Что касается тех, кому это интересно, – рассказ о сегодняшних наших представлениях о Солнце приведен в следующих лекциях.
Лекция шестая
Солнце: методика, теория, практика
Отмечали вы, схоласты,
Птолемея юбилей.
Но дошла к вам лет так за сто
Весть, что прав был Галилей.
Но плечами вы пожали:
Мол, отрекся Галилей!
Отмечать вы продолжали
Птолемея юбилей.
Леонид Мартынов
Фактов всегда хватает, а не хватает только фантазии!
Д. И. Блохинцев
Эта лекция существенно отличается от предыдущих. В первых пяти сделана попытка воспроизвести (конечно же, схематично!) долгий и сложный путь познания человеком природы нашего дневного светила. По поводу сущности Солнца на протяжении последних двух тысячелетий возникали самые разные гипотезы, и мы убедились в том, что все эти гипотезы были всегда тесно связаны с историей естествознания (говоря шире, с историей человечества). Другими словами, гипотезы появлялись каждая в свою историческую эпоху, и, за немногими исключениями, они действительно могли появиться только тогда, когда появились – и никак не раньше!
Эти гипотезы строились на основе имеющихся знаний об окружающем мире. Например, до тех пор, пока не появились телескопы и не были открыты солнечные пятна, ничего нельзя было сказать ни о скорости вращения Солнца вокруг своей оси, ни о дифференциальности этого вращения. Пока не появились спектроскопия и спектральный анализ, не было (и не могло быть!) никаких достоверных данных, которые помогли бы решить вопрос о химическом составе Солнца. Пока не возникла атомная теория строения вещества, не могла возникнуть и теория, способная адекватно объяснить источники гигантской энергии, излучаемой Солнцем.
Отсюда, вообще говоря, следуют серьезные выводы. Не исключено, что на нашем пути познания природы еще существуют вопросы, на которые мы пока не можем дать ответ, поскольку этому препятствует нехватка неких базовых знаний. Считать же, что нам известно уже все и мы в состоянии построить полную и законченную теорию чего угодно (включая Солнце), было бы слишком самонадеянно.
Век назад многие именно так и считали. Произносились фразы о том, что вся физика уже в основном построена и завершена, новых открытий не будет, поскольку все уже открыто, и теперь остается лишь уточнять некоторые подробности. И, как бы посмеиваясь над самоуверенностью ученых, природа подбросила нам серию ошеломляющих открытий, радикально изменивших наши взгляды на устройство мира.
Еще раз повторю: эти открытия не могли появиться раньше, чем появились. Они были сделаны только тогда, когда была подготовлена соответствующая база из экспериментальных данных, наблюдений, теоретических наработок, аппаратурных возможностей, психологической готовности исследователей воспринимать новые знания. И тогда был сделан грандиозный прорыв в естествознании. Он начался с открытия радиоактивности и был продолжен разработкой теории относительности, атомной теории, квантовой физики (заметим, что этот процесс продолжается и сегодня).
Самое главное, что базовые, основные на сегодня теории, описывающие мир, не умозрительны (не выдуманы, не взяты с потолка). Они прочно стоят на гигантском экспериментальном материале, на анализе результатов множества опытов и наблюдений и подтверждаются логически непротиворечивыми концепциями.
С тех пор в науке многое изменилось. За минувшие десятилетия был накоплен багаж новых научных фактов, недоступных раньше. Это означает, что в результате накопления новых данных и совершенствования технических возможностей исследователей события вековой давности вполне могут повториться и обеспечить новый прорыв к познанию еще более глубоких фундаментальных закономерностей, которые управляют Вселенной. Говорить сегодня (как и 100 лет назад), что все открытия уже сделаны, видимо, преждевременно. Новые грандиозные достижения последнего времени прямо на это указывают. Достаточно вспомнить обнаруженный сравнительно недавно факт ускоренного расширения Вселенной, позволяющий продвинуться в понимании понятия таинственной темной энергии, или же успехи теории суперструн, претендующей на описание глубинных свойств материи.
Наука, как показывает опыт человечества, развивается поступательно, по своим собственным внутренним законам. Это единственный метод познания мира, который позволяет познавать мир доказательно, проверяя себя на каждом шагу, сопоставляя научные прогнозы с результатами экспериментов и наблюдений. Другими словами, только наука несет с собой функцию обязательного и постоянного самоконтроля. Интуиция и озарения на это не способны.
Может ли наука предлагать неверные версии, неправильные гипотезы, ошибочные доводы? Безусловно, может, и вся многовековая история изучения Солнца, изложенная в первой главе, свидетельствует об этом. Но мощь и сила научного метода заключаются в том, что наука сама, без вмешательства со стороны, проверяет себя и, сверяясь с фактами, исправляет неверные предположения.
Повторим: на это способна только наука. Восточные учения, религии, ненаучные концепции на это не способны. Поэтому, даже если верная идея появится в результате озарения или интуиции, без проверки научным методом мы никогда не сможем быть уверенными, что идея действительно верна.
В былые времена на проверку и доказательства могли потребоваться столетия. Сегодня, при стремительном росте общего объема научных знаний и количества людей, участвующих в научных исследованиях, при безудержном наращивании возможностей научных приборов, все происходит гораздо быстрее. От появления гипотезы до ее проверки теперь проходит сравнительно немного времени, и за время жизни одного человека мы стали существенно продвигаться в познании мира. За несколько лет сегодня накапливается столько новой информации, сколько в прошлом требовало многих столетий напряженной работы, либо было в принципе невозможно.
В далеком прошлом, когда фактов, касающихся Солнца, было совсем мало, они могли объясняться сотнями самых различных гипотез. Чем больше становилось фактов в арсенале исследователей, тем меньше оставалось гипотез, которые могли бы соответствовать всей их совокупности одновременно. В итоге остается все меньше версий. В пределе ученые приходят к одной – правильной – теории.
Данные, полученные с помощью современных телескопов, которые работают уже не только на Земле, но и в космосе, позволили существенно продвинуться в понимании того, что же такое Солнце. Очень многое мы теперь знаем достоверно, и у нас есть уверенность, что новые наблюдения и проверки не зачеркнут положения существующих теорий, описывающих многое из того, что мы видим на Солнце.
Есть ли процессы и явления на Солнце, которые мы пока не изучили подробно и не можем объяснить окончательно? Безусловно, есть. Чтобы не повторять ошибок вековой давности, не будем утверждать, что мы знаем о Солнце все: специалистам по гелиофизике прекрасно известно, что это далеко не так. Во многих книгах, изданных уже в новом, третьем тысячелетии, честно об этом говорится: например, еще совсем недавно эксперименты показывали, что поток нейтрино от Солнца оказывался почему-то существенно меньше, чем предсказывала базовая теория. Это означало, что с теорией что-то неладно и что-то мы не учитывали. Было ясно, что теорию неизбежно придется менять – не полностью (очень многие прогнозы теории успешно подтверждались, и это означало, что она как минимум не совсем неверна), но, по крайней мере, в каких-то деталях, – возможно, существенных. Пока остается загадкой и феномен 160-минутных колебаний Солнца, о которых будет сказано ниже. Мы почти ничего не знаем об устройстве ядра Солнца, о долговременных ритмах нашего светила.
