Библия и наука

4. Рассчитывается по простой формуле m – M = 5 lg R – 5 + A,

где A — поглощение света, а расстояние R измеряется в парсеках. Разность видимой и абсолютной величин (m – M) принято называть модулем расстояния.

Таким образом, по измеренному периоду цефеиды расчитывают аналог значения ее абсолютной звездной величины.

В обсерватории регистрируется видимая звездная величина цефеиды.

Расстояние от Земли до цефеиды определяется по разности светимостей (регистрируемой и расчетной) с учетом падения яркости света пропорционально квадрату расстояния. Приводимая формула получена из этой методологии.

Найденные по формуле расстояния (или параллаксы) часто называют фотометрическими, чтобы подчеркнуть метод их измерения.

Однако среди звезд солнечной окрестности с параллаксами, измеряемыми тригонометрическим методом, подавляющее большинство составляют звезды типа Солнца. Они принадлежат к числу сравнительно слабых звезд

Галактики. Звезд — красных гигантов, которые в 100 раз ярче Солнца, — в ближайшей окрестности довольно мало. Цефеиды — звездыA гиганты, светимость наиболее слабых из них составляет ~10 000 от светимости Солнца. Ни одна цефеида не находится достаточно близко для уверенного определения тригонометрического параллакса [10]. Для калибровки шкалы астрономических расстояний возможно использовать только косвенные методы, например, между звездными скоплениями. Хорошо известное скопление Гиады (расположенное вблизи Альдебарана — ярчайшей звезды созвездия Тельца) обладает уникальным свойством, благодаря которому мы можем определить расстояние до него независимым способом с использованием другого геометрического метоA да — метода группового или статистического параллакса. Суть метода в следующем. ГиаA ды — близкое скопление, имеющее заметную скорость движения относительно Солнца. По закону перспективы, все входящие в него звезды будут смещаться по большим кругам небесной сферы, пересекающимся в одной точке, называемой радиантом скопления. Найденное

таким методом расстояние до Гиад оказалось равным 45 пк, что недавно было подтверждеA но результатами, полученными со спутника HIPPARCOS. Таким образом, вплоть до последнего времени шкала расстояний рассеянных скоплений фактически опиралась на единственное скопление — Гиады. Сейчас HIPPARCOS измерил расстояние еще до одного из ближайших скоплений — Плеяд, оно равно 120 пк.

В среде современных астрономов метод определения расстояний по маякам вселенной — цефеидам — считается одним из наиболее достоверных.

Насколько же серьезно можно относиться к результатам, полученным из этого метода с точки зрения эмпирической науки? Дело в том, что долгая воспроизводимость результатов в большом количестве повторяющихся наблюдений зачастую непонятно что означает, особенно если мы не понимаем, в чем суть явления. В современном естествознании область действия любой теории или модели определяется эмпирически. Относительно методики определения расстояний по зависимости «периодAсветимость»

цефеид можно сказать, что в ней отсутствует эмпирическая калибровка данных на базе тригонометрического параллакса. СледовательA но, мы ничего не можем сказать о достоверA ной области применения метода определения расстояний по зависимости «переиодAсветимость» у цефеид.

Стержнем неверифицируемых космологических теорий является теория зарождения из газопылевых облаков и эволюции звезд. Но насколько теория непротиворечива?

Астроном Д. Фолкнер пишет: «Предположительно, звезды конденсировались из огромных облаков газа, а с давних пор признано, что сами по себе облака не могут разрушаться и образовывать звезды — их должно чтоAто подтолкнуть к этому извне. По поводу того, что именно послужило началом процесса… почти все сходятся к тому, что для начала нужны были звезды (например, ударная волна от взрыва звезды вызывала сжатие близлежащего облака). Мы имеем дело со старым добрым вопросом о курице и яйце; происхождение звезд поAпрежнему остается без объяснения» [11].

Еще одна проблема — охлаждение газового

облака настолько, чтобы оно разрушилось. Для этого молекулы должны излучать тепло. Но большой взрыв должен был породить молекулы водорода и гелия, а молекула водорода быстро распадается под действием ультрафиолетового излучения, и для ее стабильности требуется пыль, т.е. более тяжелые элементы, которые в свою очередь требуют, чтобы звезды существовали. Снова для возникновения звезд требуются звезды, снова возникает вопрос: «курица или яйцо»!

Абрахам Лоу из Гарвардского астрофизического центра говорит: «Истина в том, что мы не понимаем даже основ формирования звезд» [12].

Посмотрим, какие факты подтверждают теорию формирования и эволюции звезд. Оценим количество самообразующихся звезд, которое мы должны были бы наблюдать при наиболее наглядной линейной зависимости. Общее количество существующих звезд во вселенной ~10^25. Время наблюдений 300 лет (или

~10^9 c.), время существования вселенной

~10^17 с. При линейной зависимости имеем

число «самообразующихся» звезд в секунду 10^8. За время наблюдений около 10^17. Так как поле зрения всех телескопов мира позволяет проA

патрулировать с нужной глубиной едва ли 1/1000Aю небосвода за ночь, получим величину порядка 10 000 в секунду.

Начиная с Гершеля мечтой многих астрономов была регистрация рождения звезды. Но достоверно зарегистрировать процесс рождения звезды никому еще не удалось. В отсутствии наблюдений имеет место теория, по которой звёзды образуются в гигантских облаках холодного (~50° K) молекулярного водорода. Причем сама звезда невидима, так как прячется в коконе из пыли излучения протозвезды.

Аналогично методу измерения расстояний по цефеидам, теория о формировании звезд не имеет достоверной области применения.

Вспомним классика философии естествознанияИ.Kанта:«До сихпорсчитали,чтовсякиенаши знания должны сообразовываться с предметами. При этом, однако, кончались неудачей все попытки через понятия чтоAто априорно установить относительно предметов, что расширяло бы наше знание о них. Поэтому следовало бы попытаться выяснить, не разрешим ли мы задачи метафизики более успешно, если будем

исходить из предположения, что предметы долж-

ны сообразоваться с нашим познанием» [5]. Одно из свойств объектов, классифицируе-

мых как цефеиды, — их удаленность от Солнца. Ближайшей к Солнцу цефеидой справочники называют Полярную звезду. Свет этой звезды имеет желтоватый цвет. Это означает, что температура её поверхности около 7000° K, а её радиус почти в 120 раз больше, чем у Солнца. Астрономы со времен Гипарха наблюдали Полярную звезду, а мореплаватели более 2000 лет использовали ее для навигации. В знаменитой книге Птолемея «Альмагест» приводится значение ее светимости m ~ +3 mag. (современное значение светимости m ~ +2 получается, за 2000 лет ее светимость возросла на 1 mag.) [13]. Необходимо отметить, что до начала XX века Полярная звезда не входила в число цефеид. Только после обнаружения в 1899 г. K. Шварцшильдом эффекта того, что амплитуда изменения блеска звезд в фотографических лучах значительно больше, чем в визуальных — примерно с начала 1900Aх гг. — Полярная звезда и стала цефеидой (период ее пульсаций около 4 суток, амплитуда изменения блеска меняется всего на 0,09 m). Kроме того, Полярная звезда входит

всистему звезд. Еще В. Гершель открыл звезду типа Солнца, являющуюся спутником Полярной.

Следует отметить, что наблюдается противоречие между прогнозом поведения теоретического объекта — цефеиды — и поведением наблюдаемой

втечение нескольких тысяч лет Полярной звезды. И в последнее время появляются многочисленные публикации о «затухании» ее пульсаций.

Подводя резюме, скажем: вся современная картина расположения и движения звезд, звездных скоплений, галактик на расстояниях от 300 пс до 10 Мпс построена исключительно на

предположении о тождестве теоретических объектов — цефеид — и некоторых звезд, обладающих эффектом изменения блеска в фотографических лучах.

ПРОБЛЕМЫ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ ВСЕЛЕННОЙ

По регистрируемой в обсерватории светимости и спектральным характеристикам звезд (в случае цефеид еще и периоду), расчетами получают на основе нескольких теорий в совокупности:

1.абсолютную светимость;

2.расстояние до звезды;

3.массу звезды;

4.силы взаимодействия с окружением (и само окружение);

5.вектор движения;

6.скорость движения.

Добавим, что видимый нами спектр звезды зависит не только от температуры, от поглощения и рассеяния в «пути» и от движения объекта типа «эффекта Доплера», но и от влияния соседей. В звездных скоплениях с концентрацией звезд 10000 на1 пс^3 оно может быть значительным (концентрация звезд около Солнца менее 1 в пс^3).

Пожалуй, теоретическая нагрузка значительно важнее, чем наблюдаемая светимость и спектр звезды в астрономии. Вспомним философский переворот Kанта с тезисом «предметы

должны сообразоваться с нашим познанием».

Например, применив эффект Доплера к «красным» гигантам — получим, что это удаляющиеся от Солнца звезды, а к голубым сверхгигантам — получим прямо на Солнце летящие «космические монстры».

Более детально зависимость результата от

совокупности теорий проиллюстрируем на примере определения расстояния до туманности Андромеды:

1.Шведский астроном K. Болин в 1907 г. определил из большой серии измерений параллакс туманности Андромеды и получил значение 0,17”, чему соответствовало расстояние в 19 световых лет. Выходило, что эта туманность совсем рядом!

2.Но, спустя четыре года, американский физик Ф. Вери сделал оценку расстояния, сравнив блеск Новой S Андромеды, вспыхнувший

в1885 г., и Новой Персея, и получил 1600 свето-

вых лет. Туманность, по Вери, была не близко, но все же в пределах Млечного пути. Вери не знал, что S Андромеды была сверхновой, тогда как звезда в Персее — обычной новой.

3. Лишь в 1917 г. сотрудник обсерватории Маунт Вилсон Дж. Ричи обнаружил несколько обычных новых в туманности Андромеды и в ряде других спиральных туманностей. Этим заинтересовался Kертис, также вскоре нашедший несколько новых в спиралях по пластинкам Ликской обсерватории. В 1918 г. он определил по четырем новым расстояние до туманности Андромеды в 500 000 световых лет.