Коли я тільки починав дослідження в галузі рентгенівської астрономії, нам був відомий з десяток джерел рентгенівського випромінювання у глибокому космосі. Зараз ми відкрили десятки тисяч. П’ятдесят років тому, щоб умістити обчислювальні потужності вашого двокілограмового ноутбука, знадобилась би майже вся площа корпусу МТІ, у якому є мій кабінет. П’ятдесят років тому астрономи залежали від наземних оптичних і радіотелескопів — от і все, що було! Зараз у нас є не лише космічний телескоп «Габбл», а й низка рентгенівських супутникових обсерваторій, гамма-обсерваторій, а також ми використовуємо й будуємо нові нейтринні обсерваторії. П’ятдесят років тому навіть вірогідність Великого вибуху була відкритим питанням. Тепер ми не тільки вважаємо, що знаємо, яким був Всесвіт у першу мільйонну частку секунди після Великого вибуху. Ми впевнено досліджуємо астрономічні об’єкти віком понад 13 мільярдів років — ті, що сформувалися за перші 500 мільйонів років після вибуху, з якого виник наш Всесвіт. Зважаючи на ці колосальні відкриття й перетворення, як я можу не бути впевненим у тому, що науковцям вдасться розв’язати проблему керованого ядерного синтезу? Не хочу одразу применшувати труднощі чи нагальність цієї справи, але я вважаю, що це лише питання часу.
15 Куля-молот — призначена для руйнування будинків сталева куля, яку підвішують на тросі до стріли крана або екскаватора. — Прим. ред.
16 Якщо ви хочете використати це рівняння, як значення g візьміть 9,8, а висоту h виразіть у метрах. Тоді ви отримаєте υ у метрах за секунду. Якщо h дорівнює 1,5 метра (над підлогою), тіло впаде на підлогу на швидкості приблизно 5,4 метра за секунду, або 19,4 кілометра за годину.
17 Французька назва теплецю (calorique) збереглася в назві одиниці кількості тепла — калорії. — Прим. наук. ред.
18 Для простоти я округлив g до 10 метрів за секунду у квадраті — так часто роблять у фізиці.
Розділ 10
Рентгенівські промені з космосу
Небо завжди і вдень, і вночі викликало багато запитань у людей, які ще здавна прагнули зрозуміти світ навколо, і це одна із причин, чому фізиків так причаровувала астрономія. «Що таке Сонце? — розмірковуємо ми. — Чому воно рухається?» І що таке Місяць, планети й зорі? Подумайте, скільки часу й знань знадобилося нашим предкам, щоб усвідомити, що планети відрізняються від зір, що вони обертаються навколо Сонця і за їхніми орбітами можна спостерігати, їх можна позначити на карті, пояснити й передбачити. Багато з найвизначніших учених XVI–XVII століть, зокрема Миколай Коперник, Галілео Галілей, Тихо Браге, Йоганн Кеплер, Ісаак Ньютон, звертали погляд до неба, намагаючись викрити ці нічні таємниці. Уявіть захват Галілея, коли він, спрямувавши телескоп на Юпітер, який здавався просто світловою цяткою, побачив навколо його орбіти чотири маленькі супутники. І водночас учені, напевно, дуже засмучувалися, що вони так мало знають про зорі, які щоночі з’являються на небі. Цікаво, що і давньогрецький учений Демокріт, і астроном XVI століття Джордано Бруно припускали, що зорі схожі на наше Сонце, але в них не було доказів, які підтвердили б цю гіпотезу. Що ж таке зорі? Як вони тримаються на небі? Яка до них відстань? Чому деякі з них яскравіші? Чому вони різних кольорів? І що це за широка смуга світла простягається через усе небо, яку видно в ясну ніч?
Історія астрономії та астрофізики стала пошуком відповідей на ці ті інші запитання, які виникали, щойно ми отримували деякі відповіді. Протягом останніх чотирьох століть можливості астрономів залежали, звісно, від потужності й чутливості їхніх телескопів. Винятком був лише Тихо Браге, який здійснив дуже детальні спостереження неозброєним оком, за допомогою найпростішого обладнання, що врешті привели Кеплера до трьох великих відкриттів, відомих як закони Кеплера.
Більшість цього часу в нас не було жодних телескопів, окрім оптичних. Розумію, що для неастронома це звучить вельми дивно. Коли ви чуєте про телескоп, то одразу уявляєте «трубку з лінзами й дзеркалами, через яку ви дивитеся», правильно? Хіба можуть бути якісь інакші телескопи? Коли в жовтні 2009 року президент Обама влаштовував ніч астрономії, на галявині біля Білого дому встановили багато телескопів, і геть усі були оптичними.