Большое космическое путешествие - страница 95

Астрономия чудесна тем, что всякий раз, когда ты посмотришь в небеса по-новому, начинаются фундаментальные и непредвиденные открытия. Хорошее подтверждение тому – Слоановский цифровой обзор неба, о сделанных с его помощью открытиях много рассказывалось в этой главе и главе 15. В настоящее время строится телескоп Large Synoptic Survey Telescope, расположенный в чилийских Андах. Его светособирающая способность будет еще выше, чем у Слоановского телескопа, и в течение десятилетнего срока эксплуатации он позволит изучать свойства тусклых галактик и квазаров, картировать распределение темной материи по данным о гравитационном линзировании и искажению форм галактик. Также этот телескоп позволит открыть сотни тысяч сверхновых и других недолговечных феноменов. Телескоп отснимет четверть всего неба: 860 полноценных кадров за 10 лет. В ходе этого обзора должны быть открыты сотни тысяч объектов в поясе Койпера, а также выявлены астероиды, приближающиеся к Земле. Но самых поразительных открытий мы, вероятно, даже себе не представляем; процитировав знаменитые слова Дональда Рамсфелда, можно сказать, что это «неизвестные неизвестности».

Часть 3
Эйнштейн и Вселенная

Глава 17
Путь Эйнштейна к теории относительности

Автор: Дж. Ричард Готт

Фамилия Эйнштейн уже стала синонимом слова «гений». Например, кто-то может сказать: «Эй, Эйнштейн, иди сюда!» («Эй, гений, иди сюда») или «Он не Эйнштейн», то есть «Он не гений». Эйнштейн знаменит своей гениальностью. Ньютон тоже был гением. Но во всем мире и в разные эпохи жили и другие гении. Кто величайшее светило английской литературы? Шекспир! Анализируя его пьесы и стихи, многие утверждают, что у Шекспира был самый богатый в истории подтвержденный словарный запас. В его произведениях насчитывается 31 534 разных слова. Статистический анализ его творчества, выполненный Брэдли Эфроном и Рональдом Тистедом, позволяет предположить, что на самом деле Шекспир знал более 66 000 разных слов. Шекспир победил бы Ньютона в вербальном разделе SAT, а Ньютон, подозреваю, обставил бы Шекспира в математическом разделе SAT. Часто Ньютон оказывается в таких рейтингах выше Эйнштейна, поскольку не только изучал тяготение и оптику, но и сделал важный вклад в математику, изобретя дифференциальное и интегральное исчисление. Но Ньютону еще и повезло родиться в нужном месте в нужное время: в Европе, где обсуждались именно такие задачи. Исаак Барроу, кембриджский профессор, который также стал наставником Ньютона, интересовался вычислением объема бочек и других подобных емкостей – такая задача лучше всего решается именно при помощи интегрального исчисления. Естественно, на тот момент наука уже дозрела до открытия дифференциального и интегрального исчисления. Фактически философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц был вторым человеком в Европе, который изобрел интегральное и дифференциальное исчисление независимо от Ньютона. Взгляните на карту – Лейбниц был современником Ньютона и жил всего в нескольких сотнях километров от него. Это не просто совпадение – такие идеи в то время обсуждались по всей Европе.

Мир конца XVII века готов был разродиться великими открытиями, ведь Кеплер уже успел количественно выразить наблюдения за положениями планет, изложенные Тихо Браге на 600 страницах, и сформулировал на их основе три простых закона движения планет, причем эти законы подчинялись математическому анализу. Как рассказывал Майкл в главе 3, Ньютон воспользовался третьим законом Кеплера для расчета силы тяготения, 1/r. Аналогичная ситуация возникла и в XX веке: экспериментальные данные о длине волны водорода в серии Бальмера вывели ученых на формулу, описывающую энергетические уровни в атоме водорода и подготовили почву для квантовой трактовки атома, предложенной Нильсом Бором и Эрвином Шрёдингером.

Журнал Time назвал Эйнштейна наиболее влиятельным человеком XX века. В других веках такого звания по версии Time удостоились Гутенберг, королева Елизавета I, Джефферсон и Эдисон. Шекспир в список не попал, поскольку в XVII веке Time выделил Исаака Ньютона.

В Тринити-колледже Кембриджского университета установлена очень красивая статуя Ньютона в полный рост. Уильям Вордсворт написал о ней стихи, где есть строки:

Как циферблат ума, что в одиночку

Плывет сквозь Мысли тайные моря.

На постаменте надпись: «Newton Qui genus humanum ingenio superavit», что переводится как «Ньютон, кто превзошел своим умом весь род человеческий». Для тех, кто подобно Нилу считает Ньютона умнейшим человеком в мире, эта фраза послужит реальным аргументом, увековеченным в мраморе. Статуя Эйнштейна гораздо выше человеческого роста установлена в Вашингтоне, столице США, неподалеку от Мемориала ветеранов войны во Вьетнаме и перед фасадом Национальной академии наук. Этот монумент изображает сидящего Эйнштейна, и все равно его высота больше 3,5 м. Дети приходят и играют у колен Эйнштейна.

Теперь давайте немного подробнее сравним Эйнштейна и Ньютона. Я не собираюсь оспаривать мнение Нила о том, что Ньютон – величайший ученый всех времен. Хочу воздать Ньютону должное. Но я собираюсь доказать, что Эйнштейн мог бы посоперничать за это звание и был человеком того же калибра, что и Ньютон.

Каково самое знаменитое уравнение Ньютона?

F = ma.

А самое знаменитое уравнение Эйнштейна?