Еволюция на Вселената и космическо микровълново фоново лъчение. Развитие на космонавтиката

Текуща страница: 1 (книгата има общо 26 страници) [наличен пасаж за четене: 18 страници]

Карл Сейгън
пространство. Еволюция на Вселената, живота и цивилизацията

Историята на космическата еволюция, наука ицивилизация

Издателят би искал да благодари на Carl Sagan Production Inc. за предоставяне на правата за издаване на книгата

* * *

От преводача

На Марс, в точка с координати 19°20′ с.ш. ширина, 33°33′з. д., затрупана с пясък, има малък самоход. А недалеч от него има паметник на човека, чиято книга сега държите в ръцете си. Това е мемориалната станция на Карл Сейгън. През юли 1997 г. тя достави тук самоходния марсоход Pathfinder и след това почти три месеца предава изображения от неговата видеокамера на Земята. В действителност пътуването на Pathfinder през повърхността на червената планета се оказа много по-скромно от плана, който Сейгън имаше предвид, но той правилно отгатна нивото на обществен интерес към тази мисия. Това лято репортажите от Марс бяха неизменна част от вечерните телевизионни новини. Но самият Сейгън не доживява да види реализирането на тази идея.

Паметникът на Марс далеч не е единственият забележителен факт, свързан с името на човек, който спокойно може да се нарече най-известният популяризатор на науката през 20 век. Сейгън сложно съчетава строгия реализъм на учен и харизматичната интензивност на емоциите на неудържим романтик. Непримиримата му борба срещу лъженауката и суеверието, мистицизма и догматизма доведе до небезоснователни упреци от страна на противниците му, че той превръща самата наука в обект на религиозно преклонение. В същото време неуморните популяризаторски дейности и желанието да се говори за най-сложните научни проблеми на достъпен език непременно предизвикаха упреци от консервативни колеги, които смятаха, че не е редно истинският учен да говори толкова емоционално на нощен разговор предавания и че като цяло е по-добре да стоят далеч от вниманието на „непосветената“ публика. До голяма степен поради това Сейгън беше отстранен от изборите за Националната академия на науките на САЩ. Любопитно е, че същата академия впоследствие му връчва най-престижното си отличие – медал за изключителни постижения в прилагането на науката в полза на обществото. Но нека не изпреварваме.

Карл Едуард Сейгън е роден в Ню Йорк на 9 ноември 1934 г. Като дете чете научна фантастика. Въпросът за съществуването на живот и разум извън Земята вълнува въображението му. До 12-годишна възраст той вече беше твърдо решил да бъде астроном и бързо се придвижваше към целта си. През 1951 г. на 16-годишна възраст постъпва в Чикагския университет, на 19-годишна възраст получава бакалавърска степен, а на 25-годишна възраст става доктор по астрономия и астрофизика. След като тръгна да търси извънземен живот, Сейгън не забравя за биологията. През студентските си години работи като лаборант на лауреата на Нобелова награда генетик Г. Мьолер. Тук се формират идеите му за биологичната еволюция. ОТНОСНО научно нивоОпитът на Сейгън в областта на биологичните науки се доказва от факта, че той е поръчан от Encyclopedia Britannica да напише статията „Животът“.

През 60-те години Сейгън работи в Астрофизичните обсерватории в Йорк и Смитсониън и преподава астрономия в Харвардския университет. От 1968 г. той става професор по астрономия и космически изследвания в университета Корнел. Тук той създава лаборатория за изследване на планетите, в която работи до края на живота си.

Сейгън многократно е подчертавал, че е имал късмета да живее в епоха, когато човечеството е започнало да изследва космоса. От началото на американската космическа програма той участва в проекти на НАСА за изследване на планети. слънчева системас надеждата да открият следи от живот по тях. С негово пряко участие загадката беше разгадана висока температурана Венера се разбират причините за сезонните промени на повърхността на Марс и се обяснява цветът на атмосферата на Титан. Всичко това е описано в книгата “Космос”.

Търсенето на извънземен разум винаги е било обагрено с романтика, но Сейгън не е привлечен от лесния път на самозадоволяване, по който поемат уфолозите. Той подхожда към въпроса за съществуването на живот на други планети като към изключително важен, интересен, сложен, но строго научен проблем. Той инвестира огромни усилия в програмата SETI - първият научен проект за търсене на радиосигнали. извънземни цивилизации. И дори Сейгън смята, че критерият, че една цивилизация е достигнала високо ниво на технологично развитие, не е изследването на космоса или развитието на ядрената енергия, а откритието на радиоастрономията.

С течение на времето дейностите по популяризиране заемат все повече място в живота на Сейгън, новите му книги се публикуват почти всяка година. Това не са просто истории за научни изследвания, представени на достъпен език, за които са написани много. Неговите творби са литература в пълния смисъл на думата. Сейгън получава наградата "Пулицър" през 1978 г. за книгата си "Дракони от Едем: Размисли върху еволюцията на човешкия ум". Литературният талант на Сейгън по нищо не отстъпва на неговите артистични способности и ораторско майсторство. Това се доказва от наградата Грами за аудиокасета, на която той чете книгата си „Бледа синя точка“, посветена на космическото бъдеще на човечеството.

Стилът на автора на Сейгън се характеризира със специален импресионистичен маниер. Той не поставя въпроса, а създава, така да се каже, поредица от образи. Понякога изглежда, че има празнина в разказа, мисълта на автора, като фенерче в тъмното, внезапно осветява друг обект. Но бъдете сигурни, че накрая, като в добър детектив, тези фрагменти ще образуват цялостна картина. Такива техники позволяват на Сейгън не само да предаде на читателя същността научно познание, но и да покаже развитието на науката като огромен вълнуващ сюжет, който се различава от обикновената фантастика по това, че при желание всеки може да стане участник в описаните събития. „Всеки от нас започва като учен“, каза Сейгън.

Той вярваше, че оцеляването на нашата цивилизация изисква обществеността да започне да разбира и оценява науката. Но за това историята трябва да е ясна и вълнуваща. И Сейгън е готов да използва всички налични средства и канали за популяризиране: книги, статии, многобройни интервюта, изяви като експерт в телевизионни токшоута, собствена научно-популярна програма по телевизионния канал BBC. „Единствената ми тайна, която ми позволява да говоря ясно за науката“, каза той в интервю за списание Playboy, „е споменът, че някога самият аз не разбирах нищо от това, за което говоря сега.“

Когато описва научни изследвания, Сейгън никога не си позволява да се ограничи до просто изложение на факти. Прави оценки, прави паралели, съпоставя получените резултати с надеждите и очакванията, послужили като мотиви за научни изследвания. Той знае много добре аксиомата на научната популяризация: историята на идеите се възприема най-остро през житейските конфликти на хората, участващи в нея. Така една тъжна илюстрация от японската история прави идеята за изкуствения подбор изключително ясна, убедителна и незабравима (Глава II). Трагична съдбаХипатия придава особено трогателен отзвук на историята на Александрийската библиотека, с която тази книга започва и завършва. Като цяло темата за библиотеката – обикновена, генетична, галактическа – минава през цялата книга. Образът на умиращата Александрийска библиотека се превръща в предупреждение за цялата ни цивилизация - досега единственото известно проявление на самосъзнание във Вселената.

Телевизионният сериал "Космос" и тази книга донесоха на Сейгън световна слава. Той посвещава повече от три години на работа по тях, от 1976 до 1980 г. Но заедно с общественото внимание се повиши и нивото на критика. Много опоненти отбелязват, че в книгите си Сейгън отива много по-далеч от майсторската популяризация на науката, имплицитно предлагайки на читателя собствената си метафизична концепция. Трябва да се внимава да се разграничи кога авторът говори за обективно научни факти, прогнози и хипотези, а когато преминава към ценностни, морални и етични преценки, които отразяват личната му гледна точка.

Философската позиция на Сейгън може да се характеризира като подчертано позитивистка - той е реалист, готов да приеме всеки факт, ако той е надеждно доказан, но отхвърля изкуствените спекулативни конструкции, които не помагат за систематизирането и обяснението на наблюдаваните факти. В същото време трябва да се подчертае, че Сейгън беше напълно отворен за разглеждане на всякакви факти, наблюдения или теории. Всеки учен без сянка на съмнение ще нарече скандалните писания на Имануил Великовски заблуда. Сейгън обаче неочаквано избира този конкретен пример, за да напомни: всяка научна концепция заслужава да бъде разгледана по същество (Глава IV). И само с тази уговорка той подлага системата на Великовски на унищожителна критика.

Докато оставаме в рамките на естествените науки, философската позиция на Сейгън е безспорна. Проблемите започват, когато той започва да критикува религията от същата гледна точка. Цитирайки добре познатите ни съветски учебнициисторически примери, той демонстрира как религиозните институции и догми влизат в конфликт с науката и отделните учени, възпрепятствайки безкомпромисното търсене на знание, чиято стойност за Сейгън е първостепенна. Оттук се прави изводът за антиинтелектуалния и антинаучен характер на всяка религия. За съжаление, това напълно игнорира също толкова много примери за това как религията е допринесла за запазването и развитието на научното познание. Не по-рядко развитието на науката беше възпрепятствано от съвсем различни фактори - социални, икономически, политически. И накрая, в самите научни общности конкуренцията на идеи не винаги следва правилата на честната битка.

Неразбирането и злоупотребите са общи за всички човешки институции, но въпреки това всяка от тях има своя собствена функция, недостъпна за другите. По-специално в компетенцията на религията, или по-точно на метафизиката, са въпросите за смисъла на живота и ценностите, морала и етиката. Позитивистката наука не може да ги включи в своя кръг на отговорност, тъй като в тази област емпиричният метод е безсилен. Следователно всяка атеистична система, с изключение може би на тоталния нихилизъм, трябва да развие някаква своя метафизика. И Sagan предлага доста красива и хармонична система. Той обявява за висш смисъл самопознанието на света, осъществявано чрез разумни същества. Това поражда един морален императив: бидейки творение на космоса, ние сме му длъжници и не можем да позволим неговото самопознание да спре по наша вина. Човечеството трябва да положи всички усилия, за да оцелее, да предотврати самоунищожението и, доколкото е възможно, да установи контакт с други острови на интелекта във Вселената.

Може ли да се възрази срещу такава конструкция? Всеки си решава за себе си. Важно е само да се разбере, че Сейгън последователно и упорито прокарва своята метафизика и, за съжаление, не я отделя от самата научна популяризация. По-важното е оценките исторически събитияа Сейгън дава личности именно от позицията на своята метафизика, виждайки смисъла на историята в неограничения прогрес на знанието. Освен това той очевидно подценява ирационалните мотиви на поведението на хората, особено на големите групи, предполагайки, че ако всички знаеха и разбираха научна истина, тогава те със сигурност биха действали по възможно най-добрия начин. Всичко това води до опростено тълкуване на логиката на историческото развитие, особено на древните общества, което предизвиква скептицизъм сред историците.

Критиката на Сейгън към астрологията заслужава специално внимание. От съвременна гледна точка тази критика може да не изглежда съвсем убедителна. Опитвайки се да поддържа научен облик, астрологията се опитва да придобие всички възможни атрибути на истинска наука. Така днес, извън професионалната научна общност, астролозите, а например не любителите на астрономията, са основните потребители на астрономически ефемериди. Упреците на Сейгън вече не могат да бъдат отправени към тях, че не разбират прецесията и пречупването или не вземат предвид наскоро открити астрономически обекти в своите изчисления. Днес ефективната критика на астрологията може да се основава само на анализ на нейната методология за разлика от методите на емпиричната наука. Последната книга, написана от Сейгън, „Свят, пълен с демони“, публикувана през 1996 г., е посветена на темата за борбата с псевдонауката и суеверието. В „Космос“ тази тема все още не е получила пълно развитие.

Ако тази книга беше преведена на руски скоро след публикуването, едва ли щеше да е необходимо да се пише такъв предговор към нея. По това време официалната съветска философия е много близка до позицията на Сейгън. Книгите на Сейгън обаче почти никога не са публикувани в СССР и името му, известно в целия свят, е малко известно. И това въпреки факта, че Сейгън открито се застъпи за намаляване на ядрените оръжия и остро критикува президента Рейгън за програмата Междузвездни войни. Три пъти той игнорира поканата за Бялата къщана президентска вечеря и веднъж дори беше арестуван в Невада за участие в протести срещу ядрени опити. Сега всички знаят, че най-катастрофалната последица от пълномащабен ядрен конфликт няма да бъде унищожаването на градове и смъртта на хора или дори множество мутации, а глобалното изменение на климата - ядрената зима. За първи път съветските учени започнаха да говорят за това, но благодарение на усилията на Карл Сейгън се превърна образът на ядрената зима като неизбежна последица от ядрена война, която лишава всякакви разсъждения за победа в ядрен конфликт закрепени в съзнанието на западната общественост.

Но въпреки факта, че философската и политическата позиция на Сейгън беше в много отношения близка до съветските идеологически насоки, той беше много критичен към СССР. Симпатизирайки на страната ни за нейната атеистична пропаганда и борбата срещу суеверията и псевдонауката, той добре познава репресиите на Сталин и фалшифицирането на историята и смята, че трябва да даде своя принос за противодействието на тоталитарната система. Вярно, той направи това по доста уникален начин, в продължение на няколко години (до края на 1980-те години) редовно изпращайки копия на книгата на Леон Троцки „Историята на руската революция“ в СССР. Този избор се определя от почти буквалния прочит на романа на Джордж Оруел „1984“: много литературни критици смятат Троцки за прототипа на Голдщайн, главния сътрудник на Големия брат, който се превръща в негов символичен основен враг. Сейгън вярваше, че за да се възстанови историческата справедливост, е необходимо да се даде думата на другата страна.

Изминаха повече от три десетилетия от написването на „Космос“. За научнопопулярна книга това е огромен период от време. Оттогава някои теории бяха усъвършенствани, много предположения бяха тествани или премахнати от дневния ред. Бяха извършени редица космически мисии, замислени от Сейгън, и множество планети бяха открити около други звезди. И разбира се, с края студена войнаи разпадането на СССР коренно промени геополитическата ситуация в света.

В случаите, когато съвременната наука разполага с по-точна фактологична информация от предоставената от Сейгън, това издание съдържа бележки на преводача. Въпреки това, когато в резултат на развитието на науката имаше забележима корекция на картината на събитията като цяло, както например в глава XII, която описва структурата и еволюцията на Вселената, беше решено да не да дават бележки, тъй като всъщност биха се престрували, че заместват авторския текст.

На някои места бележките обясняват социално-политическите обстоятелства, свързани с времето на написване на книгата, с които съвременният читател може да не е запознат. Въпреки това препратките към някои реалности от онова време (например съветската средна Азия), като правило, остава без коментар. Това важи и за интервали от време, отчитани от момента на първото публикуване на книгата през 1980 г. Пример е позоваването на създаването на специалната теория на относителността преди 75 години, тоест през 1905 г.

Много е трудно да се характеризира недвусмислено ролята, която тази книга трябва да играе в съвременния руски културен контекст. По редица въпроси, като произхода и еволюцията на живота, устройството на Слънчевата система, търсенето на извънземни цивилизации, в научнопопулярен аспект той остава доста актуален. Някои теми обаче, като космологията или геополитиката, са разработени по такъв начин, че книгата тук е по-скоро важен и интересен документ за своята епоха. Във всеки случай ще ви даде няколко вечери на увлекателно четене.

Но може би основната стойност на тази книга е духът на реализъм, рационализъм и хуманизъм, който прониква във всички творби на Сейгън. След поредица от смутни години, които Русия преживя, когато общественият интерес към природни наукипадна почти до нула, сега е моментът отново да получим ваксинация на научен мироглед. И е особено ценно, че го получаваме от човек, чиито вярвания са се формирали в героичната епоха, когато нашата цивилизация с един скок отиде в космоса, усвои ядрената енергия, създаде компютри, дешифрира генома и направи първите опити да намери братя в ум, от човек, който не е чужд на историята на нашата страна, от яркия романтик Карл Сейгън, на когото е издигнат паметник на Марс.

Александър Сергеев

Посвещава се на Ан Друян

В необятността на космоса и безкрайността на времето се радвам да споделя планета и епоха с Ани.

Предговор

Ще дойде време, когато внимателното и продължително изследване ще хвърли светлина върху нещата, които все още са скрити за нас. Един живот, дори и изцяло посветен на небето, не е достатъчен за изучаване на такава обширна тема ‹…› Това знание ще бъде разкрито едва след много векове. И ще дойде време, когато нашите потомци ще бъдат изненадани, че не сме знаели неща, които са били напълно очевидни за тях ‹…› Много открития се отлагат за бъдещите векове, когато паметта за нас ще бъде изтрита. Нашият свят ще се окаже жалко недоразумение, ако всяка епоха не намери нещо, което да изследва в него ‹…› Природата не разкрива своите тайни веднага и завинаги.

Сенека.

Естествени въпроси. Книга 7. I век.

В древността обичаите и ежедневната реч са свързвали най-обикновените земни дела с най-великите космически събития. Пример за това е заклинание срещу червей, за което асирийците вярвали през 1000 г. пр.н.е., че причинява зъбобол. Заклинанието започва с произхода на света и завършва с излекуване на зъбобол:

Тогава Ану създаде небето,
И небето създаде земята,
И земята създаде реки,
И реките създадоха канали,
И каналите създадоха блата,
И блатата създадоха червея.
Червеят, плачещ, се появи пред Шамаш,
Сълзите му течаха пред Еа:
„Какво ще ми дадеш за храна,
Какво ще ми дадеш да пия?"
„Ще ти дам сушени смокини
И кайсии."
„За какво ми трябват сушени смокини?
И кайсии!
Вдигни ме и между зъбите си
И нека си остана с венците!..“
И понеже ти го каза, о, червей,
Нека Еа те удари със сила
Вашата собствена ръка!
(Заклинание против зъбобол)

Приложение:

каша от втори клас... и смесете маслото;

Прочетете заклинанието три пъти върху тях и нанесете лекарството върху зъба.

Нашите предци упорито се стремяха да разберат Вселената, но просто не можаха да намерят правилния подход. Те си представяха чист, изящен, малък свят, където основната сила бяха богове като Ану, Еа или Шамаш 1
Ану, Еа, Шамаш- Месопотамски божества. – Изд.

В този свят човекът играеше важна, ако не и централна роля. Най-близките връзки ни свързваха с останалата природа. Лечението на зъбобол с второразрядна каша се корени в най-дълбоките космологични мистерии.

Днес открихме мощен и елегантен инструмент за разбиране на Вселената, метод, наречен наука. Той ни разкри Вселена, толкова древна и обширна, че на пръв поглед човешките дела не могат да имат никакво отношение към нея. Израснахме далеч от Космоса 2
Думата Космос, включена в заглавието на книгата, е написана от Сейгън в текста с Главна буква, влагайки в него значението “Вселена”, “всичко съществуващо”, “универсален ред на нещата”. В такива случаи думата „Космос“ също се изписва с главна буква в превода. Но ако ние говорим заза космическото пространство и неговото изследване чрез методите на астрономията и космонавтиката, тогава думата „космос“ се пише с малка буква. По правило в такива случаи Сейгън използва думата пространство. – пер.

Изглежда далечна и чужда на ежедневието. Но науката е открила не само удивителното величие на въртящата се Вселена, не само нейната достъпност за човешкото разбиране, но и че ние, в най-буквалния и най-дълбок смисъл, сме част от Космоса, родени от него и нашата съдба е тясно свързана с него. Най-важните събития за човек, както и най-простите, ни връщат към Вселената и нейния произход. Тази книга е посветена на изследването на тази космическа перспектива.

През лятото и есента на 1976 г., като част от екип, който обработваше изображения, получени от спускаемите апарати Viking, аз, заедно със стотици колеги, изучавах планетата Марс. За първи път в човешката история приземихме два космически кораба на повърхността на друг свят. 3
Тук Сейгън не взема предвид многобройните предишни кацания на Луната и редица неуспешни кацания на Марс, извършени от съветски междупланетни станции, по-специално сондата Марс-3, която достигна повърхността на планетата, но не успя да предаде научна информация. – пер.

Бяха получени впечатляващи резултати, описани по-подробно в глава V. Исторически смисълмисията е съвсем очевидна. И въпреки това широката общественост не знае почти нищо за това велико събитие. Пресата не му обърна особено внимание, телевизията почти напълно игнорира мисията. Когато стана ясно, че не може да се получи категоричен отговор на въпроса за съществуването на живот на Марс, интересът почти изчезна. Човекът не понася добре двусмислието. Когато открихме, че небето на Марс е розово-жълто, а не синьо, както предполагаше първият погрешен доклад, новината беше посрещната с добродушни освирквания от събралите се репортери - те искаха Марс да бъде като Земята и в това отношение. Те вярваха, че всяка нова разлика ще охлади интереса на публиката. И все пак марсианските пейзажи са зашеметяващи, а гледките спират дъха. Знаех със сигурност по свой начин собствен опитче по целия свят има огромен интерес към изучаването на планетите и много свързани с тях научни въпроси: произхода на живота, Земята и Космоса, търсенето на извънземни цивилизации, нашите връзки с Вселената. И бях сигурен, че този интерес може да се подхрани чрез най-мощното средство за комуникация – телевизията.

Чувствата ми бяха повторени от Б. Джентри Лий, директор за анализ на данни и планиране за проект Viking, човек на велик организационни умения. Решихме да направим нещо на наш собствен риск, за да разрешим този проблем. Лий предложи да създаде продуцентска компания, която да представя научна информация по забавен и достъпен начин. През следващите месеци разгледахме много проекти. Най-интересно обаче беше предложението на KCET, компания за кабелно излъчване в Лос Анджелис. В крайна сметка се съгласихме да създадем телевизионна програма от тринадесет епизода, посветена главно на астрономията, но засягаща широк кръг от хуманитарни въпроси. Беше насочен към неподготвена публика и изискваше зашеметяваща визуализация и музика, за да улови сърцата, както и умовете. Преговаряхме със застрахователите, наехме изпълнителен продуцент и се оказахме въвлечени в тригодишен проект, наречен Space. Към момента на писане на тази статия глобалната му аудитория се оценява на 140 милиона души, или 3 процента от цялото население на планетата Земя. Създаден е на предположението, че обществото е много по-умно, отколкото обикновено се смята, че най-дълбоките научни въпроси за природата и произхода на света предизвикват любопитство и ентусиазъм сред огромен брой хора. Модерната епоха е най-важният кръстопът в развитието на нашата цивилизация и може би на нашия вид. Какъвто и път да изберем, нашата съдба е неразривно свързана с науката. Ето защо разбирането на науката е толкова важно за нас; всъщност това е въпрос на оцеляване. Освен това науката е наистина приятна. Еволюцията е проектирана по такъв начин, че да се наслаждаваме на ученето - тези, които знаят, са по-склонни да оцелеят. Телевизионният сериал „Космос“ и тази книга представляват обещаващ експеримент за представяне на обществеността на някои от идеите, методите и успехите на науката.

Тази книга и телевизионният сериал се развиват заедно. В известен смисъл те се надграждат един върху друг. Книгите и телевизионните програми обаче са предназначени за различни аудитории и имат различни подходи. Едно от големите предимства на печатното слово е, че читателят може да се върне назад и да прочете отново неясен или труден пасаж; За телевизията такава възможност е очертана едва с развитието на видеорекордерите и технологията за видео дискове. Когато пише глава от книгата, авторът има много по-голяма свобода да избира обема и дълбочината на изложението, отколкото когато създава епизод със твърдия формат на некомерсиална телевизионна програма - 58 минути 30 секунди. Много теми в тази книга се обсъждат много по-задълбочено, отколкото в телевизионните програми. Някои от проблемите, поставени в него, изобщо не бяха засегнати в програмите и обратното. Тук например няма да намерите описание на космическия календар, превърнал се в емблематична част от телевизионния сериал. Той е пропуснат отчасти, защото космическият календар се обсъжда в другата ми книга, Dragons of Eden. По подобна причина не навлизам в подробности за живота на Робърт Годард, който е предмет на глава в „Мозъкът на Брока“. Всеки епизод от телевизионния сериал обаче следва много плътно съответната глава от тази книга и, надявам се, удоволствието от запознаването с тях ще бъде подсилено от взаимно-реципрочни връзки.

За по-голяма яснота представям много идеи повече от веднъж: накратко първия път и след това постепенно навлизам по-дълбоко в дискусията. Тази техника се използва например в глава I, когато се описват космически обекти, които по-късно се обсъждат много по-подробно; или когато обсъждаме мутации, ензими и нуклеинова киселинав глава II. В някои случаи идеите са представени извън хронологичния ред. Например концепциите на древногръцките учени, представени в глава VII, се обсъждат след работата на Йоханес Кеплер, която е предмет на глава III. Вярвам обаче, че можем да оценим истински гърците само след като видим възможностите, които пропуснаха.

Тъй като науката е неделима от всичко останало човешки живот, не може да се обсъжда, без да се засегнат – понякога повърхностно, понякога доста дълбоко – редица социални, политически, религиозни и философски въпроси. Дори докато снимахме телевизионни предавания за наука, нашата работа беше намесена от военната дейност, която обхващаше целия свят. Докато симулирахме изследването на Марс в пустинята Мохаве, използвайки пълномащабен модел на спускаемия модул Viking, работата ни беше многократно прекъсвана от самолети на ВВС на САЩ, които бомбардираха близкия тестов полигон. В Египет, в Александрия, всеки ден от девет до единадесет сутринта самолети на египетските ВВС летяха ниско над нашия хотел. В Самос, Гърция, до последния момент не ни разрешиха да снимаме заради маневрите на НАТО и продължаващото изграждане на подземни и наземни позиции за артилерия и танкове. В Чехословакия използването на уоки-токита за улесняване на комуникацията по време на заснемане на селски път привлече вниманието на изтребителите на чешките военновъздушни сили, които обикаляха около нас, докато не се убедиха, че не се случва нищо, което да застрашава чешката национална сигурност. В Гърция, Египет и Чехословакия нашият снимачен екип беше придружаван навсякъде от обслужващи агенти държавна сигурност. Предварителните запитвания за възможността за заснемане в Калуга, в СССР, на планирана история за живота на руския пионер в космонавтиката Константин Циолковски бяха отхвърлени, както по-късно научихме, поради процеса срещу дисиденти, който се провежда там. Нашият снимачен екип получи много любезен прием във всички страни, които посетихме, но навсякъде се забелязваше повсеместното присъствие на военните и страхът, таящ се в сърцата на хората. Това преживяване затвърди решението ми да се занимавам със социални въпроси, когато е възможно, в програмите и книгите си.

Същността на науката се крие в нейната способност да се самокоригира. Нови експериментални резултати и оригинални идеи разкриват стари мистерии отново и отново. Например, глава IX обсъжда факта, че Слънцето произвежда твърде малко неуловими частици, наречени неутрино. Изброени са няколко предложени обяснения. В Глава X задаваме въпроса дали във Вселената има достатъчно материя, за да спре евентуално оттеглянето на далечни галактики и дали Вселената е безкрайно стара и следователно несъздадена. Скорошни експерименти на Фредерик Рейнс от Калифорнийския университет може да хвърлят малко светлина върху двата въпроса. Той твърди, че е открил: а) неутриното може да съществува в три различни състояния, от които само едно се открива от неутрино телескопи, изучаващи Слънцето; б) неутриното, за разлика от светлината, има маса, така че гравитацията на всички неутрино, излъчени в космоса, може да попречи на вечното разширяване на Космоса. Бъдещите експерименти ще покажат дали тези идеи са верни 4
Експериментите, проведени на японския неутринен телескоп Superkamiokande и канадския неутринен телескоп Sudbury потвърдиха през 2001 г. правилността и на двете предположения. Така мистерията на слънчевите неутрино беше разрешена, но масата на неутриното се оказа толкова малка, че не оказва значително влияние върху еволюцията на Вселената. – пер.

Те обаче илюстрират непрекъснатата и смела преоценка на придобитите знания, която е фундаментална за цялата наука.

В проект от такъв мащаб е невъзможно да се благодари на всички, които са допринесли за него. Въпреки това, първо искам да изразя благодарността си към Б. Джентри Лий и всички хора, които работиха по производството на програмите на Космос, администрацията на KCET и поръчителите и копродуцентите на този телевизионен сериал.

Моята най-дълбока благодарност отива на администрацията на Корнел за това, че ми предостави две години отпуск, за да продължа този проект, моите колеги и студенти и моите колеги от НАСА, Лабораторията за реактивни двигатели и екипа за изображения на Вояджър.

аз съм в огромен дългпред моите съ-създатели на телевизионния сериал „Космос“ Ан Друян и Стивън Сотер. Те са направили много за развитието на основните идеи, отношения и интелектуална структура на епизодите, както и за успешен цялостен стил. Много съм им благодарен за тяхната внимателна критична корекция на ранните версии на тази книга, за техните конструктивни и творчески предложения за коригиране на много части от ръкописа и за огромния им принос към текстовете на телевизионни програми, които повлияха на съдържанието на тази книга по много начини.

Съвременната наука разглежда историята на нашия свят от гледна точка на добре известната теория на относителността в общ вид на авторството на Алберт Айнщайн. Именно върху концепциите, създадени от великия учен, се основава идеята за модела и еволюцията на Вселената, която съвременните изследователи активно използват, за да разберат по-добре себе си и това, което ни заобикаля. Нека разгледаме и това по-подробно.

Всичко, което сега съществува, произхожда от една нулева точка, където е концентрирана огромна енергия, чиито показатели, като например температура, налягане и плътност, са били невероятно високи. Това състояние, настъпило преди около 13 милиарда години, се нарича „сингулярност“. Но в един момент - времето на Планк - настъпва Големият взрив и тогава се появява малка Вселена, чиито размери се изчисляват само на няколко микрона.

Физическите характеристики на света, който току-що беше започнал да съществува, бяха неподходящи за появата на живот.

Основните видове взаимодействие - гравитационно, електромагнитно, слабо и силно - бяха част от една сила поради високата температура, в резултат на което нито една от потенциално съществуващите, но нематериализирани частици нямаше маса като такава. Цялото симетрично пространство по това време беше изпълнено с абсолютно идеален газ, създаден от виртуални частици, които тогава бяха виртуални.

Впоследствие симетрията се нарушава и гравитацията се отделя от другите сили на взаимодействие. Приблизително тогава първите частици - бозони - придобиват маса, но след това почти веднага се разпадат на кварки, неутрино, електрони, мюони и т.н. Появява се ядрено взаимодействие. Размерът на Вселената достига 10 сантиметра.

развитие

Електроните и позитроните, подобно на частиците и античастиците, както и бозоните и някои други частици, като неутралино, когато се сблъскват един с друг, предизвикват процеса на анихилация, по време на който се образуват фотони. Техният брой дори тогава значително надвишава броя на всички съществуващи по това време кварки. Приблизително по едно и също време всички частици достигат равновесие помежду си.

Еволюцията на Вселената: кратък преглед

Вселената продължава да се охлажда. Температурата му достига почти 10*15К, а размерите му стават наистина внушителни – до милиард километра. Възниква друго нарушение на симетрията и в резултат на това и четирите вида взаимодействие се превръщат в отделни сили. Термодинамичното равновесие на бозоните беше нарушено и онези частици, които преди това не са имали собствена маса, го придобиха.

Вселената продължава да се разширява и нейните температурни и енергийни нива продължават да падат. Появяват се стабилни бариони (неутрони, протони), които се образуват от кварки и образуват барионна материя, тоест тази, от която сме направени ние и почти всичко, което ни заобикаля. Производството на фотони продължава поради анихилация. На този моменттези частици са се охладили доста значително (до 2,7 K) и са част от микровълновия фон в космоса - космическото микровълново фоново лъчение, което беше открито от учените сравнително наскоро - през 1964 г. Това приблизително завършва първата секунда от съществуването на Вселената.

Какво е CMB радиация?

Честотният му диапазон е от 500 MHz до 500 GHz. Дължината на най-голямата вълна е 60 сантиметра, а на най-малката е 0,6 милиметра. Имайки такива параметри, космическото микровълново фоново лъчение - известно още като микровълнов екстрагалактичен фон - носи огромно количество информация за това как е протекла еволюцията на Вселената, преди да започнат да се формират галактиките и квазарите, както и много други обекти.

Както показа изследването на изотропията, източникът на радиация не са нито определени точки, нито центърът на галактиките, нито някое място в Слънчевата система, от което да се заключи, че има извънгалактичен произход. Този факт, между другото, потвърди хипотезата " гореща вселена“, което ни позволява да развием по-нататък теорията за еволюцията, както беше приета.

След първата секунда

Плътността на частиците намалява значително и, като следствие, честотата на взаимодействията с неутрино намалява, и термодинамично равновесиепоследното с други става невъзможно. Поради причини, произтичащи от този факт, неутриното космическо микровълново фоново лъчение никога не е било открито.

Позитроните и електроните престават да се образуват постоянно. Вселената става напълно електрически неутрална.

Сто секунди след експлозията, първата химически елементис леки ядра (водород, литий, хелий, деутерий) поради сливането на неутрони и протони. Излишните частици се разпадат. Така протича първичната нуклеосинтеза.

300 000 години по-късно

Температурата пада до 10 000 K. Размерът на Вселената надхвърля десетки милиони светлинни години в диаметър. В ядрата се появяват електронни обвивки, поради което се появяват първите леки атоми като хелий и водород. Приблизително по същото време започва своята история феноменът на космическото микровълново фоново лъчение. Пространството най-накрая стана видимо, а не прозрачно, както беше в началото. Гравитацията започва да привлича материята заедно. Всичко това и много повече допринася за появата на първите звезди, а след това и на галактики.

Какво следва?

Има няколко основни сценария, според които ще се случи по-нататъшното развитие на Вселената. Естествено, процесът на разширяване ще продължи да се случва, така че ако е достатъчно равномерен, енергията рано или късно ще бъде изчерпана, което според прогнозите на учените ще доведе до топлинна смърт.

Друг вариант е Big Rip, тоест разпадането на всичко, което вече е създадено в резултат на това Голям взрив. Това ще се случи с ускоряването на разширяването на Вселената.
Има и сценарий, който включва така наречения Big Crunch, който ще настъпи, ако разширяването се забави и след това изчезне напълно.

Никой не знае как точно ще се случи всичко. Има само някои предположения, хипотези и теории, но само едно нещо остава известно: времето определено ще покаже как нашата Вселена ще се развие по-нататък.

Историята на развитието на космонавтиката е история за хора с необикновени умове, за желанието да разберат законите на Вселената и за желанието да надминат познатото и възможното. Изследването на космоса, започнало през миналия век, даде на света много открития. Те засягат както обекти в далечни галактики, така и напълно земни процеси. Развитието на астронавтиката допринесе за подобряването на технологиите, което доведе до открития в най-много различни областизнания, от физика до медицина. Този процес обаче отне много време.

Загубен труд

Развитието на космонавтиката в Русия и в чужбина започва много преди появата на първата научни разработкив това отношение те бяха само теоретични и обосноваваха самата възможност за космически полети. У нас един от пионерите на космонавтиката на върха на перото му беше Константин Едуардович Циолковски. „Един от” - защото го изпревари Николай Иванович Кибалчич, който беше осъден на смърт за покушението срещу Александър II и няколко дни преди обесването му разработи проект за апарат, способен да достави човек в космоса . Това е през 1881 г., но проектът на Кибалчич е публикуван едва през 1918 г.

Селски учител

Циолковски, чиято статия за теоретичните основи на космическите полети е публикувана през 1903 г., не знае за работата на Кибалчич. По това време той преподава аритметика и геометрия в Калужкото училище. Известната му научна статия „Изследване на световните пространства реактивни устройства» засегна възможностите за използване на ракети в космоса. Развитието на космонавтиката в Русия, тогава още царска, започва именно с Циолковски. Той разработи проект за изграждане на ракета, способна да отведе човек до звездите, защити идеята за разнообразието на живота във Вселената и говори за необходимостта от изграждане на изкуствени спътници и орбитални станции.

Успоредно с това теоретичната космонавтика се развива в чужбина. Въпреки това практически не е имало връзки между учените нито в началото на века, нито по-късно, през 30-те години. Робърт Годард, Херман Оберт и Есно-Пелтри, съответно американец, германец и французин, които са работили по подобни проблеми, дълго време не са знаели нищо за работата на Циолковски. Още тогава разединението на народите се отрази на темповете на развитие на новата индустрия.

Предвоенните години и Великата отечествена война

Развитието на астронавтиката продължава през 20-40-те години с помощта на Лабораторията по газова динамика и Изследователските групи за реактивни двигатели, а след това и на Института за реактивни изследвания. В стените на научните институции са работили най-добрите инженерни умове на страната, включително Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов и С. П. Королев. В лабораториите се работи по създаването на първите реактивни превозни средства, използващи течно и твърдо гориво, и се разработват теоретичните основи на космонавтиката.

В предвоенните години и по време на Втората световна война са проектирани и създадени реактивни двигатели и ракетни самолети. През този период по очевидни причини се отделя голямо внимание на разработването на крилати ракети и неуправляеми ракети.

Королев и V-2

Първата бойна ракета в историята модерен типсъздадена в Германия по време на войната под ръководството на Вернер фон Браун. Тогава V-2, или V-2, създаде много проблеми. След поражението на Германия фон Браун е изпратен в Америка, където започва работа по нови проекти, включително разработването на ракети за космически полети.

През 1945 г., след края на войната, група съветски инженери пристигат в Германия, за да проучат V-2. Сред тях беше Королев. Той е назначен за главен инженерен и технически директор на Института Нордхаузен, създаден в Германия през същата година. В допълнение към изучаването на германските ракети, Королев и колегите му разработват нови проекти. През 50-те години конструкторското бюро под негово ръководство създава R-7. Тази двустепенна ракета успя да разработи първата и да осигури изстрелването на многотонни превозни средства в ниска околоземна орбита.

Етапи на развитие на космонавтиката

Американското предимство в подготовката на космически кораби, свързано с работата на фон Браун, остана в миналото, когато СССР изстреля първия сателит на 4 октомври 1957 г. От този момент нататък развитието на космонавтиката върви по-бързо. През 50-те и 60-те години са проведени няколко експеримента с животни. Кучета и маймуни са били в космоса.

В резултат на това учените събраха безценна информация, която направи възможно комфортното пребиваване на човек в космоса. В началото на 1959 г. беше възможно да се постигне втората скорост на бягство.

Напредналото развитие на вътрешната космонавтика беше прието в целия свят, когато Юрий Гагарин се издигна в небето. Без преувеличение, това велико събитие се състоя през 1961 г. От този ден нататък човекът започва да прониква в необятните пространства около Земята.

12 октомври 1964 г. - в орбита е изведен апарат с няколко души на борда (СССР);
18 март 1965 г. - първи (СССР);
3 февруари 1966 г. - първо кацане на апарат на Луната (СССР);
24 декември 1968 г. - първото изстрелване на пилотиран космически кораб в околоземна сателитна орбита (САЩ);
20 юли 1969 г. - ден (САЩ);
19 април 1971 г. - за първи път е изстреляна орбиталната станция (СССР);
17 юли 1975 г. - първото скачване на два кораба (съветски и американски);
12 април 1981 г. - първата космическа совалка (САЩ) излита в космоса.

Развитие на съвременната космонавтика

Днес изследването на космоса продължава. Успехите от миналото дадоха плодове - човекът вече посети Луната и се готви за пряко запознаване с Марс. Въпреки това програмите за пилотирани полети сега се развиват по-малко от проектите за автоматични междупланетни станции. Сегашно състояниекосмонавтиката е такава, че създаваните устройства са способни да предават информация за далечните Сатурн, Юпитер и Плутон на Земята, да посещават Меркурий и дори да изследват метеорити.
В същото време се развива и космическият туризъм. Международните контакти днес са от голямо значение. постепенно стига до идеята, че големите пробиви и открития се случват по-бързо и по-често, ако комбинираме усилията и възможностите на различни страни.

Карл Сейгън

Космос: Еволюция на Вселената, живот и цивилизация

От преводача

Паметникът на Марс далеч не е единственият забележителен факт, свързан с името на човек, който спокойно може да се нарече най-известният популяризатор на науката през 20 век. Сейгън сложно съчетава строгия реализъм на учен и харизматичната интензивност на емоциите на неудържим романтик. Непримиримата му борба срещу лъженауката и суеверието, мистицизма и догматизма доведе до небезоснователни упреци от страна на противниците му, че той превръща самата наука в обект на религиозно преклонение. В същото време неуморните популяризаторски дейности и желанието да се говори за най-сложните научни проблеми на достъпен език непременно предизвикаха упреци от консервативни колеги, които смятаха, че не е редно истинският учен да говори толкова емоционално на нощен разговор предавания и че като цяло е по-добре да стоят далеч от вниманието на „непосветената“ публика. До голяма степен поради това Сейгън беше отстранен от изборите за Националната академия на науките. Любопитно е, че същата академия впоследствие му връчва най-престижното си отличие – медал за изключителни постижения в прилагането на науката в полза на обществото. Но нека не изпреварваме.

Карл Едуард Сейгън е роден в Ню Йорк на 9 ноември 1934 г. Като дете чете научна фантастика. Въпросът за съществуването на живот и разум извън Земята вълнува въображението му. До 12-годишна възраст той вече беше твърдо решил да бъде астроном и бързо се придвижваше към целта си. През 1951 г. на 16-годишна възраст постъпва в Чикагския университет, на 19-годишна възраст получава бакалавърска степен, а на 25-годишна възраст става доктор по астрономия и астрофизика. Тръгнал да търси извънземен живот, Сейгън не забравя за биологията. През студентските си години работи като лаборант на лауреата на Нобелова награда генетик Г. Мьолер. Тук се формират идеите му за биологичната еволюция. Научното ниво на Сейгън в областта на биологичните науки се доказва от факта, че именно той е поръчан от Енциклопедия Британика да напише статията „Животът“.

Сейгън многократно е подчертавал, че е имал късмета да живее в епоха, когато човечеството е започнало да изследва космоса. От самото начало на американската космическа програма той участва в проекти на НАСА за изследване на планетите от Слънчевата система с надеждата да открие следи от живот върху тях. С негово пряко участие е разгадана загадката на високите температури на Венера, разбрани са причините за сезонните промени на повърхността на Марс и е обяснен цветът на атмосферата на Титан. Всичко това е описано в книгата “Космос”.

Търсенето на извънземен разум винаги е било обагрено с романтика, но Сейгън не е привлечен от лесния път на самозадоволяване, по който поемат уфолозите. Той подхожда към въпроса за съществуването на живот на други планети като към изключително важен, интересен, сложен, но строго научен проблем. Той инвестира огромни усилия в програмата SETI - първият научен проект за търсене на радиосигнали от извънземни цивилизации. И дори Сейгън смята, че критерият, че една цивилизация е достигнала високо ниво на технологично развитие, не е изследването на космоса или развитието на ядрената енергия, а откритието на радиоастрономията.

Една от първите научно-популярни книги на Карл Сейгън се нарича „Разумен живот във Вселената“. Тя е написана през 1966 г. в сътрудничество с основателя на съветската школа по звездна астрофизика и пламенен поддръжник на програмата SETI И. С. Шкловски, чиято книга „Вселената, животът, умът“ беше публикувана на руски няколко години по-рано. Интересното е, че в крайна сметка Шкловски се разочарова от ранните си романтични вярвания и през 1976 г. публикува статия в списанието „Проблеми на философията“ под песимистичното заглавие „За възможната уникалност на интелигентния живот във Вселената“. Сейгън, напротив, до последните си дни се надяваше, че извънземни сигнали са на път да бъдат открити. През 1985 г. той написва научно-фантастичния роман „Контакт“, който е направен във филм със същото име през 1994 г. в Warner Brothers. Планетарното общество, основано от Сейгън през 1980 г. и сега, след като НАСА официално затвори програмата SETI, продължава да подкрепя мащабен проект, в който всеки може да вземе участие. С течение на времето дейностите по популяризиране заемат все повече място в живота на Сейгън, новите му книги се публикуват почти всяка година. Това не са просто истории за научни изследвания, представени на достъпен език, за които са написани много. Неговите творби са литература в пълния смисъл на думата. Сейгън получава наградата "Пулицър" през 1978 г. за книгата си "Дракони от Едем: Размисли върху еволюцията на човешкия ум". Литературният талант на Сейгън по нищо не отстъпва на неговите артистични способности и ораторско майсторство. Това се доказва от наградата Грами за аудиокасета, на която той чете книгата си „Бледа синя точка“, посветена на космическото бъдеще на човечеството.

Стилът на автора на Сейгън се характеризира със специален импресионистичен маниер. Той не поставя въпроса, а създава, така да се каже, поредица от образи. Понякога изглежда, че има празнина в разказа, мисълта на автора, като фенерче в тъмното, внезапно осветява друг обект. Но бъдете сигурни, че накрая, като в добър детектив, тези фрагменти ще образуват цялостна картина. Такива техники позволяват на Сейгън не само да предаде на читателя същността на научното познание, но и да покаже развитието на науката като огромен вълнуващ сюжет, който се различава от обикновената фантастика по това, че при желание всеки може да стане участник в събитията. описано. „Всеки от нас започва като учен“, каза Сейгън.

Той вярваше, че оцеляването на нашата цивилизация изисква обществеността да започне да разбира и оценява науката. Но за това историята трябва да е ясна и вълнуваща. И Сейгън е готов да използва всички налични средства и канали за популяризиране: книги, статии, многобройни интервюта, изяви като експерт в телевизионни токшоута, собствена научно-популярна програма по телевизионния канал BBC. „Единствената ми тайна, която ми позволява да говоря ясно за науката“, казва той в интервю за списание Playboy, „е споменът, че някога самият аз не разбирах нищо от това, за което говоря сега.“

Когато описва научни изследвания, Сейгън никога не си позволява да се ограничи до просто изложение на факти. Прави оценки, прави паралели, съпоставя получените резултати с надеждите и очакванията, послужили като мотиви за научни изследвания. Той знае много добре аксиомата на научната популяризация: историята на идеите се възприема най-остро през житейските конфликти на хората, участващи в нея. Така една тъжна илюстрация от японската история прави идеята за изкуствения подбор изключително ясна, убедителна и незабравима (Глава II). Трагичната съдба на Хипатия придава особено трогателен отзвук на историята на Александрийската библиотека, с която започва и завършва тази книга. Като цяло темата за библиотеката – обикновена, генетична, галактическа – минава през цялата книга. Образът на умиращата Александрийска библиотека се превръща в предупреждение за цялата ни цивилизация - досега единственото известно проявление на самосъзнание във Вселената.

Телевизионният сериал "Космос" и тази книга донесоха на Сейгън световна слава. Той посвещава повече от три години на работа по тях, от 1976 до 1980 г. Но заедно с общественото внимание се повиши и нивото на критика. Много опоненти отбелязват, че в книгите си Сейгън отива много по-далеч от майсторската популяризация на науката, имплицитно предлагайки на читателя собствената си метафизична концепция. Трябва да внимавате да разграничавате кога авторът говори за обективни научни факти, прогнози и хипотези и кога преминава към ценностни, морални и етични преценки, които отразяват личната му гледна точка.

От преводача

Паметникът на Марс далеч не е единственият забележителен факт, свързан с името на човек, който спокойно може да се нарече най-известният популяризатор на науката през 20 век. Сейгън сложно съчетава строгия реализъм на учен и харизматичната интензивност на емоциите на неудържим романтик. Непримиримата му борба срещу лъженауката и суеверието, мистицизма и догматизма доведе до небезоснователни упреци от страна на противниците му, че той превръща самата наука в обект на религиозно преклонение. В същото време неуморните популяризаторски дейности и желанието да се говори за най-сложните научни проблеми на достъпен език непременно предизвикаха упреци от консервативни колеги, които смятаха, че не е редно истинският учен да говори толкова емоционално на нощен разговор предавания и че като цяло е по-добре да стоят далеч от вниманието на „непосветената“ публика. До голяма степен поради това Сейгън беше отстранен от изборите за Националната академия на науките. Любопитно е, че същата академия впоследствие му връчва най-престижното си отличие – медал за изключителни постижения в прилагането на науката в полза на обществото. Но нека не изпреварваме.

Карл Едуард Сейгън е роден в Ню Йорк на 9 ноември 1934 г. Като дете чете научна фантастика. Въпросът за съществуването на живот и разум извън Земята вълнува въображението му. До 12-годишна възраст той вече беше твърдо решил да бъде астроном и бързо се придвижваше към целта си. През 1951 г. на 16-годишна възраст постъпва в Чикагския университет, на 19-годишна възраст получава бакалавърска степен, а на 25-годишна възраст става доктор по астрономия и астрофизика. Тръгнал да търси извънземен живот, Сейгън не забравя за биологията. През студентските си години работи като лаборант на лауреата на Нобелова награда генетик Г. Мьолер. Тук се формират идеите му за биологичната еволюция. Научното ниво на Сейгън в областта на биологичните науки се доказва от факта, че именно той е поръчан от Енциклопедия Британика да напише статията „Животът“.