Книга Астрофизика начинающим: как понять Вселенную - Грегори Мон

В истории науки уже был случай, когда наши собственные земные ученые приняли таинственные радиосигналы, настолько необычные, что этим астрономам и вправду ненадолго стало казаться, что это инопланетяне пытаются с нами таким способом связаться. В 1967 году, обследуя небо в поисках каких-либо ярких источников радиоволн, астрофизик Энтони Хьюиш и его группа открыли нечто крайне странное. Далекий объект пульсировал с частотой чуть более секунды. Первой эти сигналы заметила Джоселин Белл, в то время студентка Хьюиша.

Кто получает премии?

Хотя ученые признают, что открытием пульсаров мы обязаны Джоселин Белл – теперь Джоселин Белл Бэрнелл, – Нобелевскую премию за эту работу получил ее научный руководитель Энтони Хьюиш. Позже, в 1977 году, Белл Бэрнелл настаивала, что не огорчена такой несправедливостью, но многие другие говорили, что премию получила бы она, если бы не ее пол. С тех пор вклад, внесенный Белл Бэрнелл в открытие пульсаров, и ее дальнейшая работа принесли ей много других наград, и она сделалась активной защитницей прав женщин в науке.

От мысли, что эти сигналы посылает нам другая цивилизация, сообщая о своем присутствии – что это что-то вроде «Эй, вы там, слышите нас?», – было трудно избавиться. Но сама Белл от этой идеи с досадой отмахнулась. Она как раз писала в это время свою дипломную работу, и эти «маленькие зеленые человечки» со своими сигналами ей только мешали. Однако в течение нескольких дней она обнаружила новые повторяющиеся сигналы, которые приходили из других точек нашей галактики Млечный Путь. Тогда Белл и другие ученые поняли, что хоть они и не установили контакта с другими цивилизациями, но зато открыли новый класс космических объектов – звезды, состоящие целиком из нейтронов. Эти звезды очень быстро вращались и при каждом обороте посылали радиоволны. (Это, между прочим, те самые звезды с плотностью как в тюбике губной помады, в который запихали сто миллионов слонов.) Хьюиш и Белл придумали для них вполне разумное название – пульсары. И Белл не просто защитила свою дипломную работу и получила ученую степень, а сделала одно из самых важных открытий ХХ века.

Есть и другие способы выслеживать инопланетян – или высокоразвитых внеземных существ, которые выслеживают нас. Ученые этих сверхцивилизаций, возможно, исследуют свет нашей планеты, чтобы узнать, какие молекулы существуют на Земле и вокруг нее. Если планета богата растениями и животными, в ее атмосфере будут проявляться определенные черты, которые мы называем биомаркерами. Не путайте их с маркерами, которыми пишут на доске. Это молекулы, способные служить ключами к открытию жизни. Когда на планете есть биомаркеры, ученые знают, что на ней может существовать жизнь. Эти молекулы порождаются живыми организмами.

На Земле одним из таких биомаркеров является метан. Его выделяют естественные источники, такие как гниющая растительность. Остальная его часть появляется в результате человеческой деятельности: производства горючего из нефти, возделывания риса, а еще – отрыжки и пуканья домашнего скота.

Да, благодаря коровьему пуканью инопланетяне в один прекрасный день могут узнать о нашем существовании.

Однако самым убедительным признаком существования жизни оказался бы свободный кислород в земной атмосфере. Кислород – третий по распространенности элемент в космосе. Кроме того, он химически активен – атомный эквивалент любителя потанцевать, который на школьных танцах не пропускает ни одной девочки, танцуя по очереди со всеми. Кислород соединяется с атомами водорода, углерода, азота, кремния и так далее. Он соединяется даже сам с собой. Эта молекула не любит одиночества и свободы.

Есть ли коровы на Титане?

Сейчас ученые спорят о происхождении небольшого количества метана на Марсе и весьма заметного – на спутнике Сатурна Титане. Откуда он мог взяться? К сожалению, коровы там ни при чем. На Титане текут метановые реки, впадающие в метановые озера.

Итак, инопланетяне увидели кислород в свободном состоянии. Теперь они могут предположить, что у него есть какой-то источник. Мы здесь, на Земле знаем, что все дело в существовании жизни.

В фотосинтезе – процессе, при помощи которого растения перерабатывают солнечный свет в горючее и поставляют свободный кислород в океан и в атмосферу. Присутствие свободного кислорода в воздухе позволяет жить людям, да и практически всем представителям животного царства.

Мы, земляне, уже знаем, как важен для жизни кислород и другие биомаркеры. Но инопланетянам пришлось бы, вероятно, доходить до всего этого своим умом. И если бы они в конце концов решили, что такие признаки действительно говорят о присутствии жизни, возможно, они задумались бы и о том, является ли эта жизнь разумной. Я и сам иногда над этим задумываюсь…

Но существуют ли на деле инопланетяне, разыскивающие в космосе признаки жизни? Первая экзопланета была открыта в 1995 году, а сейчас, в момент написания этих строк, их число перевалило за четыре тысячи. Ученые считают, что только в Млечном Пути имеется целых сорок миллиардов землеподобных планет. При таких оценках вполне возможно, что где-то там кто-то там или что-то там и вправду наблюдает за нами.

12

Гляди ввысь и думай о Вселенной

Одна из самых труднопостигаемых для ребенка истин – осознать, что ты не центр Вселенной. Я помню день, когда мне исполнилось пять лет. Мама принесла из магазина свечку и воткнула ее в торт. Свечка была в форме цифры 5. Я был поражен. В магазине знали, что мне исполняется пять лет! Они сделали эту свечку для меня и хранили ее до маминого прихода.

Да, я был в этом уверен. Мне не приходило в голову, что по всему миру множеству других детей тоже исполняется или скоро исполнится пять и что у всех у них есть такие же свечи. Ладно, но при чем тут звезды и галактики?

Астрофизика учит нас, что мы не являемся центром мира.

Она учит нас даже тому, что наша Вселенная, возможно, не единственна. Она учит нас космическому взгляду на мир.

Но кто же встанет на эту космическую точку зрения? Кто примет космический взгляд на жизнь? Крестьяне, которые нанимаются то к одному фермеру, то к другому, чтобы прокормить семью? Рабочие, за небольшую плату собирающие на конвейере электронные устройства? Вряд ли. И уж, конечно, не бездомные, роющиеся в мусорных баках в поисках объедков. Для этого вам нужна такая роскошь, как свободное время и возможность не раздумывать ежеминутно о том, как свести концы с концами. Или надо быть молодым и достаточно беззаботным, чтобы не беспокоиться о еде и защищенности, надо хотеть оторваться от мобильных приложений, от эсэмэсок, от последнего сериала студии Netflix и взглянуть на звезды.