Книги о космосе в приложении «НЭБ Свет»

Коллекция лучших научно-популярных книг о космосе доступна бесплатно в мобильном приложении «НЭБ Свет» и на портале Национальной электронной библиотеки .

Карл Саган с металлической пластинкой, на которой выгравировано послание землян другим цивилизациям. Такие пластинки были отправлены в космос вместе с межзвёздными аппаратами «Пионер-10» и «Пионер-11». Фото: carlsagan.com

Эти книги выложены в Интернет в рамках соглашения о сотрудничестве НЭБ с проектом «Дигитека» по формированию и продвижению бесплатной и открытой коллекции научно-популярных книг.

Прочесть книги можно не только на портале Национальной электронной библиотеки, но и на сайте «Дигитеки» в удобном ридере платформы НЭБ, а на мобильных гаджетах — в приложении «НЭБ Свет».

Вся литература, представленная в коллекции, тщательно отбиралась и анализировалась экспертами «Всенауки», РГБ и РАН, чтобы всецело отразить современную научную картину мира и ответить на вопросы читателей. Мы нашли в «космической» коллекции ответы на некоторые вопросы и делимся этими ответами с вами. Список всех книг о космосе в приложении «НЭБ Свет» опубликован в конце статьи.

Какую форму имеет Вселенная?

На этот вопрос отвечает российский астрофизик и популяризатор науки Сергей Попов в книге «Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далёких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной».

Та часть Вселенной, которую мы можем наблюдать, выглядит «однородной, изотропной и плоской». Однако мы не можем утверждать, что Вселенная является бесконечной или конечной — и то, что она может быть конечна, не подразумевает того, что она имеет границы. Вселенная может быть конечна, но при этом безгранична (это описано в работах Бернхарда Римана).

На сегодняшний день успешнее всего геометрию Вселенной изучают с помощью реликтового излучения. Эти исследования показывают: Вселенная, скорее всего, плоская.

Конечно, наша Вселенная трёхмерна, и, говоря о том, что она «плоская», мы имеем в виду применимость евклидовой геометрии для Вселенной в большом масштабе.

Этот факт позволяет учёным делать интересные предположения о том, что могло бы происходить и происходит в нашей плоской Вселенной. Например, «Одна из возможностей состоит в том, что при небольшом размере Вселенной за время её существования свет мог обогнуть её и мы видели бы копии („призраки“ или „духи“) далёких объектов или структур», — пишет Попов.

Спиральная галактика (фото NASA) и обложка книги Сергея Попова «Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далёких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной»

Как выглядят инопланетяне?

Про то, какими могут быть гости с других планет и почему инопланетяне не торопятся дружить с нами, рассказывает знаменитый японский физик Митио Каку в книге «Будущее разума».

Судя по эпиграфу, которым Каку предваряет главу об инопланетном разуме, он не испытывает больших надежд на встречу землян с инопланетянами: «Иногда я думаю, что самый верный признак существования где-то во Вселенной разумной жизни — тот факт, что никто из них не пытается связаться с нами». Эта фраза Билла Уоттерсона, несмотря на обидный для нас смысл, скорее всего, верна.

Каку говорит о том, что, скорее всего, разумных форм жизни во Вселенной великое множество, но другие цивилизации не выходят на связь просто потому, что мы им не интересны. Каку приводит в пример муравейник:

«Представьте, что вы идёте по лесной дороге и видите муравейник. Станете ли вы стучаться к муравьям и объявлять: „Я принёс вам кое-какие мелочи. Я принёс вам бусы. Я дам вам ядерную энергию. Я создам для вас муравьиный рай. Отведите меня к вашему лидеру“?

Вероятно, нет.

А теперь представьте, что рабочие строят рядом с муравейником восьмиполосную автомагистраль. Поймут ли муравьи, на какой частоте общаются между собой рабочие? Поймут ли они хотя бы, что такое восьмиполосная автомагистраль? Точно так же любая разумная цивилизация, добравшаяся до Земли со звёзд, по определению должна обгонять нашу на тысячи, а то и на миллионы лет, и нам, может быть, нечего им предложить. Иными словами, мы слишком много о себе воображаем, если считаем, что инопланетяне полетят за триллионы триллионов километров, чтобы просто встретиться с нами».

Впрочем, возможно, более развитые цивилизации на самом деле следят за нами, но имеют при этом совсем не ту внешность, как у инопланетян в популярных кинофильмах, и непонятное людям поведение. Каку перечисляет версии о внешнем виде инопланетных гостей.

Можно предположить, что где-то во Вселенной есть цивилизация разумных пчёл или существ, похожих на пчёл, с таким же, как у пчёл, подходом к выживанию: значение имеет не индивидуальность, а вид или группа в целом. «В таком обществе рабочая пчела, отправляющаяся каждый день на поиски пыльцы, не имеет особой ценности и легко заменима». Если подобная пчела отправляется в космическое путешествие, то при таком подходе не потребуется обеспечивать её возвращение обратно: визит на Землю станет для неё дорогой в один конец.

Если мы встретим инопланетянина-пчелу , который будет выполнять на нашей планете свою главную задачу, он, скорее всего, не обратит на нас внимания, и наши ценности будут ему непонятны. А пластинки, отправленные в космос с межпланетными станциями «Пионер-10» и «Пионер-11» , пчеле будут и непонятны, и неинтересны.

Внешность инопланетян определяется условиями их обитания. Сейчас астрономы полагают, что «самые многочисленные зоны возможной жизни во Вселенной — это не землеподобные планеты, где существа могут купаться в теплом свете звезды, а ледяные спутники планет-гигантов вроде Юпитера, которые отделяют от звезды миллиарды километров. На Европе, спутнике Юпитера, под ледяной коркой, скорее всего, скрывается жидкий океан, разогреваемый приливными силами. Поэтому самой распространённой формой жизни во Вселенной могут оказаться обитатели ледяных лун газовых гигантов, похожих на Юпитер.

Вероятнее всего, что первыми встреченными нами инопланетянами будут водные жители. Другой вопрос — как эти водные жители смогли бы развить свою цивилизацию, будучи скрытыми ледяной коркой от Вселенной и не имея возможности пользоваться электроникой. Возможно, их путь развития совсем не похож на путь землян.

Каку рассказывает о теории учёного Пола Дэвиса. Дэвис считает, что цивилизация, обогнавшая землян в развитии на тысячи лет, могла вовсе отказаться от биологических тел: «Я считаю весьма вероятным — и, по существу, даже неизбежным, — что биологический разум окажется всего лишь преходящим явлением, коротким этапом эволюции разума во Вселенной. Если мы когда-нибудь встретимся с внеземным разумом, я считаю, что он с ошеломляющей вероятностью окажется постбиологическим по своей природе». Но настолько продвинутая цивилизация, говорит Дэвис, наверняка создала виртуальные реальности, которые намного интереснее и увлекательнее реальности настоящей. «Сегодняшняя наша виртуальная реальность — детская игрушка по сравнению с виртуальной реальностью цивилизации, обогнавшей нас в развитии на тысячи лет».

Если такие постбиологические сущности всё-таки захотят встретиться с нами, они, скорее всего, направят на Землю вместо себя органические/механические суррогаты или аватары, которые лучше перенесут тяготы межзвездного перелёта. Ведь и мы сами так поступили, когда отправили на Марс не людей, а аппараты!

Как будет выглядеть гибель Млечного Пути?

Картину гибели нашей галактики рисует Митио Каку в другой своей книге «Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение».

Галактика Млечный Путь, в которой находится наша родная планета Земля, погибнет через несколько миллиардов лет. Сейчас навстречу ей движется со скоростью 125 километров в секунду другая галактика (или туманность) Андромеды, и через 5—10 миллиардов лет они столкнутся. Каку описывает эту схватку:

Если наблюдать за происходящим из космоса, можно увидеть, как Андромеда сначала столкнется с Млечным Путём, а потом медленно вберёт его в себя.

Люди не могут увидеть в режиме реального времени столкновение галактик, но могут смоделировать его на компьютере. Как показывает эта модель, гравитационное притяжение большей из них — туманности Андромеды — постепенно пересилит гравитацию меньшей (Млечного Пути), и после нескольких оборотов меньшая галактика окажется «съеденной». Впрочем, даже когда звёзды соседних галактик начнут сталкиваться, наше Солнце, возможно, долго ещё будет дожидаться своей очереди, преодолевая огромные космические пространства.

Человечество или другая цивилизация, которая будет жить на Земле в далёком будущем, может не увидеть процесс поглощения галактик и по другой причине: Солнце может погаснуть ещё до того, как нашу галактику начнёт поглощать туманность Андромеды.

Митио Каку (фото: wikipedia.org) и обложка его книги «Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение»

Что будет, если упасть в чёрную дыру?

«Если Солнце сжать так, чтобы его радиус был равен 3 км, оно станет чёрной дырой». Британский космолог и астрофизик Мартин Рис пишет в книге «Всего шесть чисел. Главные силы, формирующие Вселенную», что в нашей Галактике много миллионов чёрных дыр. Это — конечные состояния звёзд или результат их столкновения.

Чтобы найти в космосе чёрную дыру, нужно вести наблюдения за гравитационным воздействием, которое дыра оказывает на другие тела или лучи света, проходящие близко от неё. Если вокруг чёрной дыры вращается обычная звезда, образуя двойную систему, обнаружить такую чёрную дыру проще: «Видимая звезда имеет массу меньше, чем у тёмного объекта (вместо того, чтобы быть в тысячу или более раз тяжелее, как звезда по сравнению с планетой), и поэтому обращается по более широкой и быстрой орбите».

В центрах галактик находятся самые большие чёрные дыры. Они «выдают» себя интенсивным свечением окружающего их газа, либо очень быстрым движением ближних звёзд, проходящих неподалёку от них. В центре нашей Галактики тоже есть чёрная дыра. Она весит как два с половиной миллиона Солнц, а её радиус — 6 миллионов километров. В центре других галактик есть ещё более гигантские чёрные дыры, размером как вся Солнечная система, и весят они как несколько миллиардов Солнц.

Что происходит внутри чёрной дыры? В чёрных дырах другое время и другое пространство. Время идёт очень медленно. Пространство искажено так сильно, что кажется, будто оно всасывается внутрь. Свет движется по сложной траектории, не имея возможности вырваться за пределы чёрной дыры, и всасывается вместе с пространством. При этом внешняя Вселенная за границами чёрной дыры выглядит ускоренной.

Если бы человек падал вертикально на поверхность Земли, то его тело немного вытянулось бы в длину. Человек, падающий в чёрную дыру, имеющую массу звезды, испытает чудовищное воздействие силы тяготения, превращающей его в «спагетти» и разрывающей на части.

Но у сверхмассивных чёрных дыр, находящихся в центрах галактик, приливные эффекты проявляются более мягко: даже после прохождения внутрь через её поверхность останется несколько часов на исследование, прежде чем слишком большое приближение к центральной сингулярности станет чрезвычайно неприятным.

Мартин Рис (фото: wikipedia.org) и обложка его книги «Всего шесть чисел. Главные силы, формирующие Вселенную»

Есть ли разумная жизнь... на Земле?

Вот такой вопрос задаёт американский астроном, астрофизик и популяризатор науки Карл Саган в одной из глав книги «Голубая точка. Космическое будущее человечества». Странный вопрос, не правда ли? Ведь очевидно же, что на Земле есть разумная цивилизация, и мы, люди — её представители.

Но подождите. А будет ли это очевидно исследовательскому зонду инопланетян?

Не считая тонкой живой плёнки, покрывающей поверхность Земли, да пролетающего в небе космического корабля, а также радиосигналов, наше влияние на Вселенную практически равно нулю. Она ничего не знает о нас.

Так пишет Карл Саган, предлагая нам эксперимент. Представьте, что вы — инопланетный учёный, отправившийся в Солнечную систему. Долетев до Земли, вы анализируете то, что видите, но не вступаете с жителями Земли в контакт.

Вы заметите на планете большое количество субстанции, похожей на жидкую воду, а в атмосфере — много кислорода, но для вас странно, что это действительно вода и кислород: ведь во всей Солнечной системе больше нет планет с таким же количеством воды и с таким же воздухом.

Вам покажется странным, что в атмосфере Земли много метана — так много, что он не успевает разложиться на составляющие (земляне знают, что метан в атмосфере — продукт жизнедеятельности сельскохозяйственных животных, но инопланетянину это не очевидно). Вы придёте к выводу, что этот метан имеет биологическое происхождение.

Итак, в реконструкции Сагана первым признаком хоть какой-то биологической активности на Земле для инопланетян стал метан в атмосфере. Не красивые рисунки на металлической табличке, которые создала, кстати, жена Карла Сагана Линда, не мраморные статуи, произведения Моцарта и другие предметы нашей гордости — а коровьи газы.

Затем инопланетянин улавливает радиоволны и, проанализировав их, приходит к выводу, что они — продукт разума. Пытаясь рассмотреть этих разумных существ лучше, инопланетянин увеличивает детализацию своего телескопа и видит в него круги, прямые линии, квадраты, не проливающие, впрочем, свет на облик разумных землян.

Вероятно, вы лишь сможете заключить, что доминирующие на этой планете формы жизни одновременно проявляют склонности к территориальности и элементарной геометрии.

Разглядывая эти узоры из линий и пятен дальше, инопланетянин может решить, что разумные существа здесь — автомобили, которые организованно и терпеливо передвигаются по линиям. А люди в этой системе будут лишь паразитами.

В целом реконструируемую экспедицию на Землю можно считать успешной: здесь обнаружены благоприятные условия для жизни и сама жизнь. Но вместе с тем есть и странные явления, которые можно охарактеризовать как процесс самоуничтожения. Саган пишет:

С орбиты вы видите: несомненно, что-то на этой планете пошло не так. Доминирующие организмы, кем бы они ни были, — те, кто приложил столько сил для окультуривания поверхности планеты, — одновременно разрушают озоновый слой, сводят леса, допускают эрозию почв и устраивают колоссальные неконтролируемые эксперименты над климатом своего мира. Разве они не замечают, что происходит? Они равнодушны к собственной судьбе? Они не в состоянии вместе позаботиться об окружающей среде, от которой зависит их существование?

Вы решаете, что, пожалуй, следует пересмотреть гипотезу о наличии разумной жизни на Земле.

Коллекция научно-популярных книг на тему изучения и освоения космоса в приложении «НЭБ Свет» :

• Владимир Сурдин. Астрономия. Популярные лекции. МЦНМО
• Митио Каку. Будущее разума. АНФ
• Мартин Рис. Всего шесть чисел: Главные силы, формирующие Вселенную. АНФ
• Сергей Попов. Вселенная: Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной. АНФ
• Митио Каку. Гиперпространство: научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение. АНФ
• Карл Саган. Голубая точка. Космическое будущее человечества. АНФ
• Михаил Никитин. Происхождение жизни. От туманности до клетки. АНФ
• Дэвид Дойч. Структура реальности: Наука параллельных вселенных. АНФ
• Стивен Хокинг. Теория всего. От сингулярности до бесконечности: происхождение и судьба Вселенной. АСТ