Александр Шаров - Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

• Название: Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла
• Автор: Александр Шаров
• Издательство: Наука
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1989
• ISBN: 5-02-014076-7

Описание жизни и деятельности великого ученого нашего столетия  Эдвина-Пауэла Хаббла (1889—1953), автора замечательных открытий, определивших лицо современной астрономии. Его исследования утвердили концепцию островной Вселенной, состоящей из звездных систем-галактик, подобных Галактике, в которой мы живем. Главным достижением Хаббла явилось открытие закона красного смещения линий в спектрах далеких галактик, свидетельствующего о расширении Вселенной. Рассказывается также об исследованиях, продолживших дело Хаббла: о теории горячей Вселенной, о физике процессов в расширяющейся Вселенной, открытии реликтового излучения, о замыслах новых наблюдений для уточнения картины строения и эволюции Вселенной.

При написании биографии ученого использовался ряд материалов, никогда ранее не публиковавшихся.

---

Хаббл получил и другой важнейший результат. Подсчитывая туманности в зависимости от звездной величины он установил, что чем они слабее, тем больше обнаруживается их на пластинках. И это происходило так, как должно быть при достаточно равномерном распределении объектов в пространстве. Одна туманность в среднем приходилась на 1017 кубических парсеков, грубо говоря, они отстояли друг от друга на расстоянии 570 килопарсеков.

Итак, в 1923 г. Хаббл сообщил разработанную им классификацию членам комиссии по туманностям Международного астрономического союза, а три года спустя она была полностью напечатана в самом известном журнале. И вдруг совершенно неожиданно весной 1926 г. Кнут Лундмарк предложил свою систему классификации, во многом похожую на хаббловскую.

Лундмарк также разделил все туманности на галактические и, как он называл, «анагалактические», а последние — на эллиптические, спиральные и объекты типа Магеллановых Облаков, т. е. неправильные.

Двадцать второго июня возмущенный Хаббл пишет Слайферу: «Я вижу, что Лундмарк опубликовал «Предварительную классификацию туманностей», исключая практически номенклатуру, совпадающую с моею собственной. Он беззастенчиво игнорировал мое существование и претендует на то, что это исключительно его собственная идея. Я официально обращаю на это Ваше внимание, поскольку не намерен позволить ему таким легким способом присвоить результаты упорного труда». Резкое письмо послал Хаббл и Лундмарку. «Могли ли Вы вообразить, чтоб коллеги радушно принимали Вас, зная, что нужно публиковаться до того, как они расскажут о своих результатах?» — гневно спрашивал он. Неприязнь к Лундмарку осталась у Хаббла на всю жизнь. Совсем по другому поводу о недоверии к нему как ученому и человеку Хаббл писал Шепли: «Необходимы независимые исследования и подтверждения всего, что бы он ни опубликовал... Он смешивает хорошее и плохое, факты и выдумки таким образом, что общий смысл его результатов совершенно вводит в заблуждение».

Основания для таких писем, несомненно, были. На протяжении двух лет с июня 1921 г. Лундмарк работает на Маунт Вшгсон бок о бок с Хабблом. Как будто бы ничто не омрачало тогда отношений двух ученых, и они вместе исследуют интересную сверхновую Z Центавра. Именно тогда Хаббл разрабатывает свой первый вариант классификации туманностей, печатает его в «Астрофизикл джорнэл», и Лундмарк просто не может об этом не знать, живи он в эти годы даже не в Америке, а у себя на родине в Швеции. Наконец, о работе Хаббла можно было прочесть и в другом журнале — «Публикациях Тихоокеанского астрономического общества», где доктор Адаме описывал успехи обсерватории за 1922— 1923 гг.

В этой неприятной истории трудно объяснить и другое. Лундмарк присутствовал на заседании комиссии по туманностям, когда обсуждалась схема Хаббла. Но в своей статье он ни словом не обмолвился о том, что, казалось бы, должен был слышать в Кембридже. Он упомянул Хаббла только раз и только потому, что тот предложил термин «галактические туманности». Все это выглядело очень странным.

Американские исследователи Харт и Верендзен попытались разобраться в том, как создавалась классификация галактик. «Обоснованность утверждений Хаббла до сих пор не доказана,— считают они,— хотя два замечания сделать можно. Во-первых, в отличие от хаббловской, статья Лундмарка явно не опиралась на работу Джинса и не обращалась к какой-либо эволюционной схеме, а во-вторых, Лундмарк работал над классификацией по крайней мере с 1922 г.».

Едва ли можно с этим согласиться. Хабблу, несомненно, нравилась теория Джинса, но он не раз подчеркивал независимость своей схемы от нее. В мае 1922 г. Лундмарк сообщил Кемпбеллу о том, что одно из направлений его работы на Маунт Вилсон, заинтересовавшее Хейла, «будет статистическим исследованием известных спиралей в связи с вопросом классификации негалактических туманностей». Едва ли из этих слов следует, что одновременно с Хабблом и независимо от него Лундмарк занимался той же проблемой. А других, более весомых доказательств у историков астрономии, видно, не нашлось.

В пользу Лундмарка говорит лишь одно. Все-таки его схема не повторяет заново хаббловскую. Так, классификацию эллиптических туманностей Лундмарк делает не по видимому сжатию объектов, а по концентраций света к их центру. Разнообразнее и критерии для спиральных туманностей: здесь и концентрация света, и общий вид рукавов и т. п.

В большой и интересной работе 1927 г. о внегалактических туманностях Лундмарк с благодарностью вспомнил многих коллег с Маунт Вилсон, но только не Хаббла. Он ответил ему столь же резко. Да, он действительно приезжал в Кембридж, но тогда еще не был членом комиссии по туманностям и ничего не знал ни о меморандуме Хаббла, ни о работах того по классификации после 1922 г. Собственная же его схема — отнюдь не повторяет хаббловскую. А если уж вспоминать прошлое, язвительно замечал Лундмарк, то термин «эллиптические» и «спиральные» туманности впервые употребили Александер и Росс задолго до Хаббла, еще в середине прошлого века.

Много лет прошло с тех пор, и сейчас ссора двух астрономов может волновать лишь историков науки. Сама же наука сделала однозначно выбор в пользу классификации Хаббла, так никогда официально и не утвержденной. «Она очень проста, — говорил замечательный астроном Вальтер Бааде,— но по существу нет особого смысла в создании схемы классификации, учитывающей все мелкие детали спиральной структуры. О достоинствах системы Хаббла я говорю по опыту. Я использовал ее 30 лет и, хотя упорно искал объекты, которые действительно нельзя было бы уложить в хаббловскую систему, их число оказывалось столь ничтожным, что я могу их пересчитать по пальцам... Если не говорить о двойных системах, то я уверен, что число исключений станет до неправдоподобности малым. Настолько эффективна система Хаббла».

Но утвердилась она не сразу. В 1927 г. Рейнольдс выступил с возражениями. Классификация казалась ему слишком упрощенной, не отражающей многих деталей туманностей. И он хотел, чтобы астрономы вернулись к его собственной системе, дополнив ее новыми критериями. В ответе Рейнольдсу Хаббл напомнил свой исходный принцип: «Большой диапазон в структурных Деталях существует, и именно по этой причине первая общая классификация по возможности должна быть простой». Попытался и Шепли, комбинируя подходы Лундмарка и Хаббла, создать новую компромиссную систему. Но ни одна из классификаций — Рейнольдса, Лундмарка и Шедди — так и не привилась.

Вот уже более 60 лет классификация Хаббла служит науке и все усовершенствования не затронули ее существа.

В 1979 г. Ланг и Гингерич выпустили интереснейший сборник «Книга первоисточников по астрономии и астрофизике, 1900—1975», в которой слово в слово воспроизвели все главнейшие исследования, определившие облик нашей науки за три четверти столетия. Высокая честь выпала на долю трех работ Хаббла, и первой среди них была его статья о классификации внегалактических туманностей. Вторая доказывала, что такие туманности — грандиозные звездные системы далеко в пространстве за границами нашей Галактики, а третья содержала закон их движения — закон Хаббла.

Острова Вселенной

Уже около полутораста лет со времен Вильяма Гершеля астрономы изучали бесчисленные туманности — открывали все новые объекты, измеряли их координаты, описывали. Но истинная природа туманностей оставалась загадочной. Одни считали, что туманности связаны с миром окружающих нас звезд, другие смело предполагали, что это независимые звездные системы, подобные нашей Галактике, но только удаленные на огромные расстояния. То одна, то другая конкурирующая точка зрения находила своих приверженцев.

Двадцать шестого апреля 1920 г. Национальная академия наук США организовала в Вашингтоне диспут между двумя ведущими астрономами — Харлоу Шепли и Гербертом Кертисом. И хотя главной темой диспута было строение нашей Галактики, был затронут и вопрос о том, что представляют собой спиральные туманности.

— «Спиральные туманности — не внутригалактические объекты,— утверждал Кертис,— а островные вселенные, подобные нашей собственной Галактике».

— «Факты противоречат тому, что спиральные туманности являются галактиками звезд, сравнимыми с нашей собственной. Пока нет никаких причин отказываться от гипотезы, что спиральные туманности вообще состоят не из звезд, а представляют собой подлинно диффузные объекты»,— отвечал Шепли.

В споре истина не родилась, да она и не могла тогда родиться — решающих аргументов и прежде всего, данных о расстояниях туманностей у участников дискуссии не было.

Из всех туманностей особенно выделяется крупнейшая туманность в созвездии Андромеды, известная человечеству уже по крайней мере тысячу лет, с тех пор как ее впервые упомянул в своем трактате выдающийся арабский астроном X века Аль-Суфи. История изучения туманности Андромеды в Европе началась с 1612 г., когда, ничего не зная о книге Аль-Суфи, обнаружил ее с помощью телескопа немецкий астроном Симон Мариус. В свои еще несовершенные инструменты туманность рассматривали Флемстид, Кассини, Мессье (он и внес ее в свой знаменитый каталог под номером 31) и многие другие. Не раз наблюдал ее Гершель. Его представления о туманности непрерывно менялись. То ему казалось, что она вот-вот должна разложиться на отдельные звезды, то представлялась диффузной, наподобие многих других, как потом выяснилось, газовых объектов.