Текст книги "Космос"

Итака и Лос-Анджелес

Май 1980

Небольшое скопление, включающее спиральную и эллиптическую галактики.

Художник А. Шеллер

Глава 1
На берегу космического океана

Вот имена первых людей, которые были сотворены и созданы: первый человек был Балам-Кице, второй – Балам-Акаб, третий – Махукутах, а четвертый был Ики-Балам. ‹…› Они были наделены проницательностью ‹…› они преуспевали в знании всего, что имеется на свете. Когда они смотрели вокруг, они сразу же видели и созерцали от верха до низа свод небес и внутренность земли. ‹…› Но Создательница и Творец [сказали]: «Они знают все… Что же мы будем делать с ними теперь? Пусть их зрение достигает только того, что близко; пусть они видят лишь немногое на лице земли! ‹…› Разве они должны быть равными нам, своим творцам, кто может видеть далеко, кто знает все и видит все?»

Пополь-Вух[9]9
  Цит. по: Пополь-Вух / Пер. Р. В. Кинжалова // Священные письмена майя. – СПб.: Амфора, 2007. Имена первых людей у Сагана даны в переводе на английский: «the Sorcerer of Fatal Laughter, the Sorcerer of Night, Unkempt, the Black Sorcerer», что можно перевести как «Колдун Рокового Смеха, Колдун Ночи, Косматый и Черный Колдун». Однако перевод с языка киче допускает иные интерпретации. Слово «балам» буквально означает «ягуар», но может служить титулом, означающим могущество или магическую силу. Кице может указывать на лес или на киче – союз четырех племен майя. Смысл имени Махукутах неясен, среди вариантов «странник», «старейшина», «не сейчас». Ики может пониматься не только как «черный» или «темный», но и как «ветер». – Прим. пер.


[Закрыть]. Священные письмена майя.

Обозрел ли ты широту земли? ‹…› Где путь к жилищу света и где место тьмы?

Книга Иова [38:18–19]

…Владение землями не даст мне никакого преимущества. В пространстве Вселенная объемлет и поглощает меня, малую точку; мыслью я ее объемлю.

Блез Паскаль. Мысли[10]10
  Цит. по: Блез Паскаль. Мысли / Пер. Ю. Гинзбург. – М., 1995. – С. 105. – Прим. пер.


[Закрыть]

Известное – конечно, непознанное – безгранично; интеллектуально мы находимся на островке посреди беспредельного океана необъяснимого. Наша задача – с каждым новым поколением отвоевывать себе немного больше земли.

Томас Генри Гексли. 1887

Космос – это все, что есть, что когда-либо было и когда-нибудь будет. Одно созерцание Космоса потрясает: дрожь бежит по спине, перехватывает горло и появляется чувство, слабое, как смутное воспоминание, будто падаешь с высоты. Мы сознаем, что прикасаемся к величайшей из тайн.

Более крупное скопление, включающее неправильную галактику (справа внизу).

Художники А. Шеллер и Р. Стернбах

Размеры и возраст Космоса лежат за пределами нормального человеческого понимания. Наш крошечный планетарный дом затерян где-то между вечностью и безмерностью пространства. Перед лицом Космоса большинство людских дел выглядят незначительными, даже пустячными. И все же человеческий род молод, любопытен, храбр и подает большие надежды. За последние несколько тысячелетий мы сделали множество удивительных и неожиданных открытий, касающихся устройства Космоса и нашего места в нем, открытий, осмыслять которые так увлекательно. Они напоминают нам, что человек рожден удивляться, что постижение есть радость, что знание – залог выживания. Я верю: наше будущее зависит от того, насколько хорошо мы будем знать этот Космос, где мы плывем, как пылинка в утреннем небе.

Редкая кольцеобразная галактика, одна из звезд которой взорвалась как сверхновая и сияет голубым светом.

Художник А. Шеллер

Взрывающаяся радиогалактика с двумя симметричными выбросами – джетами.

Художник А. Шеллер

Эти исследования требуют одновременно и скептицизма, и воображения. Воображение часто уносит нас в небывалые миры. Но без него мы вообще никуда не попадем. Скептицизм позволяет нам отличать фантазии от фактов, проверять наши предположения. Космос богат без меры: изящные факты, изысканные взаимосвязи, тончайшая организация, внушающая благоговейный трепет.

Поверхность Земли – это берег космического океана. Почти все наши знания мы получили, не покидая его. Совсем недавно мы вступили в море, зашли по щиколотку, самое большее – по колено. Вода манит. Океан зовет нас. Какая-то часть нашего существа знает, что мы пришли оттуда. Нас тянет вернуться. Эта тяга, я думаю, не таит в себе ничего кощунственного, хотя и способна потревожить всех богов, какие только могут существовать.

Космос настолько велик, что для его описания нет смысла прибегать к таким удобным на Земле единицам длины, как метры и километры. Вместо этого мы измеряем расстояния скоростью света. За одну секунду луч света проходит 300 000 км, что равняется примерно семи оборотам вокруг Земли. Приблизительно за восемь минут он преодолевает путь от Солнца до Земли. Мы можем сказать, что Солнце находится в восьми световых минутах от нас. За год свет покрывает почти 10 трлн км мирового пространства. Единица длины, равная пути, который свет проходит за год, называется световым годом. Ею измеряют не время, но расстояния – гигантские расстояния.

Крупномасштабная текстура Космоса: небольшой фрагмент карты, охватывающей миллионы ярчайших галактик на расстоянии до миллиарда световых лет от Земли. Каждый маленький квадратик – это галактика, содержащая миллиарды звезд. Карта построена по результатам телескопического обзора, который Дональд Шейн и Карл Виртанен из Ликской обсерватории Калифорнийского университета составляли 12 лет.

Дональд Шейн и Карл Виртанен, Ликская обсерватория Калифорнийского университета. Любезно предоставлено Стюартом Брэндом

Земля – особое место. Безусловно, не единственное в своем роде. Но, конечно, и не типичное. Никакая планета, звезда или галактика не может быть типичной, потому что Космос в основном пуст. Единственное, что типично для него, – безмерный, ледяной, вселенский вакуум, вечная ночь межгалактического пространства, места, настолько странного и пустынного, что в сравнении с ним планеты, звезды и галактики кажутся восхитительными исключениями. Если бы нас вдруг случайным образом выбросило где-то в Космосе, то шансы оказаться на поверхности планеты или вблизи нее не превысили бы одного к миллиарду триллионов триллионов[11]11
  Один миллиард = 1 000 000 000 = 10⁹; один триллион = 1 000 000 000 000 = 10¹². Показатель степени соответствует количеству нулей после единицы.


[Закрыть] (10³³, единица с 33 нулями). В повседневной жизни такие числа называют астрономическими. Планеты поистине бесценны.

Заняв наблюдательный пост в межгалактическом пространстве, мы увидели бы россыпь бесчисленных слабых волокон света, напоминающих морскую пену на волнах Космоса. Это галактики. Некоторые из них одинокие странники, но большинство обретается в составе общин – звездных скоплений и, сбившись в кучу, бесконечно дрейфуют среди величественной темноты Космоса. Перед нами Космос в самом крупном из известных масштабов. Мы в царстве туманностей, в 8 млрд световых лет от Земли, на полпути к границам известной нам Вселенной.

Любая галактика состоит из газа, пыли и звезд – миллиардов и миллиардов звезд. И каждая звезда может быть чьим-то солнцем. Внутри галактики есть звезды, и планеты, и, возможно, жизнь, разумные существа, космические цивилизации. Но издали галактики напоминают мне коллекцию любовно подобранных вещиц – ракушек, а может быть, кораллов, творений, над которыми Природа трудилась в космическом океане целые эоны.

Спиральная галактика с перемычкой, своим названием она обязана перемычке из звезд и пыли, которая проходит через ее ядро.

Художник Дж. Ломберг

Типичная спиральная галактика.

Художник Дж. Ломберг

Существует несколько сотен миллиардов (10¹¹) галактик, каждая из которых состоит в среднем из 100 млрд звезд. Во всех галактиках вместе взятых планет, по-видимому, примерно столько же, сколько звезд: 10¹¹ × 10¹¹ = 10²², 10 млрд трлн[12]12
  Сегодня эта оценка может быть увеличена на 1–2 порядка величины – порядка 10²⁴. Открытия экзопланет показали, что, скорее всего, в Галактике планет может быть на порядок больше, чем звезд, и оценка общего числа галактик в видимой части Вселенной тоже в несколько раз выросла, согласно последним исследованиям. – Прим. пер.


[Закрыть]. Перед лицом таких ошеломляющих чисел какова, вы думаете, вероятность, что лишь одна, самая обыкновенная звезда, наше Солнце, имеет обитаемую планету? Почему это счастье выпало только нам, затерянным в глухом углу Космоса? Мне кажется гораздо более вероятным, что Космос до краев наполнен жизнью. Просто мы, люди, еще не знаем этого. Мы только начинаем свои исследования. С расстояния 8 млрд световых лет нам трудно обнаружить даже то скопление, в котором находится наша Галактика, Млечный Путь, не говоря уж о Солнце и Земле. Та единственная планета, в населенности которой мы можем быть уверены, – это лишь крохотная каменно-металлическая песчинка, слабо отблескивающая отраженным солнечным светом, и на таком расстоянии она наверняка потеряется из виду.

Но сейчас наше путешествие приводит нас к Местной группе галактик, как называют это земные астрономы. Достигая в поперечнике нескольких миллионов световых лет, она включает в себя около 20 галактик[13]13
  На сегодня численность Местной группы перевалила за 50. – Прим. пер.


[Закрыть]. Это довольно разбросанное, бедное и малозаметное скопление. Одна из его галактик, М31, видна с Земли в созвездии Андромеды. Подобно другим спиральным галактикам, она представляет собой огромный диск из звезд, газа и пыли. М31 имеет два маленьких спутника[14]14
  Сегодня у галактики M31 открыто уже девять спутников. – Прим. пер.


[Закрыть] – две карликовые эллиптические галактики, связанные с ней гравитационным притяжением в силу того же физического закона, который стремится удержать меня в кресле. Во всем Космосе действуют одни и те же законы природы. А мы с вами находимся сейчас в 2 млн световых лет от дома.

Неподалеку от М31 расположена другая, очень похожая на нее галактика, – наша собственная, спиральные рукава которой медленно вращаются, совершая один оборот за четверть миллиарда лет. Находясь в 40 000 световых лет от дома, мы обнаруживаем, что ввергнуты в падение к массивному ядру Млечного Пути. Но, если мы хотим отыскать Землю, нам следует изменить курс и отправиться на окраину Галактики, к малозаметному месту вблизи края отдаленного спирального рукава[15]15
  Солнечная система находится в рукаве Ориона – Лебедя. Он третий или четвертый по счету от центра Галактики, но не последний. За нами идет рукав Персея и, по-видимому, еще один внешний рукав. – Прим. пер.


[Закрыть].

Млечный Путь, видимый из точки, немного приподнятой над плоскостью его спиральных рукавов (их голубой цвет объясняется наличием горячих молодых звезд). Вдали видно ядро галактики, состоящее из более старых красноватых звезд.

Художник Дж. Ломберг

Даже между спиральными рукавами нас сопровождает захватывающее зрелище – это проносящиеся мимо звезды, нескончаемый сияющий поток разнообразнейших светил. Некоторые раздуты, как мыльные пузыри, и так огромны, что вместили бы десятки тысяч солнц и триллионы планет. Другие размером с небольшой город и в 100 трлн раз плотнее свинца. Бывают звезды одинокие, как наше Солнце, но большинство имеет компаньонов. Преобладают двойные системы – две звезды, обращающиеся одна вокруг другой. Но это не предел: существует плавный переход от тройных систем через небольшие скопления, содержащие несколько десятков звезд, к гигантским шаровым скоплениям, сверкающим миллионами солнц[16]16
  На сегодняшний день о переходных формах между рассеянными и шаровыми звездными скоплениями не известно. Эти два типа скоплений имеют существенно различное происхождение. – Прим. пер.


[Закрыть]. Иные звездные пары настолько тесны, что едва не соприкасаются, и между их поверхностями перетекает звездное вещество. Однако по большей части звезды удалены друг от друга примерно на такое же расстояние, как Юпитер от Солнца. Есть звезды – сверхновые, – сияние которых затмевает всю содержащую их галактику; есть такие – черные дыры, – что их не увидишь даже с расстояния в несколько километров[17]17
  Хотя саму черную дыру не видно, вблизи будет заметно, как ее тяготение, искривляя световые лучи, искажает вид звездного неба вокруг себя. – Прим. пер.


[Закрыть]. Одни звезды имеют постоянную светимость, другие неожиданно вспыхивают или подмигивают в неизменном ритме. Одни вращаются с неторопливой грацией, другие так бешено крутятся, что сплющиваются от вращения. Большинство звезд излучает видимый и инфракрасный свет, но попадаются и такие, что испускают мощные потоки рентгеновских лучей и радиоволн. Голубые звезды – горячие и молодые; желтые – похолоднее, среднего возраста; красные звезды, как правило, старые и умирающие; а вот маленькие белые и черные звезды стоят на пороге смерти. Млечный Путь содержит около 400 млрд звезд всех типов, движущихся в сложном и строгом танце. Но из всех них жители Земли близко знакомы пока только с одной.

Шаровое звездное скопление, обращающееся вокруг ядра Галактики.

Художник А. Норсиа

Каждая звездная система – это остров в пространстве, изолированный от соседних с ним световыми годами пустоты. Мне нетрудно представить, как в бесчисленных мирах живые существа, достигшие в ходе эволюции первых проблесков знания, поначалу считают свою ничтожную планету и несколько скромных солнц всем сущим. Мы сами выросли в изоляции. Очень медленно пришли мы к пониманию Космоса.

Вид с ребра на ядро галактики Млечный Путь.

Художник А. Шеллер

Красный гигант (на переднем плане) и видимый с ребра спиральный рукав галактики (вдали).

Художники Дж. Оллисон и А. Шеллер

Некоторые звезды, возможно, окружены миллионами безжизненных каменистых обломков, планетными системами, остановившимися на ранней стадии эволюции. Не исключено, что многие звезды обладают планетными системами, очень похожими на нашу: на периферии – гигантские окольцованные газовые планеты с ледяными спутниками, а ближе к центру – небольшие теплые укрытые облаками бело-голубые миры. На некоторых из них могла развиться разумная жизнь, преобразующая поверхности планет в ходе интенсивной инженерной деятельности. Это наши космические братья и сестры. Насколько сильно они отличаются от нас? Каковы их анатомия, биохимия, нейробиология, история, политика, наука, технология, искусство, музыка, религия, философия? Может статься, наступит день, когда мы всё это узнаем.

Темные пылевые облака и звезды, погруженные в газовые туманности; позади них виден Млечный Путь, повернутый к нам ребром.

Художники Дж. Оллисон и А. Шеллер

Пока же мы входим во двор нашего дома – до Земли остается один световой год. Дальнейшие подступы к Солнцу заполнены гигантскими снежками изо льда, камней и органических молекул, которые составляют огромный сферический рой[18]18
  Астрономы называют этот рой облаком Оорта, по имени голландского астронома Яна Хендрика Оорта (1900–1992), который выдвинул гипотезу о его существовании. Облако Оорта до сих пор остается гипотетическим объектом, так как непосредственное наблюдение принадлежащих ему объектов находится далеко за пределами возможностей современной техники. – Прим. пер.


[Закрыть]. Это кометные ядра. Время от времени проходящая невдалеке звезда едва заметным гравитационным воздействием мягко направляет одно из них во внутренние области Солнечной системы. Там Солнце нагревает ядро, и лед испаряется, образуя красивый кометный хвост.

Внутри темного пылевого облака начинают разгораться молодые звезды. Вблизи них испаряются ледяные планеты, а газ сдувается прочь подобно кометным хвостам.

Художник А. Шеллер

Мы приближаемся к планетам нашей системы, крупнейшим мирам-пленникам Солнца, которое своим притяжением вынуждает их следовать по круговым орбитам и согревает их своим излучением. Плутон, покрытый метановым льдом[19]19
  По данным зонда «Новые горизонты», исследовавшего Плутон в 2015 г., лед на его поверхности преимущественно азотный (97–98 %) с небольшой примесью метана, которая, однако, играет важную роль, создавая в разреженной атмосфере Плутона парниковый эффект. В 2006 г. Международный астрономический союз принял определение планеты, по которому Плутон перестал считаться планетой. По характеристикам своей орбиты он относится к категории транснептуновых объектов, а по своей сферической форме – к новой категории карликовых планет. В отличие от больших планет, карликовые неспособны расчистить область вблизи своей орбиты от «конкурентов» сопоставимой массы. Ввести формальное определение планеты потребовалось после открытия многочисленных экзопланет и транснептуновых объектов. – Прим. пер.


[Закрыть], и сопровождающий его единственный гигантский спутник Харон освещаются далеким Солнцем, которое выглядит не более чем яркой точкой посреди черного как смоль неба[20]20
  Солнце светит на Плутоне в 150–450 раз ярче полной Луны (яркость зависит от меняющегося расстояния до Солнца). При таком освещении вполне можно читать. Атмосфера Плутона, хотя и в сотни раз уступает по плотности марсианской, но способна рассеивать свет. С поверхности небо, по-видимому, выглядит тусклым белесо-голубым со слоистой дымкой. – Прим. пер.


[Закрыть]. Гигантские газовые планеты Нептун, Уран, Сатурн (украшение Солнечной системы) и Юпитер сопровождаются свитой ледяных спутников. В облаке кружащихся айсбергов и пояса газовых планет обнаруживается центральная, теплая и каменистая, область Солнечной системы. Здесь, к примеру, расположен Марс с высочайшими вулканами, гигантскими рифтовыми долинами, чудовищными всепланетными песчаными бурями и, возможно, какими-то простейшими формами жизни. Все планеты обращаются вокруг Солнца – ближайшей к нам звезды, водородно-гелиевого газового ада, где протекают термоядерные реакции, наполняющие светом всю Солнечную систему.

Быстро вращающийся вспыхивающий пульсар в центре остатка сверхновой.

Художник Дж. Оллисон

Наконец, завершая наши странствия, мы возвращаемся в крошечный, хрупкий голубовато-белый мир, затерянный в космическом океане, размеры которого превосходят наши самые смелые фантазии. Это лишь один из бесчисленного множества миров. Он ценен только для нас. Земля – наш дом, наша прародительница. Здесь возникла и развилась жизнь нашего типа. Здесь спустя много веков появился человеческий вид. Именно в этом мире в нас зародилась страсть к исследованию Космоса, и именно здесь мы строим, порою в муках и без всяких гарантий, свою судьбу.

Туманность: подсвеченное газовое облако, окружающее место взрыва сверхновой.

Хкдожник Дж. Оллисон

Добро пожаловать на планету Земля – мир с голубыми азотными небесами[21]21
  Именно высокое содержание азота (78 %) в земной атмосфере определяет голубой цвет нашего неба. – Прим. пер.


[Закрыть], океанами жидкой воды, прохладными лесами и мягкими лугами, мир бьющей ключом жизни. По космическим меркам, как я уже говорил, это исключительно красивое и редкое место; более того, на сегодня оно просто уникальное. Путешествуя через пространство и время, мы пока не встретили другого мира, где вещество Космоса стало бы живым и наделенным сознанием. В просторах Космоса должно быть разбросано много таких миров, но наш поиск начинается отсюда, и в его основу положены опыт и мудрость, которые за миллионы лет дорогой ценой накопило человечество. Нам повезло жить среди одаренных и невероятно любопытных людей, в эпоху, когда поиск нового знания ценится повсюду. Человеческие существа, обязанные своим происхождением звездам и ныне населяющие мир по имени Земля, начали свой долгий путь домой.

Обратная, невидимая с Земли сторона туманности Ориона. Три голубые звезды – это пояс Ориона, привычного нам созвездия земного неба.

Художник Дж. Оллисон

Туманность Ориона вблизи. Под воздействием излучения горячих звезд ее газ светится разными цветами. Часть туманности заслонена поглощающей свет пылью. Туманность Ориона видна с Земли невооруженным глазом.

Художник Дж. Оллисон

Та истина, что Земля – маленький мир, была открыта, как и много других важных истин, в древности на Ближнем Востоке. Произошло это в тот период, который некоторые люди называют III в. до н. э., в крупнейшем культурном центре того времени – египетском городе Александрия. Здесь жил человек по имени Эратосфен. Один из завистливых современников дал ему прозвище Бета – по названию второй буквы греческого алфавита, намекая на то, что Эратосфен во всех делах лишь второй. На самом же деле Эратосфен во многом, если не во всем, был Альфой. Астроном, географ, философ, поэт, тонкий ценитель театрального искусства и математик, он написал книги по самым разным вопросам – от «Астрономии» до «Освобождения от боли». В его ведении находилась великая Александрийская библиотека. Там он однажды обнаружил старый папирус, из которого вычитал, что на юге, в Сиене, вблизи первого из нильских порогов, в полдень 21 июня вертикальный шест не отбрасывает тени[22]22
  Речь о дне летнего солнцестояния, который приходится на 21 июня по нашему календарю, но, конечно, не по календарю эпохи Эратосфена. О работе Эратосфена мы знаем по краткому пересказу в трактате Клеомеда «О круговращении небесного свода», где без конкретной даты говорится о летнем солнцестоянии в созвездии Рака (сегодня оно происходит в созвездии Тельца). Сиена – греческое название города Сун (ныне Асуан). – Прим. пер.


[Закрыть]. В день летнего солнцестояния – самый длинный день года, – по мере того как время шло к полудню, тени колонн в храме становились все короче. Ровно в полдень они исчезали и отражение Солнца можно было увидеть в воде на дне самых глубоких колодцев. Солнце стояло точно над головой.

За темной пылевой завесой в туманности Ориона разливается яркий свет горячих молодых звезд.

Художник Дж. Оллисон

Трапеция Ориона – четыре новорожденные звезды в туманности Ориона.

Художник Дж. Оллисон

Плеяды – скопление молодых звезд, недавно покинувших туманности, в которых они родились, с тянущимися за ними облаками подсвеченной пыли.

Художник Дж. Оллисон

Кто-то другой мог бы не обратить внимания на подобное наблюдение. Шесты, тени, отражения в колодцах, положение Солнца – какую ценность имеет все это для повседневной жизни? Но Эратосфен был ученым, и его размышления над простыми вещами изменили наш мир; в каком-то смысле они наш мир создали. Эратосфен догадался поставить опыт в Александрии и проверить, отбрасывает ли вертикальный шест тень в полдень 21 июня. Оказалось, что отбрасывает.

Эратосфен задался вопросом, как получается, что в один и тот же момент в Сиене шест не отбрасывает тени, а в Александрии, которая находится значительно севернее, тень отчетливо видна. Представьте себе карту Древнего Египта и два одинаковых вертикальных шеста – один в Александрии, другой в Сиене. Допустим, что в определенный момент оба шеста не отбрасывают тени. Это легко укладывается в сознании, если считать Землю плоской. Солнце должно находиться прямо над головой. Если шесты отбрасывают тени равной длины, это также вполне согласуется с представлением о плоской Земле: солнечные лучи должны падать на оба шеста под одним и тем же углом. Но как объяснить, что в один и тот же момент в Сиене тень отсутствует, а в Александрии она видна?

Плутон, покрытый метановой корой, и его спутник Харон.

Художник Дж. Оллисон

Эратосфен нашел этому лишь одно возможное объяснение: поверхность Земли искривлена. При этом чем больше кривизна, тем больше должна быть разница в длине теней. Солнце находится так далеко, что его лучи, приходящие на Землю, можно считать параллельными. Шесты, расположенные под разными углами по отношению к солнечным лучам, отбрасывают тени разной длины. Для того чтобы получить наблюдаемое различие между Александрией и Сиеной в длине тени, расстояние между ними по поверхности Земли должно составлять около семи градусов. Иначе говоря, если вы мысленно продолжите шесты до центра Земли, они пересекутся под углом 7 градусов. 7 градусов – это примерно 1/50 от 360 градусов, составляющих полную окружность Земли. Эратосфен выяснил, что расстояние между Александрией и Сиеной составляло около 800 км, наняв человека, который шагами измерил дистанцию. Умножив 800 км на 50, получим 40 000 км – такой должна быть полная длина окружности Земли.

Сатурн.

Модель А. Шеллера, Р. Стернбаха и Дж. Оллисона

Это правильный ответ. Единственными инструментами Эратосфена были шесты, а еще – глаза, ноги и голова. Плюс любовь к эксперименту. И этого оказалось достаточно, чтобы определить длину окружности Земли с погрешностью в несколько процентов. Замечательное достижение для эпохи, которую от нас отделяют почти 2200 лет! Эратосфен был первым, кто смог точно измерить размер нашей планеты.

Ио, один из крупных спутников Юпитера, самый близкий к нему.

Модель Д. Дэвиса

Средиземноморье в те времена славилось своими мореходами. Александрия была крупнейшим морским портом на планете. Если уж вы узнали, что Земля – сфера довольно скромного диаметра, то почему бы не отправиться в путешествие на поиски неизвестных земель и даже не попробовать обогнуть планету? За четыре столетия до Эратосфена финикийский флот по приказу египетского фараона Нехо[23]23
  Нехо II (609–595 до н. э.). – Прим. ред.


[Закрыть] совершил плавание вокруг Африки. На хрупких, вероятно, открытых судах мореходы вышли из Красного моря, обогнули восточное побережье Африки и, достигнув Атлантического океана, вернулись по Средиземному морю. Это великое путешествие заняло три года – примерно столько же, сколько потребовалось современному космическому аппарату «Вояджер», чтобы долететь от Земли до Сатурна.

Гора Олимп на Марсе (высота 30 км, ширина более 500 км).

Модель Д. Дэвиса

После открытия Эратосфена храбрые и азартные моряки не раз пускались в грандиозные странствия. У них были крошечные корабли. Они владели лишь самыми примитивными навигационными инструментами. Они смертельно рисковали и до последней возможности старались держаться возле береговой линии. Находясь в открытом океане, они могли, ночь за ночью наблюдая положение созвездий относительно горизонта, определить свою широту, но не долготу. Вид знакомых светил вселял в них уверенность посреди неизведанного океана. Звезды всегда были друзьями исследователей – и тех, что когда-то вели свои суда по морским просторам Земли, и тех, что управляют космическими кораблями в небе. Хотя со времен Эратосфена многие пытались совершить кругосветное плавание, до Магеллана это никому не удавалось. Какие же истории о дерзновенных приключениях должны были слагаться, чтобы моряки и навигаторы, весьма здравомыслящие люди, доверяли свою жизнь математическим выкладкам ученого из Александрии?

«Портрет» Солнца.

Художник А. Норсиа

В эпоху Эратосфена уже создавались глобусы, представляющие, как выглядит Земля из космоса; они довольно точно отображали хорошо исследованный район Средиземноморья, но становились все более приблизительными по мере удаления от него. Для современных знаний о Космосе характерно то же неприятное, но неизбежное свойство. В первом столетии александрийский географ Страбон писал:

По длине тени в Александрии можно измерить угол А, но согласно элементарной геометрии («если две параллельные прямые пересечены третьей прямой, то внутренние накрест лежащие углы равны») угол B равен углу А. Так что, измерив тень в Александрии, Эратосфен пришел к заключению, что Сиена находится на расстоянии A = B = 7° от полной окружности Земли

…те, кто предпринял кругосветное плавание и затем возвратился назад, не достигнув цели, говорят, что они вернулись не потому, что наткнулись на какой-то материк, который помешал их дальнейшему плаванию, так как море оставалось открытым, но вследствие недостатка съестных припасов и пустынности мест. Эратосфен утверждает, что ‹…› если бы не существовало препятствия в виде огромного пространства Атлантического океана, то можно было бы проплыть из Иберии в Индию ‹…› возможно, что в одном и том же умеренном поясе два обитаемых мира и даже больше. ‹…› В самом деле, если [эта иная часть света] населена, то не такими людьми, какие живут в наших частях, и мы должны считать ее другим населенным миром[24]24
  Цит. по: Страбон. География / Пер. Г. А. Стратановского. – М.: Наука, 1964. – С. 11, 71 (кроме последней фразы). – Прим. пер.


[Закрыть].

Человечество отправлялось в полный риска и приключений путь к другим мирам.

Взгляд вверх со дна колодца в древней Сиене (неподалеку от современного Абу-Симбела, в Египте) стал, согласно местному преданию, отправной точкой для исследований Эратосфена, посвященных измерению окружности Земли

Дальнейшее исследование Земли стало начинанием глобального масштаба, включавшим путешествия в Китай и Полинезию. Его кульминацией, безусловно, было открытие Америки Христофором Колумбом, а также странствия нескольких последующих столетий, завершившие географическое исследование планеты. Первое плавание Колумба напрямую связано с вычислениями Эратосфена. Колумб был захвачен тем, что называл «Индийским предприятием», планом того, как достичь Японии, Китая и Индии, не следуя вдоль береговой линии Африки и далее на восток, но смело отправившись в неизведанный «Западный океан», – как говорил в своем поразительном пророчестве Эратосфен, «проплыть из Иберии в Индию».

Колумб был странствующим торговцем старинными картами и неутомимым читателем книг древних географов, в том числе Эратосфена, Страбона и Птолемея. Однако для того, чтобы «Индийское предприятие» стало осуществимо, чтобы корабли и команда выдержали долгие скитания, Земле следовало быть поменьше, чем вытекало из расчетов Эратосфена. Поэтому Колумб подтасовал его вычисления, что было совершенно надежно установлено исследованием, выполненным в Университете Саламанки[25]25
  Университет Саламанки – старейший в Испании. В 1486–1490 гг. созванный при нем совет рассматривал проект Колумба и не поддержал его. Несмотря на это, королева Кастилии Изабелла I позволила Колумбу осуществить его экспедицию. – Прим. пер.


[Закрыть]. Он взял наименьшее возможное значение окружности Земли и наибольшую протяженность Азии на восток из тех, что удалось найти в доступных ему книгах, да и ту увеличил. И если бы на пути кораблей не встретилась Америка, экспедиция Колумба непременно провалилась бы.

Сегодня Земля уже изучена во всех подробностях. На ней больше не осталось места для новых континентов и затерянных миров. Однако развитие технологии, позволившее исследовать и заселить самые отдаленные уголки Земли, теперь дает возможность выбраться в космос, узнать другие миры. Сегодня мы можем, покинув Землю, взглянуть на нее со стороны, увидеть сферу Эратосфеновых размеров и контуры континентов, подтверждающих замечательную осведомленность многих античных землеописателей. Какое удовольствие доставил бы подобный вид Эратосфену и другим александрийским географам!

(a) Плоская карта Древнего Египта. Когда Солнце находится прямо над головой, вертикальный обелиск не отбрасывает тени ни в Александрии, ни в Сиене

(б) Плоская карта Древнего Египта. Когда Солнце не находится прямо над головой, тень вертикального обелиска имеет одинаковую длину и в Александрии, и в Сиене

(в) Искривленная карта Древнего Египта. В Сиене Солнце может быть прямо над головой, а в Александрии – нет. Соответственно обелиск в Сиене не отбрасывает тень, в Александрии же в это самое время тень отчетливо видна

Именно в Александрии люди на протяжении шести веков, начиная примерно с 300 г. до н. э., в самом высоком смысле слова заложили традицию тех интеллектуальных приключений, которые привели нас к берегам Космоса. К сожалению, от того великолепного мраморного города ничего не осталось. Угнетение и страх познания стерли почти всю память о древней Александрии. Ее население было удивительно разнообразным. Македонские, а позднее римские солдаты, египетские жрецы, греческие аристократы, финикийские моряки, еврейские торговцы, заезжие гости из Индии и Центральной Африки – все они, за исключением бесчисленных рабов, жили в согласии и взаимном уважении почти все то время, что сохранялось величие Александрии.

Карты мира. Во времена Гомера мир ограничивался Средиземноморьем и считалось, что со всех сторон он окружен океаном. Эратосфен и Птолемей значительно усовершенствовали эту картину. В XI в. эти древние географические представления сохранялись арабами (которые дополнили их сведениями о Китае), однако были практически полностью утрачены европейцами, которые представляли себе Землю плоской, с центром в Иерусалиме. Последняя карта, составленная до открытия Америки (показан контур), была нарисована флорентийским астрономом Тосканелли. Вероятно, Колумб брал эту карту в свою первую экспедицию. Название «Америка», в память о друге Колумба Америго Веспуччи, было предложено в книге Вальдземюллера «Введение в космографию» (1507).

Публикуется с разрешения «Шотландского географического журнала» (Scottish Geographical Magazine)

Город был основан Александром Македонским и застраивался под управлением его бывшего телохранителя. Александр уважал чужую культуру и покровительствовал непредубежденному поиску знания. Согласно легенде – и не так уж важно, насколько она правдива, – он опускался на дно Красного моря в первом в мире водолазном колоколе. Он поощрял своих военачальников и солдат брать в жены персидских и индийских женщин. Он чтил чужеземных богов. Он коллекционировал экзотические формы жизни и прислал слона в дар своему учителю, Аристотелю. Город его возводился с размахом, замысленный как мировое средоточие торговли, культуры и образования. Украшением его стали проспекты 30-метровой ширины, величественные изваяния и архитектурные сооружения, монументальная гробница Александра и одно из семи чудес света – гигантский Фаросский маяк.

Маршруты некоторых важнейших исследовательских экспедиций

Но величайшим чудом Александрии была библиотека и связанный с ней музей (греч. мусейон – слово, буквально означающее учреждение, посвященное девяти музам и тем наукам и искусствам, которым они покровительствуют). Все, что осталось от знаменитой библиотеки в наши дни, – это сырой и заброшенный подвал Серапеума[26]26
  Серапеум – храм эллинистического бога Сераписа. – Прим. ред.


[Закрыть], крыла здания, которое первоначально было храмом, а затем стало служить знаниям. Но и здесь можно увидеть лишь несколько разрушенных полок. И все же когда-то это место было центром мысли и предметом гордости величайшего города на планете, первым в мировой истории настоящим научно-исследовательским институтом. Александрийские ученые исследовали весь Космос. «Космос» – это греческое слово, означающее порядок во Вселенной. Оно противоположно по смыслу слову «хаос» и подразумевает глубокую взаимосвязь всего сущего. Оно внушает священный трепет перед сложностью и изощренностью взаимосвязей, пронизывающих мироздание. Александрия дала приют сообществу ученых, занимавшихся физикой, литературой, медициной, астрономией, географией, философией, математикой, биологией и инженерным делом. Наука и образование достигли тут совершенства. Здесь процветала гениальность. Александрийская библиотека была тем местом, где люди впервые объединили на серьезной и систематической основе свои знания о мире.

Серапис – один из богов эллинистического мира. Культ Сераписа был введен в Египте Птолемеем I в III в. до н. э. Серапис сидит на троне, у его ног – Цербер, трехглавый пес преисподней