Астрономическая картина мира

в случае конечности Вселенной  все звезды, если они вначале были  неподвижны,

должны были бы сблизится  и в конце концов упасть  друг  на  друга в центре

Вселенной. Райт знал также  об открытии Галлеем собственных  движений  у  трех

ярких звезд. Из этого  Райт  сделал  первый  правильный  вывод,  что  звезды

должны обращаться вокруг общего центра тяготения, чтобы не упасть  на  него.

Но центр звездной Вселенной  Райт  представлял  как  «божественный»  источник

самой правильности, упорядоченности  Вселенной.

     Великий немецкий  философ и  ученый  Иммануил  Кант  (1724-1804)  создал

первую  универсальную  концепцию   эволюционирующей   Вселенной   в   рамках

гравитационной  ньютоновской  картины мира.  Наиболее  широко  ее   вторая,

космогоническая часть под  неточным  названием  «небулярной  космогонической

гипотезы Канта». Вся концепция  изложена  в  его  главном  естественнонаучном

сочинении «Всеобщая естественная история и тория неба».

     В сочинении  Канта  сначала  излагалась  гипотеза  Райта  об  устройстве

Вселенной. Однако знакомый только с кратким рефератом  сочинения  Райта,  он

использовал именно  приведенную  там картину  плоского слоя  звезд.  В  своей

основе, по содержанию и целям  концепция  Канта  существенно  отличалась  от

гипотезы Райта и  противопоставлялась  теологическим  целям  последнего.  Из

конкретных построений Райта  Кант намерен был «развить  плодотворные  выводы»

на  чисто  механической  основе,  отрицая  равно  и  начальный  божественный

толчок, допускавшийся Ньютоном.

     Существенный  вклад  в  формирование  современной  нам астрономической

картины мира внес в средние XVIII века первый  русский  ученый-энциклопедист

Михаил  Васильевич   Ломоносов(1711-1765).Значение   вклада   Ломоносова   в

развитии  естествознания  состояло   прежде   всего   в   глубоких   научно-

философских обобщениях и  разработке метода научного исследования, а также  в

стремлении  использовать  достижения  науки для   экономического   развития

России.

     Естественнонаучные  исследования  Ломоносова  охватывают  огромный  круг

вопросов- от проблемы строения вещества до насущных  задач современной ему

техники.   Надежной   опорой   ему   в   этих   изысканиях    служило    его

материалистическое понимание  окружающего его мира,  твердая  убежденность  в

единстве основных законов природы и в познаваемости этих  законов,  умение

видеть связь,  казалось  бы,  далеких  друг  от  друга  явлений  и  сочетать

экспериментальные  исследования   с   глубоким   теоретическим   осмыслением

явлений.

     Интерес к  небесным явлениям возник у   Ломоносова  еще  в  детстве,  при

наблюдении величественных картин полярных сияний. Широта интересов и умение

анализировать  явления  в  их  взаимосвязи  привели  его  к  ряду  важнейших

выводов, открытий,  изобретений  в  области  астрономии.  Обогнав  эпоху  на

столетия, он в числе немногих современников обратился к решению  вопросов  о

физической природе небесных объектов, исходя из убеждений в  единстве  ее  у

земли  и  небесных  тел.      Ломоносов   высказал   ряд   правильных   идей

астрофизического характера. Изучая вместе со своим другом академиком  Г.  В.

Рихманом явления атмосферного электричества,  он  выдвинул  интересную  идею

возникновения его за счет трения восходящих и нисходящих теплых  и  холодных

токов воздуха. Эта идея легла  также  и  в  основу  его  объяснения  полярных

сияний.  Свои   представления   об   атмосферном   электричестве   Ломоносов

распространил  на  природу   свечения   кометных   хвостов.   Небезынтересно

отметить, что при всей примитивности формы этих первых представлений  именно

они перекликаются  с современными теориями образования и свечения  некоторых

типов кометных  хвостов  в  результате  взаимодействия  «атмосфер»  комет  и

«солнечного ветра».

     Великий английский  астроном Вильям Гершель (1738-1822) вошел в  историю

науки как знаменитый конструктор  уникальных  для  его  эпохи  телескопов  -

рефлекторов с диаметром  зеркала почти в 0,5  и  1,5  метра,  как  виртуозный

наблюдатель  и   глубокий   мыслитель,   основатель   звездной   астрономии,

родоначальник наблюдательного  изучения нашей звездной системы - Галактики  и

открытого им безграничного  мира «туманностей».

     В мире звезд  Гершель установил существование  двойных  и  кратных  звезд

как физических систем, уточнил  оценки блеска у трех тысяч  звезд,  обнаружил

переменность у некоторых  из  них,  первым  отметил  различное  распределение

энергии в спектрах звезд  в зависимости от  их  цвета.  Методом  «черпков»  в

результате огромной наблюдательной работы  Гершель к 1785  году  установил

общую форму нашей Галактики, довольно точно оценив ее сжатие (1/5) и  сделал

правильный  вывод  о  ее  изолированности  в  пространстве  как  одного   из

«островов» Вселенной.

     Идею гравитационной  конденсации как бы наглядно  демонстрировалось  при

наблюдениях Гершелем колоссального разнообразия форм и вида  туманностей.  В

результате он построил в 1791-1811  годах первую  в истории науки общую

звездно-космогоническую  концепцию развития материи во Вселенной.  Далеко  не

последнюю роль в этом сыграли  его философские  взгляды,  сформировавшиеся  в

юности под влиянием выдающегося  английского  философа  Джона  Локка  (1632-

1704) - одного из первых  материалистов. Еще в 80-е годы XVIII  века  Гершель

много размышлял над общими проблемами строения и свойств материи,  характера

и причины различных сил, действующих в природе. В дальнейшем он убедился  на

собственном опыте астронома - наблюдателя в справедливости  идеи  развития

все объектов в природе, в  том числе космических.

     Размышляя  над причиной разнообразия внешнего  вида млечных  туманностей,

он пришел к идее «сада»,  допустив,  что  эти  объекты  мы  видим  в  разных

стадиях их жизни, подобно деревьям.  Под влиянием  этой  идеи  он  временно

отошел от своих первоначальных более правильных представлений  о  природе  и,

следовательно, масштабах  туманностей, приняв  многие  млечные  туманности  с

яркими ядрами за одиночные  протозвезды или группы  протозвезд.  Несмотря  на

эти  конкретные  ошибки  сам  метод  морфологического  подхода  к   изучению

состояния  космических  объектов  прочно  вошел  в  астрономию  и   оказался

плодотворным.

      Последняя   треть  XVIII  и  первая  четверть  XIX  веков   в   истории

астрономии,  да  и  не  только  в  ней,  были  временем  утверждения  теории

тяготения Ньютона. Вместе с  тем  по  мере  увеличения  точности  наблюдения

появлялись новые  отклонения  движений  планет  от  строго  кеплеровых.  Это

вызывало порой сомнения в справедливости закона всемирного тяготения  и,  по

крайней мере, в устойчивости Солнечной системы.  В  свое  время  уже  Ньютон

указывал, что эти отклонения - следствие того же закона и что  дело  здесь  в

сложном взаимодействии многих взаимно притягивающихся тел, искажающим,  или,

как стали говорить,  так  «возмущающем»  правильное  эллиптическое  движение

планет. Однако он не  был  уверен,  что  при  этом  сохранится  навеки  сама

планетная система, что она  устойчива.  К  концу  XVIII  века  были  созданы

основы  классической  небесной   механики,   объяснившей   сложную   картину

возмущенных  движений  небесных  тел  на  единой  основе  закона  всемирного

тяготения. Эта грандиозная  работа связано с целым  созвездием  блистательных

имен, среди которых особенно ярки имена Ж. Л. Д.  Аламбера,  Л.  Эйлера,  А.

Клера, Ж. Л. Лагранжа, но в  первую очередь - П. С. Лапласа (1749-1827).

      Проблема  природы  звезд  и  источника   неиссякаемой   энергии   была

поставлена по меньшей мере более 2000 лет тому  назад,  но  решалась  долгие

века  чисто  умозрительно.  Уже  некоторые  древнегреческие   натурфилосолфы

считали звезды раскаленными телами. Но прочно идея горячих  звезд,  подобных

Солнцу, утвердилась лишь как одно из следствий революции  Коперника.

     Открытия  в   середине  XIX  века  закона  о   сохранении  энергии  остро

поставила вопрос о физическом  источнике  энергии  Солнца  и  звезд.  Первой

попыткой его решения  была гипотеза Р. Майера (1848 год) о  разогреве  Солнца

за счет падения на  него  метеоритов.  Но  к  более  обоснованному  научному

исследованию  проблемы  можно  было  приступить  лишь  после   открытия   Г.

Кирхгофом и Р. Бунзеном в 1859 году спектрального анализа. В  результате  уже

в 1861 году был дан ответ  на вопрос, еще недавно  считавшийся  неразрешимым:

Кирхгоф первым определил  химический состав  солнечной  атмосферы.  Так  была

создана почва для формирования научно обоснованной  картины природы  звезд.

      С  именем  выдающегося  американского   астронома-наблюдателя   Эдвина

Пауэлла Хаббла (1889-1953) связанно  создание  современной  внегалактической

астрономии  и  второе  за  всю  историю   изучения   неба   непосредственное

наблюдательное  открытие   универсальной  космологической  закономерности  -

эффекта «расширения вселенной».

     В первой  четверти  XX  века  благодаря   крупным  успехам  в  различных

областях  астрофизики и совершенствованию астрономической наблюдательной

техники  возродился   интерес   к   изучению   мира   туманностей.   Природа

туманностей, среди которых, как  выяснилось  к  этому  времени,  большинство

составляли спиральные, все  еще оставалась не установленной.

     Правда, с внедрением  метода спектрального анализа  у  таких  туманностей

был открыт характерный для  звезд спектр с линиями  поглощения  (В.  Хеггинс,

1867 год). Однако неоднократные разочарования на  догом  пути  разгадывания

природы туманностей сделали  астрономов более  осторожными:  не  исключалось,

что это скопление диффузной  материи, которая лишь отражает  свет  окружающих

звезд... С недоверием были встречены  даже  достаточно  обоснованные  оценки

расстояний до некоторых  спиральных туманностей по обнаруженным в них «новым

звездам»,  сделанные   в   1919   году   Г.   Кертисом   и   К.   Лундмарком

(соответственно, 500 и 900 тысяч  световых лет до туманности  Андромеды).

     Между тем  решение проблемы имело  большое   мировоззренческое  значение.

Оно должно было положить конец  почти двухвековому  спору  о  множественности

«звездных вселенных», иначе, решить судьбу концепции островных  вселенных.  С

этим  решением  связывали  получение  на  главной  вопрос  космологии  -   о

конечности или бесконечности  Вселенной (последний вывод  более  гармонировал

с идеей островных вселенных).

       На   протяжении   первых   двух   десятилетий   XX   века   благодаря

фундаментальным  исследованиям  структуры  Галактики  американским  астроном

Харлоу   Шепли   (1885-1972)   более   распространенным   стало   мнение   о

единственности нашей  звездной  системы  и  о  внутригалактическом  положении

всех наблюдаемых, в том  числе спиральных  туманностей.  Кстати,  сам  Шепли,

оценивший диаметр Галактики  в 300 тысяч световых лет, вовсе не отрицал,  как

и Р. Проктор в свое время, возможности существования других подобных  систем

- галактик, пологая лишь, что из-за чудовищной удаленности их  они пока  не

наблюдаются.

     К 1920 году  благодаря наблюдениям и  оценкам   главным  образам  Кертиса

вновь стала оживать старая концепция островных вселенных. Но когда в  апреле

1920 года в Вашингтоне  состоялся знаменитый диспут  между Шепли и Кертисом  о

природе  спиральных  туманностей,  ни  одна  из  сторон  не  могла  одержать

убедительной победы: не хватало  прямых  наблюдательных  аргументов.  Спустя

всего четыре с небольшим  года их представил Хаббл.

      На  фотоснимках,  полученных  Хабблом   с   2,5-метровым   рефлектором

обсерватории Маунт Вилсон  в Калифорнии  24  августа 1925  года  отчетливо

разложились на звезды  внешние  части  трех  ярких  туманностей.  Еще  более

ценным было то, что среди  этих  звезд  он  обнаружил  цефеиды  -  переменные

звезды хотя и меньшей, чем у новых звезд,  но  также  громадной  светимости,

которую можно было более уверено определить по  известному  для этих  звезд

закону «период - светимость». Сравнив истинную светимость звезд  с  видимой,

Хаббл по  известной  в  астрофизике  формуле,  связывающей  эти  величины  с

расстоянием звезды, впервые  получило убедительные  значения  для  расстояний

до самих  звездных  систем.  Спиральные  туманности  оказывались  далеко  за

пределами нашей галактики. По своим размерам эти туманности были сравнимы  с

 нашей галактикой.

      На  основании   первых  наблюдений  преобладания  красных  смещений   в

спектрах далеких галактик, еще до установления  линейного закона  «красного

смещения» бельгийский астроном Ж. Леметр  (1894-1966),  независимо  от  А.А.

Фридмана, выдвинул в 1927 году свою знаменитую идею возникновения  Вселенной

из одного «атома-отца»  и ее расширения. В такой форме  гипотеза  была  весьма

удобной для религиозного истолкования  природы  и  встретила  поэтому резко