ТИХАЯ РЕВОЛЮЦИЯ В АСТРОНОМИИ, или КОЕ-ЧТО О СУПЕРСИЛЕ

В начале второй половины текущего века в семью наук о космосе вошла радиоастрономия. Вошла тихо, без громких анонсов, но уже в 70-х годах прозвучало несколько авторитетных высказываний о том, что выход на сцену радиоастрономии революционизировал астрофизику. Некоторым обоснованием для такого утверждения служил тот факт, что электромагнитный диапазон, охватываемый радионаблюдениями, во много десятков и десятков раз превышал диапазон длин волн, над которым «царствовала» оптическая астрономия. Радиотелескопы обеспечили приток свежей, колоссальной по объему и принципиально новой по качеству информации. Образно говоря, глазами радиотелескопов астрофизики увидели Вселенную в совершенно удивительном виде, который лишь частично совпадал с образом «оптической» Вселенной. Возможно, это обстоятельство и послужило причиной разговоров о «революции» в астрономии.

Сейчас ясно, что в основе завышенной значимости радиоастрономии лежали скорее эмоции, нежели понимание сути дела. Революции не было и не могло быть по той причине, что успехи радиоастрономии ни в коей мере не задели ни одного из предыдущих завоеваний, не пошатнули основ астрономии. Радиоастрономический метод просто позволил ученым обнаружить ранее неизвестные объекты. Это сильно расширило наше представление о мире, но при этом справедливость основных утверждений оптической астрономии осталась незыблемой. О какой революции в таком случае может идти речь?

Сегодня ситуация выглядит несколько иначе. В связи с необычайно высоким темпом обнаружения новых объектов и явлений, по-видимому, приближается время качественного скачка в астрономии, поскольку многие свежие факты не находят места в рамках господствующей научной парадигмы.

Не будем далеко ходить. Недавно в Киеве защищена кандидатская диссертация, один из результатов которой не может не поражать: некоторым элементам микрорельефа Луны присуща упорядоченность со строгими геометрическими формами. Диссертанту удалось очистить изображения наиболее интересных участков лунной поверхности от шума и других помех и показать, что под лунным грунтом похоронены гигантские квадраты, шестиугольники и структуры из их сочетаний, которым свойственны прямые линии и фиксированные углы.

Но Луна — это только цветочки на безбрежном поле противоречий между новыми открытиями и традиционными научными представлениями, например, о жизни на Марсе. Марс в связи с проблемой его обитаемости остается на протяжении последнего века наиболее привлекательной для публики, прессы, астрономов и сотрудников НАСА планетой. В последнее время этот интерес подогрет (буквально до точки кипения) сообщениями о том, что на Красной планете некогда существовали огромные водные бассейны и что там, вероятно, имела место биологическая жизнь. Анализ фотографий Марса, сделанных целой серией американских космических аппаратов в 70—90 годах, показал, что на поверхности планеты есть огромная впадина, куда сходятся продолговатые углубления, похожие на широкие русла водоемов, в которые, в свою очередь, «вливаются» более мелкие протоки, словно на русла высохших речушек. Воды, разумеется, там нет.

Проблема исчезнувшей воды на Марсе приобретает особую остроту в свете открытия, сделанного пятнадцать лет назад в Антарктиде. Там был найден метеорит ALH 84001, прилетевший... с Марса. Об этом говорит сравнительный анализ структуры и состава пород Марса и метеорита. Хотя факт относится к числу сенсаций, в самом нем нет ничего невозможного, ибо таких метеоритов на Земле известно несколько. Но почти невозможное кроется в том, что в порах метеоритного тела обнаружены окаменевшие остатки микроорганизмов. Заявление об этом сделали независимо директор Института палеонтологии РАН А.Розанов и американские ученые.

Итак, в двух открытиях, относящихся к Марсу, соединились вода и примитивная жизнь. Каждое из них по отдельности не имело бы той убедительной силы, которую они приобретают в паре. Добавим к этому, что когда-то на Марсе бушевал вулкан Mons Olympus, мощный остов которого на 27 км возвышается над марсианской равниной. Вода, тепло и остатки микроорганизмов — это ли не основание предполагать наличие жизни на Марсе в далеком прошлом, таком далеком, когда Земля была еще стерильной. Ведь возраст метеорита ALH 84001 превышает 4 миллиарда лет.

Приведенные факты интересны не только своей новизной. Их особая привлекательность заключена в возможности критически пересматривать устоявшиеся взгляды на происхождение жизни на Земле, да и самой Земли. А необходимость в этом есть, поскольку до сих пор не известно, каким образом появилась система Земля—Луна, которую многие астрономы по праву считают двойной планетой. Ни одна из четырех научных гипотез происхождения Земли—Луны не может удовлетворительно объяснить основные известные факты.

С еще большими трудностями сталкиваются попытки объяснить происхождение планет и других тел Солнечной системы. Сейчас фактически доминирует гипотеза, согласно которой планеты образовались из остатков газо-пылевого облака, гравитационное сжатие которого привело к рождению Солнца. Считается, что планеты — это своеобразный конденсат из «мусора», оставшегося после образования Солнца. Эта гипотеза объясняла многое, но было неясно, почему Венера и Уран вращаются вокруг своей оси в направлении, противоположном направлению вращения всех других планет. Более того, Уран, образно говоря, катится по эклиптике, лежа на боку. Уж это никак не следовало из теории.

Полеты космических аппаратов принесли столько смертельных для старой гипотезы фактов, что она не выдержала их ядовитых укусов и тихо скончалась, не оставив после себя наследников. Так оказалось, что у планет-гигантов Юпитера и Сатурна есть спутники с обратным вращением, и это противоречило закону сохранения момента вращения. Более того, спутники одной и той же планеты оказывались иногда настолько разными, что не могло быть и речи об их совместном происхождении. Например, спутники Юпитера Каллисто и Ганимед состоят на 60—70 % из воды, тогда как на их соседе Ио даже нет следов этого соединения.

Вопрос о происхождении членов Солнечной системы стал еще более запутанным в связи с обнаружением планет у соседних звезд. Открываемые в последние годы «чужие» планетные системы обладают свойствами, совершенно удивительными с точки зрения закономерностей, установленных для Солнечной системы. Во-первых, поражают массы новых несолнечных планет. Так, например, вокруг звезды Ипсилон Андромеды вращаются три планеты с массами соответственно в 240, 660 и 1200 раз больше массы Земли. Напомним, что самая большая планета Юпитер «всего» в 317 раз превышает Землю по массе. Кроме того, эти огромные планеты находятся чрезвычайно близко от центрального светила, о чем говорят периоды их обращений, равные соответственно 4,6 суток, 242 суткам и 4 годам. Сейчас известно 9 «чужих» планет, которые удалены от своих звезд не далее, чем Земля от Солнца, но обладают массами большими, чем Юпитер. С точки зрения солнечной планетной иерархии, в которой места вблизи центрального светила занимают планеты с относительно небольшими массами, такой порядок во вновь открываемых системах представляется парадоксом. Это просто указывает на то, что наши представления об образовании и эволюции планетных систем заведомо не соответствуют ни солнечному, ни случаям с другими звездами. Можно предположить, что по мере накопления новых наблюдательных фактов противоречие между ними и существующими воззрениями на происхождение планет будет обостряться и в какой-то момент необходимость смены существующей эволюционной парадигмы станет неизбежной.

Не только при изучении планет, но также звезд, галактик ученые давно сталкиваются с фактами, которые настолько сильно режут глаз, что их стараются не замечать. Современная теория происхождения Вселенной, основанная на идее Большого Взрыва, утверждает, что Вселенная изотропно расширяется и галактики равномерно разбегаются во все стороны, удаляясь друг от друга. Вполне возможно, что для большинства исследованных галактик такое утверждение справедливо. Но, увы, очень много исключений из этого правила. Есть не подчиняющиеся ему галактики, которые сближаются друг с другом и взаимодействуют между собой. Причем, правила «взаимодействия» не просто остаются непонятными, нет, они противоречат нашему пониманию физических закономерностей.

Например, есть галактики, которые выбрасывают наружу струи вещества, причем в некоторых случаях, как считают, движение выброса происходит со скоростью, превышающей скорость света. Ученые изыскивают возможность объяснить этот парадокс ошибками наблюдений или ложной интерпретацией, но пока этот наблюдательный факт остается фактом. Широко известна пара галактик называемая «Усики». Два потока вещества в виде лихо закрученных гусарских усов покидают свои галактики. Что заставляет материю покидать место столкновения?

Из восьми десятков галактик, наиболее подробно исследованных космическим телескопом Хаббла, 18 взаимодействуют между собой, а некоторая их часть даже участвует во взаимных столкновениях. Казалось бы, следствием такого столкновения должно быть катастрофическое их разрушение. Но ничего подобного! Исследовав особенности такого поведения, ученые Иллинойского университета пришли к выводу, что контакт галактик несет им не гибель, а наоборот, возможность, если так можно выразиться, космического оплодотворения, поскольку он провоцирует процесс звездообразования, и в слившейся галактике вскоре появятся новые молодые звезды. Это совершенно не традиционный подход к проблеме звездообразования.

Таким образом, беглый обзор почти наугад выхваченных из анналов астрономии фактов указывает на то, что ткань современного миропонимания соткана из переплетающихся нитей относительно надежного знания и ошибочных догадок.

Ученые давно обратили внимание на то, что при решении вопросов образования звезд, планет и галактик учитывалась только одна определяющая сила — сила притяжения или гравитации. Гравитация вызвала рост неоднородностей в первичном поле образовавшихся атомов, что привело, в конце концов, к появлению галактик. Отдельные сгустки газа внутри галактик под действием той же силы притяжения сжимались в плотные молекулярные облака, внутренние части которых стали со временем звездами, а из периферийных — образовались планеты.

Создается впечатление, что на кухне космогонии специалисты-повара нашли всего один исходный продукт — силу гравитации — и из него без всяких приправ приготовили блюдо под названием «Теория образования вселенной». А ведь были в запасе другие продукты, и поскреби ученые по сусекам, где в пыли хранились ранее не востребованные факты и гипотезы, они могли бы приготовить блюдо поострее того, которым космогоническая наука кормится сегодня.

В арсенале ученых было несколько фактов, указывавших на проявление в Космосе безымянной пока силы, которая удерживает мироздание от тотального коллапса, препятствуя стремлению гравитации сжать все в одну пылающую точку. Среди таких фактов следует прежде всего упомянуть факт разбегания галактик. Несмотря ни на что, галактики все 10—15 миллиардов лет своего существования удаляются друг от друга, и до сих пор не ясно, сможет ли когда-нибудь сила взаимного притяжения остановить этот процесс. При этом разбегание галактик происходит довольно странно. Этот процесс скорее походит на «убегание с догонялками», поскольку отдельные галактики бегут не друг от друга, а друг к другу, сближаются и вступают во взаимодействие. Но, странное дело, даже при лобовом столкновении самих галактик мы не наблюдаем столкновения входящих в них звезд.

Взгляните на рис. 2. Это не просто яркое зарево, перечеркнутое дымным шлейфом. Космический телескоп Хаббла зафиксировал поглощение гигантской молодой галактикой (сероватый круг) старой спиральной галактики (она уже не видна). Кажущаяся дымной полоска — это остаток пылевой компоненты погибшей галактики, а ее звезды оказалась внутри прожорливого монстра. В этот процесс вовлечены сотни миллиардов (!) звезд. Часть из них, объединившись в звездные скопления (многочисленные яркие точки) по пока непонятной причине покидает место столкновения и не войдет в состав новой, объединенной галактики.

Если читателю кажется, что он видит следы космического каннибализма, то он совершенно прав. Молодая галактика, попросту говоря, съела свою старшую коллегу, выплюнув из своего чрева те звезды, которые по какой-то причине ей не понравились. Пока ученые выясняют вопрос о том, по какому принципу кровожадная галактика отбраковала часть ненужных ей звезд, мы зададимся сакраментальным вопросом: а почему часть звезд отходит от места столкновения, когда по закону всемирного тяготения они должны были стремиться к центру событий, а не к периферии? Есть еще один не менее острый вопрос: как сотни миллиардов звезд просачиваются друг сквозь друга без столкновений? Астрономы скажут, что межзвездные расстояния очень велики и вероятность лобовой встречи двух звезд ничтожно мала. Это действительно так. Теоретически возможен вариант, при котором одиночная звезда может «прошить» всю галактику без соударений с ее составляющими. Но это одна звезда. А когда их сотни миллиардов? Естественно, во столько же раз увеличивается вероятность задеть по пути нерасторопную соседку. Более того, если бы закон гравитации был безраздельным хозяином ситуации, он бы неминуемо вызвал массовое взаимное сближение и столкновение звезд, которые, как мы знаем, не могут не притягиваться друг к другу. Однако ничего подобного не наблюдается. При мысли об этом возникает совершенно мистическое ощущение, будто чья-то невидимая рука направляет движение каждой из сонма звезд, бережно охраняя ее от гибельных столкновений. Действительно ли существует сила, которая противостоит гравитации?

А вот еще один хорошо из- вестный факт, который побуждал астрономов задумываться о проявлении силы, направленной против силы гравитации. Уже несколько столетий астрономы наблюдают на небе шаровое скопление звезд М13. Глядя на его изображение (рис. 3), нетрудно понять, почему оно так называется. Около 400 тысяч звезд собрались на околице Млечного Пути в тесную кучу и вот уже на протяжении нескольких миллиардов лет ведут обособленную жизнь, не связанную, по-видимому, с судьбой остальных звезд Галактики. Средняя плотность звезд в шаровом скоплении раз в 500—1000 выше, чем в окрестностях Солнца, а плотность звезд в центре выше в тысячи или даже десятки тысяч раз. Нетрудно представить, какое небо видят жители одной из планет центра М13, если таковые там имеются. У них над головой сверкают 1000 Сириусов, 1000 Вег и Антаресов, столько же Арктуров и Больших Медведиц и всего прочего. Причем каждый из этих объектов сияет приблизительно в сто раз ярче наших, поскольку звезды там намного ближе друг к другу. Гипотетическим обитателям тех планет незнакомо понятие «ночь». Их ночной небосвод в самом прямом смысле слова пылает ярко блистающими объектами.

В этих условиях, надо полагать, все звезды, повинуясь силе тяготения, должны были бы немедленно двинуться к центру скопления и в мгновенье ока (по космическим меркам) слиться в огненную точку. Ведь в скоплении нет кругового движения звезд и поэтому отсутствует центробежная сила, которая удерживает, например, Землю от ее падения на Солнце. Но что-то препятствует ожидаемому коллапсу и в течение длительного времени поддерживает равновесие и стабильность этого и многих других шаровых скоплений.

Не уверен, что именно этот факт, но, несомненно, многие подобные факты стали в совокупности настолько сильным раздражителем, что в последнее время ученые стали все громче говорить о существовании силы, которая противостоит гравитации. Не следует думать, что это пресловутая «антигравитация». Это не антитеза силе взаимного притяжения, не отталкивание, а принципиально новая сила, относящаяся к типу сверхслабых взаимодействий.

Поскольку новая сила не получила пока признания ученых, для ее обозначения пользуются несколькими названиями: суперсила, сверх-взаимодействие и даже «черная энергия». Если она найдет точное экспериментальное подтверждение и войдет в арсенал науки — это событие вызовет необходимость коренного пересмотра многих астрофизических концепций, касающихся генезиса и эволюции, поскольку все теоретические расчеты до сих пор выполнялись без ее учета. Произойдет настоящая революция в астрономии, несравнимая по масштабу с теми изменениями, которые принесла радиоастрономия.

Вызревание переворота в астрономии происходит на фоне аналогичных бурных процессов в смежной физике. Нобелевская премия 1998 года была присуждена за открытие дробного электрического заряда. Факт дробности вызывает много опасений, связанных с возможностью нарушения закона сохранения заряда. Если это открытие и не приведет к необходимости перетасовать колоду мировых констант, то, как отмечают ведущие физики, все же заставит многое изменить в современном представлении об устройстве физического мира. В число экстраординарных фактов, расшатывающих современную физическую парадигму, следует включить и сообщение о телепортации или любимой фантастами «нуль-транспортировке», осуществленной физиками Университета Нью- Мексико и Национальной лаборатории в Лос-Аламосе. Им, судя по научной публикации, «удалось успешно транспортировать ядро атома углерода из одного участка молекулы в другой, не перемещая вещество». Другими словами, они уничтожили ядро атома в одном месте, предварительно сосчитав с него информацию о массе, структуре и спине, переправили эту информацию в другое место молекулы и там материализовали ее в новое ядро. Само вещество при этом не участвовало в передвижении.

Таким образом, возможность революции в астрономии как бы усилена преобразующими тенденциями, вызревающими параллельно в недрах других наук. Несмотря на патетическую окрашенность таких слов, как «революция», «коренной переворот» и т.п., это событие едва ли вызовет сколько-нибудь заметный резонанс в общественном мнении. Революции в науке, в отличие от социальных, происходят тихо и почти незаметно. Они протекают без гильотин и крови, здесь не бывает белых и красных, хотя каждая научная доктрина имеет своих приверженцев и противников. Просто одни ученые замолкают или меняют взгляды, а голос их антагонистов усиливается. Так, уже в наше время почила в бозе концепция бесконечной и вечной Вселенной, так любимая материалистами. Многие поколения ученых были уверены, что мириады галактик и других звездных миров существовали всегда. Но оказалось, что это не так. Вселенная появилась 10—15 миллиардов лет назад враз и как бы из ничего. Наука назвала это удивительное рождение Большим Взрывом, пытаясь таким образом за красивым термином скрыть свое непонимание причин, лежащих в основе рождения миров. Однако вопрос о Первопричине в науке до сих пор не стоит.

А если и возникает, то ему придается форма спасительной случайности, которая якобы управляет миром. Не исключено, что будущие теории образования планет, звезд и галактик, порожденные назревающими процессами, столкнутся, наконец, с необходимостью признать наличие плана и замысла Творца.