Когда дети проходят собеседование перед поступлением в школу, их просят назвать свой домашний адрес. Зачем? Чтобы узнать, ориентируется ли он уже в реальной действительности или пока полностью погружён в игровые фантазии.
А мы, взрослые? Свой домашний адрес мы, конечно, знаем. Но значит ли это, что наше сознание уже окончательно «созрело»?
Так устроено наше сознание. (Фрагмент пирамидальной клетки коры головного мозга с дендритами)
Твой адрес – не дом и не улица
Мы живём на планете Земля. Здесь есть сёла и города, а в сёлах и городах есть улицы, а на улицах – дома, а в домах – квартиры.
То же самое – в большом мире. Есть Вселенная. А во Вселенной – скопления галактик – «улицы». Соседние галактики – всё равно что соседние дома, в которых много-много квартир – звёзд, окружённых планетами.
Наша с вами галактика называется «Млечный Путь», или же просто «Галактика» – только с большой буквы, а наша самая знаменитая соседняя галактика – это Туманность Андромеды, или, как её называют астрономы, М31.
Млечный Путь. Фотоснимок сделан с большой выдержкой. При наблюдении невооружённым глазом он не такой яркий
Туманность Андромеды. Снимок, сделанный через телескоп
Кстати, наши галактики – Млечный путь и Туманность Андромеды сближаются со скоростью 400 000 (четыреста тысяч) километров в час! Со временем они сольются в одну!
Зачем считать звёзды?
Итак, мы живём в галактике Млечный путь. Но галактика большая. В каком именно месте?
Допустим, мы с вами очутились в совершенно незнакомом городе. Можно ли, не спрашивая прохожих, определить, где мы находимся – в центре города или на окраине?
Можно. Для этого достаточно просто посчитать машины, пешеходов, фонари и вывески. В центре города их будет много (ну, во всяком случае, днём), а чем дальше мы будем удаляться от центра, тем их будет меньше.
Так выглядит ночной город из космоса. В центре всегда светлее, потому что больше домов и огней! Сравните с изображениями галактик…
Именно таким образом астрономы смогли определить форму Галактики и расположение нашей планеты внутри неё. Нетрудно сообразить, что участки, в которых звёзд больше всего, являются близкими к центру нашей звёздной системы, а участки, в которых звёзд мало – напротив, находятся с краю.
Галактика Млечный путь
Так вот, друзья, мы с вами живём на окраине!
Планета из рукава
От центра (где от звёзд глазам больно) Галактика распадается на несколько гигантских спиральных «рукавов». Эти рукава и есть «окраина» Галактики. Астрономы называют их по названиям созвездий: рукав Лебедя, рукав Центавра, рукав Стрельца, рукав Ориона, рукав Персея.
Наше Солнце, а вместе с ним и Земля расположены на внутреннем крае рукава Ориона, в той его области, которая называется Местный пузырь, на расстоянии приблизительно 30 000 световых лет от галактического центра…
Всё? Нет, не всё!
Как звёзды внутри галактики образуют светящиеся скопления ( центр и «рукава»), так и сами галактики тоже образуют скопления! Например, наша галактика Млечный Путь входит в скопление галактик, которое называется Местная группа. В Местной группе 54 галактики.
А Местная группа входит в сверхскопление Девы, в котором уже около 30 тысяч галактик!.. А сверхскопление Девы, в свою очередь, является частью мегаскопления Ланиакея (100 тысяч галактик).
Вообще же в наблюдаемой части вселенной предполагается наличие приблизительно 200 миллиардов галактик. Учтено и занесено в каталоги на текущий момент около 1 миллиона галактик.
Из них только около 3 десятков получили от нас названия. Среди них: «Водоворот», «Сигара», «Сомбреро», «Чёрный глаз», «Подсолнух», «Серебряная монетка», «Спрятанная Галактика», «Южная Вертушка», «Северная Вертушка», «Мышки»…
"Спрятанная галактика" называется так, потому что является невидимой. На снимке, сделанном с помощью комплекса телескопов ALMA, видны светящиеся частицы пыли, подогреваемые формирующимися в галактике звездами. Эта пыль блокирует весь остальной диапазон вол
Посмотрите, это наша Вселенная «вблизи». Каждая яркая точка здесь – это галактика. В измерительный отрезок внизу рисунка поместилось бы в длину 60 таких галактик, как наш Млечный Путь:
А это снова наша Вселенная, просто мы «отошли немного назад». Здесь в измерительный отрезок поместилась бы уже тысяча наших галактик:
Ещё чуточки «отошли» – и картина уже такая. Теперь в измерительном отрезке четыре тысячи наших галактик:
Очень даже запросто можно заблудиться! Так что запоминайте наш общий адрес, друзья:
Мегаскопление Ланиакея, сверхскопление Девы, скопление Местная группа, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Местный пузырь, Солнечная система, планета Земля 😊
Плодовый клоп, сидящий на кусте садовой малины, уверен, что малина существует для того, чтобы он её ел. Мысль о том, что этот куст кто-то посадил для себя, не приходит ему в голову, и глупо укорять клопа за эту ошибку. Хотя соглашаться с тем, что малину выращивают для клопов, ещё глупее.
Однако мы сами отчасти уподобляемся этому неразумному насекомому, когда говорим "цифровизация – это прежде всего удобно". Малина – это прежде всего вкусно, да. Но кому? Клопу? А с какой стати? Кто сказал, что именно клоп главный, а не вот это существо, например?
Или не его дедушка, посадивший малину? Или не тот, кто выпустил постановление, согласно которому дедушка получил право на шесть соток и выращивание малины... Но клопу это абсолютно неинтересно. Клоп считает всё это натягиванием совы на глобус.
Что ж, оставим сову в покое. Поговорим о прогрессе.
Останови́м он или неостановим – вопрос философский, а вот управлять прогрессом можно. Можно, например, притормозить заморозить исследования по искусственным углеводам, заменив их исследованиями в области генной модификации сельскохозяйственных культур. Или вот в 50-60-е годы прошлого века магистральным путём прогресса считалось освоение космоса. Космос тогда рассматривали как возможность экстенсивного развития технологической цивилизации: космос – это ещё больше ресурсов: ещё больше пространства для жизни и производства.
Почему космос был так важен для человечества в первые послевоенные десятилетия? Нет, не потому, что таков был побочный эффект прогресса – развития военных ракетных технологий. Дело было в другом.
Производство не может достичь определённого уровня и остановиться: производство либо расширяется, либо гибнет. Почему? Таковы законы придуманной людьми в XVII–XIX столетиях индустриальной экономики. Допустим вы решили заняться производством сковородок. Для этого нужно закупить сырьё, арендовать оборудование, нанять рабочих...
У вас на всё это денег нет. Они есть у кого-то, кто сам заниматься производством сковородок не хочет – ну вот не хочет и всё! Однако согласен дать денег вам – при условии, что вы долг вернёте, конечно. И вот это вот долг, именуемый кредитом либо инвестицией, будет заставлять вас всё время выпускать и продавать больше продукции, чем необходимо для окупаемости производства. Вы должны не только окупить производство, но и окупить долг. А для этого вам придётся выпустить больше продукции, чем вы планировали. А чтобы выпустить больше продукции, понадобится больше сырья, больше рабочих, больше оборудования и... да что же это такое, опять больше денег! Которых, напомним, у вас нет, но вы можете и их тоже взять у кого-то в долг. А чтобы вернуть и этот долг, вам понадобится в следующем производственном цикле выпустить и продать ещё больше сковородок, а для этого ещё больше закупить... нанять... и занять.
Вот почему производство должно всё время расти.
Но на Земле оно бесконечно расти не может, потому что Земля конечна, и население её, и ресурсы её конечны. Поэтому-то в 50-е годы и существовала большая (и наивная, как мы понимаем теперь) надежда на освоение космоса. Не у простых людей, разумеется. У «планировщиков».
Однако уже к началу семидесятых стало ясно, что ближний космос для колонизации не годится. А о дальнем мечтать пока рано, да и неизвестно, что там. И космический проект пришлось потихоньку сворачивать. Космос больше не надежда человечества, а так, что-то сбоку припёка, на обочине «магистрального пути прогресса». А «магистральный путь» – это «цифровая трансформация», сокращённо – «цифровизация».
Цифровизация чего?
Это очень интересный вопрос, но сперва закончим с прогрессом. Это, как мы предупреждали, вопрос философский, поэтому, если вы не любите философствований, прокрутите текст до следующей картинки.
Три модели
"Прогресс" – это миропредставительная модель. То есть упрощённая схема, и даже не схема, а образ, с помощь которого мы "понимаем", как устроен мир. Но на самом деле не понимаем, а именно представляем – то есть воображаем. И это воображение (фантазия, миф) заменяет нам понимание.
Модели мира бывают двух типов: циклическая (всё движется по кругу, как солнышко по небу) и направленная (всё движется к некоей цели, к некоему результату, как стрела летит в цель). Микс этих двух типов – хитровыгнутая спиралевидная модель: вроде бы и по кругу, но "на каждом витке выше", а значит – всё-таки направлено, всё-таки к цели. Таким образом, "спиралевидная модель развития" тоже направленная.
А теперь интересное: циклическая модель предполагает, что мир вечен. А направленная модель предполагает, что он конечен. Ведь если у процесса есть цель – то есть и конец процесса. (Либо, если цель недостижима, она бессмысленна.)
Вы скажете, дудки: одной цели достигли – ставим перед собой другую, потом ещё другую и ещё другую, и так бесконечно? Но знаете ли, как в философии называется такая модель? "Дурацкая бесконечность".
Ладно, это мы уже вбок от вбока пошли, заканчиваем. Прогресс – модель эсхатологическая. То есть описывающая (невольно) конец мира. Его смерть.
Эта невольная эсхатология постоянно вырывается из подсознания сторонников направленной модели – то в виде концепции "конца истории" японо-американца Фукуямы (над ним у нас принято смеяться), то в виде советской концепции Коммунизма – Светлого будущего, наиболее выдающиймся представителем которой были не Хрущёв, не Суслов и не Маркс-Энгельс-Ленин, а Иван Ефремов, автор "Туманности Андромеды". Ну достигли светлого будущего, а дальше? Ради чего жить и трудиться, за что бороться? (Заметьте: для ответа на этот вопрос – "Что дальше?" – Ефремову тоже понадобился Космос...)
Вот, кстати, три иллюстрации к роману Ефремова. Сюжет один, но обратите внимание на "разночетния". Первая иллюстрация (слева) 1958 года: реалистичная, но слегка обобщённая, с налётом романтичной мечты. Вторая 1962 года: космос стал реалистичнее, добавилось деталей как в материальной среде, так и в характерах персонажей. "Космос реален". Третья – 1999 год, уже нарочитая условность, сказка, миф... (Зато важное значение приобретает бюст героини.) Тоже своего рода "три модели".
Так вот, теперь о цифровизации – цифровизация чего она. Если одним словом – то управления. "Цифровизация процессов управления процессами". (Не смейтесь, это правда так.) И начать это объяснение следует сначала – с кибернетики...
Кибернетика
Вы, конечно, знаете, что каких-нибудь полвека назад именно так называли всё то, что мы сегодня в быту называем "цифровизацией", то есть – "всё связанное с компьютерами".
Автоматический пылесос под названием "Кибернетика" из "Незнайки в Солнечном городе"
Однако само слово "кибернетика" весьма древнее, и история его интересна и примечательна. Ещё в 1834 году физик Ампер в книге «Очерки по философии наук» описал науку под названием «кибернетика». И заимствовал он это слово аж у древнегреческого философа Платона.
По-гречески «кибернетикес» (κυβερνητικης) означает «искусство управления кораблём», но сам Платон использовал это слово в трактате «Республика» как образное описание управления людьми: «Как мудрый кормчий правит в море кораблём, так и мудрый правитель правит своим народом».
То есть кибернетика – это наука об управлении.
В 1948 вышла книга «Кибернетика, или управление и связь в животных и машинах» Норберта Винера – учёного, которого называют основоположником современной кибернетики. Он сделал важное открытие: существуют универсальные законы управления и использования информации, единые как для машин, так и для живых организмов.
Что изучает, чем занимается кибернетика? Её интересуют абсолютно любые системы, в которых присутствует управление. В математической функции значение одной переменной может управлять другой переменной? Да. Значит, кибернетику интересует математика. Кошка бежит туда, куда бежит мышка? То есть можно сказать, что «мышка управляет кошкой»? Обезьяну можно научить дёргать за верёвку, чтобы получить банан? Да. Значит, кибернетику интересует поведение животных.
А поведение человека? Интересует ли оно кибернетику, как вы думаете?
Зачем компьютеры изучают «цифровой след» человека – то есть запоминают, как он ведёт себя в интернете? Какие совершает покупки, какими сервисами пользуется, какими передвигается маршрутами, какую информацию читает, а какую пролистывает, не читая, какие мнения «лайкает», а какие «дизлайкает», а значит, каких придерживается убеждений? Эта информация собирается в огромные базы данных – для чего?
«Очерки по философии наук» Ампера (1843) и «Кибернетика» Винера (1948)
В своей книге «Кибернетика» Норберт Винер писал о том, что законы кибернетики могут применяться для изучения поведения людей, развития общества, взаимодействия социальных групп.
А это значит, что компьютер может не только прогнозировать, как поведёт себя человек, но и программировать его на то или иное поведение. Например – настойчиво предлагать ему определённую информацию, а другую информацию – скрывать. Чтобы одних возможностей лишать, а другие – навязывать.
Для чего это нужно? Для того, чтобы попытаться справиться с индустриально-финансовым кризисом, охватившим планету, – чтобы перейти от "рыночной" системы к "планово-распределительной" – как в СССР, да, но на новом технологическом уровне. От "общества потребления", потребности которого индустриальная цивилизация больше не может обслуживать, – к обществу распределения. К обществу жёсткого экономического и социального регламента.
Вроде бы цель благая, но тут возникает следующая загвоздка...
Один из главных законов науки об управлении – кибернетики называется «закон Винера–Шеннона–Эшби». Он гласит:
«Управляющая система должна иметь бо́льшее разнообразие, чем разнообразие управляемых систем».
В переводе на понятный язык: «Тот, кто управляет, должен знать и уметь больше, чем тот, кем управляют».
А теперь подумаем: что должно произойти, когда средний компьютер будет уметь выполнять разных действий больше, чем средний человек? И когда компьютерная система будет знать о поведении людей больше, чем люди знают о поведении этой системы?
Совершенно верно. Компьютеры начнут управлять людьми.
Конечно, можно сказать, что сегодня и светофоры управляют людьми (кстати, с помощью тех же компьютерных программ), и ничего страшного не происходит – наоборот, от этого только лучше…
Но одно дело, когда светофор командует, как нам ходить по улицам. И совсем другое – если он начнёт командовать, куда нам идти. Как жить. Для чего жить. Чего хотеть, а чего не хотеть… Чувствуете разницу?
Когда люди массово и с охотой отказываются от главных завоеваний эволюции, выделяющих их из животного мира, – от разума и свободы воли, – возникает вопрос: в обмен на что?
На этот вопрос мы предлагаем ответить вам. Как вы думаете?
Способно ли человечество «обшарить» вселенную или хотя бы только одну нашу Галактику в поисках неземной жизни? Давайте подумаем. Наша Галактика в поперечнике – примерно сто тысяч световых лет, в толщину – около тридцати тысяч. Один световой год – это приблизительно десять триллионов километров. На самолёте, летящем со скоростью тысяча километров в час, нашу Галактику пересечь получится за... 114 миллиардов лет с копейками.
Если учесть, что возраст всей Вселенной (по современным представлениям учёных) – чуть больше тринадцати миллиардов лет, то... Вывод напрашивается сам собой – «освоить» (или хотя бы просто облететь) всю Галактику человечество ни при каких обстоятельствах не сможет.
Казалось бы, решить эту проблему невозможно. Но... Ещё в шестидесятые годы учёные предложили механизм, который позволяет это препятствие преодолеть. Изначальным автором идеи был математик фон Нейман, – кстати, компьютер, перед которым вы сидите, или смартфон, который вы держите в руках, работает на принципах так называемой «архитектуры фон Неймана».
В сороковых годах прошлого века фон Нейман заинтересовался вопросами создания живого из неживого, для чего предложил удивительную математическую конструкцию – «автомат фон Неймана», первый в мире клеточный автомат. В дальнейшем математиками было создано множество разных клеточных автоматов. Клеточный автомат – это математическая структура, которая может (помимо всего прочего) «копировать сама себя», то есть создавать собственные копии. Наблюдать за такими клеточными автоматами очень увлекательно – даже не верится, что это «всего лишь математика»!
А вот интересно, что будет, если концепцию «автомата фон Неймана» из области математики перенести в реальный мир? Допустим, перед нами стоит очень сложная и масштабная техническая задача – скажем, наладить добычу полезных ископаемых на Марсе. Мы можем построить миллионы космических роботов для добычи руды, но сколько на это у нас уйдёт ресурсов? Сколько лет и триллионов рублей? Однако представим себе, что мы построили только одного робота – но такого, который способен саморазмножаться, то есть строить собственные копии, используя имеющееся под рукой сырьё!
Смотрите: наш робот высаживается на Марс, добывает первую порцию металлов и из неё – тут же! – делает собственную копию! Теперь у нас уже два робота. Через какое-то время – пускай через день – эти роботы снова каждый делает по собственной копии. Сколько у нас уже роботов? Четыре. Через три дня у нас будет восемь роботов, через четыре – шестнадцать... А через месяц, то есть через тридцать дней, у нас будет (можете сами подсчитать)...
1 073 741 824.
Один миллиард семьдесят три миллиона семьсот сорок одна тысяча восемьсот двадцать четыре робота.
Лепота?
Сами понимаете, с такой мега-армией роботов можно не то что добычу полезных ископаемых наладить – весь Марс разобрать «по кирпичику». Классная идея?
Теперь применим её к исследованиям космоса. Предположим, что мы построили всего лишь один исследовательский корабль-автомат, зонд-разведчик. Но при этом снабдили его функцией «саморазмножения»: обнаружил наш исследовательский зонд в космосе астероид или планету, то есть «сырьё» – и тут же строит свою копию, которая тоже отправляется собирать данные, открывать и исследовать, а ещё делать собственные копии... Математические расчёты показывают: «всего лишь» за пятьсот тысяч лет (для человека это очень много, но для истории Вселенной – ерунда) такие вот «зонды фон Неймана» успешно «завоюют» (то есть исследуют) всю Галактику!
Эта идея кажется настолько простой – и одновременно открывающей безграничные возможности! – что сперва дух захватывает. А потом как бы сам по себе появляется коварный вопрос – а нет ли здесь каких-нибудь «слабых мест», «подводных камней»?
Ну вот вам идея для фантастического рассказа: для того, чтобы завоевать... город? страну? планету? ну, неважно, что именно... нам не нужны тысячи танков или самолётов. Мы создадим (или кто-то другой создаст) «умный» танк или самолёт, способные саморазмножаться, то есть в свободное от боёв время строить собственные копии! Пусть всего лишь одну копию в день – и тогда всего лишь через десять дней у нас (или у кого-то другого) будет уже тысяча (точнее, 1024) танков или самолётов, уже целая армия! Может ли это стать опасным для людей, а?
А уж если говорить про космические исследовательские корабли... Ведь такой корабль должен будет заниматься исследованиями в миллиардах километров от Земли, верно? А значит, мы должны будем построить для него очень умную систему управления, самый настоящий искусственный интеллект. Способный распознавать опасности, находить интересные для исследований объекты, искать те самые ресурсы для воспроизводства, «принимать решения», «строить планы», «решать задачи», «устранять препятствия» – пускай хотя бы на уровне трёх-четырёхлетнего ребёнка!
Могут ли такие «умные» зонды, в огромных количествах расплодившиеся по Галактике, рано или поздно вступить друг с другом в конфликт за те самые ресурсы, полезные ископаемые? Начать уничтожать друг друга? Даже если мы пропишем в программе команду, что этого делать категорически нельзя – а где гарантия, что под воздействием тех же космических лучей в программе спустя сотни лет не возникнет «случайный сбой», «ошибка»? «Мутация»? И что в один прекрасный день жаждущий всё новых ресурсов и полезных ископаемых многомиллионный флот таких «зондов фон Неймана» вдруг не появится в небе нашей Земли?
Продолжаем фантазировать. Из огромного космоса перенесёмся в мир микроскопически маленький, мир атомов и молекул... В современной робототехнике существует очень интересная концепция – «нано-роботы», они же «наниты», то есть технические устройства, созданные на том самом уровне молекул, обладающие невероятно маленькими размерами. Крохотные роботы – настолько крохотные, что их в одной капле воды могут быть тысячи и даже миллионы!
Только представьте себе, какие возможности такая технология открывает, скажем, в медицине. Задаём нанитам нужную программу – скажем, «распознавать и уничтожать вирусы». Вводим человеку в кровь – и умные наниты за считанные часы вылечат нас от любой простуды, причём «без всякой химии» и побочных эффектов. Да что там от простуды! Их можно научить бороться практически с любыми заболеваниями, даже теми, которые считаются неизлечимыми. Их можно научить делать операции на внутренних органах «супербережно», вообще не разрезая живые ткани. Их можно научить восстанавливать поражённые органы, «без следа» заживлять самые тяжёлые раны...
Умные нано-роботы могут применяться абсолютно везде. С их помощью будет можно легко и быстро, скажем, очистить от загрязнений самый загаженный в мире водоём – только представьте себе: выливаем в вонючий, безжизненный, залитый нефтепродуктами пруд маленькую бутылочку «нано-раствора» – и буквально через день видим перед собой пруд с чистейшей и прозрачной питьевой (как на Байкале) водой! А добавив пару миллиардов таких нанитов в масло для автомобильного двигателя, получим двигатель, который будет «сам себя обслуживать и сам себя чинить»! Сгорела плата в компьютере или микросхема? Просто капаем нано-раствор – и наниты за считанные минуты сделают так, что микросхема будет «как новенькая». Ведь круто, да?
Однако и тут есть маленькая проблема. Догадались, какая? Ну да, таких нано-роботов будут нужны даже не миллиарды – триллионы! Как же их производить в таких количествах? Конечно, автомат фон Неймана. Достаточно сделать хотя бы один такой нано-юнит, просто снабдить его функцией саморазмножения, «репликации». И получайте наниты в абсолютно любых количествах, причём даже никаких заводов строить не надо...
И снова идея кажется настолько вкусной, что сами собой закрадываются подозрения. А вдруг? Что произойдёт, если у таких вот микроскопически малых роботов вдруг случится «зависание», «сбой в программе», «системная ошибка»? Если вдруг они вместо вредных вирусов начнут «атаковать» здоровые клетки человека?
Или если выйдет из-под контроля, станет неограниченной их функция саморазмножения? Образуется состоящая из огромного количества нано-роботов масса, «серая пыль» или «серая слизь», которая будет в буквальном смысле пожирать всё на своём пути, извлекать из всего необходимые ресурсы – и снова размножаться, размножаться, размножаться... И против этой слизи-пыли будут бессильны пушки, танки или пистолеты. Человечество, жизнь на Земле, да вся наша планета просто утонет в серой слизи – и станет безжизненной, но при этом смертельной «планетой-ловушкой» для любых прилетающих инопланетян (вот вам ещё сюжет для фантастического рассказа).
Хорошенько подумав, вы скажете: «Тогда надо придумать других нано-роботов, которые будут контролировать численность этих нано-роботов. И ещё других, которые будут контролировать тех, которые будут контролировать. И уничтожать, если у тех будет обнаружена ошибка в программе!». А что, неплохая идея.
...А главное, уже не раз опробованная в истории
Создать сложное взаимозависимое «сообщество» из микроскопически малых молекулярных структур, сложно запрограммированных, взаимодействующих друг с другом, контролирующих друг друга, питающих друг друга, конкурирующих друг с другом, ограничивающих размножение друг друга... В общем, идея – класс. Вот только не вы (и даже не мы) её первыми придумали. Придумал её давным-давно кто-то другой.
Догадываетесь, что мы имеем в виду? Ещё нет? Ну как же! Мы, вы, всё живое на Земле состоит из клеток... А что происходит внутри живых клеток? Ежеминутно, ежесекундно, пока вы читаете эту статью? А?
Кхм... В общем, стоит ли нам, людям, изобретать «нано-роботов фон Неймана»? То есть – прямого и непосредственного конкурента жизни?
17 июля 1961 года на экраны Советского Союза вышел фильм "Собор Парижской Богоматери". Главную роль в нём исполняла звезда мирового кино и, как сказали бы сейчас, секс-символ своего времени Джина Лоллобриджида.
Прокат фильма приурочили ко Второму Московскому кинофестивалю. Джина была среди гостей и в день открытия фестиваля, 10 июля, эпатировала собравшихся тем, что во время торжественной церемонии ушла из первого ряда после 45-минутной речи министра культуры Фурцевой — до выступления главы страны Хрущёва и премьеры фильма о Гагарине. Гагарин тоже отсутствовал на премьере: ту неделю он провёл в Лондоне. Но когда вернулся, 18 июля Фурцева устроила приём в своём министерстве. Там-то Лоллобриджида с Гагариным и встретились.
Рассказывали, что когда первый космонавт заговорил о недосягаемости звёзд, актриса его перебила: "Я тоже звезда, но до меня добраться не трудно". А когда Гагарин назвал её первой звездой, которой ему удастся достигнуть, Джина выкрутилась: "Юрий, для вас все звёзды доступны". Неизвестно, что на самом деле говорили друг другу мировые знаменитости через переводчиков, зато момент достижения был увековечен фотографами. А вообще с женщинами случается так, как у Гагарина с Лоллобриджидой: ты в её космосе первый, до тебя были только собаки.
Долгое время существование у нашей планеты магнитного поля казалось чем-то совершенно естественным: у Земли есть магнитное поле, значит, и у других планет оно есть! Но во второй половине XX века учёные начали понимать: всё не так просто...
Уже первые полёты спутников показали, что уровень радиации в космосе просто «зашкаливает». Обычное оконное стекло, отправленное в космос, через пару-тройку месяцев становится жёлтым, потом коричневым и растрескивается:
Вот что делает радиация с обычным стеклом. Слева внизу радиационно стойкое стекло - для сравнения
От нашего Солнца постоянно истекает «солнечный ветер» – мощнейший поток заряжённых частиц (электронов, протонов и ядер гелия), летящих с бешеной скоростью – почти 1000 километров в секунду. Если бы этот поток радиации долетал до поверхности Земли, жизнь на ней никогда бы не зародилась...
Магнитное поле Земли - щит от солнечной радиации
Солнечный ветер несёт в себе и другую опасность. Если его энергичные частицы свободно сталкиваются с молекулами газов земной атмосферы, они (как бильярдные шары или пули в тире) раскалывают их и безжалостно «выбрасывают» в космическое пространство. Мощный поток солнечной радиации за несколько десятков тысяч лет может «сдуть» с Земли всю её атмосферу!
Однако на пути солнечного ветра встаёт надёжный щит – магнитное поле нашей планеты. Заряженные частицы оказываются в ловушке силовых линий поля и пролетают мимо. Только небольшая часть ионов всё-таки долетает до нашей атмосферы в районах Северного и Южного полюсов – и тогда мы видим такое явление природы, как северное сияние.
Северное сияние
Ещё больше учёные удивились, когда наши космические аппараты достигли Луны и других планет земной группы – Меркурия, Венеры и Марса. Оказалось, что магнитного поля там или нет вообще, или оно невероятно слабенькое, в сотни раз слабее земного! Получается, наша планета –исключение?
Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс
Нет, у далёких газовых гигантов – Юпитера или Сатурна – магнитное поле обнаружено, да ещё какое мощное! Но почему его нет у ближайших «родственников» Земли?
Если мы мысленно «разрежем» Землю напополам, то глубоко внутри обнаружим твёрдое раскалённое (между прочим, горячее поверхности Солнца!) железное ядро. Между твёрдым ядром и мантией находится внешнее ядро, в котором железо находится в жидком состоянии. Оно постоянно «кипит», буквально как вода в чайнике – более горячие частицы поднимаются вверх, остывшие опускаются вниз (физики называют это явление конвекцией). А ещё наша планета быстро вращается, делает 1 оборот вокруг своей оси за 24 часа! Так получается самое настоящее планетарное динамо, в котором создаются колоссальной силы электрические токи. Именно они-то и создают магнитное поле.
Внутреннее строение Земли
Попробуем «по шагам» реконструировать события, происходившие более 4 миллиардов лет назад. (Само собой, это предположения – но предположения научные, обоснованные. Сможете предложить другие, более убедительные – всегда пожалуйста!)
Итак, 4 миллиарда лет назад вблизи нашей звезды сформировались 4 очень похожие друг на друга планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все они имели жидкое горячее ядро из железа и никеля, все они имели внешнюю твёрдую оболочку из силикатов, у всех у них была первичная атмосфера из углекислоты, метана и водяного пара и у всех у них было мощное магнитное поле. Но вот дальше, как это часто водится у братишек-сестрёнок из одной семьи, «дорожки сильно разошлись».
Больше всего не повезло Меркурию. Помните сказку про Винни-Пуха, в которой Пятачок вечно жаловался, что он – «очень маленькое существо»? Оказывается, быть маленькой планетой – тоже совсем невесело. Горячее ядро Меркурия быстро остыло, конвекционные потоки ослабли, магнитное поле практически исчезло, а колоссальной силы солнечный ветер попросту «раздел» планету, «сдув» с неё незащищённую ничем зачаточную атмосферу. Итог: Меркурий – это голый безжизненный кусок скалы с кратерами.
Судьба Марса оказалась похожей на судьбу Меркурия, хотя Марс «продержался» дольше. Всего 3 с половиной миллиарда лет назад у него были атмосфера, горячее железное ядро, магнитное поле и даже океаны из жидкой воды на поверхности. Но снова сказался небольшой размер планеты – когда ядро остыло, магнитное поле исчезло и атмосфера оказалась беззащитной. Тяжёлый углекислый газ планета ещё смогла удержать, а вот воду и метан – нет. Они были «выброшены» солнечным ветром в космическое пространство. Итог: Марс – это замёрзшая сухая пустыня с тоненькой углекислотной атмосферой и бешеным (по земным меркам) уровнем радиации на поверхности.
Что произошло с Венерой? Скорее всего в те далёкие времена эта планета претерпела колоссальную катастрофу – столкнулась с другой планетой (размером с Марс или Меркурий). При этом получилось так, что скорость вращения планеты замедлилась – один «день» на Венере длится целых 8 наших месяцев, она вращается в 243 раза медленнее, чем Земля. Мощность планетарного динамо при этом ослабла, и магнитное поле планеты не смогло защитить лёгкие газы. Часть воды превратилась в серную кислоту, другая была выброшена солнечным ветром в космос. В итоге Венера осталась без воды и метана – но, в отличие от Марса, благодаря своим размерам смогла удержать плотную атмосферу из углекислого газа. Итог: Венера – это раскалённый ад под толстыми облаками из серной кислоты.
С нашей Землёй тоже случилась похожая катастрофа, и приблизительно в то же самое время – Земля столкнулась с другой планетой (учёные даже придумали ей имя – Тейя).
Столкновение молодой Земли и Тейи (рисунок художника)
Однако удар пришелся как бы «вскользь», по касательной, и вращение Земли, напротив, ускорилось. Из обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась Луна, которая своей гравитацией постоянно воздействовала – и до сих пор воздействует! – на жидкое земное ядро, как бы «взбалтывая» его. В результате наша планета получила очень мощное магнитное поле, надёжно защищающее поверхность и атмосферу от солнечного ветра.
В майском номере журнала мы расскажем:
Что такое красота? Как работает наша память – куда девается то, что мы забываем? Что такое звёздная пыль и лестница в небо? Для чего живым существам латинские названия? Поговорим об эволюции, о приспособлении, естественном и отрицательном отборе – и поучимся слушать умную музыку. "Слишком умную"!
Журнал "Лучик" – это НЕОБЫЧНЫЙ детский журнал. Судите сами: вот тутлюди выложили несколько старых номеров "Лучика". (Нас, что характерно, не спросили. И правильно сделали!)
Кхм, существование в прошлом на Земле (и Марсе) плотной парниковой атмосферы, вроде как, доказано давно и достоверно. Так что странно всё ещё спорить на эту тему. Вариант 2 из вашего списка.
>Теория интересная – но и она «не без изъяна». Слишком уж маловероятно «случайное» совпадение двух совершенно разных вещей: получается, что нагрев Солнца просто идеально совпал со сменой состава атмосферы на Земле – так, чтобы средняя температура на поверхности оставалась неизменной...
А она и не совпала идеально - вначале Землю проморозило напрочь по мере истончения атмосферы (если не ошибаюсь, где-то между 1 и 2 миллиардами лет назад), поищите информацию на тему "Земля-снежок" - а потом уже, слава Солнцу, снова разогрелась. До времени заморозки Земли ещё попадаются какие-то ископаемые более-менее развитых организмов (типа червей и кишечнополостных), затем они, видимо, повымерли, и только после оттаяния остатки биосферы получили второй шанс.
>Объяснение третье: Земля была ближе к Солнцу
Отметается.
Орбиты, конечно, смещаются, но слишком несущественно, чтобы принимать во внимание в плане климата (смещение на единицы процентов практически не имеет значения для климата по сравнению с составом атмосферы).
>Объяснение четвёртое: гипотеза Геи
Вроде как именно деятельность организмов (первых фотосинтезирующих цианобактерий) привела к исчерпанию большей части парникового углекислого газа и промораживанию Земли. Что большую часть тогдашней биосферы и уничтожило. Так что так себе гипотеза. Скорее уж об этой стоит вспомнить: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_Медеи
Парадоксом часто называют явление, которое не удаётся объяснить с точки зрения логики. Например, с древних времён известен «парадокс кучи». Скажем, нам стало известно, что на день рождения Вася съел «целую кучу конфет». Одна конфета – это, конечно же, не «куча». Две – тоже нет. Три? Нет. Четыре? Десять? Одиннадцать? Сколько именно конфет должно быть, чтобы получилась «целая куча»? Никто не знает...
А что, Солнце было молодым?
Наблюдая за разными звёздами (а наше Солнце – это обыкновенная звезда, «жёлтый карлик спектрального класса G2»), астрономы пришли к выводу, что звёзды не вечны, они рождаются и умирают, в точности, как и всё остальное во Вселенной. По расчётам учёных, нашему солнышку сейчас около 4 с половиной миллиардов лет.
Но откуда учёные про это узнали?
Для этого ими была создана подробная физико-математическая модель строения самых разных звёзд; данные, полученные с помощью формул, учёные очень тщательно сравнили с теми звёздами, которые мы можем реально наблюдать в телескопы. По этим формулам и была получена цифра в 4.5 миллиарда лет для Солнца.
А в чём тогда проблема?
Проблема заключается в том, что, по созданной учёными модели строения звёзд, наше Солнце должно становиться всё ярче и ярче: за каждый миллиард лет его яркость излучения растёт приблизительно на 10%. Тогда получается, что давным-давно, когда Солнце было «маленьким», его яркость была меньше современной приблизительно на треть, то есть оно светило и грело намного слабее, чем в наши дни. Получив такой ответ, физики нисколько не удивились – ну, слабее и слабее, что с того?
Но тут в спор вступили другие учёные – а именно геологи и биологи. Дело в том, что на Земле сохранились горные породы, сформировавшиеся в те далёкие времена. А современная геология – наука ничуть не менее серьёзная, чем физика, и геолог может очень даже хорошо сказать, при каких условиях образовался тот или иной кусок камня. Обнаруженные осадочные породы архейского времени (возрастом 3.8 миллиарда лет) чётко показывают: на Земле тогда был влажный и тёплый климат, причём в это время уже существовала жизнь!
Вот тебе и на...
Итак, данные физики совершенно неожиданно вступили в противоречие с данными геологии и биологии! Получалась самая настоящая детективная история. Если верить физикам, то 4 миллиарда лет назад Солнце светило и грело намного слабее, и наша Земля должна была быть насквозь «промороженной» (со средней температурой минус 50 градусов), почти как современный Марс! А по данным геологов на Земле было вполне себе тепло, на поверхности существовала жидкая вода (а не твёрдый лёд), необходимая для возникновения жизни...
В разгоревшийся спор неожиданно вмешались астрономы (планетологи). Последние данные, полученные с исследовательских автоматических аппаратов, показывают, что 3 миллиарда лет назад океаны из воды (жидкой воды!) существовали всё на том же самом Марсе! Согласитесь, есть от чего ухватиться за голову – в наши дни на Марсе царит лютый мороз (до минус 140 градусов), и жидкой воды там нет ни единой капли. А 3 миллиарда лет назад, когда Солнце было «маленьким и слабеньким»? Марс и вовсе должен был промёрзнуть насквозь! А там вдруг океаны... Чертовщина какая-то...
И как же это объяснить?
Надо отдать должное учёным – они много раз пытались «вывернуться» из этой загадочной истории. Однако «парадокс слабого молодого Солнца» оказался твёрдым орешком...
Объяснение первое: Солнце было холодным, а Земля – горячей!
Первое объяснение, выдвинутое учёными, было таким: Земля в те годы была ещё совсем-совсем молодая, поверхность у неё была залита раскалённой лавой и усыпана вулканами. Однако у этого объяснения есть большой недостаток: в таких условиях вода не смогла бы образовать первичный океан на поверхности нашей планеты! Она бы просто выкипела, как из кастрюльки, которую нечаянно позабыли на газовой плите... Само собой, никакой жизни при таком раскладе возникнуть не могло.
Объяснение второе: у Земли была толстая атмосфера из парниковых газов
Второе объяснение, придуманное учёными, вот какое: 4 миллиарда лет назад у нашей планеты была совсем другая атмосфера – толстая и плотная, из углекислоты, метана и аммиака. Как огромное одеяло, она «сохраняла тепло» и обеспечивала «правильную» температуру. Потом эта атмосфера постепенно сменилась на привычную нам кислородно-азотную, стала тоньше, а Солнце, наоборот, стало светить ярче... Теория интересная – но и она «не без изъяна». Слишком уж маловероятно «случайное» совпадение двух совершенно разных вещей: получается, что нагрев Солнца просто идеально совпал со сменой состава атмосферы на Земле – так, чтобы средняя температура на поверхности оставалась неизменной...
Объяснение третье: Земля была ближе к Солнцу
«А почему мы решили, что Земля 4 миллиарда лет назад была на таком же расстоянии от Солнца, как сейчас?» – подумали учёные. Что ж, возможен и такой вариант – в конце концов, тщательные измерения показывают, что наша Луна когда-то очень давно была намного ближе к Земле, что она «удаляется» от нас, медленно (миллиметры в год) но верно. Может быть, миллиарды лет назад орбита Земли была ближе к Солнцу? Например, там, где сейчас орбита Венеры? Однако и у этой теории есть многочисленные недостатки... А где же тогда был Марс? Там, где сейчас Земля – или ещё ближе к Солнцу? Океан на Марсе тоже как-то надо объяснить...
Объяснение четвёртое: гипотеза Геи
В древней Греции Геей называли богиню земли. Согласно смелой и неожиданной «гипотезе Геи» наша планета – это огромный единый «супер-организм», в котором всё живое (вы тоже!) и неживое образует сложную систему, которая способна саморегулироваться, изменять условия таким образом, чтобы создавать самой себе наиболее благоприятный режим. Жизнь, существовавшая на Земле изначально, сама регулировала (и регулирует до сих пор!) температуру планеты, состав её атмосферы и так далее. Гипотеза очень красивая и интересная, но насколько она правдоподобна? И снова – эта теория только про Землю, а что там с исчезнувшими океанами на Марсе?
Объяснение пятое: Землю и другие планеты разогревало метеоритами!
В первый миллиард лет существования нашей планеты в космосе летало огромное количество «остатков строительного материала», то есть попросту камней самого разного размера – от пылинок до гигантских глыб величиной с целый город и даже больше. Посмотрите на поверхность Луны – да она вся просто усеяна огромными кратерами от столкновений с метеоритами! А при ударе метеорита о поверхность происходит взрыв, выделяется очень много тепла... Короче говоря, метеориты постоянно падали на поверхность молодой Земли и не давали ей остыть... Любопытная теория, но как же в таком аду, где всё постоянно летает и взрывается, смогла возникнуть жизнь? Да и интенсивная «бомбардировка» молодых планет метеоритами, как показывают астрономические наблюдения, окончилась задолго до того момента, как Солнце нагрелось до нужной температуры...
Объяснение шестое: физики ошибаются!
Ещё одно возможное объяснение – несовершенство нашей теории строения звёзд. Возможно ли, что физики ошибаются, и яркость звезды не изменяется с её возрастом? Что наше Солнце 4 миллиарда лет назад было таким же ярким и горячим, как сегодня? Однако физики только разводят руками – дескать, «наши расчёты миллион раз проверены и перепроверены, они подтверждаются тысячами наблюдений звёзд разного возраста в телескопы...».
Короче говоря, учёные продолжают придумывать всё новые и новые теории для объяснения «парадокса молодого слабого Солнца». Теорий много, но все они обладают теми или иными недостатками. А какая из предложенных теорий больше всего нравится вам? Или, возможно, у вас есть своё мнение на этот счёт?
Скачать журнал "Лучик",БЕСПЛАТНОи без регистрации, можно тут.
А в честь выхода из бана ("Лучик" был справедливо забанен уважаемой Администрацией за то что ЖАДНЫЙ и НЕ ХОЧЕТ ПЛАТИТЬ) мы приготовили для вас нечто особенное...
Странно – как можно открыть вселенную? Она же есть и всегда была! Но всегда ли мы знали об этом? Возможно, вы удивитесь, но нет! О вселенной люди узнали совсем недавно...
Французский астроном Шарль Мессье был неутомимым охотником за кометами. Кометы были его главной страстью. Но – вот незадача! – в объектив его телескопа то и дело попадали какие-то странные «туманные» объекты... Это были не кометы – кометы движутся, а эти объекты были неподвижными. Шарль Мессье даже составил специальный каталог, в который собирал такие вот неподвижные «туманности», мешающие заниматься поиском комет. Но что это были за туманности? Какова их природа?
Шарль Мессье (1730–1817) и обнаруженные им «туманности»
Мессье это не интересовало, но вот другие астрономы задумались...
Не стоит думать, что происходило это дело в каком-то там «каменном веке». Напротив, тогда уже умели строить очень большие (даже по современным меркам!) телескопы с прекрасной оптикой. И астрономия в те годы была уже наукой весьма точной и серьёзной...
В середине XIX века астрономам на помощь пришли такие мощные средства, как спектрография и фотография, а «туманные пятна» так и оставались туманными пятнами.
Как тогда рассуждали учёные?
1. В небе мы даже невооружённым глазом отлично видим туманную полосу Млечного Пути. В телескоп Млечный Путь рассыпается на миллионы мелких звёздочек. Но возможно ли, что туманности из каталога Мессье, такие как туманность Андромеды, – тоже скопления звёзд? Нет! Потому что ни в какой, даже в самый мощный телескоп, эти туманности на звёзды не распадаются. А значит, мы имеем дело с облаками – скорее всего, облаками светящегося газа.
2. В самые мощные телескопы нашего времени (например, в «Левиафан» Лорда Росса) довольно неплохо видно, что некоторые туманности строением напоминают закрученную спираль. Как можно объяснить такую странную форму газового облака? Скорее всего, это иллюзия, оптический обман. Скажем, даже простой изогнутый кусок проволоки в разных проекциях может давать весьма причудливые формы. Именно этим и объясняется кажущаяся «спиральность» туманностей.
3. В спектроскоп при наблюдении туманностей явно видна спектральная линия, не принадлежащая ни одному из известных нам химических элементов. Поэтому туманности наверняка содержат неизвестный нам газ – «небулий» (от латинского слова «небула», то есть «туманность»).
4. Какого размера эти облака? Они огромные – наверняка не меньше, чем наша Солнечная Система, а вполне возможно, даже больше. Скажем, туманность Андромеды. Если предположить, что она расположена от нас на расстоянии примерно 200 тысяч астрономических единиц (то есть приблизительно 3,2 световых года), то размеры этой туманности в 6 миллионов раз больше нашего Солнца!
Обратите внимание: все эти рассуждения абсолютно научны и логичны. И именно эти рассуждения излагались и многократно перепечатывались в разного рода учебниках и толстых книгах по астрономии. До сих пор мы говорим: «Туманность Андромеды».
Для учёных того времени туманности были объектами, принадлежащими нашему Млечному Пути, да и собственно вся видимая Вселенная «упаковывалась» в Млечный Путь. Думать иначе казалось дикой ненаучной фантастикой! Галактика была только одна – наука знала это совершенно точно!
100-дюймовый телескоп Маунт Вилсон
Гром грянул в 1918 году, когда в США в обсерватории на горе Маунт Вилсон построили новый телескоп – рефлектор с главным зеркалом диаметром 2,6 метра. Молодой астроном Эдвин Хаббл занялся изучением тех самых туманностей, с которыми, казалось бы, «всё и так понятно». И новый мощный телескоп позволил «разбить» туманность Андромеды на крохотные звёзды! Более того, среди этих звёзд Хаббл смог обнаружить цефеиды – особые «пульсирующие» звёзды, позволяющие с хорошей точностью определить расстояние до объекта.
Эдвин Хаббл за работой
Полученные цифры сперва казались полным бредом – но означать могли только одно: наша Вселенная намного больше, чем наша Галактика. Туманность Андромеды – никакая не «туманность», а точно такая же содержащая сотни миллиардов звёзд галактика! До неё не 3.2 световых года, а 2 500 000 световых лет!
Туманность Андромеды, какой её видели 100 лет назад и какой мы видим её сегодня
Наша Галактика оказалась не единственной во Вселенной. А вступившие в строй в XX веке новые гигантские телескопы позволили нам понять, что галактик во Вселенной как минимум несколько триллионов...
В общем, «в итоге всё оказалось совершенно не так». Здесь стоит задаться вопросом: а насколько точны наши современные знания о Вселенной? Насколько они подробны и безошибочны?
Почему наша Галактика плоская? Как измеряют расстояния до звёзд? Почему Земля вращается? Как устроена бесконечность? Рассказывает журнал "Лучик".