|
1
Реликтовое, или космическое микроволновое фоновое, излучение, – равномерно заполняющее Вселенную тепловое излучение, возникшее в эпоху первичной рекомбинации водорода. Прим. ред.
2
Арно Пензиас (р. 1933) – американский астрофизик, профессор, лауреат Нобелевской премии по физике (1978) за открытие космического микроволнового фонового излучения. Роберт Вильсон (р. 1936) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1978) за открытие космического микроволнового реликтового излучения. Прим. ред.
3
Георгий Гамов (1904–1968) – советский и американский физик-теоретик, астрофизик и популяризатор науки. Прим. ред.
4
Джим Пиблс (р. 1935) – канадский и американский физик, работающий в области теоретической космологии. Прим. ред.
5
Квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны). Название maser – аббревиатура фразы «Усиление микроволн с помощью вынужденного излучения» (microwave amplification by stimulated emission of radiation) – было предложено в 1954 году Чарльзом Таунсом, одним из его создателей. Прим. ред.
6
Частный исследовательский университет США, расположенный в Хьюстоне. Основан в 1912 году и назван в честь Уильяма Райса – человека, вложившего все свое состояние в создание университета, который открылся уже после его смерти. Прим. ред.
7
Сэр Фред Хойл (1915–2001) – известный британский астроном и космолог, автор нескольких научно-фантастических романов. Прим. ред.
8
Дэвид Дьюхирст (1926–2012) – астроном и библиотекарь обсерватории в Кембридже и Институте астрономии с 1950 года до выхода на пенсию в 1993 году. Прим. ред.
9
Мартен Шмидт (р. 1929) – голландский астроном, измеривший расстояния до астрономических объектов, именуемых квазарами. Лауреат премии Кавли (2008) в области астрофизики. Прим. ред.
10
Периодическое издание американской телефонно-телеграфной компании AT&T, посвященное освещению научно-технических аспектов электрической связи. Выходил под этим названием с 1922 до 1983 год и под разными другими названиями до 1995 года. Прим. ред.
11
Роберт Дикке (1916–1997) – американский физик, член Национальной академии наук США с 1967 года; известен своими работами в области астрофизики, атомной физики, космологии и гравитации. Прим. ред.
12
Ральф Альфер (1921–2007) – американский космолог; наиболее известен новаторской работой начала 1950-х гг. по теории Большого взрыва, в том числе большого нуклеосинтеза взрыва и предсказаний космического микроволнового фонового излучения. Прим. ред.
13
Американский научный журнал, публикующий аспекты теоретических и экспериментальных исследований в области физики. Издается Американским физическим обществом с 1913 года. Прим. ред.
14
Ганс Бете (1906–2005) – американский астрофизик, лауреат Нобелевской премии по физике (1967). Прим. ред.
15
Сэр Герман Бонди (1919–2005) – англо-австрийский математик и космолог. Томас Голд (1920–2004) – астрофизик австрийского происхождения, профессор астрономии Корнелльского университета, член американской Национальной академии наук, а также Лондонского королевского общества. Прим. ред.
16
Модель «пульсирующей Вселенной» Дикке на самом деле несколько сложнее, но, поскольку она оказалась несостоятельной, я не стану углубляться в ее детали.
17
Научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Прим. ред.
18
Об этом говорил то ли Пензиас, то ли Вильсон, но я не могу сейчас найти источник.
19
«Ибо всякому имеющему дастся и приумножится, а у неимеющего отнимется и то, что имеет» (Мф. 25:29).
20
Бесцветный газ с резким запахом. Прим. ред.
21
Еженедельный научно-популярный журнал на английском языке; с 1996 года также поддерживается сайт, на котором публикуются современные исследования для широкого круга читателей. Прим. ред.
22
Роджер Тайлер (1929–1997) – британский астроном; внес важный вклад в исследования строения и эволюции звезд, устойчивости плазмы, нуклеогенеза и космологии. Прим. ред.
23
Яков Зельдович (1914–1987) – советский физик и физикохимик, академик АН СССР, доктор физико-математических наук, профессор. Трижды Герой Социалистического Труда (1949, 1954, 1956). Прим. ред.
24
Андрей Дорошкевич – советский астрофизик. Игорь Новиков (р. 1935) – российский астрофизик-теоретик и космолог. В середине 1980-х годов сформулировал принцип самосогласованности Новикова, ставший важным вкладом в теорию путешествий во времени. Прим. ред.
25
Огюст Конт (1798–1857) – французский философ, социолог, методолог и популяризатор науки, преподаватель Парижского политехникума, основатель школы позитивизма, социальный реформатор, оставивший большое литературное наследие, в том числе шеститомный «Курс позитивной философии» (1830–1842). Прим. ред.
26
Уильям Волластон (Уолластон) (1766–1828) – английский ученый, который открыл палладий (1803) и родий (1804), впервые получил (1803) в чистом виде платину. Прим. ред.
27
Йозеф Фраунгофер (1787–1826) – немецкий физик, знаменитый оптик, сын бедного стекольщика, работавший в мастерской отца. Прим. ред.
28
Роберт Бунзен (1811–1899) – немецкий химик-экспериментатор. Густав Кирхгоф (1824–1887) – один из великих физиков XIX века. Прим. ред.
29
Джозеф Локьер (1836–1920) – английский астроном. С 1885 года по 1913 год работал директором обсерватории физики Солнца в Южном Кенсингтоне, а с 1913 года – в частной обсерватории в Сидмуте. Прим. ред.
30
Пьер Жансен (1824–1907) – французский астроном, член Парижской АН (1873), член Лондонского королевского общества (1875), директор обсерватории в Медоне. Прим. ред.
31
Сэр Уильям Рамзай, или Рэмзи, (1852–1916), – английский химик и физик, лауреат Нобелевской премии по химии (1904). Прим. ред.
32
Уильям Крукс (1832–1919) – английский химик и физик, член (с 1863 года) и президент (1913–1915) Лондонского королевского общества, от которого он получил Королевскую золотую медаль (1875). Прим. ред.
33
Сесилия Пейн-Гапошкина (1900–1979) – американский астроном. Родилась в Уэндовере (Англия), в 1923-м окончила Кембриджский университет и в том же году переехала в США. Прим. ред.
34
Артур Эддингтон (1882–1944) – английский астрофизик. Прим. ред.
35
Харлоу Шепли (1885–1972) – американский астроном. В 1911 году окончил Миссурийский университет, специализируясь на журналистике, затем продолжил образование в Принстонском университете, где изучал астрономию под руководством астрофизика Генри Расселла. Прим. ред.
36
Мегнад Саха (1893–1956) – индийский физик и астрофизик. Основатель Института ядерной физики в Калькутте (1951) и его почетный директор. Член Лондонского королевского общества (1927). Прим. ред.
37
Отто Струве (1897–1963) – российско-американский астроном, один из крупнейших астрофизиков XX века. Директор Йеркской обсерватории в 1932–1947 гг. Член Национальной академии наук США. Президент Американского астрономического общества в 1946–1949 гг. Прим. ред.
38
Генри Расселл (1877–1957) – американский астрофизик, разработавший одну из первых теорий эволюции звезд. Первым определил содержание химических элементов в атмосфере Солнца, получил оценки содержания химических элементов во Вселенной, занимался исследованием связи между спектрами звезд и их светимостью. Прим. ред.
39
Альбрехт Унзольд (1905−1995) – немецкий астрофизик, развил теорию звездных атмосфер. Прим. ред.
40
Сэр Уильям Маккри (1904–1999) – британский астроном и математик. Прим. ред.
41
А еще много лет спустя Маккри вошел в состав комиссии на защите моей докторской диссертации.
42
Изменение видимого положения объекта относительно удаленного фона в зависимости от положения наблюдателя. Прим. ред.
43
Масса Земли известна с конца XVIII века, когда английский физик Генри Кавендиш измерил силу притяжения в ряде очень точных экспериментов.
44
Уильям Гершель (1738–1822) – английский астроном немецкого происхождения. Прославился открытием планеты Уран, а также двух ее спутников – Титании и Оберона. Он также первооткрыватель двух спутников Сатурна и инфракрасного излучения. Менее известен двадцатью четырьмя симфониями, автором которых он был. Прим. ред.
45
Не забудьте, что физики измеряют температуру в градусах Кельвина, отсчет которых ведется от абсолютного нуля (–273°С), то есть 0°С равен 273 К и т. д.
46
Джон Тиндаль (1820–1893) – английский физик, член Лондонского королевского общества (1852). Йозеф Стефан (1835–1893) – австрийский (родившийся в семье этнических словенцев) физик и математик. Член Австрийской академии наук (1865). Прим. ред.
47
Людвиг Больцман (1844–1906) – австрийский физик-теоретик, основатель статистической механики и молекулярно-кинетической теории. Прим. ред.
48
Вильгельм Вин (1864–1928) – немецкий физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1911) за открытия в области законов, управляющих тепловым излучением. Прим. ред.
49
Есть и другой способ осуществить красное смещение. Он важен для космологической дискуссии, изложенной во второй части книги, поэтому я приведу его там.
50
Кристиан Доплер (1803–1853) – австрийский математик и физик, профессор, первый директор Института физики Венского университета, почетный доктор Пражского университета. Член Королевского научного общества Богемии и Венской академии наук. Наиболее известен своими исследованиями в области акустики и оптики. Прим. ред.
51
Астрофизики высокопарно называют жизненный цикл каждой звезды «эволюцией».
52
Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон (1707–1788) – французский натуралист, биолог, математик, естествоиспытатель и писатель XVIII века. Высказал идею о единстве растительного и животного мира. Прим. ред.
53
Полное имя – Жан-Батист Жозеф Фурье, но первое имя часто опускают.
54
Уильям Томсон, лорд Кельвин (1824–1907) – британский физик и механик. Известен своими работами в области термодинамики, механики, электродинамики. Прим. ред.
55
Герман фон Гельмгольц (1821–1894) – немецкий физик, врач, физиолог, психолог, акустик. Прим. ред.
56
Джон Ватерстон (1811–1883) – шотландский физик, незаслуженно забытый пионер кинетической теории газов. Прим. ред.
57
Буквально годом ранее вышла книга Чарльза Дарвина «О происхождении видов». Возможно, именно чтение этого труда вдохновило Кельвина вернуться к теме возраста Солнца.
58
Чарльз Лайелл (1797–1875) – британский ученый, основоположник современной геологии. Прим. ред.
59
От лат. denudatio – обнажение, совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, непосредственным действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление. Прим. ред.
60
Звезды на завершающем этапе своего формирования, вплоть до момента загорания термоядерных реакций в ядре, после которого сжатие протозвезды прекращается и она становится звездой главной последовательности. Прим. ред.
61
Томас Чемберлен (1843–1928) – авторитетный американский геолог и педагог. В 1893 году основал Journal of Geology, редактором которого был на протяжении многих лет. Прим. ред.
62
Вильгельм Рентген (1845–1923) – выдающийся немецкий физик. Первый в истории физики лауреат Нобелевской премии. Прим. ред.
63
Сэр Джозеф Джон Томсон (1856–1940) – английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 года с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы». Прим. ред.
64
Антуан Анри Беккерель (1852–1908) – французский физик, лауреат Нобелевской премии по физике и один из первооткрывателей радиоактивности. Прим. ред.
65
Французский научный журнал, который издается с 1666 года и публикует труды Французской академии наук. Прим. ред.
66
Физический факультет Кембриджского университета. Лаборатория создана в 1874 году как первая в мире учебно-научная лаборатория, где студенты могли и учиться, и проводить исследования вместе с сотрудниками университета. Прим. ред.
67
Фредерик Содди (1877–1956) – английский радиохимик, член Лондонского королевского общества (1910), лауреат Нобелевской премии по химии (1921). Прим. ред.
68
Радий сохранился на Земле до наших дней лишь в виде одного из продуктов распада намного дольше живущих атомов урана.
69
Ханс Гейгер (1882–1945) – немецкий физик, первым создавший детектор альфа-частиц и других ионизирующих излучений. Изобрел в 1908 году счетчик Гейгера. Эрнест Марсден (1889–1970) – новозеландский физик, член Королевского общества Новой Зеландии (в 1947 г. – президент). Прим. ред.
70
Джон Джоли (1857–1933) – ирландский геолог, один из основоположников радиогеологии. Профессор геологии и минералогии колледжа «Тринити» и Дублинского университета, иностранный член-корреспондент АН СССР, почетный доктор Кембриджского университета. Прим. ред.
71
Роберт Стратт (1875–1947) – британский физик, пэр, открыл «активный азот». Прим. ред.
72
«Анналы физики» – немецкий научный журнал, издается с 1799 года. Прим. ред.
73
Фрэнсис Астон (1877–1945) – английский физик, член Лондонского королевского общества (1921), член-корреспондент АН СССР (1924), лауреат Нобелевской премии по химии (1922). Прим. ред.
74
Обратите внимание, что атомная масса гелия в его примере равна четырем, а прочие атомные веса рассчитываются относительно него.
75
Эддингтон говорит с такой позиции, помня об ужасах Первой мировой войны.
76
Макс Планк (1858–1947) – немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Прим. ред.
77
Это кажущееся простым утверждение стоило Планку огромной работы (см. мою книгу In Search of SchrÖdinger’s Cat [ «В поисках кота Шрёдингера»]).
78
Шатьендранат Бозе (1894–1974) – индийский физик, специализировавшийся в математической физике. Один из создателей квантовой статистики, теории конденсата Бозе – Эйнштейна. В его честь назвали бозон. Прим. ред.
79
Луи де Бройль (1892–1987) – французский физик-теоретик, один из основоположников квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1929), член Французской академии наук и ее постоянный секретарь, член Французской академии. Прим. ред.
80
Клинтон Дэвиссон (1881–1958) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1937) за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах. Прим. ред.
81
Лестер Джермер (1896–1971) – американский физик, подтвердил вместе с другими учеными гипотезу де Бройля о корпускулярно-волновой природе микрочастиц в ходе эксперимента, который получил название Опыт Дэвиссона – Джермера, изучал термионику, эрозию металлов, контактную физику. Прим. ред.
82
Вернер Гейзенберг (1901–1976) – немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932). Прим. ред.
83
Сэр Джеймс Чедвик (1891–1974) – английский физик, известный открытием нейтрона и фотоядерной реакции, член Лондонского королевского общества (1927). Лауреат Нобелевской премии по физике (1935). Прим. ред.
84
Роберт Аткинсон (1898–1982) – британский астроном, физик и изобретатель. Фридрих «Фриц» Хоутерманс (1903–1966) – немецкий ученый (специалист по ядерной физике и космохимии) из Нидерландов, работавший в Германии, Швейцарии и краткое время в СССР. Прим. ред.
85
И два электрона (их модель была создана до открытия нейтрона).
86
Ганс Бете (1906–2005) – американский астрофизик, лауреат Нобелевской премии по физике (1967). Прим. ред.
87
Карл фон Вайцзеккер (1912–2007) – немецкий физик и философ, выходец из швабской семьи, давшей многих известных теологов, ученых и военных. Прим. ред.
88
Как я упоминал, астрономы условно называют все элементы тяжелее водорода и гелия металлами, проявляя тем самым характерное безразличие к принятым в других науках терминам.
89
Небольшой процент ядер оказывается вовлеченным в другие взаимодействия, которые не относятся к нашей теме.
90
Чарльз Критчфилд (1910–1994) – американский физик, специалист по математической физике. Прим. ред.
91
Небольшой процент ядер гелия-3 вступает в более сложные взаимодействия, но, как и в случае с CNO-циклом, мы позволим себе опустить их в этой книге.
92
Бертрам Болтвуд (1870–1927) – американский ученый. Проходил стажировку в Англии у Эрнеста Резерфорда. Доказал, что радий – продукт распада урана. Прим. ред.
93
Артур Холмс (1890–1965) – британский геолог, член Лондонского королевского общества (1942). Прим. ред.
94
По сути, ее вернее было бы назвать ядерной бомбой (ср. «ядерное оружие»).
95
Сам Хойл утверждал, что, оставаясь формально студентом, он уклонялся от уплаты подоходного налога по полученному в то время гранту.
96
Вальтер Бааде (1893–1960) – немецкий астроном и астрофизик; жил в США (1931–1958) и работал на крупнейших телескопах Маунт-Вилсоновской и Паломарской обсерваторий. Прим. ред.
97
Маргарет Бербидж, урожденная Пичи (р. 1919) – англо-американский астроном и астрофизик. Прим. ред.
98
Один из студентов Хойла впоследствии курировал мою диссертацию, так что я могу назвать себя его «научным внуком».
99
Эдвин Солпитер (1924–2008) – американский физик-теоретик и астрофизик (занимался также биофизикой), член Национальной АН США, один из основоположников современной теории строения и эволюции звезд. Прим. ред.
100
Внесистемная единица энергии, используемая в атомной и ядерной физике, физике элементарных частиц и близких и родственных областях науки (биофизике, физической химии, астрофизике и им подобных). Прим. ред.
101
Уильям Фаулер (1911–1995) – американский физик и астрофизик. Лауреат Нобелевской премии по физике (1983) за теоретическое и экспериментальное исследование ядерных реакций, имеющих значение для образования химических элементов Вселенной. Прим. ред.
102
Я знаю всех участников этой истории, однако в конце 1960-х и начале 1970-х годов я работал в Кембридже как самый младший сотрудник и никогда не лез к ученым с вопросами, о чем теперь сожалею. Фаулер был одним из двух оппонентов на защите моей докторской, вторым был Билл Маккри, один из первых исследователей, осознавших важность водорода для строения Солнца. К счастью, Бербиджей, Фаулера и Хойла позже расспросил Кен Кросвелл: их рассказ обо всем этом можно прочесть в главе 9 его книги The Alchemy of the Heavens («Алхимия небес»).
103
Англо-американские астрономы, супруги. Прим. ред.
104
Аластер Кэмерон (1925–2005) – канадский астрофизик и исследователь космоса, выдающийся ученый, сотрудник отделения астрономии Гарвардского университета. Прим. ред.
105
С привычным безразличием к традициям других научных дисциплин астрономы называют эволюцией и жизненный цикл конкретной звезды, и развитие групп звезд, галактик и всей Вселенной. Приношу от их имени извинения всем биологам, которых это задевает.
106
Эйнар Герцшпрунг (1873–1967) – датский астроном, его именем назван кратер на Луне. Прим. ред.
107
Или диаграмма «цвет – звездная величина».
108
Спектральные классы слева направо обозначаются буквами OBAFGKM, запомнить этот поможет фраза Oh, be a fine girl, kiss me!
109
Одним из тех, кто пришел к пониманию эволюции красных гигантов, был ученый Джон Фолкнер – ученик Фреда Хойла, впоследствии мой научный руководитель в период работы над докторской.
110
Невидимый компонент галактики, основная часть ее сферической подсистемы. Прим. ред.
111
Астрономы из США. Прим. ред.
112
В декабре 2013 года ESA запустило следующий проект – Gaia. Планируется, что аппарат пробудет в космосе пять лет и сможет измерить параллаксы с точностью до 0,0001 угловой секунды (10 микросекунд), что соответствует 100 тысячам парсек или примерно 320 тысячам световых лет. Ожидается, что Gaia измерит параллакс более миллиарда звезд.
113
Теория, лежащая в основе этого подхода, была разработана в начале 1950-х годов британским астрономом Леоном Местелом, с которым я впоследствии работал в одной лаборатории.
114
В сторону созвездия Скорпиона, но намного дальше него.
115
Американская благотворительная некоммерческая организация, основанная Альфредом Слоуном (1875–1966), президентом и генеральным директором автомобильной корпорации General Motors (1923–1937). Прим. ред.
116
«Хаббл» измеряет параллаксы отдельных звезд очень точно, но, в отличие от Hipparcos, не способен одновременно отмечать параллаксы большого числа небесных тел.
117
Very Large Telescope – комплекс из четырех отдельных 8,2-метровых оптических телескопов (UT1-UT4): Анту (Antu), Куйен (Kueyen), Мелипал (Melipal), Йепун (Yepun), объединенных в одну систему, построенную и управляемую Европейской южной обсерваторией. Часть Паранальской обсерватории на Серро-Параналь, на высоте 2635 м в Чили. Прим. ред.
118
Симон Марий (1573−1624) – немецкий астроном. Прим. ред.
119
Впрочем, именно Марий придумал современные названия этих спутников: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
120
Эдмунд Галлей (1656–1742) – английский астроном, геофизик, математик, метеоролог, физик и демограф. Прим. ред.
121
The Philosophical Transactions of the Royal Society – научный журнал, издаваемый Лондонским королевским обществом. Старейший научный журнал англоязычного мира. Выходит с 6 марта 1665 года без перерывов, что делает его старейшим непрерывно издающимся научным журналом в мире. Прим. ред.
122
Томас Райт (1711–1786) – английский астроном, математик, создатель инструментов, архитектор и дизайнер садовых ландшафтов. Прим. ред.
123
Иммануиил Кант (1724–1804) – немецкий философ, родоначальник немецкой классической философии, стоящий на стыке эпохи Просвещения и романтизма. Прим. ред.
124
Пьер-Симон, маркиз де Лаплас (1749–1827) – французский математик, механик, физик и астроном; известен работами в области небесной механики, дифференциальных уравнений, один из создателей теории вероятностей. Прим. ред.
125
«Сир, я не нуждался в этой гипотезе» (фр.).
126
Апертура (лат. apertura – отверстие) в оптике – характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения. Прим. ред.
127
В физике состояние вещества с параметрами выше критических, а также гипотетическая жидкость, которой до XVIII века объясняли такие явления, как тепло, магнетизм, электричество. Прим. ред.
128
Уильям Парсонс, третий лорд Росс (1800–1867) – британско-ирландский астроном и общественный деятель, известен как создатель ряда мощных телескопов-рефлекторов, крупнейший из которых, «Левиафан», построенный в 1845 году, оставался крупнейшим телескопом мира до начала XX века. Прим. ред.
129
Сэр Уильям Хаггинс (1824–1910) – английский астроном-любитель, построил частную обсерваторию и наблюдал за спектральными линиями излучения и поглощения различных небесных объектов. Прим. ред.
130
Юлиус Шейнер (1858–1913) – немецкий астроном, автор трудов по спектральному и спектрофотометрическому исследованию звезд. Прим. ред.
131
По другим источникам, это слова древнекитайского философа Лао-Цзы. Прим. ред.
132
Генриетта Суон-Ливитт (1868–1921) – американский астроном, известная своими работами по изучению переменных звезд. Прим. ред.
133
Эдуард Пикеринг (1846–1919) – американский астроном, член Национальной АН. Прим. ред.
134
Фрэнсис Крик (1916–2004) – британский молекулярный биолог, биофизик и нейробиолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1962) совместно с Джеймсом Уотсоном и Морисом Уилкинсом с формулировкой «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Джеймс Уотсон (р. 1928) – американский биолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1962) совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом за открытие структуры молекулы ДНК. Прим. ред.
135
Джон Гудрайк (1764–1786) – английский астроном-любитель, член Лондонского королевского общества. Прим. ред.
136
Сейчас ситуация изменилась благодаря спутникам, таким как Hipparcos.
137
Якобус Каптейн (1851–1922) – голландский астроном, получивший известность благодаря проведенным обширным исследованиям Млечного Пути. Прим. ред.
138
Гебер Кертис (1872–1942) – американский астроном. Участвовал в одиннадцати экспедициях для наблюдений солнечных затмений. Прим. ред.
139
В истории астрономии «Большой спор» между Харлоу Шепли и Гебером Кертисом был важнейшей дискуссией, которая касалась природы спиральных туманностей и размера Вселенной. Основной вопрос в рамках обсуждения формулировался так: представляют ли собой далекие туманности относительно небольшие объекты, лежащие в пределах нашей Галактики, или же это большие, независимые галактики, подобные Млечному Пути. Прим. ред.
140
Адриан ван Маанен (1884–1946) – голландский и американский астроном. Прим. ред.
141
Сэр Пэлем Гренвилл Вудхауз (1881–1975) – популярный английский писатель, драматург, комедиограф. Рыцарь-командор ордена Британской империи. Прим. ред.
142
Весто Мелвин Слайфер (1875–1969) – американский астроном, член Национальной АН (с 1921 года). Прим. ред.
143
Персиваль Лоуэлл (1855–1916) – американский бизнесмен, востоковед, дипломат, астроном и математик, исследователь планеты Марс, открыл астероид (793) Аризона (1907). Прим. ред.
144
Сегодня известность обсерватории связана с телескопом канала Discovery, который на самом деле расположен более чем в 60 км к юго-востоку от Флагстафа в местечке Хэппи-Джек.
145
В том же году он получил докторскую степень в университете Индианы: иногда он прерывал работу у Лоуэлла и писал на основе проделанных исследований диссертацию.
146
Густав Штромберг (1882–1962) – американский астроном. Прим. ред.
147
Милтон Хьюмасон (1891−1972) – американский астроном, выходец из семьи крупного банкира. Прим. ред.
148
Виллем де Ситтер (1872–1934) – голландский астроном. Прим. ред.
149
Джон Хукер (1838–1911) – американский фабрикант, ученый-любитель, астроном и меценат. Прим. ред.
150
Условно говоря, Вселенная – это реальный мир, в котором мы живем, а вселенная – это математическая модель возможного мира, допускаемого законами физики, но не обязательно совпадающего с имеющимся.
151
Александр Фридман (1888–1925) – выдающийся российский и советский математик, физик и геофизик, создатель теории нестационарной Вселенной, проректор (1919–1920), декан физико-математического факультета (1919) Пермского университета. Прим. ред.
152
По крайней мере, такова официальная версия. Вечный оригинал, хотя и большой выдумщик Георгий Гамов, учившийся у Фридмана, утверждал, что тот умер от пневмонии: простудился во время высотных метеорологических наблюдений в открытой корзине воздушного шара. Действительно, за два месяца до смерти, в июле 1925 года, Фридман принял участие в полете на высоту 7400 м.
153
Фридман А. Мир как пространство и время. М.: Наука, 1965.
154
Жорж Леметр (1894–1966) – бельгийский католический священник, астроном и математик. Прим. ред.
155
По сути, это псевдоскорость, поскольку не столько галактики движутся сквозь космос, сколько само пространство растягивается.
156
Сольвеевские конгрессы (Сольвеевские конференции) – ряд международных конференций по обсуждению фундаментальных проблем физики и химии, проводимых в Брюсселе международными Сольвеевскими институтами физики и химии с 1911 года. Прим. ред.
157
«Ваши расчеты верны, но ваши физические воззрения недопустимы».
158
Есть еще одна любопытная причина, по которой физики могли единодушно игнорировать эти оригинальные идеи. Все это происходило как раз во время великого прорыва в квантовой теории, преобразившей понимание человеком субатомного мира. На этих исследованиях было сосредоточено столько внимания, что общая теория относительности и космология рассматривались как запутанные экстравагантные вопросы, не имеющие практического значения.
159
Как доказывает этот пример, если разрешить выбирать любую космологическую постоянную, можно получить вселенную, которая делает почти все, что вам нужно, в плане расширения, сжатия или колебания. Это делает постоянную совершенно бесполезной в случаях, когда нужно получить прогноз о реальном состоянии Вселенной.
160
Поразительная небрежность: если кто и должен был догадаться, что это вовсе не доплеровский эффект, то это Эйнштейн!
161
Джеймс Джинс (1877–1946) – британский физик-теоретик, астроном, математик. Прим. ред.
162
Де Ситтер не дожил до этого времени. Он умер от пневмонии в Лондоне в ноябре 1934 года в возрасте 62 лет.
163
Капелла (Альфа Возничего) – самая яркая звезда в созвездии Возничего, шестая по яркости на небосклоне и третья по яркости на небе Северного полушария. Прим. ред.
164
Рассуждения Эддингтона получили подтверждение много лет спустя.
165
Через это прошли многие американцы немецкого происхождения, но им повезло больше, чем японцам: с теми обращались весьма некорректно и помещали их в лагеря для интернированных лиц.
166
Телескопы на горах Вилсон и Паломар относятся к единой системе обсерваторий при Калтехе.
167
Аллан Сэндидж (1926–2010) – американский астроном, известный многолетними исследованиями по определению постоянной Хаббла. Прим. ред.
168
Тип астрономического телескопа с широким полем зрения, предназначенный исключительно для фотографического использования. Он был изобретен Бернардом Шмидтом в 1930 году. Роль коллектора света выполняет сферическое зеркало. Прим. ред.
169
Хэлтон Арп (1927–2013) – американский астроном, получивший известность благодаря созданному им Атласу пекулярных галактик, в котором перечислено большое количество пекулярных и взаимодействующих галактик. Прим. ред.
170
Кстати, если вы ждете ответа: кропотливый подсчет показал, что Вселенная действительно плоская или, как осторожно формулируют эксперты, что ее кривизна не находит подтверждения.
171
Николас Мейол (1906−1993) – американский астроном. Прим. ред.
172
Впервые я заинтересовался этой темой значительно раньше, когда в середине 1950-х прочел книги Георгия Гамова.
173
Лет двадцать спустя, когда я решил стать космологом, Бонди порекомендовал мне начать с какой-нибудь более здравой темы, прежде чем ступать на эту зыбкую почву. Я послушался и написал докторскую по звездам, хотя до сих пор не уверен, что здравым был сам совет Бонди.
174
«Глубокой ночью» (Dead of Night) – классический британский киноальманах в жанре фильма ужасов, состоящий из пяти рассказов. Фильм снят в 1945 году на лондонской студии Ealing четырьмя режиссерами. Прим. ред.
175
Голд всегда порождал и умело продвигал множество идей. В 1960-е годы после открытия пульсаров в Кембридже (где я как раз старался не ступать на зыбкую почву космологии) велось множество разговоров о том, как их можно объяснить, в том числе выдвигалось предположение, что они могут оказаться вращающимися нейтронными звездами. Насколько я помню, эта идея возникла в общей дискуссии за чашкой кофе. Но именно Голд быстро опубликовал статью на эту тему в журнале Nature и был признан автором открытия.
176
По словам самого Хойла.
177
Сэр Мартин Райл (1918–1984) – британский радиоастроном, разработавший революционные системы радиотелескопов и использовавший их для точного обнаружения и записи слабых радиосигналов. Лауреат Нобелевской премии по физике (1974) вместе с Энтони Хьюишем за пионерские исследования в области радиофизики. Прим. ред.
178
Тамошний радиотелескоп не мог различить близко находящиеся источники сигнала, и в ряде случаев они считали две галактики одной.
179
К 2009 году эти уточнения позволили свести значение Н к 74,2 ± 3,6 (то есть диапазону от 70,6 до 77,8).
180
В конце карьеры Аллан Сэндидж привлек внимание коллег к похожей загадке – проблеме горизонта, указывая на нее в конце 1980-х годов как на «самую важную в области [космологии]». Она сводится к вопросу, почему Вселенная на противоположных сторонах неба (горизонтах) выглядит одинаково, хотя с момента Большого взрыва у света (или чего-либо еще) не хватило бы времени, чтобы пройти через всю Вселенную и обратно. Как, в таком случае, противоположные горизонты «знают», как соответствовать друг другу?
181
Алан Гут (р. 1947) – американский физик и космолог, впервые предложивший идею космической инфляции. Прим. ред.
182
Сидни Коулман (1937–2007) – американский физик-теоретик; известен работами в области физики высоких энергий. Прим. ред.
183
Эту идею дальше развил американец русского происхождения Андрей Линде и другие исследователи, но здесь мы уже выходим за пределы темы книги. См. мою книгу In Search of the Big Bang («В поисках Большого взрыва»).
184
Такая модель также предлагает решение проблемы горизонта, поскольку далеко разнесенные части Вселенной оказываются связанными ранее, но разделенными сверхбыстрым растяжением пространства. Это растяжение происходило в определенном смысле быстрее скорости света, но ничто не может двигаться через пространство быстрее света. Это убедительное доказательство существования инфляции обнаружил Сэндидж, а затем оно было подтверждено наблюдениями.
185
Джон Матер (р. 1946) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (2006) совместно с Джорджем Смутом за открытие анизотропии и чернотельной структуры энергетического спектра реликтового излучения. Работает в НАСА в центре космических полетов имени Годдарда. Прим. ред.
186
В 2006 году Матер и его коллега Джордж Смут получили за работу над СОВЕ Нобелевскую премию.
187
Материя, состоящая из барионов (нейтронов, протонов) и электронов, привычная форма материи, вещество. Прим. ред.
188
Ян Оорт (1900–1992) – голландский астроном, член АН Нидерландов. Прим. ред.
189
Фриц Цвикки (1898–1974) – американский астроном швейцарского происхождения, большую часть своей жизни работал в Калифорнийском технологическом институте в США (с 1925 г.); внес большой вклад в теоретическую и наблюдательную астрономию. Прим. ред.
190
Истинная природа холодной темной материи остается предметом активных дебатов и исследований, лежащих вне темы данной книги. Но вы можете представить ее как море частиц, наполняющее Вселенную, но взаимодействующее с барионной материей лишь с помощью силы тяготения.
191
Объяснение барионной катастрофы дано по моей книге Companion to the Cosmos («Компаньон космоса»), вышедшей в 1996 году.
192
Эндрю Фабиан (р. 1948) – британский астроном и астрофизик. Был директором Института астрономии Кембриджского университета с 2013 года. Прим. ред.
193
Класс астрономических объектов, один из самых ярких в видимой Вселенной, мощность его излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звезд таких галактик, как наша. Прим. ред.
194
На самом деле одинаковую яркость имеет только определенный подтип сверхновых 1а, но их можно надежно отличить с помощью тщательных наблюдений, поэтому для нас это непринципиально.
195
CCD-матрица (сокр. от англ. Charge-Coupled Device) – специализированная аналоговая интегральная микросхема на основе кремния, состоящая из светочувствительных фотодиодов, использующая технологию приборов с зарядовой связью (ПЗС). Прим. ред.
196
Когда научное исследование выдает результат, противоположный ожидаемому, это всегда очень хороший признак: значит, никто не подтасовывал факты и не выдавал желаемое за действительное!
197
Как обычно, можно выразиться более сложно и точно, но здесь это не требуется.
198
Представьте, что случилось бы, если бы анализ сверхновых был произведен до открытия реликтового излучения. Результаты могли бы быть расценены как доказательство в пользу модели стационарной Вселенной!
199
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) – космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, образовавшегося в результате Большого взрыва. Запущен 30 июня 2001 года. «Планк» – астрономический спутник Европейского космического агентства (ЕКА), созданный для изучения вариаций космического микроволнового фона – реликтового излучения. Запущен 14 мая 2009 года ракетой-носителем «Ариан-5». Прим. ред.
200
Термин «поверхность» здесь не вполне уместен. Процесс, видимо, происходил на протяжении примерно ста тысяч лет и завершился, когда Вселенной исполнилось почти полмиллиона лет.
201
Датчики СОВЕ обладали угловым разрешением в семь градусов, это в 14 раз больше лунного диска. Таким образом, они отслеживали только крупные флуктуации.
202
Следует отметить, что нижеследующий анализ основан на самом простом понимании данных. Всегда можно проработать более сложные сценарии, например с меняющейся во времени космологической постоянной, но я не вижу смысла этим заниматься, если только нас не заставят вновь появившиеся данные.
203
Любопытно, что в 1999 году группа исследователей в Сассекском университете (я входил в нее) предположила, что подобный пузырь Хаббла может вообще устранить необходимость в применении лямбды. Мы пришли к выводу, что «если мы живем в участке с пониженной плотностью, то популярные в свое время космологические теории, не нуждавшиеся в космологической постоянной, например концепции открытой или обладающей критической плотностью материи Вселенной, могут оказаться приемлемыми». См. Саймон Гудвин и др. The local to global H0 ratio and the SN2 1a results, 10 июня 1999 года, arXiv: astro-ph/9906187.
204
См. также мою книгу Companion to the Cosmos, которая сама по себе один большой глоссарий!
205
Джеймс Максвелл (1831–1879) – британский физик, математик и механик. Прим. ред.
1
Лучший рассказ об истории исследований этого вида излучения содержится в книге Родри Эванса The Cosmic Microwave Background: How It Changed Our Understanding of the Universe (Springer, 2015).
2
См. Маркус Чоун, Afterglow of Creation.
3
См. Чоун.
4
Нобелевская лекция.
5
За ноябрь 1948 года.
6
См. Ральф Альфер, Роберт Херман, Genesis of the Big Bang.
7
См. Чоун.
8
Джон Мазер и Джон Бослоу, The Very First Light.
9
Перепечатано в сборнике Observing the Universe под ред. Найджела Хенбеста. Оксфорд: Blackwell, 1984.
10
См. журнал Nature, том 65 (1902): 587.
11
Macmillan’s Magazine от 5 марта 1862 г.
12
Джо Берчфилд, Lord Kelvin and the Age of the Earth, Лондон: Macmillan, 1975.
13
Цит. по Rutherford at Manchester под ред. Джона Беттли Беркса, Манчестер: Heywood & Co., 1962.
14
Цит. по книге Берчфилда.
15
См. Кеннет Ланг, Essential Astrophysics, Гейдельберг: Springer, 2013.
16
См. Саймон Миттон, Fred Hoyle.
17
См. Миттон.
18
См. Кен Кросвелл, The Alchemy of the Heavens.
19
Они приведены в книге Кросвелла и в моей книге Stardust, Лондон: Allen Lane, 2000.
20
Доступно факсимильное издание под ред. Майкла Хоскина, Лондон: Allen Lane, 2000.
21
См. Саймон Гудвин, Джон Гриббин и Мартин Хендри, The relative size of the Milky Way, журнал The Observatory, том 118 (1998): 201–8.
22
См. Origins of the Expanding Universe: 1912–1932 под ред. Майкла Уэя и Дейдр Хантер.
23
Перевод на английский Ари Беленького в книге Майкла Уэя и Дейдре Хантер.
24
См. Гарри Нуссбаумер, Лидия Бьери, Discovering the Expanding Universe.
25
Цит. по Джону Фарреллу в книге Уэя и Хантер.
26
Рассуждения о том, почему это должно быть так, см. в моей книге In Search of the Multiverse.
27
См. Алан Лайтман и Роберта Броэр, Origins.
 Вернуться к просмотру книги
|
Читать книгу « 13,8. В поисках истинного возраста Вселенной и теории всего »
Биография автора - Джон Гриббин
© 2020 LoveRead.ec - электронная библиотека в которой можно
читать онлайн книги бесплатно
.
Все материалы взяты из открытых источников и представлены исключительно в ознакомительных целях.
Все права на книгу 13,8. В поисках истинного возраста Вселенной и теории всего
принадлежат автору Джон Гриббин и издательствам.