День республики № 51-52 от 11.04.2020

У истоков астрофизики

15 апреля в 13:52
7 просмотров
Шестиметровый телескоп БТА Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук. Северный Кавказ, отроги горы Пастухова, 1070 м над уровнем моря
Шестиметровый телескоп БТА Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук. Северный Кавказ, отроги горы Пастухова, 1070 м над уровнем моря

Не все знают, насколько сложно писать просто. Тем более если предмет, о котором идет речь, вовсе не прост. Как ни удивительно, но далеко не каждый ученый муж сможет объяснить предмет своих научных штудий «профану», человеку с улицы, без специальной подготовки.

Чтобы доступно писать о сложных вещах, нужно быть не просто отличным специалистом в описываемой отрасли, но и обладать талантом литератора. Согласитесь, таких не часто встретишь. Есть много замечательных писателей и ученых, а вот людей, в которых совмещалось бы и то, и другое, очень и очень мало. Увы, Тарле и Перельманы рождаются крайне редко.

Именно поэтому мы гордимся нашим многолетним сотрудничеством с человеком, в котором весьма гармонично уживаются ученый и писатель. Речь идет о Владимире Романенко. Сегодня мы представляем вашему вниманию первый очерк из его нового цикла, посвященного крупнейшему научному учреждению, расположенному в нашей республике – Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук. Цикл называется «Экскурсии по обсерватории», но речь здесь пойдет не только о гигантском телескопе, но и тех элементах научного знания, без которых нельзя понять, как работает это сложнейшее сооружение и для чего вообще оно было создано. Уверены, экскурсии будут интересными. Давайте же не шуметь и тихонько проследуем за нашим гидом…

Специальная астрофизическая обсерватория РАН, в которой установлен крупнейший в Евразии оптический телескоп БТА – Большой телескоп азимутальный, рефлектор с 6-метровым параболическим зеркалом, существует уже более 50 лет – с 1966 года.

60-е годы ХХ века были романтическим временем, когда начинались первые космические полёты, когда бурно развивались такие новые отрасли, как ядерная физика и астрофизика, микроэлектроника, вычислительная техника и ракетостроение, что было связано не только с задачами обороны, но и со многими другими потребностями страны. Чем дальше уходит от нас эпоха начала космической эры, тем большее количество легенд и вымыслов возникает вокруг строительства телескопа БТА – несомненно, одного из самых успешных проектов в истории отечественной науки и техники.

Прежде всего, хотелось бы объяснить причину создания этого уникального инструмента, поскольку бытует устойчивое мнение, что БТА якобы построен исключительно для того, чтоб обогнать США с их 5-метровым телескопом-рефлектором в Калифорнии. Конечно, было не все так просто. Но для того, чтобы рассказать о причинах создания шестиметрового телескопа, необходимо ответить на вопрос: почему новая обсерватория получила название не «астрономическая», а «астрофизическая».

Так что же такое астрофизика?

Многим, кто имеет поверхностное представление об астрономической науке, кажется, что задачи астрономии связаны главным образом с открытием новых звёзд. Но астрофизика – это не просто обнаружение неких объектов во Вселенной (хотя и такое случается!), но, прежде всего, эта наука занимается детальным изучением строения небесных объектов, физических процессов, которые в них происходят, – динамики движения и преобразования вещества, выделения энергии, термоядерных реакций и многого другого. Перед наблюдателями разворачивается грандиозная картина Космоса, которая даёт колоссальное количество научной информации, как в масштабах Вселенной, так и на уровне микромира. Ведь жизнь звёзд и галактик, в конечном счёте, обусловлена именно свойствами и взаимодействиями микрочастиц. Для их изучения в земных условиях строятся сложные и весьма дорогие ускорители элементарных частиц. Но один из выдающихся учёных-физиков 50-х – 60-х годов академик Л. Арцимович говорил о том, что, имея большой телескоп, нет необходимости строить дорогие (и часто небезопасные!) экспериментальные физические установки, требующие исключительно затратной эксплуатации. Конечно, и телескоп – сооружение не дешёвое, но его стоимость в разы меньше, чем расходы на создание мощного ускорителя, например такого, как Европейский большой адронный коллайдер. К тому же он абсолютно безопасен.

Чтобы лучше понять смысл и значение астрофизики как науки, первые экскурсии, которые мы предлагаем совершить, – это экскурсии в историю…

Галилей и его телескоп
Галилео Галилей и его телескоп
Галилео Галилей и его телескоп

1609 год, г. Падуя (Италия). Почтенный профессор местного университета Галилео Галилей через раскрытое окно навёл длинную и тяжёлую зрительную трубу, закреплённую на бронзовой подставке, на разгорающуюся в небе половинку луны. Он долго двигал окуляр, пытаясь как можно лучше сфокусировать изображение, но это ему никак не удавалось. Края лунного полудиска и все детали поверхности ночного светила были как будто окантованы радужными линиями. Профессор вырезал из плотной бумаги небольшое кольцо и прикрыл им входное отверстие трубы так, чтобы свет проходил лишь через центральную часть входной линзы. Изображение в окуляре несколько потускнело, но стало заметно чётче…

То, что открылось его взору, было поразительно! Луна, видимая обычным невооружённым глазом как гладкий и яркий небесный объект, была шершавой, изрытой воронками кратеров. Ночная спутница Земли явила Галилею то, что она – не объект идеальной формы, как это представлялось ранее, а планета с такими же образованиями, как и Земля. Тёмные области на её поверхности представлялись морями, омывающими скалистые берега, а горные цепи, судя по всему, были не ниже земных. Вслед за наблюдениями Луны последовали наблюдения Юпитера. Галилей не смог разглядеть на нём полосы облаков, как это теперь возможно с помощью любого, даже совсем небольшого современного телескопа, но зато увидел, что вокруг планеты вращаются четыре яркие точки – её спутники. Это была модель Солнечной системы в миниатюре, подтверждавшая идею Коперника о вращении планет вокруг Солнца! Профессору Галилею очень хотелось взглянуть и на само Солнце, но из-за колоссальной яркости светила сделать это было невозможно. Тогда он убрал окуляр и с помощью своего друга – художника Ледовико Чиголи установил в фокусе зрительной трубы белый загрунтованный холст. На этом холсте, как на экране, спроектировался солнечный диск, и сразу же обнаружилось, что на поверхности Солнца есть пятна, которые перемещаются, что говорило о вращении Солнца. Эта новость повергла в шок отцов католической церкви…

Вид Луны в телескоп, зарисованный Галилеем во время наблюдений
Вид Луны в телескоп, зарисованный Галилеем во время наблюдений

Каскад удивительных открытий ошеломил его современников. О них говорили, их обсуждали и осуждали, им посвящали поэмы. Эти от­крытия были описаны в сочинении «Звездный Вестник, открывающий великие и в высшей степени удивительные зрелища…» (1610). Книга об открытиях Галилея произвела огромное впечатле­ние, и он стал знаменитейшим ученым Европы. Галилей получил почетный титул «первого математика и философа» при Герцоге Тосканском, пожизненный оклад в тысячу флоринов в год и переселился во Флоренцию, где всецело отдался научным исследованиям. А в октябре того же года с помощью телескопа были открыты и фазы Венеры…

Так началась эпоха телескопической астрономии.

В. П. РОМАНЕНКО
кандидат технических наук, заслуженный работник культуры РФ, член Союза писателей России
Поделиться
в соцсетях
астрономия астрофизика Галилео Галилей история космос оптический телескоп БТА САО РАН телескоп ученые-физики экскурсии по обсерватории