Сенсация, шумиха – они проистекают от неверного или слишком упрощенного толкования научных достижений. Истинное понимание сопровождается обычно восхищением – тихим чувством. Но как понять открытие, сделанное на самом переднем крае науки, если каждый факт добывается десятками сложных приборов и для объяснения его приходится продираться через дебри формул?
В поисках ответа я пошел за Солнцем.
У Большого телескопа есть только «шлем», трубы у него нет. Зеркала улавливают лучи Солнца и, передавая их друг другу по эстафете, уводят в чрево башни, где эти лучи уже разлагают в спектр и «расспрашивают» десятками приборов. Зеркала сделаны из ситалла – особого материала, который не в силах покоробить даже многочасовой жар Солнца. Самые большие из них покоятся на подушках сжатого воздуха, и это позволяет зеркалам как бы не ощущать собственного веса, не давать ни малейшего прогиба. Все это нужно, чтобы изображение Солнца или его участка дошло до приборов неискаженным.
Астрофизики не зря гордятся своим БСТ – это один из лучших в мире инструментов такого рода. Меня заинтересовало, какова его зоркость.
– Скажите, могли бы вы увидеть на Солнце объект величиной с Москву? – спрашиваю я Котова.
– Пожалуй, мы могли бы рассмотреть там пятно размером около четырехсот километров. Другое дело, что из Москвы в такой телескоп можно было бы разглядеть автомобиль возле Симферополя, если бы не мешала кривизна Земли, конечно… Только разрешающая способность для солнечного телескопа еще не самое важное. Конечно, здесь все зависит от решаемой задачи. Знаете, астрономам очень хотелось бы понаблюдать Солнце таким, каким оно выглядит, к примеру, с расстояния ближайших к нему звезд. В общем, взглянуть на него как на обычную звезду, определить его форму, пульсацию поверхности, изменение его яркости, поведение его магнитного поля…
Признаться, это желание астрономов показалось мне несколько странным. Неужели издалека можно увидеть нечто не заметное вблизи? Однако чем дальше я слушал рассказ Валерия, тем лучше понимал: в науке тоже можно не увидеть леса из-за деревьев. Так, уже много лет астрономы-солнечники накапливают информацию об отдельных участках нашего светила, но смутно представляют, каково наше Солнце в целом как звезда.
– В 1967 году, – продолжал Валерий, – Андрей Борисович Северный предложил начать наблюдать Солнце «по-звездному».
– А что это значит?
– Ну, солнечная поверхность видна в телескоп как вечно бушующий огненный океан, – присоединился к разговору Т. Цап. – Так вот нас заинтересовали не участки океана, а весь он целиком. Например, как перемещаются его «берега» – край Солнца – по отношению к центру.
– Так, значит, вы решили обнаружить пульсации нашего светила? Но ведь даже страшно подумать! Ведь если бы Солнце оказалось пульсирующей звездой, то резко изменялась бы температура на поверхностях планет – то жар, то холод…
– Да, к счастью, Солнце очень спокойная звезда, светит ровно. И все-таки, по расчетам, оно может пульсировать, – продолжал Цап. – Но весьма незначительно – с периодом, как считали, не более часа. Это следовало из тех так называемых стандартных моделей Солнца: ведь зная период и величину пульсации звезды, можно рассчитать ее плотность, распределение массы, температуру недр… Период колебания солнечной поверхности, равный пятидесяти минутам, недавно открыл американский профессор Генри Хилл.
– Постойте, так у вас было все «для полного счастья». Модель Солнца, период колебаний, отвечающий этой модели. Что же вы искали? Вы что, ожидали открытия?
– Открытия всегда неожиданны, – покачал головой Котов. – Просто однажды Андрей Борисович сказал нам: «Давайте понаблюдаем, а нет ли на Солнце других пульсаций, отличных от расчетных». Мы наблюдали «Солнце по Солнцу», то есть как движется край светила по отношению к его центру. И вот нам удалось открыть, что каждые 160 минут поверхность Солнца то удаляется от нас, то приближается к нам на десять километров. Если учесть огромные размеры светила – диаметр его около полутора миллиона километров – и то, что поверхность его всегда беспокойна, то обнаружить этот слабый эффект было очень непросто.
Валерий не пояснил еще одного: того, что открытие оказалось естественным как раз для школы академика А. Северного. Он уже два десятилетия изучал Солнце в целом. Не случайно именно в Крымской обсерватории оказалось в нужное время все необходимое для этого открытия – и совершенный магнитограф, и отличный БСТ, хотя они и применялись для решения других задач. Но главное: Северный предложил оригинальную методику интегрального наблюдения Солнца – такую, которая автоматически исключала при наблюдении движение нашего светила и Земли: наблюдатель как бы оставался один на один с неподвижным Солнцем.
– Да, эффект очень мал – поверхность двигается со скоростью быстрого пешехода. А ведь на Солнце бушуют взрывы – их скорость в десятки и сотни раз больше, – заметил Котов.
– А вы не подумали, что произошла ошибка? Ведь вы работали чуть ли не на пределе точности ваших приборов.
– Была и такая мысль! Полгода мы никому не сообщали о своих результатах, продолжали их проверять – вели наблюдения.
Полгода – при современных темпах развития науки – это очень долго. Ведь то, что обнаружили А. Северный и его коллеги, могли заново открыть где-нибудь за рубежом, и тогда был бы утерян приоритет. Но без серьезнейшей экспериментальной проверки нельзя было выносить открытие на суд специалистов.
Наконец 14 апреля 1975 года А. Северный доложил о сделанной работе на научном семинаре в Крымской астрофизической обсерватории. Месяц спустя выступил на интернациональном форуме во Франции, в Медоне. А 15 января 1976 года в английском журнале «Нейчур» появилась статья об открытии советских ученых. И очень вовремя. В том же номере, вслед за ней, следует публикация английских астрофизиков: изучая Солнце другим методом во французской обсерватории Пик-дю-Миди, они тоже обнаружили, что поверхность его пульсирует с периодом 2 часа 40 минут и с амплитудой 10 километров!
– Такое совпадение не может быть случайным, – говорит Цап. – К тому же и радиоастрономы нашей обсерватории открыли, что радиоизлучение Солнца пульсирует с теми же, что и по нашим данным, частотой и амплитудой. Это уж третье подтверждение. Видимо, пульсации существуют не только в нашем воображении, – позволил себе, улыбнуться Цап.
– Значит, открытие стало общепризнанным?
– Как бы не так! – быстро ответил Котов. – Некоторые коллеги нам писали: что это такое вы там открыли, как это _может быть?
Здесь требуется пояснение. Характер пульсации звезды – это как бы зеркало, в котором отражается строение ее глубин. Точно так же мы догадываемся, как устроен земной шар, изучая проходящие сквозь него сейсмические волны. Период и амплитуда пульсации звезды отражают ее природу столь же точно, как вес груза и длина нити – характер колебаний маятника. Особенно это хорошо видно на примере маятника Фуко, демонстрирующегося в Ленинграде, в Исаакиевском соборе.
А теперь представьте, что кто-то сделал «открытие»: маятник колеблется то быстрее, то медленнее. Любой мало-мальски понимающий в механике ответит: «Это невозможно!» И будет прав: ведь для подобного эффекта должны изменяться либо сила притяжения Земли, либо вес груза, или же длина нити, на которой он подвешен.
Так вот, до последнего времени теоретикам казалось, что строение Солнца они знают не хуже, чем устройство маятника Фуко. Используя так называемые общепринятые модели, они рассчитали – солнечная поверхность «не имеет права» колебаться с частотой, большей одного часа. А А. Северный и его коллеги доказали, что может.
– Наше открытие опровергает существующие модели Солнца – в этом его суть, – поясняет Т. Цап. – Если при дальнейших наблюдениях выяснится, что пульсации его поверхности радиальны – то есть Солнце раздувается и опадает наподобие шара, то можно будет утверждать многое. Во-первых, что плотность нашей звезды не увеличивается к центру, как принято считать, и Солнце почти однородный шар. И что температура его недр что-то около 6—7 миллионов градусов.