Текст книги "Наука «Звёздных Войн»"

Вселенная «Звёздных войн» является хорошей иллюстрацией к принципу заурядности.

Принцип заурядности гласит, что, если жизнь существует на Земле, то она должна существовать и на других планетах, похожих на Землю. Принцип использовался для обоснования гипотезы о том, что нет ничего уникального в эволюции Солнечной системы, истории Земли, развитии жизни, человека или какой-либо нации. Или, если вспомнить весьма неромантичное высказывание британского физика Стивена Хокинга: «Человечество – это всего лишь несколько сгустков химических элементов на посредственной планете, вращающейся вокруг заурядной звезды на задворках одной из сотен миллиардов галактик».

С учетом вышесказанного мы должны признать, что «Звёздные войны» – это во многом философское умозаключение о месте человечества во вселенной. Фильмы принимают за основу заурядность многообразия, демонстрируя галактику, переполненную инопланетными расами, чьи технологии куда более развиты и чьи возможности шире, чем наши. «Звёздные войны» опровергают мнение о том, что человечество – раса особенная, привилегированная или превосходящая другие.

Как многие философские и научные теории, принцип заурядности берет свое начало в Древней Греции. В V веке до н. э. мыслитель Левкипп и его ученик Демокрит предположили, что все состоит из атомов.

Их теория получила название «атомизм», и придерживавшиеся ее «атомисты» были, возможно, первыми, кто посмотрел на небо и понял, что «молочные пятна» на самом деле являются скоплением далеких звезд. Они верили в существование других миров и инопланетян, хотя миры, которые они представляли, были для них недосягаемы.

Другой атомист – Эпикур – предположил, что существует бесконечное количество миров, как и бесконечное количество атомов, недоступное нашим органам чувств, но доступное разуму. Очевидно, Эпикур верил в существование жизни в иных мирах:

Нам следует считать, что во всех мирах есть живые существа, и растения, и другие вещи, которые мы видим в этом мире; ибо никто не может доказать, что в одном мире существуют семена, из которых состоят все живые существа и растения, и другие вещи, что мы видим, а в другом мире их не существует.

В древние времена были и те, кто – в отличие от атомистов – хотел ограничить пределы мироздания. Они придерживались мнения, что Солнце – это планета, которая вместе с другими небесными телами вращается вокруг Земли. Атомисты со своей стороны заявляли, что Солнце – звезда, и все другие звезды тоже являются солнцами, и у них есть планеты, множество планет.

Шли споры о том, является ли Земля центром вселенной или всего лишь одной из планет. Если Земля – планета, то планеты тоже могут быть землями. Если Земля не является центром, то и человечество не являляется чем-то исключительным. Теперь вы понимаете, почему вселенная «Звёздных войн» децентрализована, бесконечна и полна инопланетян.

К течению атомистов принадлежал и древнеримский поэт Лукреций. В поэме «О природе вещей» (звучащей очень по-джедайски) он говорил о своей вере в принцип заурядности:

 
Взгляни, например, на созданья живые,
И ты увидишь, что так нарождаются горные звери,
Так поколенья людей возникают и так же немое
Племя чешуйчатых рыб и все особи птиц окрыленных.
Следственно надо признать, что подобным же образом небо
Солнце, луна, и земля, и моря, и все прочие вещи
Не одиноки, но их даже больше, чем можно исчислить[24]24
  Перевод Ф. Петровского.


[Закрыть].
 

Более двух тысяч лет – со времен Древней Греции до «Звёздных войн» – люди верили в принцип заурядности и существование жизни в глубинах космоса. Но свидетельств этому так и не нашли.

Даже изобретение телескопа в начале XVII века не помогло установить истину. Постепенно выяснилось, что звезды лежат на огромном расстоянии друг от друга. Сочинители начали представлять то, что нельзя было увидеть: какие миры и какие создания могли бы существовать там, куда не «дотягиваются» наши телескопы. И все больше людей стало верить, что звезды – это действительно далекие солнца.

К выходу «Звёздных войн» в 1977 году научная фантастика почти сто лет писала о чужих мирах. Фантастика вдохновляла науку. В 1960-х годах начались настоящие научные исследования по поиску внеземных цивилизаций. Ученые стали искать в космосе мощные радио сигналы.

«Звёздные войны» родились из культуры, сочетающей науку и научную фантастику.

Фильм «Новая надежда» предлагал образы других миров: пустынную планету Татуин, горную планету Кессель, газовый гигант Явин и его луну Явин 4, сельскую планету Дантуин и индустриальную планету Кореллия, родной мир Хана. На сегодняшний день в каноне более 50 различных экзопланет, включая свежие дополнения – такие как очередная пустынная планета Джакку и покрытая океанами планета Эч-То.

Однако в реальном мире первые экзопланеты были обнаружены лишь после выхода «Звёздных войн».

В год премьеры «Новой надежды» в космос были запущены два зонда НАСА системы «Вояджер». Они стали первыми объектами, созданными человеком, которые вышли в межзвездное пространство и отправились «дальше, чем кто-нибудь или что-нибудь в истории»[25]25
  Космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», запущенные раньше «Вояджеров», вполне могли стать первыми искусственными объектами, покинувшими Солнечную систему, но в феврале 1998 года более быстрый «Вояджер-1» обогнал их.


[Закрыть]. На пути к звездам «Вояджеры» обнаружили, что луны наших газовых гигантов, такие как Европа и Титан, вполне можно считать полноценными мирами, ничем не уступающими самостоятельным планетам. А какие миры лежат за пределами нашей Солнечной системы?

Мы живем в век великих открытий. Во времена, о которых многие писатели и мыслители могли только мечтать. Первая экзопланета рядом со звездой была обнаружена в 1995 году, почти двадцать лет спустя после премьеры «Новой надежды». Гигантская планета, получившая официальное название Димидий, обращается вокруг звезды 51 Пегаса примерно за четверо земных суток.

С тех пор ученые, занятые поиском планет, потенциально пригодных для жизни, пришли к выводу, что планет, подобных Земле, в одной только нашей галактике может быть несколько десятков миллиардов. Европейская группа исследователей опубликовала доклад, в котором высказала мнение, что вокруг 40 % из общего числа красных карликов в нашей Галактике (а их предположительно 160 миллиардов) могут вращаться землеподобные планеты на расстоянии, на котором природные условия позволяют местной воде пребывать в жидком состоянии[26]26
  Жидкое состояние воды на планете – один из основных критериев, по которым планеты относятся к так называемой обитаемой зоне, то есть условия на подобных планетах считаются благоприятными для возникновения жизни, подобной земной.


[Закрыть].

Можно сказать, что вымышленная вселенная «Звёздных войн» становится реальностью.

В 2009 году был выведен на орбиту космический телескоп «Кеплер», названный в честь великого немецкого математика и астронома Иоганна Кеплера. Телескоп предназначен для поиска экзопланет, подобных Земле. На основании данных, полученных от «Кеплера», Сет Шостак, ведущий астроном проекта по поиску внеземных цивилизаций, известному под аббревиатурой SETI, предположил, что «в радиусе тысячи световых лет от Земли» могут находиться «как минимум 30 тысяч пригодных для жизни планет».

Используя те же данные, команда проекта «Кеплер» считает, что «в Галактике Млечного Пути существует как минимум 50 миллиардов планет», из которых «не менее 500 миллионов» пригодны для жизни. Похожего мнения придерживаются и специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА. По их расчетам, существует два миллиарда «аналогов Земли» в нашей Галактике, а учитывая наличие еще около «50 миллиардов других галактик», потенциальное количество землеподобных планет может достигнуть секстиллиона (10).

За десять лет до выхода на экраны «Новой надежды» писатель-фантаст Артур Кларк писал о возможности существования других миров за пределами Солнечной системы.

«Почти наверняка, – писал Кларк, – в небе достаточно места, чтобы каждому представителю человече ства вплоть до первой спустившейся с дерева обезьяны выделить собственный рай – или ад – размером с планету. Как много из этих миров населены и какими существами, мы можем только догадываться».

Да, «Звёздные войны» помогли нам «догадываться». Сага помогла нам осознать, что барьеры расстояний рушатся и мы продвигаемся все глубже в космос. «Звёздные войны» не были первым произведением, изобразившим выдуманный инопланетный мир, но они впервые показали, как может выглядеть густонаселенная галактика.

Реальность, как всегда, будет более странной.

Что значат экзолуны «Звездных войн» для жизни в нашей галактике?

В «Пробуждении Силы» мы встречаем две новые экзолуны[27]27
  Экзолуна – природный спутник экзопланеты, то есть спутник планеты вне Солнечной системы.


[Закрыть] – луны-близнецы планеты Джакку Несмотря на их появление, самой известной экзолуной в мире «Звёздных войн» до сих пор остается Эндор. Возможно, потому, что именно здесь развернулся драматический финал классической трилогии. Битва за Эндор положила начало возрождению Республики. Именно здесь находился генератор энергетического щита, который поначалу помешал повстанцам уничтожить Звезду Смерти.

Как мы уже упоминали, в соответствии с каноном диаметр Эндора равен 4900 км, что значительно больше, чем у нашей Луны. Расстояние от Эндора до галактического центра составляет примерно 43 тысячи световых лет; он покрыт густыми лесами и обладает пригодной для дыхания атмосферой. У Эндора два солнца: Эндор I и Эндор II.

Луны Джакку и Эндор являются частью постоянно растущего каталога экзолун мира «Звёздных войн». Но есть ли что-нибудь подобное в космосе, который мы изучили? И если да, то что открытие экзолун означает для поисков инопланетной жизни?

Давайте представим, что Рей решила посмотреть на звезды.

Возможно, пока она росла на Джакку, у нее было достаточно свободного времени для того, чтобы ночами смотреть на звезды при ясной погоде. Звездное небо, которое она увидит, будет не похоже на наше. Ее планета находится в западной части Внутреннего кольца, значительно ближе к центру галактики, чем Земля к центру Млечного Пути. Невооруженным глазом Рей видит тысячи звезд, и еще миллиарды светил скрыты от ее глаз. Но ни одна из планет или лун за пределами системы Джакку не видна Рей.

Это потому, что экзопланеты очень тусклые по сравнению со звездами, а экзолуны – еще менее заметны. Рей не может их увидеть. Искать их в небе все равно, что искать иголку в стоге сена (если на Джакку есть стога). Однако ученые Центральных Миров знали о существовании других планет и лун еще до того, как начали экспансию. Как же они их обнаружили?

Теперь представим искателей планет, сидящих на древнем Корусанте.

Этому миру предстоит стать центром политической и культурной жизни галактики «Звёздных войн». Искатели планет смотрят на звезды, но не просто так. Если древние корусантцы внимательно следили за движением близлежащих звезд, они могли заметить, как те иногда «пошатываются».

Хотя звезды огромны, они не так мощны и стабильны, как кажется на первый взгляд. Звезда вроде Альдераана с планетой (тоже называемой Альдераан) движется по своей орбите, слегка покачиваясь, что вызвано притяжением планеты. Поэтому, когда искатели планет древнего Корусанта видели «шатающуюся» звезду, они понимали, что у нее, вероятно, есть планета. Измеряя степень «пошатывания», они могли примерно определить размер планеты.

В начале исследования космоса древними корусантцами поиск «шатающихся» звезд мог быть лучшим способом находить экзопланеты. Во всяком случае, именно так это делается на Земле, благодаря чему уже обнаружены тысячи планет на расстоянии до 160 световых лет от Земли. Кстати, как и все звезды с планетами, наше Солнце тоже «пошатывается». Это вызвано суммарной гравитацией планет, особенно – могучего Юпитера, который по своим размерам и массе больше всех остальных планет, вместе взятых.

«Эффект Юпитера» означает, что на орбите вокруг «шатающейся» звезды корусантцы могут найти очень большую планету. Поскольку при наличии больших планет звезды «шатаются» заметнее, то такой способ лучше всего подходит для поиска газовых гигантов вроде Юпитера: например, таких как Беспин, диаметр которого – около 85 % диаметра Юпитера.

Возможно, на Корусанте это явление называют «Эффект Беспина», хотя подобное маловероятно, поскольку Беспин расположен во Внешнем кольце и его вряд ли можно «увидеть» с Корусанта, находящегося по другую сторону галактического ядра. Вряд ли этот метод помог бы им отыскать и Альдераан. Будучи планетой, похожей на Землю, Альдераан слишком мал, чтобы вызвать заметное «пошатывание» своей звезды. Для поиска небольших планет вроде Земли и Альдераана существует другой метод.

Например, корусантцы могли бы использовать затмения для поиска экзопланет.

Затмение в космосе происходит, когда одно небесное тело проходит в тени другого. Для нас солнечное затмение случается, когда Солнце проходит в тени Луны и мы с Земли его не видим. В других звездных системах планета может закрыть своей тенью звезду, вызвав местное затмение. Увидев его, искатели обнаружат и саму экзо-планету А там, где есть планеты, есть и луны.

При поиске планет древние корусантцы, несомненно, обратили бы внимание на зоны Златовласки.

Большинство ученых сходится во мнении, что для поддержания жизни на поверхности планета должна находиться в обитаемой зоне. Так называется область вокруг звезды, природные условия внутри которой позволяют обеспечить существование воды в жидком состоянии на каменистой планете. Если планета находится дальше этой зоны, то она получает недостаточно энергии от звезды, и вода замерзает, если ближе – ей достается слишком много солнечной энергии, и вода испаряется. Принцип «не слишком горячая, не слишком холодная», отсылающий к сказке о трех медведях[28]28
  Термин «зона Златовласки» представляет собой отсылку к английской версии сказки «Goldilocks and the T ree Bears», известной нам под названием «Три медведя». Златовласка пытается воспользоваться несколькими наборами из трех однородных предметов, в каждом из которых один из предметов оказывается по какому-либо параметру избыточным (большим, твердым, горячим), другой – недостаточным (маленьким, мягким, холодным), а третий, промежуточный между ними, предмет приходится «в самый раз». Аналогично, для того чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться ни слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, а на «правильном» удалении.


[Закрыть], и стал причиной того, что иногда ученые называют обитаемую зону зоной Златовласки.

Поиск жизни – это не просто поиск планет. Для увеличения шансов на успех корусантцам стоит нацелиться именно на планеты, расположенные в зоне Златовласки. И именно поэтому красные карлики важны в поиске экзолун.

В галактике Млечного Пути насчитывается, по разным оценкам, от 200 до 400 миллиардов звезд, некоторые ученые даже говорят о триллионе. Вокруг этих звезд вращаются планеты – как минимум 100 миллиардов, – многие из которых похожи на Землю.

Ученые подсчитали, что на красные карлики приходится 75–80 % от общего числа звезд в нашей галактике. Это самый распространенный тип звезд. Можно предположить, что в галактике «Звёздных войн» ситуация сложилась таким же образом. А теперь рассмотрим повнимательнее, что происходит с планетами, вращающимися вокруг красного карлика.

Красный карлик – это маленькая холодная звезда. Масса подобных звезд составляет меньше половины от массы Солнца. Одно время полагали, что на планетах, вращающихся вокруг красного карлика, может существовать жизнь, но сейчас большинство ученых считает эту гипотезу ошибочной. У красных карликов действительно могут быть планеты, но орбиты у них необычные. Зона Златовласки в случае красного карлика находится так близко к звезде, что из-за приливного воздействия последней землеподобная планета будет всегда повернута к ней одной стороной.

Следовательно, половина планеты будет всегда погружена во тьму, другая всегда освещена. Странные экзотические миры. Темная сторона – бесконечная замерзшая пустыня. Светлая сторона – умеренный климат, океаны и суша. Но есть еще «сумеречная зона» посередине. Возможно, на границе двух противоположностей необычные существа все же борются за пищу и свет.

Однако, даже если экзопланеты красного карлика не способны поддерживать жизнь, это могут делать их луны.

Представьте луну размером с Землю, вращающуюся вокруг гиганта вроде Юпитера. Гигантская планета не может вращаться вокруг своей оси, оставаясь повернутой к своему светилу одной стороной. Но луна может быть обитаемой. Проблему с приливным воздействием звезды она обойдет благодаря приливному воздействию своей планеты. На луне цикл дня и ночи будет связан с тем, как эта луна вращается вокруг планеты, и тепло будет распространяться равномерно.

Именно поэтому экзолуны так важны.

Поскольку красные карлики преобладают в Галактике, то число их планет и лун тоже будет преобладающим.

А раз мы говорим о трех четвертях от общего количества звезд Млечного Пути, то их планеты и луны больше всего подходят под определение «стандартные». И раз сами планеты могут оказаться негостеприимными полумирами, их луны могут быть основным домом для жизни в Галактике.

Теперь стоит сказать о продолжительности жизни красных карликов. Она очень большая. Красный карлик, масса которого составляет половину массы Солнца, проживет 56 миллиардов лет. В данный момент нет ясности, достаточно ли стабильно красные карлики выделяют энергию для того, чтобы поддерживать жизнь. Но если на экзолунах в системе красного карлика зародится цивилизация, то срок ее жизни тоже будет большим.

Может ли Эндор быть главным предсказанием «Звёздных войн»? Эндор – обитаемая луна, вращающаяся вокруг негостеприимного газового гиганта. Диаметр Эндора составляет около 40 % диаметра Земли. Как много подобных миров в нашей Галактике? Ответ – на данный момент – нам неизвестен.

Может быть, завтра, а может, через десять или сто лет мы совершим самое потрясающее открытие всех времен – найдем реальную внеземную цивилизацию. К началу XXI века человечество размышляло об инопланетных формах жизни уже почти две с половиной тысячи лет. Но что касается экзолун, то современные технологии позволяют нам только гадать о жизни на них.

Могла ли база «Старкиллер» высасывать энергию из звезды, как показано в «пробуждении силы»?

База «Старкиллер». Назначение: штаб-квартира Первого Ордена. История: построена после взрыва второй Звезды Смерти в небе над Эндором. Технические данные: трансформированная ледяная планета из Неизведанных регионов; база «Старкиллер» была в два раза больше предыдущих станций и значительно мощнее. Короче говоря: Звезда Смерти III.

Если у кого-то были сомнения насчет мощи последней модели космической станции-убийцы, База продемонстрировала свои способности в первой половине «Пробуждения Силы». Одним ударом она уничтожила пять планет. Название базы[29]29
  Starkiller – Убийца звезд (англ.).


[Закрыть] объясняет, откуда она берет энергию – высасывает ее из звезд. Как такое возможно? И как она хранила запасы выкачанной энергии?

База «Старкиллер» – не единственный термоядерный реактор на свете. Вселенная полна ими. Мы привыкли называть их звездами.

Звезды являются источником энергии и в нашей Галактике, и в галактике «Звёздных войн». Звезды дают энергию и свет – то, из чего создан весь космос. Если бы не наша звезда по имени Солнце, не было бы ни света, ни жизни, ни самой Земли.

Звезды вроде Солнца – это огромные шары газа. Солнце по большей части состоит из водорода, но примерно четверть составляет гелий. Состав звезд зависит от их возраста. Более старые звезды содержат определенное количество газов, которые тяжелее водорода и гелия.

Создатели базы «Старкиллер», несомненно, были в курсе, что температуря ядра солнцеподобной звезды составляет около 16 миллионов градусов. Это достаточно горячо для запуска ядерного синтеза – например, для превращения водорода в гелий. Однако для того, чтобы собрать атомные ядра вместе, сначала их надо разбить.

Расщепление атомных ядер высвобождает огромное количество энергии, которая может быть использована базой «Старкиллер».

Звезды вроде Солнца сжигают четыре миллиона тонн газа в секунду. Количество выделяемой при этом энергии соразмерно 7 триллионам ядерных взрывов – каждую секунду. Представьте себе: когда вы нежитесь на солнышке, вы греетесь в лучах 7 триллионов ядерных взрывов в секунду. Достаточно энергии, чтобы убить планету – или целых пять.

Давайте воспользуемся знаменитым уравнением Эйнштейна E = mc², чтобы выяснить, сколько энергии можно получить с помощью превращения всего водорода, который есть на Солнце, в гелий. Подставим значения массы Солнца (это m в уравнении) и скорость света (c) и получим 870 миллионов триллионов триллионов триллионов джоулей. Умопомрачительное число. Энергии одного лишь Солнца хватит, чтобы уничтожить 4 триллиона планет – все планеты в галактике «Звёздных войн».

Создатели «Старкиллера» знали, что звезды – стабильные источники энергии. Звезды такой с массой, как у Солнца, будут сжигать водород примерно 10 миллиардов лет. Конечно, размеры и массы у звезд разнятся. Между прочим, звезды с небольшой массой могут жить еще дольше Солнца. У них, можно сказать, вечная жизнь. Звезда, масса которой в два раза меньше солнечной, будет гореть 50 миллиардов лет.