Машина времени
В истории науки было множество эпизодов, когда данные наблюдений в той или иной области упорно не согласовывались с господствующей теорией и вытекающими из неё результатами расчётов. Разрешение противоречий обычно приводило к значительным открытиям, которые меняли картину мира. Самый грандиозный пример — переход от геоцентрической космологии к гелиоцентрической. Попятное (ретроградное) движение Марса на небе никак не стыковалось с теорией, что в центре Вселенной находится Земля, но стоило Николаю Копернику поместить в этот условный центр Солнце, как наблюдаемая аномалия тут же получали объяснение. И всё равно расчёты противоречили более тонким наблюдениям, потому что Коперник считал орбиты планет, в том числе Земли, круговыми — понадобился гений Иоганна Кеплера, чтобы доказать их эллиптичность. После этого теория и практика начали сходиться друг с другом настолько хорошо, что позднее астрономы открыли Нептун буквально «на кончике пера», предсказав его присутствие по аномалиям в орбитальном движении Урана. Следующее фундаментальное открытие было сделано в попытке объяснить странное смещение перигелия Меркурия. Объяснение ему нашёл Альберт Эйнштейн, показавший в своей общей теории относительности, как гравитация искажает пространственно-временной континуум, влияя в том числе на орбиты планет. Учёные привыкли к такому положению вещей, поэтому относятся к аномалиям в наблюдениях с большим интересом, надеясь обнаружить за ними путь к очередным выдающимся открытиям.
За месяц прочитал:
Джим Аль-Халили «Парадокс. Девять великих загадок физики»
Интересная работа британского физика-теоретика и телеведущего о появлении и разрешении парадоксов, связанных с открытием новых явлений в физике и астрономии. Например, автор анализирует парадокс Ахиллеса и черепахи, парадокс Ольберса и парадокс Ферми, обсуждает демона Максвелла и кота Шрёдингера.
Тёмная физика
Гипотеза о существовании «тёмной материи» появилась в качестве возможного объяснения очередной аномалии, замеченной астрономами. В 1922 году голландец Якобус Каптейн, исследуя странности в движении звёзд, пришёл к выводу, что значительная часть вещества в нашей Галактике невидима. В его работе, вероятно, и был впервые использован термин «тёмная (скрытая) материя». Через десять лет гипотезу поддержал пионер радиоастрономии Ян Оорт, но широкое распространение она получила ещё через год, когда швейцарский астрофизик Фриц Цвикки вычислил радиальные скорости восьми галактик, расположенных на краю скопления Кома (созвездие Волосы Вероники), и сравнил полученные данные с аналогичными, но рассчитанными с использованием видимой яркости скопления. Он установил, что для сохранения устойчивости полная масса скопления должна быть в четыреста раз больше, чем масса входящих в него звёзд. На основание этого Цвикки предположил, что в скоплении присутствует значительный запас вещества, которые остаётся для нас невидимым, но оказывает сильнейшее гравитационное воздействие на галактики, не давая им распадаться. Цвикки ошибся в расчётах на порядок, но поздние, более точные и тщательные измерения подтвердили: масса скопления Кома, если её вычислять двумя разными способами, по результату не сходится в разы!