизительно в 1948 году.

Только после плодотворной работы Гамова физики приняли утверждение о том, что у Вселенной было рождение. Позже британский астроном Фред Хойле назвал это явление Великим Взрывом и этим термином стали называть момент рождения материальной Вселенной. Сам Хойле никогда не верил в теорию Великого Взрыва, и он использовал этот термин в популярной передаче о науке в радиостанции ББС для того, чтобы раскритиковать эту теорию. Но название осталось в истории, как и сама концепция!

Горячая, расширяющаяся младенческая вселенная

Гамов сделал важное предположение: «Допустим, что Вселенная родилась в результате Великого Взрыва. Тогда в тот же момент должно было выделиться и большое количество тепла. Если это так, то где оно находится в настоящий момент?» Ответ может быть таким: температура новорожденной Вселенной была очень высокой несколько триллионов градусов, да именно триллионов! Поэтому температура излучения была также высокой. С того момента Вселенная расширилась до гигантских размеров, а так как расширение всегда связано с охлаждением, то температура первоначального излучения тоже должна была существенно снизиться.

Студент Гамова вычислил, что температура излучения в настоящее время должна быть минус 268 ° С. Для сравнения самая низкая температура, зафиксированная на земле приблизительно -60 ° С . Эти предсказания были сделаны в 1948 году. В 1960 году два американских ученых Арно Пензиас и Роберт Вильсон случайно обнаружили ту космическую радиацию, существование которой было предсказано на основе теории Гамова. Можно сказать, что на самом деле Пензиас и Вильсон услышали звук Творения ОМ. Позже за свое случайное открытие они получили Нобелевскую премию! Открытие этого вида радиации стало большим событием в космологии, так как оно доказывало, что Вселенная произошла в результате Великого Взрыва.

Три альтернативных версии рождения Вселенной Александра Фридмана

Когда Фридман изучал уравнения теории относительности Эйнштейна и применил их к Вселенной, он обнаружил три возможных варианта развития Вселенной.

	Три версии рождения Вселенной Александра Фридмана

Версия первая: Вселенная родилась и с того момента она постоянно расширяется. Версия вторая: Вселенная родилась, какое-то время она будет расширяться и потом начнет сжиматься и неожиданно исчезнет. По третьей версии, Вселенная была рождена, потом она стала расширяться, после этого скорость расширения будет снижаться и через какое-то время она примет определенную форму и перестанет расширяться.

Тогда возникает два вопроса: а) почему возникло три сценария? и б) по какой из этих теорий развивается Вселенная? Давайте сначала ответим на первый вопрос. Три сценария существуют, потому что Вселенная состоит из разных видов материи. Объяснения будут достаточно сложными, и я бы не хотел приводить математические вычисления. Теперь давайте вернемся ко второму вопросу. Длительные исследования показывают, что на 95% Вселенная развивается по третьему сценарию. Возможно, в отдельной статье я приведу более подробные сведения по этому вопросу.

Я мог бы еще о многом рассказать, но вам придется подождать до следящего раза. Напоминаю вам, что, хотя я сейчас рассказываю о материальной Вселенной, позже мы перейдем к вопросам метафизики, а потом к Веданте и пойдем дальше. В конце путешествия мы достигнем Космической Бесконечности! Впереди у нас увлекательное длительное путешествие! Желаю вам всего самого хорошего и до новой встречи.

Джей Саи Рам. 

http://media.radiosai.org/journals/Vol_05/01MAR07/04-SFI_ru.htm

---

Чтобы скачать печатную версию этой статьи (только текст без фото) Нажмите Здесь

Чтобы вернуться на первую страницу журнала "От Сердца к Сердцу" Нажмите Здесь

Дорогой читатель! Нравятся ли вам статьи профессора Венкатарамана? Помогают ли они по-новому взглянуть на творение и его Творца? Будем рады услышать ваше мнение, которое может быть опубликовано в следующих номерах. Пишите своё имя, страну и город. Наш адрес: h2h.russian@gmail.com