Ефремов Ю.Н. Вглубь Вселенной:
Звезды, галактики и мироздание. №270. Изд. 6

Оглавление

Предисловие к четвертому, полностью переработанному изданию

Эта книга рассказывает о мире звезд и галактик, о том, как разумные существа, затерянные на ничтожной пылинке в безмерных глубинах Вселенной, сумели понять, где они живут, как устроен наш Мир...

Автор старался рассказать, как труден был путь к современной картине мира, и не избегал деталей, показывающих глубину человеческих заблуждений. Страницы, посвященные последним достижениям астрономии, должны быть доступны всем интересующимся этой наукой. Рекомендуя эту книгу одному физику, начинавшему заниматься астрономическими проблемами, Я.Б.Зельдович когда-то сказал – не обращайте внимания на заголовок, это хорошая книга. Успех предыдущих изданий, перевод книги на болгарский, венгерский и немецкий (три издания) языки позволяет надеяться, что она нашла своего читателя.

Наш подход соответствует специфике звездной астрономии, которая изучает коллективные характеристики звезд и взаимосвязи между ними; системный подход в ней неизбежен и применялся задолго до его нынешней популярности. Водораздел проходит там, где мы от свойств отдельных объектов переходим к изучению их совокупности: астрофизика изучает деревья, звездная астрономия – лес.

Описание звездных систем и их расположения в пространстве несколько напоминает задачи, стоявшие некогда перед географией и ныне исчерпанные. Астрономии такая опасность не грозит, Вселенная необъятна. Многие результаты были добыты при анализе и обобщении наблюдательных данных задолго до того, как им было дано физическое обоснование. Особенно это относится к развитию методов определения расстояний до звезд и галактик, которым в книге уделяется особое внимание. Без знания расстояния ничего нельзя сказать о природе небесного объекта; это центральная проблема при изучении строения и нашей Галактики, и всей Вселенной.

* * *

Много воды утекло за время, прошедшее после выхода в свет последнего, 3-го издания (1984). Несколько лет назад астрономия вступила в давно предвидимую наиболее прозорливыми исследователями фазу развития, – ее передний край, астрофизика высоких энергий и космология, слились в единое целое с авангардом физической науки, построением единой теории взаимодействий и элементарных частиц. Хотя крупнейшие физики давно уже занимались проблемами начальных стадий развития Вселенной, черных дыр и т.д., сейчас понимание общности задач астрофизики и физики микромира становится всеобщим. "Будущее принадлежит астрофизике" – эти слова Л.А.Арцимовича, сказанные в 1972 г., сейчас находят множество подтверждений. Это будущее пришло. Еще в 1993 г. в США было остановлено строительство суперколлайдера (сверхмощного ускорителя элементарных частиц), но непрерывно строятся все более мощные телескопы; разрабатывается проект 100Нметрового оптического телескопа. Вселенная становится ныне ускорителем не только для бедного человека (как говорил Я.Б.Зельдович), но и для самых богатых людей! Именно телескопы, наземные и космические, дают ныне возможность проверять наблюдениями самые последние выводы физической теории.

Недавно получены бесспорные наблюдательные свидетельства присутствия в ядрах галактик черных дыр с массами в миллионы масс Солнца, а также очень серьезные подтверждения существования черных дыр со звездными массами. Они могут быть окнами в другие вселенные и другие времена! Пять лет назад было доказано, что загадочные гамма-всплески являются сверхмощными взрывами в далеких галактиках, но природа их еще не ясна. С 1995 г. началось обнаружение планет у других звезд, и ныне их уже известно более сотни. Открываются новые горизонты для понимания происхождения Солнечной системы и нашей Земли (и значит, для геологии), для поисков жизни (в том числе разумной) во Вселенной.

Астрономические наблюдения привели в последние годы к неожиданным открытиям, ставящим новые проблемы для всего естествознания. Все более острой становится старая проблема скрытой массы, обнаруживаемой только по ее гравитации. Неожиданно возникла проблема антигравитационных свойств пространства. Четыре года назад наблюдения вспышек далеких сверхновых звезд и измерения их расстояний привели к выводу о том, что в настоящее время Вселенная расширяется ускоренно. Полученное из новых результатов космологии значение плотности энергии вакуума не равно нулю, и это ставит серьезнейшие проблемы перед теоретической физикой.

Как и во времена Ньютона, астрономия снова становится источником нового знания о физике Мира. Исследование Вселенной является теперь заботой не только малочисленного сообщества астрономов, но и делом, от которого зависит дальнейший прогресс всей физической науки.

Новое издание книги радикально переработано с учетом современных достижений. Шесть глав являются новыми, в остальных учтены новые результаты; убраны некоторые технические подробности. Они оставлены все же в первых главах, посвященных методам определения расстояний; причины этого поясняются в конце главы 2. Интересующиеся только результатами могут пропустить первые пять глав. На полноту изложения автор не претендует, это не учебник, и выбор тем субъективен. Однако в последних трех главах обозначены глубочайшие проблемы современного естествознания, и в них совсем нет формул. Как и раньше, изложение ведется в историческом плане; ретроспектива позволяет оценить надежность современных данных и возможности дальнейшего проникновения в глубь Вселенной.

Моим коллегам А.В.Засову, В.Г.Сурдину и А.Д.Чернину я признателен за советы и замечания, учтенные при подготовке этого издания. С благодарностью я отмечаю беседы с В.А.Лефевром, которые нашли отражение в последних главах книги, хотя наши взгляды не всегда совпадали. Моему сыну Е.Ефремову я признателен за помощь в подготовке некоторых рисунков.

Март, 2003

Об авторе