Новая занимательная астрономия - [5]

Немаловажную роль играет и то обстоятельство, что космос на наших глазах становится поставщиком весьма ценной научной информации, значение которой далеко выходит за рамки чисто астрономических интересов.

В необъятных просторах Вселенной протекают такие процессы, которые на Земле не происходят и которые мы поэтому еще не знаем. Бесчисленные формы существования материи, неизвестные человеку источники энергии, необычные физические условия…

Современная физика достигла такого уровня развития, когда чуть ли не каждый новый шаг вперед требует весьма сложных и тонких экспериментов, для осуществления которых приходится создавать все более мощные и грандиозные установки. Их строительство занимает годы и требует значительных затрат. Но дело даже не только в этом. Как правило, современные экспериментальные физические исследования так или иначе представляют собой в большинстве случаев опытную проверку тех или иных выводов теории. Возможностей натолкнуться в эксперименте на какое-то непредвиденное, совершенно неожиданное явление с каждым годом остается все меньше. Времена «свободного» экспериментального физического поиска, как это было в «добрую» старую классическую эпоху, практически давным-давно миновали.

Другое дело — поиск в бесконечно разнообразной лаборатории Вселенной, где всегда есть возможность обнаружить что-либо неизвестное. Хотя, разумеется, и здесь многое зависит и от технических средств (еще не все космические явления мы можем наблюдать), и от теоретических предпосылок (можно наблюдать нечто оригинальное и не обратить внимания).

Конечно, не следует думать, что на Земле физикам уже больше нечего делать и остается только одно — направить свои усилия на изучение космических явлений. Земная и космическая физика должны дополнять друг друга. Но, во всяком случае, на данном этапе развития естественных наук Вселенная в ближайшем будущем может стать очень важным поставщиком ценнейшей информации, которая способна значительно расширить наши представления о физике мироздания.

Но добывать новые факты в лаборатории Вселенной далеко не просто. Прежде всего, потому, что космические объекты находятся на огромных расстояниях от Земли. Есть и другие трудности.

«Черные ящики» в космосе

В кибернетике рассматривается такая задача. Есть некоторый объект, внутреннее устройство которого нам неизвестно. Его называют «черным ящиком». Но у этого объекта имеются «входы» и «выходы». На «входы» поступают внешние воздействия, объект отвечает на них определенными реакциями.

Задача состоит в том, чтобы, не «вскрывая» черного ящика, только по характеру входных и выходных сигналов составить представление о его внутреннем устройстве.

Представьте себе, что вы не знаете ни конструкции, ни принципа действия вашего радиоприемника. Известно лишь, что на его «вход» поступают электрические сигналы с антенны, а на «выходе», в динамике, мы слышим звук: голос, музыку, пение. И по этим «входным» и «выходным» данным необходимо составить представление о конструкции черного ящика — радиоприемника.

В принципе существуют два пути решения задачи. Можно регистрировать поступающие от антенны сигналы и сравнивать их с тем, что происходит на «выходе». Это — путь наблюдений. Но есть и другая возможность, более активная. Самим подавать на «вход» различные сигналы и наблюдать, что произойдет на «выходе».

Очевидно, второй путь более эффективен; в частности, он открывает возможность оперативной проверки возникающих гипотез и предположений относительно «конструкции» черного ящика. Изучив закономерности, связывающие между собой входные и выходные сигналы, можно, в принципе, построить модель, достаточно точно отражающую устройство черного ящика. Астрофизики решают аналогичные задачи. Большинство космических объектов — черные ящики, внутреннее строение которых, т. е. происходящие в них физические процессы, можно изучать лишь по внешним проявлениям.

Однако положение астрономов осложняется, по меньшей мере, двумя обстоятельствами. Во-первых, они лишены возможности экспериментировать, а могут лишь наблюдать. Во-вторых, большинство космических черных ящиков — это ящики, у которых нет «входов».

Во всяком случае, эти «входы» в. настоящее время нам неизвестны. Например, мы не знаем таких внешних воздействий, которые могли бы изменить течение физических процессов на Солнце. Есть, правда, экстравагантная гипотеза, принадлежащая Э. Броуну, гипотеза, согласно которой периодические колебания солнечной деятельности связаны с приливными возмущениями со стороны планет. Однако пока это всего лишь предположение…

Впрочем, среди космических объектов имеются и такие, для которых внешние воздействия играют существенную роль. В частности, любопытные явления были обнаружены в так называемых двойных системах, состоящих из двух звезд, обращающихся вокруг общего центра масс. Если одна из этих звезд достаточно массивная и обладает мощным гравитационным полем, то на нее, согласно выводам современной астрофизики, должно перетекать вещество второй, «нормальной» звезды. Подобный процесс может играть роль «входного» сигнала, заметно влияющего на состояние массивной звезды.