Прочитав публикации астрономов, сделанные три четверти столетия назад, я почувствовал непреодолимое искушение представить собрание Американского астрономического общества – или какое название оно будет носить к тому времени – по случаю 150-летней годовщины и предугадать, как будут оцениваться наши нынешние проекты.
Когда мы изучаем литературу конца XIX в., нас забавляют некоторые споры о солнечных пятнах и впечатляет, что эффект Зеемана
[181] считался не лабораторной диковинкой, а тем, чему астрономы должны уделить особое внимание. Эти две нити переплелись, как будто служили прообразом в сделанном несколько лет спустя открытии Дж. Хейлом сильных магнитных полей в солнечных пятнах.
Также мы находим бесчисленное количество статей, в которых существование звездной эволюции предполагается, но ее природа остается нераскрытой, в которых гравитационное сжатие Кельвина – Гельмгольца
[182] считалось единственным возможным источником энергии звезд и ядерную энергию даже не предвидели. Но в то же время и иногда в том же выпуске Astrophysical Journal упоминается любопытное исследование по радиоактивности некого Беккереля во Франции. Здесь мы снова видим, как две, казалось бы, не связанные нити, которым предназначено переплестись сорок лет спустя, проходят сквозь наш обзор астрономии за несколько лет в конце XIX в.
Есть много связанных примеров: например, в интерпретации серии спектров неводородных элементов, увиденных в телескоп и изученных в лаборатории. Новая физика и новая астрономия были взаимодополняющими сторонами зарождающейся науки астрофизики.
Соответственно, сложно не задуматься о том, сколько глубоких споров в настоящем – например, о природе квазаров, или свойствах черных дыр, или геометрии пульсаров – должны ждать переплетения с новыми разработками в области физики. Если опыт семидесятипятилетней давности способен служить ориентиром, то сегодня уже есть люди, которые смутно догадываются, какая физика соединится с какой астрономией. И через несколько лет эта связь будет считаться очевидной.
Мы также видим в материалах XIX столетия ряд случаев, где методы наблюдения или их интерпретации по нынешним стандартам явно ошибочны. Один из худших примеров – периоды вращения планет, выведенные до десяти значащих цифр путем сравнения сделанных разными людьми двух рисунков, показывающих такие характерные черты, которых, как мы теперь знаем, вообще не существует. Но есть и многие другие, включая изобилие «измерений двойных звезд», объектов, находящихся на большом расстоянии друг от друга, которые в основном физически не связаны между собой; интерес к воздействию давления и других факторов на частоты спектральных линий, когда никто не обращает внимание на анализ кривой роста
[183]; и желчные споры о наличии или отсутствии некого вещества, основанные только на визуальной спектроскопии.
Также любопытна разобщенность физики и поздневикторианской астрофизики. В разумных пределах сложная физика является почти исключительно сферой геометрической и физической оптики, фотографического процесса и небесной механики. Строить теории звездной эволюции, основанные на звездных спектрах, и не задумываться о зависимости намагничивания и ионизации от температуры или пытаться вычислить температуру лунного грунта, не решив уравнение теплопроводности Фурье, кажется мне странным. Когда современный читатель видит детальные лабораторные спектры, полученные в ходе эксперимента, ему не терпится, чтобы Бор, Шрёдингер и их последователи пришли и разработали квантовую механику.
Интересно, сколько наших нынешних споров и самых известных теорий будут отличаться с точки зрения 2049 г. некачественными наблюдениями, посредственными интеллектуальными достоинствами или недостаточным пониманием физики. Мне кажется, что сегодня мы более самокритичны, чем были ученые в 1899 г., что благодаря большему количеству астрономов мы проверяем результаты друг друга чаще и что отчасти благодаря существованию таких организаций, как Американское астрономические общество, стандарты обмена результатами и их обсуждения значительно повысились. Я надеюсь, что наши коллеги в 2049 г. согласятся с этим.
Главными достижениями 1899–1974 гг. были технологии. Но в 1899 г. был создан самый большой в мире рефрактор. Он все еще является самым большим в мире. Начали разрабатывать зеркальный телескоп с апертурой 100 дюймов. За прошедшие годы мы увеличили апертуру только в два раза. Но что наши коллеги из 1899 г. – живущие после Герца, но до Маркони – сделали бы с помощью обсерватории Аресибо, или Очень большой антенной решетки
[184], или радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ)? Или если бы стали разрешать споры о периоде вращения Меркурия посредством радиолокационной спектроскопии Доплера? Или проверяли бы природу лунной поверхности, привезя грунт на Землю? Или исследовали бы проблему природы и обитаемости Марса, обращаясь вокруг него по орбите в течение года и сделав 7200 фотографий, качество каждой из которых выше, чем лучшие фотографии Луны 1899 г.? Или высадились бы на планету с системами формирования изображений, оборудованием для микробиологических исследований, сейсмометрами и газовым хроматографом / масс-спектрометрами, которых в 1899 г. не существовало даже в мыслях? Или тестировали бы космологические модели посредством орбитальной ультрафиолетовой спектроскопии межзвездного дейтерия, когда в 1899 г. не были известны ни модели для тестирования, ни существование атома, который их тестирует, не говоря уже о методах наблюдения?
Ясно, что за прошедшие 75 лет американская и мировая астрономия продвинулась далеко от даже самых смелых размышлений астрономов поздневикторианской эпохи. А за следующие 75 лет? Мы можем делать только скучные прогнозы. Мы полностью изучим электромагнитный спектр от довольно коротких гамма-лучей до довольно длинных радиоволн. Мы пошлем автоматические космические аппараты на все планеты и большинство спутников Солнечной системы. Мы запустим космический аппарат к Солнцу, чтобы экспериментальным путем изучить строение звезды, начав, возможно, – из-за низких температур – с солнечных пятен. Хейл бы это оценил. Я считаю вполне возможным, что через 75 лет мы запустим субрелятивистский космический корабль, путешествующий со скоростью около 0,1 скорости света, к ближайшим звездам. Среди других преимуществ такие миссии позволят непосредственно изучить межзвездную среду и дать нам более длинную базовую линию для РСДБ, чем многие могут вообразить сегодня. Нам нужно будет изобрести новую превосходную степень, чтобы обозначать «очень», – возможно, «ультра». Природа пульсаров, квазаров и черных дыр должна быть к тому времени хорошо изучена, а также получены ответы на некоторые фундаментальные космологические вопросы. Даже возможно, что мы установим регулярное сообщение с цивилизациями на планетах других звезд и будем получать знания об астрономии, а также многих других науках из своего рода Галактической энциклопедии, которую будут посылать на очень высоких скоростях на некую огромную систему радиотелескопов.
