Физика времени

Дальнейшие открытия астрономов, уже после Коперника, пополнили семью больших планет. Их девять: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. В таком порядке они занимают свои орбиты вокруг Солнца. Открыто множество малых тел Солнечной системы — астероидов, комет. Но это не изменило коперниковской картины мира. Напротив, все эти открытия только подтверждали и уточняли ее.

Теперь мы понимаем, что живем на небольшой планете, похожей на шар с диаметром-примерно 13 тысяч километров. Земной шар вращается вокруг своей оси — в этом причина суточного движения небосвода. Земля вращается вокруг Солнца по орбите, не слишком отличающейся от окружности. Поперечник Солнечной системы составляет приблизительно 13 миллиардов километров.

Такова картина Вселенной в непосредственной близости от нас. Но Солнечная система — еще не вся Вселенная; можно сказать, что это только наша малая Вселенная. Что же касается далеких звезд, то о них Коперник не рисковал высказывать никакого определенного мнения. Он просто оставил их на прежнем месте, на дальней сфере, где они были у Аристотеля. Коперник лишь говорил — и совершенно правильно, — что расстояние до звезд во множество раз больше размеров планетных орбит. Как и античные ученые, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой звезд.

Смелая и неожиданная по тем временам мысль о звездах была высказана Джордано Бруно (1548—1600), замечательным мыслителем, трагическая судьба которого всем известна. Бруно выдвинул идею о том, что наше Солнце — это одна из звезд Вселенной. Всего только одна звезда из великого множества, а не центр мира. Солнце — ближайшая к нам звезда и это центр нашей Солнечной системы. Но и любая другая звезда тоже вполне может обладать своей собственной планетной системой, похожей на нашу. Если Коперник указал место Земле — отнюдь не в центре мира, куда он поместил Солнце, то Бруно лишил этой привилегии и Солнце.

Идея Бруно породила немало далеко идущих следствий. Из нее возникала, например, оценка расстояний до звезд. Действительно, Солнце — это звезда, как и другие, но только самая близкая к нам. Поэтому-то Солнце такое большое и яркое. А на какое расстояние нужно было бы отодвинуть Солнце, чтобы и оно выглядело звездой, как, скажем, Сириус? Великий голландский физик и астроном Христиан Гюйгенс, о котором мы уже упоминали, дал ответ на этот вопрос. Он сравнил яр-

кость Солнца и Сириуса, и вот что оказалось: Сириус находится от нас в сотни тысяч раз дальше, чем Солнце.

Чтобы лучше представить, сколь велико расстояние до звезды, можно сказать, что свет, пролетающий за 1 секунду 300 тысяч километров, затрачивает на путешествие от Сириуса к нам несколько лет. Расстояние до этой звезды составляет несколько световых лет. По современным данным, уточняющим первую оценку, расстояние до Сириуса — 8,7 световых лет. А расстояние от нас до Солнца — всего 8 световых минут.

Конечно, разные звезды отличаются друг от друга (это и учтено в современных расчетах расстояния до Сириуса). Поэтому определение расстояний до небесных тел и сейчас часто остается еще очень трудной, а иногда и неразрешимой задачей для астрономов, хотя со времен Гюйгенса придумано для этого немало новых способов.

Замечательная идея Бруно и основанный на ней расчет Гюйгенса стали новым шагом в изучении Вселенной. Благодаря этому границы наших знаний о мире, о его масштабах сильно раздвинулись, они распространились за пределы Солнечной системы и достигли звезд.

Картина мира

С XVII века важнейшей целью астрономии стало изучение Млечного Пути — гигантского скопления звезд, протянувшегося через все небо. Астрономы стремились узнать, каково полное число звезд Млечного Пути, определить его действительную форму и границы, найти размеры. Лишь к XIX веку удалось понять, что все эти звезды составляют единую звездную систему, заключающую в себе все видимые глазом звезды на небе и еще великое множество других звезд. На равных правах со всеми звездами входит в эту систему и наше Солнце, а с ним Земля и планеты. Они располагаются далеко не в центре системы, а на ее окраине.

Потребовались еще многие десятилетия тщательных наблюдений и глубоких раздумий, прежде чем перед астрономами раскрылось во всей полноте строение Галактики. Так стали называть звездную систему, которую мы видим — изнутри ее — как полосу Млечного Пути. Слово галактика образовано из греческого галактос, что значит млечный.

Оказалось, что Галактика имеет довольно правильное строение и форму, несмотря на видимую беспорядочность, с которой, как кажется, рассеяны звезды Млечного Пути.

Галактика складывается из диска, гало и короны — трех ее составных частей. Как видно из нашего схематического рисунка, диск похож на две сложенные краями тарелки. Он образован звездами, которые внутри этого объема движутся по(почти) круговым орбитам вокруг центра Галактики.