Читать интересную книгу Космос - Карл Саган

Это еще далеко не всё, чем мы обязаны Гюйгенсу. Ключевой проблемой морской навигации в ту пору было определение долготы. Широту можно легко определить по звездам: чем дальше к югу вы смещаетесь, тем больше видно южных созвездий. Но для определения долготы требуется тщательный хронометраж. Точные корабельные часы показывают время в порту отправления; восходы и заходы Солнца и звезд позволяют определить местное корабельное время; разница между ними как раз и дает долготу. Гюйгенс изобрел маятниковые часы (положенный в их основу принцип был ранее открыт Галилеем), которые впоследствии использовались, хотя и не слишком успешно, для того, чтобы вычислять положения кораблей в открытом океане. Его усилиями точность астрономических и других научных наблюдений поднялась на невиданную дотоле высоту, и это стимулировало дальнейшее усовершенствование морских хронометров. Гюйгенс изобрел спиральную пружину балансира, которая и сейчас применяется в некоторых часах; он внес фундаментальный вклад в механику (например, нашел, как вычислять центробежную силу), а благодаря изучению игры в кости – также и в теорию вероятностей. Усовершенствованный им воздушный насос впоследствии буквально преобразил горную промышленность, а «волшебный фонарь» был предшественником диапроектора. Еще он придумал так называемый пороховой двигатель, который оказал влияние на разработку паровых машин.

Гюйгенса очень радовало, что представление Коперника о Земле как планете, движущейся вокруг Солнца, получило распространение даже среди простых голландцев. В самом деле, говорил он, взгляды Коперника приняты всеми астрономами, за исключением тех, кто «слишком медленно соображает или находится под властью предрассудков, навязанных исключительно человеческой волей». В Средние века христианские философы любили приводить такой аргумент: коль скоро небеса обращаются вокруг Земли всего за сутки, вряд ли они могут быть бесконечно велики в размерах, а значит, не может существовать бесконечного или даже большого числа миров (или даже одного другого мира). Открытие того, что вращаются не небеса, а Земля, имело серьезные последствия для представления об уникальности Земли и возможности существования жизни в иных местах. Коперник считал, что не только Солнечная система, но и вся Вселенная является гелиоцентрической, а Кеплер не допускал, что звезды могут иметь планетные системы. Первым, кто открыто высказал идею о множественности – а на самом деле о бесконечности – миров, обращающихся вокруг других солнц, по-видимому, был Джордано Бруно. Но многие считали, что множественность миров непосредственно вытекает из идей Коперника и Кеплера и находили это ужасным. В начале XVII века Роберт Мертон утверждал, что раз из гелиоцентрической гипотезы следует множественность других планетных систем, то это фактически опровергает исходную посылку путем приведения к абсурду (см. Приложение 1). В доказательство он приводил следующее, разгромное, казалось бы, рассуждение:

Если бы, как того требует Коперник, небеса были столь непомерно велики... и заполнены бесчисленными звездами, будто они вовсе бесконечны в размерах... то почему бы нам не предположить... что все эти звезды, видимые на небесах, являются солнцами, закрепленными в своих центрах, с пляшущими вокруг них планетами, noдобными тем, что окружают наше Солнце? <...>А отсюда следует, что существует бесконечное число обитаемых миров; почему нет? <...> эти и им подобные дерзкие выводы и чудовищные парадоксы с необходимостью получаются, если согласиться с... Кеплером... и другими, кто защищает движение Земли.

И все-таки Земля движется. Живи Мертон в наши дни, он был бы просто вынужден признать «бесконечность обитаемых миров». Гюйгенс не избегал этого вывода; он радостно принял его: звезды посреди космического океана – это другие солнца. Проводя аналогии с нашей Солнечной системой, Гюйгенс заключил, что звезды должны иметь свои планетные системы и что многие из этих планет могут быть обитаемыми: «Должны ли мы допустить, что планеты просто огромные пустыни... и лишить их всех тех тварей, которые столь ясно свидетельствуют о божественном архитекторе? Тем самым по красоте и величию мы поставили бы их ниже Земли, что совершенно неразумно»[112].

Эти идеи были изложены в выдающейся книге с горделивым заглавием «Небесные миры открыты: предположения, касающиеся обитателей, растений и производства других планет». Написанная незадолго до смерти Гюйгенса, в 1690 году, эта работа вызывала восхищение у многих, в том числе у Петра Великого, по приказу которого в России ее опубликовали первой из произведений западной науки. В основном книга посвящена описанию природы планет и условий на них. На одной из великолепных иллюстраций первого издания в одном масштабе с Солнцем изображены планеты-гиганты Юпитер и Сатурн. В сравнении они выглядят довольно маленькими. На другой гравюре Сатурн показан рядом с Землей: наша планета выглядит крошечным кружочком. В общем и целом Гюйгенс представлял себе условия и обитателей других планет довольно похожими на земные в XVII веке. Он допускал, что «планетяне» могут иметь «тела в целом и в каждой части сильно отличающиеся от наших... довольно смешно думать... что мыслящий Дух не может обитать в какой-либо форме, отличной от нашей собственной». Можно быть изящным, даже если выглядишь странно, говорит он. Но затем пускается в доказательства, что обитатели планет не должны выглядеть слишком необычно: им полагается иметь руки и ноги, ходить в вертикальном положении, обладать письменностью и знать геометрию; а четыре галилеевых спутника Юпитера помогают морякам в навигации по юпитерианским океанам. Безусловно, Гюйгенс был человеком своего времени. А разве не таковы же и мы сами? Он объявлял науку своей религией, а потом доказывал, что планеты не могут быть необитаемы, поскольку в таком случае Бог сотворил бы миры без всякой пользы. Он жил раньше Дарвина, и оттого его рассуждения о внеземной жизни совершенно лишены эволюционной перспективы. И все же на основе своих наблюдений он смог построить нечто похожее на современную картину космоса:

Какую чудесную, поразительную схему видим мы в величественном пространстве Вселенной... Как много солнц, как много миров... и каждый из них изобилует травами, деревьями и животными, украшен многочисленными морями и горами! <...> И как же должно возрасти наше удивление и восхищение при мысли о громадных расстояниях до звезд и об их огромном числе. Космические аппараты «Вояджер» являются прямыми наследниками парусных поисковых экспедиций и научно-философской традиции Христиана Гюйгенса. «Вояджеры» – это каравеллы, направляющиеся к звездам и по пути исследующие те миры, которые Гюйгенс так хорошо знал и любил.

Одним из главных товаров, доставлявшихся из тех давних морских экспедиций, были рассказы о приключениях путешественников[113], о чужих землях и экзотических созданиях, которые всегда возбуждали удивление и подталкивали к новым исследованиям. Среди них попадались рассказы о горах, достигающих неба, о драконах и морских чудовищах, о повседневной посуде из золота, о тварях с рукой вместо носа, о народах, которые почитают глупостью теологические споры между протестантами, католиками, иудаистами и мусульманами, о черном обжигающем камне, о безголовых людях со ртом на груди, об овцах, живущих на деревьях. Некоторые из этих историй были правдой, некоторые – ложью. Иные содержали зерно истины, неверно понятой либо преувеличенной самим путешественником или его информаторами. Будучи обработаны, например, Вольтером или Джонатаном Свифтом, эти рассказы открывали перед европейским обществом новые перспективы, вынуждая его отказаться от замкнутости в своем мире.

Современные «Вояджеры» также рассказывают нам о своих приключениях: о мире, разбитом вдребезги, как хрустальная сфера; о планете, поверхность которой от полюса до полюса как будто затянута тонкой паутиной; о крохотных спутниках, похожих на картофелины; о мире с подземным океаном; о земле, которая пахнет тухлыми яйцами, а с виду напоминает пиццу, с озерами жидкой серы и вулканами, дымящими прямо в космос; о планете Юпитер, столь громадной, что наша Земля тысячу раз поместилась бы внутри него.

Галилеевы спутники Юпитера сравнимы по размерам с планетой Меркурий. Мы можем определить их массы и таким образом вычислить плотность, которая кое-что говорит об их составе и внутреннем строении. Мы обнаруживаем, что два внутренних спутника, Ио и Европа, по плотности близки к камню. Два внешних, Ганимед и Каллисто, имеют гораздо меньшую плотность, среднюю между камнем и льдом. Однако в смеси льда и камня внутри этих двух внешних спутников, как и в земных горных породах, должны встречаться следы радиоактивных минералов, которые разогревают их недра. Эта теплота, накопленная за миллиарды лет, не имеет выхода на поверхность и не рассеивается в космосе, а потому лед внутри Ганимеда и Каллисто должен плавиться за счет энергии радиоактивного распада. Можно предположить, что под поверхностью скрыт океан ледяной шуги; так, не получив еще первых снимков с близкого расстояния, мы догадываемся, что галилеевы спутники могут очень сильно различаться между собой. Это предсказание подтвердилось, когда мы глазами «Вояджера» детально рассмотрели их. Они совсем не похожи друг на друга и отличаются от всех миров, которые мы видели до сих пор.