The Future Of Geography - Tim Marshall
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Взгляд в небо привел к полному перевороту в мышлении и образе жизни, открыв дорогу для дальнейших научных изысканий. Постепенно, но не полностью, организованная религия в технологически развитых странах отступила в свои храмы, а наука заняла мирскую сферу.
Это был век чудес и диковин. С тех пор мы узнали гораздо больше, и в нашей науке есть величие, которое позволяет нам увидеть так много, когда мы смотрим на звезды. Современный космический телескоп может заглянуть в прошлое и обнаружить свет, который путешествует уже более 13 миллиардов лет.
В 1931 году Жорж Лемэтр предположил, что Вселенная началась со взрыва одной крошечной частицы, которую он назвал "первобытным атомом". Эта идея была подкреплена наблюдениями Эдвина Хаббла, сделанными в 1920-х годах с помощью массивного телескопа Хукера на горе Вильсон в Калифорнии, которые показали, что все наблюдаемые галактики удаляются от Земли во всех направлениях с большой скоростью. Из этого логично было сделать вывод, что они должны были возникнуть из одного места в определенный момент времени. Эта теория стала известна как "Большой взрыв". В то время обычная мудрость в основном поддерживала теорию стационарного состояния - что Вселенная существовала всегда, и всегда будет существовать. Но в 1950-х годах новые измерения скорости движения галактик показали, что день ее рождения произошел 13,7 миллиарда лет назад. Это был необычайный переворот в нашем понимании Вселенной.
В 1990 году на орбиту был выведен 12-тонный космический телескоп "Хаббл". Освободившись от ограничивающего и искажающего влияния земной атмосферы, телескоп начал делать космос более четким и заглядывать все дальше и дальше в его прошлое, вплоть до микросекунд его и нашего рождения. Теперь инфракрасные телескопы могут обнаруживать свет от излучения, которое может проходить через космическую пыль, но не видно человеческому глазу или телескопам видимого света, таким как "Хаббл". Измерение длин волн и состава дает данные, позволяющие рассказать историю Вселенной.
Все эти открытия были вызваны необходимостью ответить на вопросы "Как?" и "Почему?" Наука блестяще справляется с первым, но даже когда она находит ответ, часто возникает еще один вопрос "Почему?". Несмотря на развитие наших знаний, мы все еще не постигли вселенского чуда. Во многих отношениях теории и открытия двадцатого века только усугубили его, поставив вопросы, ответы на которые могут появиться только тогда, когда мы начнем изучать физические реалии космоса.
В первые два десятилетия прошлого века мир познакомился со странностями квантовой механики и теориями относительности и пространства-времени Альберта Эйнштейна. Квантовая теория предполагает, что таинственный субатомный мир крошечных частиц управляется полной случайностью, и эта идея противоречит мнению Эйнштейна (и Ньютона) о существовании универсальных законов. Стоит кратко остановиться на этой дискуссии. Кратко потому, что большинство из нас в хорошей компании с одними из лучших мозгов, когда-либо существовавших на свете, не понимают квантовую механику. Тем не менее, она, ответ Эйнштейна и его открытия кое-что говорят нам о том, почему наша судьба находится в космосе.
Квантовая теория запутанности предполагает, что частицы могут быть связаны друг с другом и мгновенно влиять друг на друга, даже если они находятся на расстоянии сотен миллионов километров друг от друга. Ключевое слово здесь - мгновенно. Но это просто не согласуется с общепринятой идеей о существовании универсальных законов науки. Например, как показал Эйнштейн, ничто не может двигаться быстрее скорости света.
Именно поэтому он отверг квантовую запутанность как "жуткое действие на расстоянии", и ученые продолжают спорить о ее достоверности. Тем не менее, это оставляет возможность того, что законы не являются универсальными. Если это так, то, возможно, что-то может путешествовать быстрее скорости света, как бы неправдоподобно это ни звучало. Одна из самых известных цитат Эйнштейна была ответом на эту дилемму: "Бог не играет в кости со Вселенной".
Эйнштейн согласился с Ньютоном, что пространство имеет три измерения - высоту, ширину и длину. Но Ньютон считал, что объекты в пространстве не влияют на эти измерения. Эйнштейн сказал, что влияют. Его Общая теория относительности добавила четвертое измерение, время, и он назвал эту комбинацию четырех измерений пространством-временем. Это новое четвертое измерение может быть искривлено большими массами, даже до такой степени, что оно может ускоряться или замедляться. Представьте себе пространство как поролоновый матрас. Вы наступаете на него. Ваш вес (или масса) вызывает вмятину в пространстве. Согласно Эйнштейну, гравитация - это искажение формы пространства-времени.
Наши предки смотрели вверх и видели вселенную, которую не могли понять, но использовали ее очевидный порядок, чтобы придать смысл своему миру. Сейчас мы знаем гораздо больше, но все еще сталкиваемся с бесконечной вселенной, полной тайн, содержащей темную материю, черные дыры, искривления в ткани пространства-времени и вызовы самому понятию порядка и закона. Именно это имел в виду Ньютон, когда сказал: "То, что мы знаем, - это капля, то, чего мы не знаем, - это океан".
Последствия квантовой механики и пространства-времени для того, что будет и что не будет возможно в космических путешествиях, неизвестны, но потенциально откроют новые пути в далеком будущем. Потому что после всех этих тысячелетий открытий все еще остается больше вопросов, чем ответов, и еще больше вопросов, о которых мы даже еще не знаем. Некоторые из этих вопросов и ответов можно будет найти только тем дальше от Земли, чем дальше мы уйдем. И желание выяснить, узнать больше - и даже отправиться туда самим - оказалось непреодолимым.
ГЛАВА 2. ДОРОГА В НЕБЕСА
Я вижу Землю! Она так прекрасна!
Юрий Гагарин
Астронавт Эдвин Олдрин на Луне рядом с флагом США, 21 июля 1969 года.
МЫ ПЕРВЫЙ раз пересекли границу с космосом менее века назад. Для этого потребовались тысячи лет медленного развития, а затем удивительный рывок в течение десятилетий чудес и диковин в двадцатом веке. Но именно конфликт на Земле, наконец, привел нас туда. Технология, которая привела нас в небеса, появилась в результате гонки вооружений холодной войны.
На протяжении почти всей истории человечества он был так близок и в то же время так далек. Как сказал в 1979 году британский астроном Фред Хойл: "Космос вовсе не удален. Он находится всего в часе езды от нас, если ваша машина может ехать прямо вверх". Инженеры Формулы-1 могут сколько угодно накручивать двигатели
