Сказка о мирном рыцаре Эддингтоне, узнавшем главную тайну звёзд

Ник. Горькавый

Сказка о мирном рыцаре Эддингтоне, узнавшем главную тайну звёзд

• Рассказы о науке •

Ник. Горькавый.

Сказка о мирном рыцаре Эддингтоне, узнавшем главную тайну звёзд

____________________

Научные сказки Ник. Горькавого см. «Наука и жизнь» №№ 11, 12, 2010 г.; №№ 1-6, 9, 11, 2011 г.; №№ 6-10, 12, 2012 г.

«Наука и жизнь» № 1, 2013.

Лорд Артур Стэнли Эддингтон (1882- 1944) — выдающийся английский астрофизик, измеривший кривизну пространства вокруг Солнца.

— Люди часто мечтают попасть в сказку — начала рассказ королева Никки, — вырваться из серых будней и очутиться в мире могучих героев, подвигов, невероятных приключений и побед. Об этом думают и дети, и взрослые. Только учёные не мечтают о волшебном мире.

— Они не умеют мечтать? — удивилась Галатея.

Королева Никки покачала головой:

— Просто они уже нашли двери в мир чудес, потому что научились видеть невидимое или не замечаемое другими людьми. Много лет они осваивают умение проникать в суть вещей и явлений, используя вместо волшебной палочки телескопы, микроскопы, математические уравнения.

— Телескоп помощнее волшебной палочки, — согласился Андрей, — это окно в другие миры, взгляд в глубины пространства и даже времени!

— Значит, телескоп — ещё и машина времени? — спросила Галатея.

— Конечно, — подтвердила Никки, — это настоящая машина времени, которая видит далёкое прошлое звёзд и галактик. Получается, что все учёные живут двойной жизнью: одна — обычная и всем понятная, другая — загадочная и по-настоящему волшебная.

Такой двойной жизнью жил и английский астрофизик Артур Стэнли Эддингтон. Со стороны казалось, что он ведёт спокойную, размеренную жизнь, подобающую профессору Кембриджа, прерываемую лишь научными экспедициями и поездками на конференции. Книги и беседы, трубка у камина, прогулки на велосипеде — на непосвящённый взгляд ничего примечательного. На самом деле Эддингтон в своей главной жизни был титаном и совершал подвиги, на которые не был способен никто другой. Он рассчитывал сроки жизни и смерти звёзд, изгибал пространство и время, определял судьбы Вселенной и создавал невидимые миры.

— Здурово! — восхитился Андрей.

— Уже в детстве Эддингтон выделялся среди сверстников. В футбол он играл как все, но в отличие от других обладал явным математическим талантом и выучил таблицу умножения до 24Ч24 раньше, чем научился читать. В возрасте четырёх лет во время вечерних прогулок он пробовал сосчитать звёзды на небе. Увлечённость большими цифрами осталась у Эддингтона на всю жизнь. Став учёным, он подсчитал даже общее число элементарных частиц во Вселенной.

Знаменитая книга Эддингтона о теории относительности Эйнштейна была переведена на многие языки. На русском языке издавалась в 1 934 году. Фото книги из личной коллекции автора.

Два величайших знатока новой теории гравитации — Альберт Эйнштейн и Артур Эддингтон.

Кроме математики юный Стэнли увлекался астрономией и с десяти лет много времени проводил у небольшого телескопа, который ему одолжил учитель. За школьные годы он написал тринадцать рефератов по астрономии. В пятнадцать лет Эддингтон выиграл стипендию для обучения в колледже Манчестера, чем смутил администрацию колледжа: с их точки зрения, мальчик был слишком юн для студента.

— Знай наших! — радовалась Галатея рассказу Никки.

— Эпидемия тифа унесла отца Эддингтона, когда Стэнли исполнилось всего два года. Семья жила очень небогато, но юноша проявлял столь яркие таланты, что зарабатывал всё новые и новые стипендии для обучения и даже поступил в легендарный Тринити-Колледж в Кембридже, где учились в своё время Ньютон, Максвелл и Рэлей.

Талантливый молодой человек не был затворником. В студенчестве он выучил французский, немецкий и итальянский языки и читал Мольера, Гёте и Данте в подлиннике. Он увлекался шахматами и велосипедом. Из его записных книжек биографы узнали, что за 1905 год он проехал на велосипеде более четырёх тысяч километров, а в возрасте пятидесяти пяти лет преодолел двести километров между Ланкастером и Кембриджем. Ездил Эддингтон чаще всего в одиночестве: длинные велосипедные путешествия позволяли ему размышлять о загадках Вселенной.

Студентом Эддингтон посещал математические семинары, но его нередко видели на них читающим статьи по гравитации. Обычного потока информации Стэнли явно не хватало, — он успевал следить за происходящим и просматривать сложные научные труды.

Став профессором Кембриджа, Эддингтон опубликовал книгу о звёздах и строении Вселенной. В это время Эйнштейн в Германии создал общую теорию относительности. Но Европа была охвачена войной, научные связи между Англией и Германией прерваны. И всё же космологу Виллему де Ситтеру, живущему в нейтральных Нидерландах, удалось переправить Эддингтону копии трудов Эйнштейна и своих статей.

Блестящие математические способности помогли Эддингтону быстро освоить теорию Эйнштейна и в 1918 году опубликовать первое в мире англоязычное изложение эйнштейновской теории гравитации. В том же году британское правительство призвало Эддингтона в армию — европейский фронт требовал всё новых солдат. Молодой человек, принадлежавший по религиозным убеждениям к протестантам-квакерам, которые проповедовали пацифизм, отказался брать в руки оружие, но выразил готовность работать в Красном Кресте или на сборе урожая, если страна сочтёт это более полезным занятием, чем быть профессором астрономии. Ему дали отсрочку, а через несколько месяцев война закончилась.

Эддингтон стал признанным экспертом в теории относительности Эйнштейна и приобрёл в этой области авторитет, сопоставимый с авторитетом самого автора. Теория Эйнштейна предсказывала искривление света звезды возле Солнца. Наблюдать звезду возле диска нашего светила можно было только в случае полного солнечного затмения. И такая возможность представилась. Чтобы проверить предположение Эйнштейна, Эддингтон возглавил экспедицию на остров Принсипи возле западного берега Африки, где 29 мая 1919 года ожидалось полное солнечное затмение.

В назначенный день на острове Принсипи разразился ливень. Лишь перед самым затмением небо очистилось, и то не до конца. Эддингтон стремительно менял фотопластинки в приборе. За несколько минут он успел сделать шестнадцать снимков Солнца и его окрестностей. Звёзды были видны лишь на шести проявленных фотопластинках.

В последующие ночи учёный делал контрольные снимки, а потом приступил к измерениям смещения звёзд на разных фотопластинках. Пять из шести оказались слишком низкого качества, и лишь одна пластинка показала смещение звезды, близкое к предсказанному Эйнштейном. Эддингтон вспоминал этот день, как самый впечатляющий момент своей жизни. Именно тогда он получил прямое подтверждение того, что пространство нашего мира искривляется возле звёзд и планет. Он держал в руках не стеклянную пластинку, покрытую фотоэмульсией, а разгадку тайны земного тяготения и силы, которая управляет Вселенной. — Только учёные могут так радоваться ничтожному смещению маленькой точки! — подумала вслух Галатея.

Вот так разбегались наблюдаемые звёзды со своих привычных мест, когда в середину их «роя» вторглось массивное Солнце. Рисунок из книги Ч. Мизнера, К. Торна и Дж. Уилера «Гравитация».

— Потому что учёные, в отличие от других людей, понимают, что это означает! — ответил Андрей. — Вот и весь секрет их волшебства.

Никки продолжила:

— Эддингтон сообщил об успехе экспедиции телеграммой. Весть о том, что Эйнштейн оказался прав, разлетелась по первым страницам главных газет всего мира: «Наше пространство искривлено!»

Бернхард Риман (1826-1866), выдающийся немецкий математик, создавший теорию искривлённого пространства. Риманова геометрия впоследствии стала основой общей теории относительности. Русский математик Николай Лобачевский (1792-1856) создал свой вариант теории искривлённого пространства раньше Римана, но не нашёл понимания среди отечественных математиков. Искривить пространство в уме — это дано не каждому.

Эйнштейн стал всемирно знаменит. Его предыдущая известность в научных кругах не шла ни в какое сравнение с пришедшей славой. Но среди учёных, конечно, оказалось немало скептиков. Они указывали на недостаточность данных, ведь теорию Эйнштейна подтвердила всего одна фотопластинка невысокого качества.

Через три года в Австралию отправилась экспедиция из Ликской обсерватории во главе с её директором Уильямом Кэмпбеллом, чтобы ещё раз сфотографировать звёзды возле Солнца в момент затмения. Новые данные полностью подтвердили результат экспедиции Эддингтона. Консервативный Кэмпбелл не относился к числу сторонников Эйнштейна и надеялся (как он потом сам признавался), что звёзды откажутся подтверждать странную теорию об искривлении пространства. Но звёзды оказались с характером и не послушались Кэмпбелла.

Вселенная окончательно соскользнула с евклидовой неподвижной плоскости и погрузилась в изогнутые пространства Римана. Эддингтон опубликовал монографию «Математическая теория относительности», о которой Эйнштейн отозвался так: «Наилучшее изложение предмета!» В этой книге автор обсуждал исключительно трудный и спорный вопрос о том, что гравитационная энергия, в отличие от энергии электрического ...

Быстрая навигация назад: Ctrl+←, вперед Ctrl+→