Книга о странном - [25]
Подобный выбор предпочтителен и по той причине, что звездная величина является «автомодельным» параметром, одновременно характеризующим и массу объекта, и расстояние до него. Далее было сделано предположение, что расположение звезд в сериях должно доносить какую-то осмысленную идею (возможно, геометрическую), причем подтверждением правильности предположения было бы повторение этой идеи в нескольких сериях радиозадержек, полученных в разное время и разными исследователями.
Но каким образом искать эти геометрические соотношения? Файзуллин решил использовать сферическую систему координат, когда для наблюдателя в центре сферы всякая точка пространства задается парой угловых координат, одна из которых изменяется от 0 до 360 градусов, а вторая – от -90 до +90 градусов. В математике сферическая система координат позволяет изображать всю звездную сферу на ограниченном куске плоскости – прямоугольнике размером (0,360)x(-90,90) – и является для небесной механики наиболее естественной: в силу локальной сферической симметрии, в силу изотропности пространства и в силу естественного выбора координатной секущей плоскости в соответствии с моментом вращения системы.
И вот, выбрав наиболее естественную «галактическую» систему координат, где плоскость сечения звездной сферы совпадает с плоскостью Галактики, а вторая координатная ось отвечает направлению на центр Галактики, Файзуллин получил для звезд первой серии Штёрмера весьма необычную фигуру, обладающую целым букетом особенностей примечательного свойства.
При соединении точек в порядке поступления сигналов, получаются 8 отрезков прямых, из которых можно образовать две тройки параллельных прямых (15—19, 8-12, 10-9) (9-4, 8-13, 12—10) плюс еще одну пару взаимно параллельных отрезков (9-5, 7-6). Более того, иллюстрацией свойства параллельности оказывается и другая, самая длинная четвертая серия Штёрмера.
Поскольку для столь небольшого числа точек вероятность случайного выхода на такое множество параллельных прямых чрезвычайно мала, то разумно допустить, что предположенный ключ к декодированию послания оказался верен. Тем более, что вполне содержательными оказываются и другие серии. Третьей, самой короткой серии (12, 5, 8) соответствуют звезды Альтаир, альфа Центавра и Процион. В прямоугольнике сферических координат эти три звезды оказываются лежащими на одной прямой линии, причем точка 5 лежит на «перекрестье» двух линий, если прямоугольник свернут в цилиндр, совмещающий 0 и 360 градусов.
Еще более примечательно, что симметрии такого рода, располагающие последовательные группы точек на прямых, выявлены не только в остальных сериях Штёрмера, но и в независимых от них результатах аналогичных экспериментов Эпплтона 1934 года. Проведенные численные эксперименты показывают, что «случайно» получить подобные симметрии практически невозможно.
Далее, опираясь на полученные результаты, Файзуллин обнаружил, что задаваемые сериями радиоэхо точки позволяют из полусотни самых ярких звезд построить конфигурацию, сохраняющую инвариантным (т. е. неизменным) свойство точек «лежать на одной прямой» как при изменении координатных плоскостей, так и при переносе центра сферы по пространству. Т. е. тройки звезд «сетки» все так же продолжают оставаться на одной прямой, если начало координат помещено куда-нибудь в альфу Центавра или на Процион. Более того, выявленные закономерности в симметрии расположения звезд позволили Файзуллину обнаружить аналогичные структуры и в пространственном расположении ближайших к нам наиболее ярких галактик.
Что же означают с точки зрения математики и математической физики открытые столь экзотическим способом природные геометрические соотношения? В математике изучаются объекты, весьма напоминающие открытые Файзуллиным сетки, которые именуются «конфигурациями» и являются базовыми для проективной геометрии. Близким по смыслу объектом является, например, так называемая конфигурация Брианшо-на-Паскаля, где любая из 9 точек является пересечением трех прямых, а на каждой из прямых лежит по три точки.
Полагая, что выявленные интересные конфигурационные свойства расположения небесных объектов являются следствием энергетически устоявшегося (экстремального) состояния системы, Рашид Файзуллин вышел на известную математическую проблему под названием «задача Штейнера». Суть ее в следующем: имеется N точек на плоскости или в пространстве, которые необходимо соединить отрезками прямых так, чтобы сумма длин этих отрезков была минимальна. Когда минимум длины интерпретируется как некий экстремальный энергетический принцип для механической системы, задача приобретает важнейшее прикладное значение.
Другими словами, пользуясь аналогией со звездами, которые для энергетически оптимального состояния располагаются по прямым «конфигурации», омский ученый создал несколько оригинальных алгоритмов оптимизации, примененных в разнообразных областях от физики высоких энергий до проектирования гидравлических устройств, а также построил новый алгоритм приближенного решения задачи Штейнера для пространства произвольной размерности.
