Лунный мир

Пути к планетам

Среди звезд
и галактик

Если бы встреча
состоялась

К бесконечности
(и дальше?)

Земля - колыбель человечества. Но наступило время, когда человек появился в космосе. Я вспоминаю волнующий день 12 апреля 1961 года - день первого космического полета. Он до предела был заполнен напряженной работой. Надо было успеть очень многое сделать и, главное, доказать, что человек может летать в космосе. Рейс в космос, который мне было поручено осуществить, позволил сделать важнейший вывод о практической возможности космических полетов человека. Итоги убедительно показали, что после специальной подготовки можно хорошо перенести условия полета, а в состоянии невесомости, незнакомой на Земле, сохранять работоспособность, координацию движений, ясность мышления.     УЧЕНЫЙ ХХ ВЕКА. Выдающемуся советскому ученому - конструктору ракетно-космических систем С.П. Королеву посвящает этот рисунок летчик-космонавт СССР Герой Советского Союза Алексей Леонов.

Полет космического корабля «Восток», многим казавшийся чудом века, не был на самом деле чудом. Это была реальная действительность, за которой скрывается поистине титанический труд конструкторов, инженеров, техников, рабочих, труд всего советсткого народа. Ведь космическая ракета - символ нашего века. И как в едином крепчайшем сплаве, сливаются в ней и строгая наука, и могучая техника, и высокая культура советского народа.

Со времени старта первого спутника прошло десять лет. Многого добились за это время в исследовании космоса советские ученые. Были совершены очень важные космические полеты. В космосе побывали первая в мире женщина-космонавт и первые космические экипажи. Был совершен выход из корабля в открытый космос.

Вместе с советскими исследователями космос осваивают и наши американские коллеги. Недавно третьей «космической державой» стала Франция. Готовятся к полетам в космос ученые других стран.

Сейчас мы, космонавты, осваиваем ближний космос - тот, что окружает нашу планету. Много трудностей и опасностей подстерегает в космосе человека. Со многими удивительными явлениями уже пришлось и еще, конечно, придется сталкиваться. Ведь люди не знали до космических полетов, например, что такое длительная невесомость или пояса радиации. Людям было неясно, велика ли была метеоритная опасность. Нужно было проверить, какова напряженность магнитного поля Земли. Но необходим ли для получения всей этой информации человек? Не смогут ли это сделать автоматы (ведь первые разведчики космоса были автоматы)? Да, автоматы и в будущем будут исследовать космос, будут верными помощниками людей. По мере проникновения в глубины космоса человек все чаще будет встречаться с такими явлениями, о которых ему ничего не было известно, будут возникать проблемы, которые нельзя сформулировать заранее, а автомат может  исследовать только то, что в его программу заложено человеком. Он способен изучить лишь такие процессы, о которых человек уже имеет представление. Вот почему полеты в космос человека - исторически необходимый этап в освоении Вселенной.

В этом альбоме наглядно показано, как выходит человек на просторы Вселенной. В нем говорится о настоящем и будущем. Сейчас все больше художников пытаются отобразить в своих произведениях тему проникновения в космос человека. Но, пожалуй, мало кому из них удалось так близко подойти к космосу, как это сделали авторы публикуемых здесь рисунков. Секрет такой близости прост: автор части рисунков - космонавт Алексей Леонов, первый в мире человек, который вышел из космического корабля в открытый космос, сам стал на некоторое время спутником Земли. Его коллега - художник-фантаст Андрей Соколов, посвятивший свое творчество изображению космоса. Некоторые картины созданы совместно.

Первый из землян А. Леонов увидел нашу голубую планету, яркие немерцающие звезды, ослепительное, словно «вколоченное» в черноту неба Солнце не из иллюминатора космического корабля, а непосредственно, гораздо более полно, чем видели окружающий мир космонавты, летавшие в кабине космического корабля.

Необыкновенные пейзажи, увиденные космонавтами и переданные в рисунках А. Леоновым, имеют не только познавательное, научное или эстетическое, но и глубокое философское значение. Они показывают, как необычайно многообразна и ярка природа, как расширяются наши представления о Вселенной по мере все большего проникновения в космос человека. В альбоме реальность и фантазия идут вместе. Без фантазии немыслимо движение вперед. И в рисунках молодого художника Андрея Соколова фантазия как бы не отрывается от реальности.

Альбом этот особенно интересен еще и тем, что в нем с рассказами о космосе и процессах, происходящих в нем, выступают крупные советские ученые. Рисунки как бы иллюстрируют проблемы, над которыми работают астрономы, физики, космологи. С другой стороны, научные исследования, о которых говорится здесь, направляли мысль художников, давали основу для их творчества.

Космос бесконечно разнообразен. По мере проникновения в межпланетное пространство все чаще будут встречаться с такими явлениями, о которых до этого вообще ничего не было известно. Но ведь именно эти новые проблемы, о которых мы сейчас и не догадываемся, и обеспечивают те качественные скачки, которые существенно расширяют наши знания законов природы. Подсчитано, что в современную эпоху объем научной информации, имеющейся в распоряжении человечества, приблизительно удваивается за каждые десять лет. И это не просто статистика. Это закон прогрессивного развития человечества. В рисунках, опубликованных в альбоме через призму художественного восприятия рассказывается о том, что уже известно науке, а также и о том, что ученые еще сегодня не знают. В научных исследованиях часто бывают «неожиданные» результаты и «неожиданные» гипотезы. Так поступают иногда и авторы рисунков.

Книга посвящена советской молодежи, славному Ленинскому комсомолу. Это очень символично: ведь космос осваивать молодым.

Я думаю, что многие из тех людей, особенно молодых, которые держат сейчас это издание, побывают и на Луне, и на Марсе, и на других небесных телах, своими глазами увидят то, что нарисовано и о чем здесь рассказано. Но, может быть, они увидят и другое?! Ну что ж, тем интереснее. Человечество только выиграет от этого.
 

Луна – спутник Земли. Находится она в среднем на расстоянии 384000 километров от нашей планеты. По поперечнику Луна примерно вчетверо меньше Земли.

Если посмотреть на Луну даже невооруженным глазом, то нетрудно заметить, что поверхность ее довольно резко делится на темные и светлые области. Еще в XVII веке они получили название «морей» и «материков». В телескоп на Луне видны многочисленные кольцевые горы, которые по некоторому сходству с земными вулканами называются «кратерами» или «цирками». Фотоснимки, сделанные с помощью советских, а затем и американских космических станций, показали, что такие же образования характерны и для обратной стороны Луны. Однако там значительно меньше темных «морских» районов.

Снимки поверхности Луны, сделанные американскими учеными с помощью космического аппарата «Рейнджер» с расстояния до нескольких сотен метров, показали на Луне множество мелких кратеров размером в несколько десятков сантиметров. Советская автоматическая станция «Луна-9», впервые осуществившая в феврале 1966 года мягкую посадку на поверхность Луны, передала на Землю «фотографии века». На лунной панораме были видны детали размером в миллиметры.

Астрономы давно знали, что на Луне нет атмосферы: ее плотность достигает одной миллионной доли от миллионной части плотности земной атмосферы. Это связано с тем, что на Луне сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле, и ее притяжение не способно удержать обычные газы атмосферы. По этой же причине нет на Луне и воды. Все это было необходимо знать для осуществления посадки на поверхность нашего естественного спутника, автоматической лунной станции.

Однако до последнего времени загадкой оставались вопросы структуры и свойств вещества поверхностного слоя Луны. Существовали лишь гипотезы. Некоторые зарубежные ученые, например, считали, что поверхность Луны покрыта многометровым слоем пыли.

В последнее время астрономы и астрофизики изучают Луну не только оптическими средствами (в телескопы), но применяют и другие методы, например, исследуют собственное излучение Луны на инфракрасных и радиоволнах, исследуют Луну методами радиолокации. Все это дало много новых сведений о температуре, физических свойствах, структуре верхнего покрова Луны, о геометрии ее поверхности. Что же достигнуто сейчас в результате этих исследований?

Измерения показали, что на поверхности Луны в экваториальной области в лунный полдень температура достигает +125 градусов Цельсия. В лунную полночь она падает до -175 градусов Цельсия. Однако измерения, проведенные во время затмения Луны, показывают, что температура падает несколько меньше, с +120 градусов Цельсия до -90 градусов Цельсия к концу затмения. Такие колебания температуры указывают на весьма низкую теплопроводность вещества Луны – в 1000 раз меньшую, чем теплопроводность обычных земных пород. Чем же это может быть вызвано? Только сильной пористостью вещества, лежащего на самой поверхности.

Исключительно интересные данные принесли исследования радиоизлучения Луны. Ведь радиоволны излучаются не самой поверхностью тела, а идут с некоторой глубины. Измерения радиоизлучения Луны в широком диапазоне волн – от одного миллиметра до 70 сантиметров, проведенные в Советском Союзе по методу «искусственной Луны», служившей эталоном излучения, показали, что под поверхностью Луны колебания температуры сильно уменьшаются и практически исчезают на глубине всего около 40 сантиметров. Глубже температура начинает плавно расти примерно на 5-6 градусов на метр вплоть до глубины 3-5 метров. Далее рост температуры практически прекращается. Это свидетельствует о том, что глубже лежат твердые скальные породы.

Наши исследования показали, что весь слой от поверхности до глубины 3-6 метров является сильно пористым. Его объемный вес – около единицы. На границе со скальной породой температура составляет около -15 градусов Цельсия (в то время как на поверхности Луны средняя температура равна около -50 градусов Цельсия).

О чем же говорит обнаруженный радиометодами рост температуры в глубину? По всей видимости, о существовании потока тепла, идущего от горячих недр Луны. Можно определить плотность этого потока тепла. Она равна примерно одной миллионной доли калории в секунду на каждый квадратный сантиметр поверхности, то есть почти столько же, сколько и у Земли. Если этот поток вызван радиоактивными элементами и тепловой процесс установился, то концентрация этих элементов в веществе Луны должна быть в 3-5 раз больше, чем в веществе Земли. Сильная пористость вещества Луны на самой поверхности получалась также ранее и из оптических наблюдений: это вещество обладает удивительным свойством отражать световые лучи преимущественно назад, откуда они падают. Лабораторные исследования показали, что этим свойством обладают поверхности типа мха, шлака – материалов большей частью с открытыми порами. Радиоданные указывают, что на Луне эта структура простирается на глубину в несколько метров.

За последнее время в результате новых измерений собственного радиоизлучения и радиолокации Луны стало возможным прийти к выводу о том, что не самой поверхности существует слой в 2-3 сантиметра наиболее пористого вещества. Анализ данных, полученных с автоматических лунных станций, привел ученых к такому же выводу. Итак, как же представляется нам сейчас строение верхнего покрова Луны?

Этот покров – трехслойный. Верхний слой толщиной 2-3 сантиметра, с плотностью вещества 0,5 (половина плотности воды). Второй слой – 3-5 метров пористого вещества (с плотностью около единицы). Наконец, идет довольно плотный слой, вероятно, скальный грунт.

Исследование радиоизлучения Луны позволило найти величину коэффициента затухания радиоволн в веществе верхнего покрова, названного нами «лунитом». Это очень важно для определения химического состава пород (лабораторные исследования различных земных пород показывают, что величина затухания в них зависит в основном от химического состава и истории образования). Сравнивая эти данные в луните и в земных породах, можно думать, что верхний покров до глубины в 1-2 метра состоит из таких пород, как вулканические пеплы, туф, габбро. Самый верхний слой, по-видимому, образован более основными породами.

Какова структура пористого вещества в четырехкратном слое? Что представляет собой это вещество – твердое оно или сыпучее, каков размер частиц и пор? Малая теплопроводность лунита, по-видимому, исключает такую структуру, когда поры являются включением в сплошной твердой системе. Малая плотность и низкая теплопроводность лунита говорят о том, что это твердо-пористая система с открытыми порами ( называемая обычно дендритовой). В луните размер частиц равен примерно размерам пор. Вывод о твердо-пористом, а не сыпучем пылевом состоянии верхнего покрова Луны был блестяще подтвержден мягкой посадкой советских и американских лунных станций. Сейчас мы можем говорить даже о размерах частиц на поверхности Луны.

Радиоизмерения показали, что теплопроводность лунита зависит от температуры. Зависимость эта, правда, довольно слабая (при изменении температуры от ночи к полудню теплопроводность увеличивается всего в 1,5 раза). Но она позволяет все же установить, что увеличение теплопроводности связано с переносом тепла через вещество инфракрасным излучением. Если перенос происходит только через поры, то размер пор (а следовательно, и частиц) получается около 250 микрон. Однако скорее перенос тепла осуществляется и через само вещество. В этом случае размер частиц, зерен должен быть порядка десятка микрон (с таким же размером пор). Это удивительно хорошо совпадает с тем, что наблюдается в земных пористых породах. Исследования радиоизлучения Луны указывают на удивительную однородность излучения по всему диску. Даже лунные «моря» и «материки», столь различные в видимом свете, в радиолучах оказываются практически неотличимыми. Это указывает на большую однородность свойств лунита. Оказалось, например, что тепловые и электрические свойства вещества «морей» и «материков» весьма близки – свидетельство одинаковой природы вещества этих образований.

Значительно более плотное вещество обнаружено на дне лучистых кратеров. Найдено около 100 точек на лунном диске, где возможен выход на поверхность скальных пород. Однако относительная площадь этих выходов ничтожна. Все это говорит о существовании общих факторов формирования всей поверхности Луны. Этими факторами может быть метеорная и протонная бомбардировка, а также бурная вулканическая деятельность в прошлом. Дальнейшие исследования непосредственно с космических станций на Луне, несомненно, значительно уточнят и расширят наши представления о лунном мире.

Другую группу составляют планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они по своим объемам во много десятков и даже в сотни раз превосходят Землю. Эти планеты имеют гораздо меньшие плотности - от 1,6 до 0,7, весьиа обширные атмосферы, содержащие водород, метан и аммиак. Неизвестно, имеется ли под атмосферами твердая поверхность. Среди планет особенно выделяется Сатурн как по своей малой плотности (он легче воды), так и по совершенно уникальному образованию - системе плоских колец, окружающих планету и состоящих из скопления огромного количества метеоритных тел.

Расстояния планет от Солнца (или, лучше сказать, средние радиусы их орбит) различны: наиболее далекая планета Плутон находится в сто раз дальше, чем ближайшая к Солнцу планета Меркурий. Земля занимает третье место по расстоянию от Солнца и отстоит от него на расстоянии в 150 миллионов километров.

Уже двести лет назад была открыта закономерность в средних расстояниях планет от Солнца, начиная от Меркурия и кончая открытым в 1781 году Ураном. Эта закономерность обнаружила незаполненное место между орбитами Марса и Юпитера. Естественно было предположить, что в этом промежутке должна быть неизвестная планета. И действительно, в 1801 году здесь была открыта планета Церера, оказавшаяся совсем крошечной - всего 770 километров в поперечнике. Это во много раз меньше даже маленького Меркурия. Вскоре последовали другие многочисленные открытия подобных малых планет, или астероидов, и теперь нам известно их уже около 2000. Большинство астероидов движется в этом промежутке. Самые маленькие из них имеют несколько километров в поперечнике. Изучение природы и движения астероидов представляет один из интересных разделов астрономии.

Вокруг шести из девяти больших планет обращаются спутники. Они движутся по тем же законам, по которым планеты движутся вокруг Солнца. Спутники эти весьма разнообразны. Среди них наша Луна, четыре из двенадцати спутников Юпитера, один из десяти спутников Сатурна и спутник Нептуна представляют собой солидные тела, имеющие от 3500 до 5000 километров в поперечнике. Наряду с ними два крошечных спутника Марса и несколько спутников Юпитера имеют диаметры всего лишь от 10 до 50 километров.

У астрономов особый интерес представляет проблема жизни на других небесных телах. Наибольшее внимание в этом отношении привлекает Марс, который мы видим на небе как красноватое светило (именно за свой цвет, напоминающий цвет крови, эта планета и была еще в древности названа по имени бога войны Марса).

Наблюдения показывают, что наряду с красноватым оттенком (по всей видимости, это обширные песчаные пустыни) на Марсе наблюдаются районы и с коричневатым и с зеленовато-синеватым оттенками, а у полюсов планеты бывают видны белые полярные шапки. Интересно, что изменения окраски происходят на Марсе периодически в зависимости от смены марсианских времен года. Это навело ученых на мысль о растительности на этой планете. Правда, условия на Марсе суровы. Днем в экваториальной области Марса температура поднимается лишь ненамного выше нуля градусов, зато ночью она опускается на несколько десятков градусов. Там стоит сильный мороз.

Исследования показывают, что на Марсе есть атмосфера (правда, исключительно разреженная) и вода, т.е. условия, необходимые для жизни. Но есть ли там жизнь хотя бы растительная? Окончательно ответить на этот вопрос сейчас еще трудно. Фотоснимки поверхности Марса, полученные с близкого расстояния американским космическим аппаратом «Маринер-IV» (они показали удивительно интересную картину многочисленных кратеров, несколько напоминающих лунные!), не прояснили проблемы жизни на Марсе. Вопрос остается открытым.

О жизни на Венере сказать что-либо еще сложнее. Эта планета всегда окутана очень густым слоем облаков, из-за которых астрономы не могут увидеть поверхности планеты. Вследствие близости к Солнцу температура на Венере должна быть очень высокой. Исследования показывают, что под облачным слоем она должна достигать +300 - +400 градусов! Если это так, то о жизни на планете говорить очень трудно. Что касается других планет Солнечной системы, то вследствие их удаленности от Солнца (Юпитер, Сатурн и др.) или же, наоборот, близости к нашему дневному светилу (Меркурий), а также состава их атмосфер, - жизнь на них, по-видимому, невозможна. Однако при суждении о жизни на других небесных телах мы слишком связаны нашими земными представлениями о жизни и часто забываем об огромной приспособляемости живых организмов к условиям окружающей среды. Поэтому категорически я бы не стал утверждать о невозможности жизни на других планетах Солнечной системы, кроме Земли и Марса.

Еще недавно считалось, что изучение планет поневоле будет ограничено наблюдениями с поверхности Земли сквозь волнующуюся и малопрозрачную земную атмосферу. Однако искусственные спутники Земли, космические ракеты и автоматические станции позволили выйти за пределыатмосферы и начать изучение планет без помех, создаваемых воздушной оболочкой Земли. Сейчас можно сказать уверенно, что в будущем, и, судя по темпам развития космонавтики, в недалеком будущем, наблюдения и исследования планет будут перенесены на них. Ведь на Луне, например, уже находятся советские и американские спутники. Недалеко время, когда на Луне будут установлены автоматические обсерватории. А затем наступит очередь ближайших к нам соседей - Венеры и Марса.

Вид космических тел из межпланетного пространства сильно отличается от того, к чему мы привыкли на Земле. Художникам-космонавтам придется очень расширить палитру красок и привычные образы, чтобы передать то необычное, что они увидят во время космических полетов. Здесь, подобно тому как и в литературе, рука об руку будут идти образы, реально воспринятые, с теми, которые созданы фантазией. Ибо без фантазии невозможно движение вперед по пути раскрытия тайн природы и освоения всех ее богатств.

Каждая звезда - это отдаленное солнце, находящееся от нас в сотни тысяч раз дальше, чем наше Солнце - центральное тело нашей планетной системы. И в каком направлении мы ни удалялись бы от него, все новые и новые тысячи звезд будут встречаться на нашем пути. Все звезды расположены очень далеко друг от друга. Но все же они образуют единую систему, называемую Галактикой. В эту гигантскую систему входят, по современным данным, более ста миллиардов звезд. Чтобы составить представление о том, насколько разрежена эта звездная система, достаточно сказать, что если мы построим ее модель, в которой все диаметры звезд и межзвездные расстояния будут уменьшены в одно и то же число раз, и притом так, чтобы звезды имели бы размеры монет различного достоинства (на самом деле абсолютные размеры поперечников звезд часто измеряются миллионами километров!), то в такой модели эти монеты будут находиться друг от друга на расстояниях, исчисляемых десятками километров и больше.

Что же представляют собой звезды?

К счастью, мы имеем возможность подробно изучить одну из звезд - наше Солнце и составить примерное представление об этих обитателях Вселенной.

Каждая звезда - гигантский генератор лучистой энергии. Достаточно сказать, что на Землю падает только около одной двухмиллиардной доли порождаемой Солнцем лучистой энергии. И все же мощность этого потока, падающего на Землю, настолько велика, что если ее поделить поровну между тремя миллиардами обитателей нашей планеты, то на долю каждого достанется мощность в десятки тысяч киловатт. Электростанции такой мощности (в несколько десятков тысяч киловатт) достаточно для обслуживания современного города средних размеров.

Способность генерировать лучистую энергию - только одна из особенностей звезд. Каждая из них, освещая вокруг себя огромное пространство и обладая решающим влиянием на движущиеся вокруг нее планеты и другие тела, сама живет независимой жизнью. Так, например, планеты Солнечной системы оказывают пренебрежимое влияние на процессы, происходящие на Солнце, между тем как на Солнце (так и в других звездах) происходят бурные динамические изменения: возникают огромные извержения - так называемые солнечные вспышки, появляются сравнительно холодные поверхностные образования - «пятна», в окружающее пространство выбрасываются сгустки ионизованных газов. Иными словами, Солнце как бы «живой организм», живущий собственной жизнью, хотя, конечно, эта жизнь не имеет ничего общего с той, которую изучают биологи...

Именно этот активный характер физических процессов, происходящих на Солнце, привлекает внимание ученых. Следя, например, за Солнцем, мы иногда можем предвидеть, какие изменения под влиянием его деятельности могут возникнуть, например, в верхних слоях земной атмосферы. Так, известно, в частности, что с усилением солнечной активности увеличиваются полярные сияния, появляются магнитные бури, прерывается радиосвязь на коротких волнах. А ведь надо сказать, что значительная часть звезд проявляет еще более бурную деятельность, показывает более разнообразные, чем наше Солнце, формы активности. Поэтому важнейшей задачей ученых, исследующих Вселенную, является познание природы звезд, источников энергии, затрачиваемых на их излучение, различных форм их деятельности.

Подобно тому как наша Галактика состоит из огромного количества звезд, другие галактики, находящиеся от нас на расстоянии в миллионы световых лет и больше, также «населены» в основном звездами. Встречаются галактики-сверхгиганты, которые содержат в себе несколько сот миллиардов звезд, но еще больше карликовых галактик, каждая из которых содержит только миллионы или несколько десятков миллионов звезд.

Изучение галактик стало важнейшей частью современной астрономии и в настоящее время ведется на многих обсерваториях мира во все усиливающемся темпе. Астрономы нашли на огромных расстояниях от нас галактики самых разнообразных форм. Одни из них сферические, другие эллипсоидальные, некоторые имеют спиральные рукава (примером такой галактики служит знаменитая галактика М-31 в созвездии Андромеды - ближайшая к нам звездная система), наконец, встречаются системы совершенно неправильной формы - иррегулярные галактики. Иногда галактики встречаются тесными парами, которые взаимодействуют друг с другом. Очень часто они образуют скопления, состоящие из сотен и даже тысяч галактик.

Одна из особенностей гигантских галактик - наличие в них ядра. Размеры ядер обычно совершенно ничтожны по сравнению со всей галактикой. Так, например, ядро галактики М-31 примерно в 10 тысяч раз меньше диаметра галактики. В самое последнее время выяснилось, что ядра галактик часто являются весьма активными телами, испускающими не только огромное количество световой энергии и радиоволн, но и выбрасывающими из себя гигантские массы вещества. В этих ядрах происходят иногда взрывы, при которых извергается материя, равная по массе многим миллионам масс Солнца (напомним, что масса Солнца более чем в 300 тысяч раз превосходит массу Земли). Если поражают нас масштабами своей активности звезды, то что же говорить о ядрах галактик, где эта активность иногда в сотни миллиардов раз грандиознее! Естественно, что астрономы посвящают много внимания проблемам происхождения и развития звезд и галактик.

Многие астрономы придерживаются того мнения, что развитие во Вселенной идет от разреженного вещества к более плотному. Схематически это можно представить себе так. Когда-то Вселенная была заполнена рассеянным веществом. В дальнейшем это вещество распалось на отдельные большие облака, каждое из которых превратилось в галактику, а вещество галактики затем тоже разделилось на отдельные сгустки, из которых в результате дальнейшего сжатия образовались звезды.

В противоположность этим воззрениям в Бюраканской астрофизической обсерватории Академии наук Армянской ССР возникло другое представление, которое, правда, еще не разработано до конца, но для которого характерно стремление объяснить наблюдаемые явления как результат развития от более плотного состояния материи к разреженному. По нашим представлениям развитие во Вселенной шло по следующей схеме: вначале были плотные тела типа ядер галактик (мы не касаемся вопроса о том, что было во Вселенной до этого). Эти ядра имели способность делиться и образовывать пары и даже скопления. Каждое ядро в результате взрывов, а также процессов медленной эволюции выбрасывало из себя огромные массы вещества, из которого в дальнейшем формировались звезды, составившие окружающее ядро галактики.

Мы и сейчас наблюдаем, как из ядер некоторых галактик выбрасываются огромные сгустки материи. Так, недавно было обнаружено, что из ядра галактики М-82 (она находится в одной из близких к нам групп галактик) со скоростью, превосходящей скорость отрыва, удаляется большая система газовых волокон. В спектре этих волокон обнаружены линии водорода, которые в соответствии с принципом Доплера смещены относительно их нормального положения. Нет сомнения, что газы были выброшены из ядра галактики с большой скоростью в результате взрыва, происшедшего около полутора миллионов лет назад. Обнаружены выбросы или истечения вещества из центральных частей и других галактик. Каждый из сгустков дает, по-видимому, начало большому количеству звезд. В нашей Галактике и сейчас продолжается процесс звездообразования. Звезды возникают группами в виде так называемых «звездных ассоциаций». Эти группы в дальнейшем распадаются и входят в состав общего звездного поля галактик. 

Мы видим, что с развитием науки, с совершенствованием техники, в результате новых астрономических исследований окружающая нас Вселенная предстает перед нами как арена величественных и весьма интенсивных процессов, не только вызывающих интерес ученого, но и привлекающих внимание всех ценителей прекрасного. Поэтому понятно стремление художников и представителей других видов искусства отразить в своих произведениях все грандиозные явления космических масштабов. Быть может, именно художникам раньше других удается наглядно показать людям могучую красоту и величие окружающего нас мира.

По-видимому, при осуществлении контактов с ними людям предстоит в общих чертах пройти тот же путь от простого к сложному, какой в свое время проделала сама природа, материя. Это объясняется тем, что наиболее простые формы движения и виды материи являются вместе с тем и наиболее распространенными в природе; поэтому, выходя за границы нашего, земного мира, человек будет с ними встречаться раньше, чем с более сложными и развитыми формами, которые оказываются по мере своего усложнения все более и более редкими. Последовательность встреч человека с внеземными телами рисуется такой: сначала тела мертвые - различные минеральные, петрографические, геологические образования (отдельными представителями которых являются падающие на Землю метеориты). Такие встречи произойдут уже при полетах человека на Луну. Трудно ожидать, что человек на нашем естественном спутнике найдет жизнь, хотя бы в примитивной форме.

Затем, по мере дальнейшего проникновения в космос, можно думать, что на одной из ближайших к Земле планет Солнечной системы (на Марсе?) мы встретимся с явлениями живой природы. Хотя возможно, что жизнь на Марсе (если она там действительно существует) в силу ряда причин не смогла развиться дальше самых примитивных форм, скажем низших растений. Однако уже и это обстоятельство должно было бы нас радовать чрезвычайно: человек впервые встретит во Вселенной жизнь внеземного происхождения! Сколько важных открытий, касающихся законов развития материи вообще и живой материи в особенности, принесет нам обнаружение и изучение процессов жизни на других планетах, даже если жизнь там и не достигла высоких ступеней развития!

Высокие ступени могли возникнуть на более далеких от нас небесных телах. Дальнейший прогресс в деле освоения космоса сулит человечеству в будущем встретить очень сложные и развитые формы жизни. Как самую высокую ступень развития материи, человек мечтает найти в космосе разумную жизнь.

Но здесь имеется одно обстоятельство, которое приходится учитывать. СО стороны самой природы, лишенной всякого сознания и действующей только стихийно, нельзя ждать каких-либо действий, направленных на облегчение встречи с земным человеком. Но от сознательных внеземных существ можно и нужно ждать этого. Ведь на то и дан таким существам разум, чтобы они искали истину, стремились познать ее, овладеть ею. А для этого рано или поздно им пришлось бы проникнуть за пределы своего собственного мира, где они родились и где они живут.

Возможно, что непосредственному контакту между двумя цивилизациями - земной и внеземной - будет предшествовать установление взаимной связи в виде сигналов, самый характер которых свидетельствовал бы о том, что их подают разумные существа. Отсюда, в частности, возник интерес ко всякого рода необычным сигналам (излучениям). По всей видимости, они получат со временем естественное объяснение. Но мы не исключаем вероятности найти среди них и такие сигналы, которые в действительности отправлены сознательными существами. Представим, что мы сумеем убедиться в том, что на какой-то планете в каком-то участке Вселенной, откуда получены сигналы, имеется сознательная жизнь. Каким способом удалось бы завязать с ее представителями «переписку» или «переговоры» посредством сигналов? А в случае непосредственной встречи с разумными внеземными существами как можно было бы установить с ними контакт, взаимное понимание?

При встрече с внеземными «людьми», надо думать, будет протянута рука, а не меч. Но как узнать, что нам действительно протянута рука? Как дать знать, что мы тоже протягиваем руку? Ведь внешний облик «людей оттуда» и самый способ их мышления, понимания могут быть так отличны от наших, что ни мы, ни они не догадаются, что же именно произойдет при встрече. Ведь внеземная жизнь не обязательно должна иметь ту же земную, то есть белковую, основу, какая известна нам до сих пор. По мнению некоторых ученых, может случиться, что будет обнаружена жизнь в форме, скажем, громадной плесени или каких-то невероятно сложных стеклянноподобных или металлических конструкций. Как же вступить в общение с такими «людьми»? Я лично все же полагаю, что законы жизни и ее развития носят более общий характер и что белковая основа в сочетании с рядом высокомолекулярных соединений (нуклеиновыми кислотами прежде всего) является необходимой не только для земной биологии, но всякой биологии вообще.

Тем не менее различие между «людьми» разных мировых цивилизаций может оказаться столь глубоким, что встанет вопрос: можно ли в принципе установить контакт и взаимное понимание между ними?

История человеческого познания - это история того, как последовательно, шаг за шагом, не познанное еще нами превращалось в познанное, незнание - в знание, или, говоря языком философии, «вещь в себе» - в «вещь для нас». Много раз на этом сложном, извилистом пути возникали, казалось бы, непреодолимые для разума трудности. Эти трудности принимались некоторыми людьми за принципиальные преграды, перейти которые якобы человеческий разум не в силах. Именно отсюда берет начало излюбленная агностиками тема о мнимых «границах познания»: все, что находится «по ту сторону» от этих границ, считается принципиально непознаваемым. «Не знаем и никогда не узнаем!» - восклицали агностики по поводу так называемых «вещей в себе».

Однако наука всегда находит реально осуществимые пути для познания неизвестного.

Например, пессимистический вывод, обрекавший человечество на вечное незнание состава небесных тел, был полностью опровергнут наукой благодаря открытию спектрального анализа.

Ведь для того, чтобы определить, из чего состоит Солнце, не потребовалось посылать на Солнце человека для взятия пробы; достаточно было проанализировать спектральные линии солнечного излучения.

Когда речь заходит о встрече людей разных цивилизаций - земной и внеземной, о том, как они смогли бы понять друг друга, то мы, по сути дела, ставим вопрос: в состоянии разум познать самого себя, встретившись с иным своим проявлением? Когда-то древние философы призывали: «Познай самого себя!» Но тогда речь шла о том, чтобы мыслящий субъект направил внимание внутрь себя. Теперь же этот призыв может звучать иначе - как адресованный разуму вообще во всех его формах и проявлениях, то есть разумным существам в различных частях Вселенной.

Очевидно, что и здесь нет никаких принципиальных границ для разума (хотя практические трудности могут быть весьма большими). Путь развития человеческого разума подчиняется некоторым общим законам развития: начинается познание с ощущений. Обработка их результатов осуществляется посредством абстрактного мышления. Только на этой основе и возникает разум. Можно предполагать, что генезис человеческого разума есть частный случай генезиса всякого разума вообще, значит и любого внеземного.

Если так, то и внеземные сознательные существа могут и должны воспринимать все подаваемые нами знаки и сигналы в конечном счете посредством своих органов чувств, но при обязательном участии разума. Если содержанием наших знаний, наших понятий и представлений служит объективная истина (хотя и не до конца нами познанная), то, значит, это содержание не зависит от человека и человечества. Очевидно, это положение полностью относится и к внеземным цивилизациям. Если это так, то для общения между людьми разных цивилизаций имеется прочная и надежная основа: общность содержания знаний - например, законов природы, которые едины для различных миров. Конечно, способ и форма выражения этих законов могут быть совершенно различны.

Еще в большей степени это касается не только знания законов природы, но и их технического использования. Конструкции технических устройств (например, космических аппаратов) в принципе могут иметь много общего независимо от того, люди какой цивилизации их создавали. Ведь во всех подобных случаях речь идет о практическом использовании одних и тех же общих, прежде всего физических законов природы. Поэтому, если используемые законы являются едиными в разных мирах, то по сравнительному рассмотрению способов их использования можно уже нащупать путь к взаимному пониманию между самими людьми.

Во всяком случае, можно быть твердо уверенным, что если до сих пор разум смог успешно преодолеть любые преграды на пути к познанию вещей, вне его находящихся, то самого себя, исходя из знания своих собственных законов, он сможет познать не менее успешно, когда обстоятельства приведут к встрече с другими цивилизациями.

Мир первобытного человека был ограничен охотничьими угодьями его племени, все остальное было «бесконечно» далеко. Но уже тогда человек, невзирая на тяжесть повседневной борьбы за существование, жаждал познать эти неизвестные, быть может, прекрасные дали. Шаг за шагом человек осваивал их. Его мысль влекли и внеземные дали. Звезды далеко. Очень далеко. А что еще дальше? Быть может, звездный океан вообще не имеет конца-края и берегов? Верно ли, что все на свете имеет свой конец, свой предел?

... Наибольшего числа не существует: какое бы большое число мы ни взяли, к нему можно прибавить единицу и получить еще большее число. И этому нет предела. Ряд натуральных числе бесконечен.

Как только стало ясно, что не существует наибольшего числа и перед человеком, таким образом, открылась бездна бесконечности, стали возникать многообразные вопросы о космологических, логических, философских, эмоциональных и других сторонах бесконечного.

Бесконечное в математике является построением нашего ума. Но отражает ли это построение нечто реальное в природе?

На протяжении более двух тысячелетий было известно только два фундаментальных представления о Вселенной: представление о том, что пространство ограничего сферой неподвижных звезд, за которой нет вообще ничего, в том числе и пространства, и представление о беспредельности, бесконечности мирового пространства. О существовании других возможностей не подозревали. И вот каких-нибудь сто с небольшим лет назад математик Б. Риман высказал идею, которую вначале никто не понял из-за ее страшной необычности: Вселенная может быть устроена так, что в ней нет никаких границ, никаких пределов, и все-таки в ней нет и сколь угодно больших расстояний, что она искривлена, замкнута.

Мы не можем представить себе кривое пространство наглядно, но это не так уж важно. Ведь из всего того, что наука знает и использует для увеличения нашего технического могущества, лишь сравнительно немногое можно представить себе в наглядных образах. Риман говорил, что мировое пространство должно быть беспредельным, безграничным, но не обязательно должно быть бесконечным (в смысле существования в нем сколь угодно больших расстояний).

Несколько десятилетий спустя, в самом конце прошлого века, известный астроном К. Шварцшильд обратил внимание на то, что никакие известные астрономические факты не противоречат представлению о замкнутом беспредельном мировом пространстве, если только радиус кривизны пространства больше ста миллионов расстояний от Земли до Солнца, то есть больше полутора тысяч световых лет. В этом пространстве заключалось бы примерно сорок миллионов звезд (таким числом в то время оценивалось население нашей звездной системы - Галактики). Получалось, что Галактика - это и есть Вселенная.

И все же в то время это было чисто абстрактное построение. Но затем, когда великий Эйнштейн создал свою выдающуюся общую теорию относительности (основанную на геометрических идеях Римана), представление о конечной (но беспредельной!) Вселенной стало серьезной физической идеей. Вначале Эйнштейн даже думал, что его теория доказывает конечность Вселенной. Но вскоре советский ученый А.А. Фридман показал, что теория Эйнштейна не отдает предпочтения ни конечности, ни бесконечности пространства, с нею одинаково хорошо совместимы обе возможности. Рншающее слово оставалось за опытом, за наблюдениями.

Тем временем очень серьезно продвинулась вперед наблюдательная астрономия. За последние полвека перед нами открылся совершенно новый мир, невообразимо большой и динамичный.

Обозреваемая сейчас часть Вселенной по своим линейным размерам в четыре-пять миллионов раз больше (а по объему, следовательно, примерно в сто миллиардов раз больше), чем предполагаемые размеры всей Вселенной в конце прошлого века.

Как же теперь обстоит дело с конечностью или бесконечностью пространства? Вопрос по-прежнему остается открытым. Данные астрономических наблюдений все еще недостаточны для решения вопроса о метрических (если говорить техническим языком) свойствах пространства. Становится все яснее, что проблему бесконечности нам придется решать вечно и никакое ее решение не будет окончательным. Как бы то ни было, вряд ли стоит повторять ошибки прошлого, когда то сводили Вселенную к Солнечной системе, потом к нашей Галактике; разумно ли сейчас сводить ее к Метагалактике? Бесконечность неисчерпаема.

Каждый серьезный шаг в познании бесконечного был связан с обнаружением парадоксов, противоречий, антиномий.

Нравится это нам или нет, но если мир бесконечен, то он обязательно наполнен противоречиями и парадоксами, и с этим надо считаться.

Как бы далеко ни продвинулись наши знания, они всегда будут представлять лишь конечный островок в бесконечном океане непознанного, неизвестного, неизведанного. Было бы, конечно, и соблазнительно и утешительно надеяться, что некогда наступит такое время, когда все научные, житейские и всякие иные проблемы будут решены (или хотя бы в «основном» решены) и мы сможем спокойно пить чай у наших экстраультрасуперхромостереотелевизоров. Но этого не будет никогда. Всегда будут нерешенные проблемы.

Однако пора раскрыть скобки в заголовке. «И дальше?» Не чудовищная ли это опечатка? Как можно идти дальше бесконечности, если основная черта бесконечности - в ее неисчерпаемости, недостижимости, недосягаемости? Но бесконечность богата парадоксами. И один из парадоксов, возможно, состоит в том, что бесконечности нельзя достигнуть, но за нее в каком-то смысле можно перешагнуть. Хотя бы в уравнениях.

Сейчас становится все правдоподобнее, что вся система миллиардов галактик - Метагалактика - возникла в результате некоего сверхвзрыва примерно 10 миллиардов лет назад. Взорвалось вещество, которое до этого было сжато в очень малом или даже бесконечно малом объеме до чудовищной плотности. Но это означает, что взорвалось не только вещество, а в каком-то смысле также пространство и время.

Вот, например, известное строжайшее «табу» теории относительности: ни одно тело с ненулевой массой не может достигнуть скорости света, тем более превзойти ее. Этот абсолютный запрет можно описать в разных понятиях. Например, так: для того чтобы разогнать хотя бы только один электрон до скорости света, нужно было бы затратить бесконечную энергию. Но также и бесконечное время. А они недостижимы.

А что было бы, если бы этот барьер все-таки удалось перешагнуть? Может быть, «скачком»? Тела за барьером двигались бы со сверхсветовыми скоростями и имели бы мнимую массу. Такое вещество мы должны были бы считать псевдовеществом.

Подобных миров, в том или ином смысле «сопряженных» с нашим, можно построить довольно много. Например, такой, который получается из нашего при «отражении» в барьере. Такими многочисленными отражениями можно получить сопряженные миры других типов. Наиболее давняя и довольно популярная идея - идея антимиров, то есть космических систем, построенных из античастиц, но находящихся в обычном - «нашем» пространстве-времени. Впервые эта идея была высказана более тридцати лет назад, вскоре после того, как была открыта первая античастица. Но мыслимы и более фундаментальные антимиры, в более общем и радикальном смысле.

Ни один известный закон физики не запрещает существования мира, отличающегося от нашего вывернутым наизнанку «каркасом» и антивещественной начинкой. Все в нем происходило бы в точности так же, как у нас, но от нас он был бы отделен наглухо. Все это было бы так, если бы не происходило катастрофических процессов, вызывающих «разрывы» пространства и «склеивания» тех его частей, которые были отделены друг от друга. Такие «разрывы» и «склеивания» не представляются в наши дни невозможными.

А если такие сверхвзрывы возможны, то в принципе бездна бесконечного время от времени преодолевается природой, и мы можем рассчитывать получать хотя бы косвенную информацию о сопряженных мирах.

Вековые усилия, направленные на то, чтобы хотя частично понять бесконечность, отнюдь не были напрасными. На этом тяжелом пути родилась и расцвела математика - наука о бесконечности. Математика - наш гид в неизведанном. А коль скоро мы доверились этому строгому и изящному гиду, то остановиться нам уже не удастся. Он коварно нашептывает нам: «А ведь может существовать еще и забесконечное. Там, наверное, еще интереснее! Правда, это за страшной бездной, но ужели ты убоишься бездны?..»