Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка):
От целых чисел к дробным, алгебраическим и трансцендентным числам. Наконец, мы объяснили все числа, соответствующие точкам на линии. От интуитивного понятия целых чисел мы пришли к сложной концепции того, что математики называют «вещественными числами». Это лишь самое начало огромной, волнующей и неограниченной математической дисциплины, называемой «анализом». Если бы не было анализа, то не было бы ни исчисления, ни дифференциальных уравнений. Без этих мощных математических инструментов не могло бы возникнуть наше технологическое общество. Добро пожаловать в систему радиовещания Вселенной
Система радиовещания Вселенной обеспечивает вас огромным разнообразием радиопрограмм, которые исходят почти из любой точки Вселенной. Программы, идущие в дневное время, создаются в нашей собственной Солнечной системе с помощью радиопередатчиков, расположенных на Солнце. Не пропустите следующую вспышку на Солнце: показ фейерверков, в 40 раз больших чем сама Земля, который транслируется одновременно как по видимым частотам, так и по радио. Вечерние часы отведены для наших более далеких филиалов. Проследите нескончаемую сагу рождения и смерти звезд нашего Млечного Пути. Для серьезного слушателя состоится групповое обсуждение темы таинственной темной массы Вселенной, в котором примут участие более пятидесяти галактик. Квазары и радиогалактики являются суперзвездами нашего исполинского представления, а лауреаты Нобелевской премии Арно Пензиас и Роберт Вильсон прочитают проповедь о создании Вселенной во время горячего Большого взрыва. Последнее по списку, но не по значимости: наше ток-шоу запросит сигналы от разумных внеземных существ, которые могут рассказать немало интересного о жизни в других частях Галактики. Все еще скучаете? Настройте свой приемник на родственные нашим станции в инфракрасном диапазоне, чтобы услышать последние новости о существовании у других звезд других планет. Но прежде предоставим слово нашему спонсору, который расскажет, что такое радиоастрономия, как она появилась и почему она важна.
Благодаря зеленым холмам Земли, дарующим прохладу, и ее изобильным морям эту планету можно считать истинным Эдемом для совсем недавно поселившихся на ней жильцов, для нас — людей. Атмосфера Земли тоже играет незаметную, но важную роль. Содержащийся в ней кислород — это жизнь и дыхание для всех сложных форм жизни на Земле, а также ключ к действию первого и самого главного инструмента человека — огня. Более того, воздух и движение воздушных масс (ветер) обеспечивают эффективную систему транспортировки воды, перенося ее (в виде дождя и снега) за тысячи миль от соленых океанов к плодородным землям. Без воздуха наша планета была бы ужасно горячей днем и ледяной ночью. Этот изолирующий механизм, известный под 76 Добро пожаловать в систему радиовещания Вселенной
названием «парникового» эффекта, зависит от поглощения инфракрасных волн (теплового излучения) углекислым газом воздуха. Более того, наша атмосфера ограждает нас от опасных коротковолновых видов света: канцерогенного ультрафиолетового излучения, опасных рентгеновских лучей и мутагенных космических лучей. В качестве дополнительной роскоши выступает ионосфера, отражающая некоторые радиоволны, благодаря чему становится возможной дальняя связь корабля с сушей и самолета с землей.
Доброе гостеприимство Земли к нашим земным занятиям вызвано, главным образом, неощутимым, но ох-каким-важным! воздухом, который нас окружает.
Согласно древнеегипетской легенде Pa, бог Солнца, породил Шу, бога ветра. Шу забросил молодую богиню Нут в небеса, где она, став богиней неба, остается навеки разлученной с обожающим ее мужем Гебом, богом Земли. Так Шу сменил своего отца на троне правителя Земли. Это, как мы уже видели, заслуженная награда, если не для мифологического божества Шу, то для самого благословенного воздуха.
Поскольку нас окружает защитная атмосфера, из космического пространства к нам свободно попадают электромагнитные волны только определенных длин. В действительности, существуют лишь два огромных окна, через которые находящийся на Земле наблюдатель может рассматривать Вселенную, и эти окна изображены на рисунке 1. Излучения, длины волн которых выходят за пределы этих окон, поглощаются атмосферой прежде, чем их удается обнаружить на Земле. Меньшее окно слева включает весь видимый спектр, а также небольшую область, близкую к ультрафиолетовой части спектра (благодаря которой мы загораем), и небольшую область, близкую к инфракрасной части спектра (благодаря которой мы греемся). Именно через это маленькое окно Солнце освещает Землю и питает энергией огромный фотосинтетический двигатель ее урожаев. Через это маленькое окно мы открыли великолепие ночного неба — сначала мы увидели его невооруженным глазом, а затем с помощью все более сложных телескопов и сопутствующих этим телескопам фотографических и спектроскопических вспомогательных средств. Всего лишь век назад мало кто мечтал об удивительных открытиях, которые были сделаны, когда мы обратили внимание на замечательный дополнительный вид, открывающийся из второго окна в диапазоне длин волн от одного сантиметра до тридцати метров.
