Естествознание

Астрономия

Один из рассказов Эдгара По — любителя леденящих кровь сюжетов — об обмане зрения: "На исходе очень жаркого дня я с книгой в руках сидел у раскрытого окна. Из него открывался чудесный вид на холм за рекою. Подняв глаза от страницы, я увидел на его обнаженном склоне отвратительное чудовище, быстро спускавшееся с вершины". Туловище клиновидной формы имело размеры больше океанских судов и две пары крыльев — метров по сто в длину. Пасть у этого исчадия ада помещалась на конце хобота метров в двадцать длиной и толщиной со слона. У основания чернели клочья густой шерсти, а из них выдавались, изгибаясь книзу и вбок, два блестящих клыка. "Нервы мои не выдержали, и, едва оно скрылось в лесу у подошвы холма, я без чувств повалился на пол".

Видение объяснялось просто. Паук протянул вдоль окна паутину. Бабочка сфинкс спускалась по ней перед глазами утомленного героя. А он вообразил, что она движется по склону холма. Из-за визуального смещения расстояний размеры бабочки оказались преувеличенными.

Астрономия в наши дни представляет сюжет для примерно такого рассказа.

Астрономы "из фонарных пропорций ослабления света" исчисляют "звездные дали". Наблюдая при этом гармонические колебания светил на поверхности небесной сферы где-то неподалеку от Земной поверхности. Может, это — обман сознания? Может, белые карлики — вовсе не карлики, просто далекие звезды? А красные гиганты — никакие не гиганты, а просто близкие звезды? Не делают ли "астрономические расстояния до источников света" из мухи слона? (Александр Гурштейн: Извечные тайны неба)

Парадоксы астрономии

По Ньютону все светила небосвода подобны фонарям над головой: свет их должен ослабевать обратно пропорционально квадратам расстояний. Световые частицы — корпускулы — должны в пустоте пространства через громадные расстояния долетать до Земли, вызывая световые явления. По его подсчетам, чтобы Солнце выглядело далекой звездой, его следует уменьшить в 250 тысяч раз. Исходя из этого в современной астрономии расстояния принято задавать в световых годах. Полагая: частицы света с постоянной скоростью преодолевают за 365 дней путь в 9 640 миллиардов километров. Путь света Солнца — 150 миллионов километров. А ближайшая от Солнца яркая двойная звезда Альфа Центавра по этим расчетам видна невооруженным глазом за 41 200 миллиардов километров. На Земле остроту и орлиного зрения офтальмологи ценят скромней.

Если на небесной сфере виден свет реальных, а не мнимых, как на куполе в планетарии, источников света, яркость их должна ослабевать обратно пропорционально квадрату расстояний. Но количество светил должно возрастать прямо пропорционально квадрату расстояний и компенсировать ослабление яркости от дали. Поэтому весь небосвод должен выглядеть сплошь светящимся, но такого не наблюдается. Парадокс Ольберса требует объяснений в любой космологической теории.

Как и парадокс "красного смещения галактик": спектры всех светил усилены красным свечением. Из эффекта Доплера выводят, что галактики на громадных скоростях непрерывно удаляются от Земного шара. Но отчего они разбегаются от нас? Может, это мнимое оптическое явление и причина его кроется в неучтенных физических эффектах? (Александр Гурштейн: Извечные тайны неба)

В физико-математической теории большого взрыва (Big Bang) все астрономические парадоксы "порешали" без объяснения причин. Многие науки стали представлять из себя странную смесь наблюдений и их интерпретаций, экстраполируемых настолько далеко от условий опыта, что невольно удивляешься, как часто фантазии выдают за реальное и объективный анализ подменяют вымыслами. Рассуждать о происхождении Вселенной приятно, но надо помнить: такие  рассуждения — чистая фантазия. И вряд ли вдумчивый читатель поверит в модели Вселенной с внезапным первовзрывом или с расширениями и сжатиями от − ∞ до + ∞. Все это слишком красиво, чтобы быть истиной, и слишком невероятно, чтобы поверить в это. За последние годы мы многое узнали. Но постижение космогонии пока остается для нас мечтой, волнующей и далекой (Леон Бриллюэн: Новый взгляд на теорию относительности)

Астрономические допущения

Под влиянием пропаганды стали допускать, будто причиной суточных проявлений света и тьмы в природной среде являются беспричинные бездеятельные вращения Земного шара вокруг оси мира в абсолютно пустом пространстве. Многие люди не осознают, насколько она искажена и вводит в заблуждение, насколько абсурдны такие допущения.

Центробежные моменты все тогда бы смели с поверхности Земного шара, словно грязь с быстро вращающегося колеса. Максимальную мощность они проявили бы на Земном экваторе, где скорость поверхности ≈465 м/с превышала бы скорость распространения звуковых волн в Земной атмосфере в ≈1,4 раза.

Всемерно внушают, что Земной шар вместе с Луной на ее орбите с переменной скоростью, в среднем равной ≈29,8 км/с, с неимоверной точностью миллиарды лет постоянно перемещается в пустоте пространства по эллиптической орбите среднего радиуса ≈150 миллионов километров вокруг Солнца.

Но тогда внутренние дисбалансы Земного шара от троекратных моментов вращений, перегрузки от скоростных ускорений и торможений вызвали бы катастрофические структурные разрушения. Средняя скорость, в ≈10 раз превышающая максимальную скорость истечения раскаленных газов через сопла баллистических ракет, погубила бы все живое.

Астрономические орбиты

По Ньютону у космических тел есть четыре типа орбит. Задают их по конусным сечениям: под прямым углом к оси получают окружность, под наклонным — эллипс. Параболу — при совпадении направлений плоскости сечения и конусной оси, гиперболу — при несовпадении.

Для расчетов создан новый математический аппарат бесконечно малых. Неясен их понятийный смысл: их принимают то за переменные, то за постоянные величины. В основе дифференцирования функций с отбрасыванием членов с бесконечно малыми высших порядков — принцип отбрасывания Лейбница: a+α=a, где α — бесконечно малая величина. Характер точности не господствует в геометрии с тех пор, как к ней примешали новую систему бесконечно малых (Софья Яновская: Мишель Ролль как критик анализа бесконечно малых)

Несмотря на отсутствие логических обоснований и произвольность допущений новый математический аппарат бесконечно малых дал новую жизнь физике, древней науке. В физико-математических задачах о бездеятельных движениях их стали  отображать посредством дифференциальных уравнений. А нестрогость допущений оправдывали математическими успехами. Настроения современников выразил Даламбер: "Идите вперед, уверенность придет к вам позднее!" (Энгельс Чудинов: Проблема рациональности в науке и строительные леса научной теории)

Так в учебниках космонавтики тела летят по параболе на второй космической скорости (вблизи Земного шара ≈11,2 км/с). Если меньше — по эллипсу, если больше — то по гиперболе. А в учебниках физики камень летит по параболе при скорости в тысячу раз меньше второй космической. Запуски ракет и прыжки в высоту единой физической сути. Прыгун, разбегаясь и отталкиваясь, выводит себя на орбиту. При толчке он, естественно, испытывает перегрузки. Затем у него невесомость: как в самолете, делающем горку по параболе для тренировки космонавтов. Перейдя апогей, высшую точку над планкой, он снижается и, приземляясь, вновь ощущает болезненные перегрузки. Но у ракет и апогей, и перигей вне Земли. У прыгуна над Землей только апогей, перигей же находится внутри, что и мешает совершить полный виток вокруг Земного шара (Петр Маковецкий: Смотри в корень!)