А. Л. Чижевский явился основоположником гелиобиологии — сложнейшего новообразования на стыке разных научных дисциплин, которые сегодня развиваются во многих странах. Ученый особо подчеркивал, что его исследования доказывают неразрывную связь живых организмов с почти неуловимыми изменениями внешней среды от периодической деятельности Солнца. В настоящее время полностью подтвердились предсказания и догадки Чижевского. Так, в частности, установлено, что во время магнитных бурь резко возрастает число автомобильных аварий: оказывается, в такие дни скорость реакции водителей замедляется в три-четыре раза. Очень чувствительны к магнитным бурям люди с нарушениями нервной и сердечно-сосудистой систем. Солнечную активность хуже переносят мужчины. Этот перечень фактов можно было бы значительно дополнить.
Сейчас многие исследователи обсуждают проблемы влияния солнечной активности на общественные процессы и социальную активность людей. Еще Чижевский, кстати за эти «еретические» мысли репрессированный в предвоенные годы, обращал внимание, что на периоды, когда отмечался пик солнечной активности, приходились многие революции и крупные политические движения масс. Достаточно напомнить, что эпохи максимумов солнечной активности в нашем столетии приходились на 1905–1907, 1917, 1928, 1938, 1947, 1968, 1979 и 1990–1991 годы.
Естествен вопрос: что же нужно делать для предотвращения вредных воздействий солнечной активности? Прежде всего нужны хорошие знания о Солнце, солнечно-земных связях. Какими же сведениями располагает сегодня наука? Как это ни странно звучит для нспрофессионалов, но в настоящее время отсутствует общепризнанная модель Солнцу. Другими словами, теория строения Солнца не подтверждается экспериментальными данными. А без создания такой теории (модели) вряд ли можно спрогнозировать всплески солнечной активности на длительный период.
Ученые-астрофизики озабочены прежде всего тем, что интенсивность излучаемого потока частиц нейтрино, родившихся в результате ядерных реакций и несущих информацию о структуре Солнца. оказалась намного ниже предсказываемого теорией. Если к этому добавить, что не ясны закономерности эволюции активных областей на Солнце, природа солнечных вспышек и другие явления, то можно понять, насколько уникально сложным физическим объектом является наше дневное светило. Но проблема Солнца — общая астрофизическая проблема, поскольку почти общепризнанным является мнение, что Солнце — типичный представитель огромного класса звезд. Впрочем, справедливо ли такое утверждение? Если допустить, что это так, то правомочно задать вопрос: «Где же „двойники“ Солнца?»
Учебники и популярные книги по астрономии подчеркивают, что Солнце представляет собой довольно среднюю звезду и ничем особым не выделяется. Детальный же анализ спектров звезд, подобных Солнцу, показал, что Солнце — не такая уж рядовая звезда, как это считалось совсем недавно. Ведь, несмотря на условия и поиск звезд-аналогов, пока нс обнаружено ни одной звезды, которую по основным физическим характеристикам можно было бы назвать «двойником» Солнца.
Действительно, среди многочисленного количества исследованных звезд ни одна нс имеет одновременно такие же эффективную температуру, ускорение силы тяжести, светимость, содержание металлов и микротурбулентность, что и наше Солнце. Впрочем, в данном случае нужно отметить одно обстоятельство. Дело в том, что группе французских астрономов. решивших найти на небе второе такое же, как наше Солнце, светило и затративших на эти поиски более 10 лет, удалось найти в созвездии Кормы довольно слабую звездочку, нс отличающуюся от нашего Солнца по возрасту, массе, температуре и некоторым другим показателям.
Однако французские исследователи не вполне удовлетворены полученными результатами: в найденной предполагаемой «сестре» нашего светила оказалось в несколько раз больше тяжелых элементов, чем в Солнце, и поэтому поиски решено было продолжить. Сколько еще лет нужно затратить ученым, чтобы найти действительного «двойника» Солнца, никто не знает.
Все сказанное свидетельствует о том, что наше Солнце — необычная звезда. А если принять во внимание предположение, высказанное некоторыми учеными, что наша Земля — единственная обитаемая планету в доступной для исследования части Вселенной, то возникает законный вопрос: нс связана ли уникальность жизни на Земле с уникальностью физических условий на Столице?
4. «Атомы» вселенной
Несколько лет назад автору попались на глаза следующие строки:
«…Атом в некотором смысле подобен Солнечной системе, в центре которой находится относительно массивное положительно заряженное тело, а вокруг него вращаются значительно меньшие тела с отрицательными зарядами. Электромагнитные силы, которыми ядро притягивает электроны, можно рассматривать как аналог ньютоновской гравитации…» Это обстоятельство. как сообщалось в журнале «Наука и жизнь» (1986. — № 8), установили ученые Физического института им. П. Н. Лебедева. Эта мысль заинтересовала автора только потому, что еще в школьные годы многие из нас задумывались над удивительным сходством между устройством Солнечной системы и строением атома.
Действительно, и там и там — массивное центральное тело, вокруг которого водят свой хоровод легкие спутники — планеты или электроны. Они кружат по своим орбитам «вечно», не выказывая стремления удалиться или приблизиться к центральному телу, тем более упасть на него. А собственно, почему?
Что касается Солнечной системы, то масса накопленных фактов позволила в разное время обнаружить ряд закономерностей, правильное толкование которых, казалось, могло бы послужить основой для свободной от серьезных противоречий гипотезы, если не объясняющей проблему происхождения и развития Солнечной системы, то по крайней мере проливающей свет на ее отдельные моменты.
Итак, любой сценарий образования Солнечной системы должен объяснить структуру и основные закономерности ее движения, а также строение планет, астероидов, комет и метеорных потоков. Важнейшие закономерности, которые должны получить объяснение, такие:
1. Все планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.
2. Все планеты движутся вокруг Солнца в одной и той же плоскости, называемой плоскостью эклиптики.
3. Солнце и все планеты, за исключением Венеры и Урана, вращаются в одну и ту же сторону. Это направление условно называют прямым. Обратным считается вращение в противоположном направлении.
4. Оси вращения Солнца и почти всех планет, за исключением Урана, направлены в основном перпендикулярно к плоскости эклиптики.
5. Существует пояс малых планет между орбитами Марса и Юпитера, у планет имеются или отсутствуют спутники, спутниковые системы и кольца.
6. Все планеты делятся на две группы: планеты земной группы — сравнительно небольшие небесные тела с высокой плотностью, содержащие в основном тяжелые химические элементы и медленно вращающиеся, и группа планет-гигантов — тела больших размеров, быстро вращающиеся, но имеющие малую плотность и состоящие в основном из легких химических элементов.
7. Наблюдается большое разнообразие в химическом составе планет и их спутников. существуют различные типы метеорных тел, астероидов, комет.
8. Почти вся масса планет Солнечной системы сосредоточена в двух гигантах — Юпитере и Сатурне (412,45 земной массы). На долю же всех остальных приходится около 34 земных масс.
9. Момент количества движения в Солнечной системе распределен так: Солнце, содержащее 99 % всей массы системы, обладает менее 2 % момента количества движения, остальные 98 % момента принадлежат планетам.
Даже в первом приближении перечисленные выше особенности удивляют своим внутренним порядком, завершенностью и какой-то преднамеренностью. В этой связи упомянем еще одну поистине удивительную закономерность Солнечной системы.
Еще в 1772 году Иоганн Тициус и Иоганн Воде подметили, что расстояние между орбитами планет приблизительно удваивается при переходе от каждой из них к следующей, более удаленной от Солнца. Выходит, что планеты не просто рассыпаны вокруг Солнца произвольным образом, а находятся на строго упорядоченных расстояниях. Чтобы не быть голословными, мы приведем ниже для всех планет и пояса астероидов расстояния их орбит от Солнца в астрономических единицах. Планеты располагаются по их порядковым номерам, а расстояния в соотношении: в числителе установленные по правилу Тициуса-Боде, а в знаменателе — истинные. Итак, рассматриваемые цифровые соотношения таковы: