Драматург Уильям Гилберт (William Gilbert, 1836–1911) и композитор Артур Салливан (Arthur Sullivan, 1842–1900) – культовые английские авторы, написавшие 14 комических опер, цитаты из которых с детства знакомы большинству британцев. Приведенная цитата – из сатирической оперы «Микадо» (1885): «Я могу проследить свою родословную до крошечной капельки первичного бульона. Следовательно, честь моей семьи – это нечто невообразимое».
Цифрами здесь и далее обозначены примеч. науч. ред. (в конце книги).
Космология Большого взрыва, а точнее, расширяющейся Вселенной развивалась с 1917 г., когда Виллем де Ситтер нашел решение уравнений Эйнштейна, описывающее расширение пустого пространства. Александр Фридман в 1922 г. нашел решения, из которых следовало, что Вселенная, заполненная материей, должна либо расширяться, либо сжиматься. Эдвин Хаббл в 1929 г. независимо обнаружил разбегание галактик. Георгий Гамов в 1946 г. понял, что расширяющаяся Вселенная в прошлом должна была быть горячей. Но только после открытия Пензиаса и Вильсона космология Большого взрыва получила всеобщее признание среди космологов.
Микроволновое излучение занимает в электромагнитном спектре промежуточное положение между инфракрасным и радиодиапазонами. Микроволны широко применяются для приготовления пищи в микроволновых печах, а в последнее время – для сканирования багажа в аэропортах.
Фотоны были во Вселенной и раньше, но они не могли пробиться через горячее и плотное вещество, постоянно поглощались и переизлучались вновь. Только примерно через 300 тыс. лет после Большого взрыва Вселенная достаточно остыла для того, чтобы фотоны смогли миллиарды лет свободно лететь в пространстве, пока их не поймают земные детекторы.
Astrophysical Journal («Астрофизический журнал») – ведущее мировое издание по астрономии и астрофизике.
Деннис Овербай (Dennis Overbye) – научный журналист, постоянный автор газеты The New York Times, был редактором и автором научно-популярных журналов Discover и Sky & Telescope.
Андрей Дмитриевич Линде (р. 1948) – астрофизик, профессор физики в Стэнфордском университете, США. Закончил МГУ, защитил диссертацию в ФИАН (1975). Известен вкладом в разработку инфляционной модели Вселенной. В 2002 г. награжден медалью Дирака.
Несколько слов о научной нотации. Поскольку очень большие числа тяжело писать и почти невозможно прочесть, ученые применяют сокращения, использующие степени десятки. В этих обозначениях, например, 10 000 000 000 записывается как 1010, а 6 500 000 превращается в 6,5 × 106. Принцип очень прост – он основан на свойстве умножения на десять: 10 × 10 (то есть 100) становится 102; 10 × 10 × 10 (или 1000) – 103 и так далее до бесконечности. Маленький верхний индекс означает число нулей, следующих за крупным основным числом. Обозначения со знаком «минус» имеют зеркальный смысл: число сверху указывает на количество позиций справа от десятичной запятой (например, 10-4 означает 0,0001). Хотя я приветствую это правило, меня по-прежнему поражает, как кто-то, глядя на запись «1,4 × 109 км³», сразу видит, что это означает 1,4 миллиарда кубических километров, и в не меньшей мере удивляет, что они предпочитают первое последнему в печати (особенно в книге для широкой публики, откуда был взят этот пример). Исходя из того, что многие читатели, как и я, не сильны в математике, я буду пользоваться такими обозначениями умеренно, хотя иногда их не избежать, особенно в главе, касающейся предметов космического масштаба. – Здесь и далее примеч. авт.
Эта идея известна под названием антропного принципа.
Эдвард Трайон (Edward P. Tryon) – профессор физики в Хантеровском колледже, специалист по теории кварков, общей теории относительности и космологии. В 1973 г. выдвинул идею, что Вселенная является крупномасштабной флуктуацией энергии вакуума.
Это не так. В случае критической плотности Вселенная тоже будет бесконечно расширяться и в конце концов опустеет. Но это будет происходить медленнее, чем в модели со слабой гравитацией. Статической модели Вселенной, которая бы перестала расширяться и не стала бы сжиматься, космология Большого взрыва не предлагает.
Конечность означает, что объем Вселенной можно выразить неким пусть и очень большим, но конкретным числом. Это возможно только в закрытой модели Вселенной. В открытой и плоской моделях объем Вселенной бесконечен. И ни в одном случае у Вселенной нет края или границы в пространстве.
Стивен Вайнберг (Steven Weinberg, р. 1933) – американский физик, лауреат Нобелевской премии 1979 г. за разработку теории электрослабого взаимодействия, объясняющего с единых позиций электромагнетизм и слабые ядерные силы. Автор ряда научно-популярных книг, самая известная из которых – «Первые три минуты», посвященная рождению Вселенной. Книга переведена на русский язык (М.: Эксмо, 2011).
Дж. Б. С. Холдейн (J. B. S. Haldane, 1892–1964) – британский генетик и эволюционный биолог, см. гл. 16.
Флэтландец – обитатель Флэтландии, двумерного мира, описанного в одноименной классической книге Эдвина Эббота (русский перевод: Флэтландия. Сферландия. СПб.: Амфора, 2001).
Карл Эдуард Саган (Carl Edward Sagan, 1934–1996) – американский астроном, астробиолог и выдающийся популяризатор науки, автор нескольких десятков книг, среди них «Космос» (русский перевод: СПб.: Амфора, 2008), по которой телекомпанией PBS был снят одноименный научно-популярный сериал. Благодаря его усилиям были начаты научные исследования по поиску жизни и разума во Вселенной. В частности, он был учредителем Планетарного общества, которое осуществляет программу SETI.
Кларк Чапман (Clark Chapman) – американский планетолог, специалист по астероидам и ударным кратерам в Солнечной системе. Участник научных групп межпланетных проектов Galileo, NEAR, MESSENGER. Автор ряда научно-популярных книг, в числе которых «Космические катастрофы», и большого количества научно-популярных статей.
На самом деле многие обсерватории работают над составлением так называемых обзоров неба в разных диапазонах излучения. Обычно для этого строится специальный телескоп, который систематически, квадрат за квадратом, снимает все доступное наблюдениям небо. Раньше такие обзоры обычно занимали много месяцев, а иногда и лет. В последнее время бурно развиваются сети широкоугольных телескопов-роботов, которые уже скоро смогут осматривать все ночное небо за несколько суток.
Лоуэлл сам активно вел наблюдения в своей обсерватории. Хотя каналы на Марсе «обнаружил» не он, а итальянский астроном Джованни Скиапарелли, именно Лоуэлл прочно увязал их с фантастическими марсианами. Впоследствии, однако, не удалось обнаружить не только марсиан, но и каналы.
Размеры Плутона на сегодня определены довольно точно. Его диаметр составляет 2306 ± 20 км.
В 2005 году группа астрономов под руководством Майкла Брауна обнаружила в поясе Койпера объект, получивший предварительное обозначение 2003 UB 313, который превосходит по размерам Плутон. Это открытие еще более обострило вопрос о планетном статусе Плутона и в итоге после длительных споров привело к лишению его статуса планеты. Это произошло 24 августа 2006 г.
Орбита Плутона хорошо определена, и для астрономов не составляет труда рассчитать его движение на тысячи лет в прошлое и в будущее.
Название «плутино» не прижилось. В настоящее время Международный астрономический союз рекомендовал использовать термины «карликовая планета» для объектов сферической формы, недотягивающих до статуса планеты, и «малое тело Солнечной системы» – для всех остальных объектов.
В зависимости от положения Плутона на орбите свет идет до него от 4 до 7 часов. Сейчас этот путь занимает около 5,5 часа.
«Вояджер-1» движется относительно Солнца со скоростью более 61,2 тыс. км/ч (17,0 км/с). Скорость «Вояджера-2» на 5,8 тыс. км/ч (1,6 км/с) меньше.
Зонд «Новые горизонты» был успешно запущен 19 января 2006 г. Он миновал Юпитер 28 февраля 2007 г. и достигнет Плутона летом 2015 г.
Это преувеличение. Плутон лишь в 5,5 раза меньше Земли. В описанном масштабе он будет размером около миллиметра.
В этом масштабе размер Плутона будет около 5 микронов. Это размер крупной бактерии, что во много тысяч раз больше размеров молекул.
В действительности Солнце на Плутоне значительно ярче полной Луны на Земле. При его свете вполне можно читать.
Поскольку облако Оорта остается гипотетическим объектом, астрономы обычно склонны считать границей Солнечной системы так называемую гелиопаузу – область, где солнечный ветер (поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем) сталкивается с межзвездной средой и перемешивается с ней. Расстояние до гелио-паузы примерно вдвое больше, чем до Плутона, и межпланетная станция «Вояджер-1» начала пересекать гелиопаузу в середине 2012 г.
Правильнее было бы называть его облаком Ёпика – Оорта. Эстонский астроном Эрнст Ёпик выдвинул эту гипотезу в 1932 году, а голландский астроном Ян Оорт восемнадцать лет спустя уточнил расчеты.
Это не так, в пределах гипотетического облака Оорта Солнце все-таки остается самой яркой звездой. По блеску оно будет сравнимо с планетами Венерой и Юпитером, как они видны на земном небе.
Имеются в виду кометы, доступные для любительских наблюдений. На самом деле каждый год регистрируются сотни долгопериодических и непериодических комет. Большинство из них проходят так близко от Солнца, что полностью разрушаются его теплом. Такие кометы регистрируются космической солнечной обсерваторией SOHO, которая постоянно следит за ближайшими окрестностями Солнца.
Строго говоря, Сириус – это шестая по удаленности от Солнца звездная система (в нее входят 8 звезд), просто более близкие звезды (кроме альфы Центавра) не видны невооруженным глазом. Расстояние от Солнца до Сириуса – 8,6 св. г., а от Проксимы Центавра до Сириуса даже дальше – 9,3 св. г., поскольку эти звезды находятся в разных направлениях от Солнца.
Количество галактик в видимой части Вселенной известно еще менее точно, но есть основания полагать, что их более триллиона.
Специалисты очень сильно расходятся в оценке вероятностей, входящих в формулу Дрейка. У одних действительно получаются миллионы цивилизаций в Галактике, а у других выходит, что наша цивилизация едва ли не единственная. Научных данных пока недостаточно, чтобы разрешить этот спор.
В 2006 году дискуссия о статусе Плутона приобрела иной оборот. Большинство астрономов уже давно признавали, что Плутон ничем принципиально не отличается от других объектов пояса Койпера. Последнее десятилетие статус планеты сохранялся за ним исключительно по традиции. Международный астрономический союз, отвечающий за номенклатуру космических объектов, дважды назначал комиссии, которые должны были разработать формальное определение планеты. Астрономы стремились, с одной стороны, дать физически обоснованное определение, а с другой – не нарушать традицию, признающую Плутон планетой. Однако обе комиссии не смогли справиться с этой задачей, и в итоге на 26-й Генеральной ассамблее МАС было принято определение, согласно которому Плутон не является планетой. Наряду с еще несколькими объектами пояса Койпера и астероидом Церерой он отнесен теперь к категории карликовых планет.
Речь, конечно, идет о первенстве среди астрономов-любителей на год написания книги (2003).
На самом деле блеск сверхновой не уступает блеску целой галактики. Так что корректнее говорить не об одной добавленной крупинке, а о горсти, которая кучкой высыпана на стол.
Оливер Вольф Сакс (Oliver Wolf Sacks, 1933–2015) – специалист-невролог, адъюнкт-профессор Медицинской школы Нью-Йоркского университета, автор нескольких бестселлеров, в которых описывает случаи из своей клинической практики: «Человек, который принял жену за шляпу» (М.: АСТ, 2011), «Антрополог на Марсе» (М.: АСТ, 2012) и других.
Долгое время использовался термин «скрытая масса» (hidden mass), однако в последние 20 лет стал употребляться термин «темная материя» (dark matter).
Роберт Оппенгеймер (Robert Oppenheimer, 1904–1967) – американский физик-теоретик, во время Второй мировой войны руководил Манхэттенским проектом по созданию ядерного оружия.
В действительности к тому времени уже было открыто более пятисот сверхновых, а на сегодня зарегистрировано свыше 6 тысяч сверхновых.
По каталогу открытых сверхновых это было сороковое открытие Эванса, причем первые 16 сверхновых он обнаружил не визуально, а по фотографиям. Последнюю сверхновую Эванс открыл в марте 2008 года, общий его счет достиг 48-ми.
В 2011 году Сол Перлмуттер стал лауреатом Нобелевской премии по физике за открытие явления ускоренного расширения Вселенной, сделанное по наблюдениям далеких сверхновых звезд в 1999 году и подтвержденное многочисленными сверхновыми, открытыми в дальнейшем, а также другими наблюдательными данными.
Еще недавно далеко не все сверхновые удавалось выявлять на цифровых снимках автоматически – человек справлялся с этой задачей гораздо лучше. Был даже запущен проект Hand-On Universe («Вселенная в руках»), в котором школьники могут принять участие в поиске сверхновых по снимкам галактик. Однако в последние годы эффективность автоматического распознавания сверхновых значительно повысилась и любители уже не могут составить конкуренцию сетям телескопов-роботов.
Шотландский любитель астрономии Том Боулс (Tom Boles) построил обсерваторию с тремя телескопами-роботами, которые постоянно сканируют небо в поисках сверхновых. Только в 2003 г. он стал первооткрывателем 30 сверхновых, а всего на его счету 148 взорвавшихся звезд. Тем самым он перехватил у Роберта Эванса звание чемпиона среди любителей по открытию сверхновых. Боулс продолжает искать сверхновые, хотя в последние годы темп его открытий несколько снизился из-за конкуренции со стороны профессиональных обсерваторий.
От ультрафиолета и другого электромагнитного излучения нас защищает не магнитосфера, а атмосфера. Магнитосфера защищает только от заряженных частиц, причем невысокой энергии (таких, как испускает Солнце). Однако при близком взрыве сверхновой ни атмосфера, ни магнитосфера не смогут предохранить Землю от жесткого излучения.
Большое Магелланово Облако – небольшая галактика, спутник нашей Галактики.
Nature («Природа») – один из самых престижных научных журналов в мире. Основан в 1869 г. и, в отличие от большинства научных журналов, не имеет специализации. Считается, что в нем публикуются прорывные исследования, важные для ученых широкого круга специальностей.
В 1908–1911 гг. вблизи Пилтдауна в графстве Суссекс, Великобритания, были найдены фрагменты черепа и челюсти, которые, как долгое время считалось, принадлежали существу, промежуточному между обезьяной и человеком. Однако в 1950-х годах сотрудники Британского музея выполнили химические анализы, которые показали, что пилтдаунские образцы являются тонко сработанной подделкой.
Нуклеосинтез – это все термоядерные реакции, ведущие к образованию ядер более тяжелых элементов из легких. Нуклеосинтез начинается вместе с рождением Вселенной, продолжается на протяжении всей жизни звезды, а при взрыве сверхновой синтезируется лишь небольшое количество самых тяжелых элементов (тяжелее железа) и, самое главное, продукты звездного нуклеосинтеза разбрасываются в пространстве, где они могут войти в состав новых рождающихся звезд и планет.
Перевод Самуила Маршака.
Начальником экспедиции был ла Кондамин, за научную часть отвечали астроном Луи Годен и Пьер Буге. Однако Годен вскоре отделился от основной партии из-за разногласий в методике работы, а позднее был уличен в растрате средств, поступавших из Франции. Он также отказался делиться с коллегами полученными результатами.
Триангуляция – выбранный экспедицией метод измерения – представляла собой распространенный прием, основанный на известном геометрическом факте: если вы знаете длину одной стороны треугольника и величины двух его углов, то все остальные его размеры вы можете вычислить, не вставая со стула. Предположим в качестве примера, что мы с вами решили узнать расстояние до Луны. Первым делом для применения метода триангуляции мы должны установить расстояние между нами, скажем, вы остаетесь в Париже, а я отправляюсь в Москву, и мы оба одновременно смотрим на Луну. Теперь, если вы мысленно соедините линией три главных объекта нашей задачи – т. е. вас, меня и Луну, то образуется треугольник. Измерьте длину базисной линии между вами и мной и величину обоих углов, а остальное легко вычислить. (Поскольку сумма внутренних углов треугольника всегда составляет 180 градусов, то, зная сумму двух углов, вы сможете моментально вычислить третий; а точное знание формы треугольника и длины одной из сторон подскажет вам длину двух других сторон.) По существу, именно этот способ применил в 150 г. до н. э. греческий астроном Гиппарх Никейский, чтобы определить расстояние от Земли до Луны. На поверхности Земли принципы триангуляционной съемки остаются такими же, только треугольники не достигают космоса, а ложатся бок о бок на карту. Для измерения градуса меридиана геодезисты строят своего рода цепочку треугольников, протянувшуюся по местности.
Строго говоря, Галлей не изобрел, а значительно усовершенствовал водолазный колокол, который впервые стал применяться на полтора столетия раньше.
Актуарные таблицы используются для расчета пенсионных начислений и страховой премии при страховании жизни. В них учитывается статистика смертности по разным возрастам. В более широком смысле актуарными расчетами называют любые расчеты тарифов в страховом деле на основе статистических данных.
Ричард Филлипс Фейнман (Richard Phillips Feynman, 1918–1988) – выдающийся американский физик, один из создателей квантовой электродинамики. В 1943–1945 гг. участвовал в Манхэттенском атомном проекте. За разработку методов расчета поведения квантовых частиц был удостоен Нобелевской премии по физике за 1969 г. Он также сыграл ключевую роль в расследовании причин катастрофы космического челнока «Челленджер» в 1986 г. Фейнман является автором множества научно-популярных книг, а также 8-томного учебника «Фейнмановские лекции по физике», который был переведен на русский язык (М.: Эдиториал УРСС, 2004) и до сих пор остается одним из лучших курсов общей физики.
Суть арианства, возникшего в начале IV в., изложена не совсем точно: ариане утверждали, что Христос сотворен Богом Отцом и не равен, а лишь подобен Ему. Следовательно, вопреки господствовавшему в то время догмату, не равны и лица («ипостаси») Святой Троицы.
Джон Мейнард Кейнс (John Maynard Keynes, 1883–1946) – британский экономист, основатель современной макроэкономической теории.
Лондонское королевское общество – ведущая британская научная организация.
Насколько быстро вы вращаетесь, зависит от того, где вы находитесь. Скорость вращения Земли изменяется от более чем 1600 километров в час на экваторе до нуля на полюсах. В Лондоне эта скорость составляет 1038 километров в час.
Зенитный сектор – переносной астрономический прибор для точного измерения положений светил вблизи зенита.
Ла Кондамин, перед тем как отправиться на родину, первым среди европейских ученых предпринял крайне опасное путешествие вниз по течению Амазонки.
Прохождение Венеры по диску Солнца имело место 8 июня 2004 года, следующее – 6 июня 2012 года. В XX веке их не было ни одного.
Это принятое Международным астрономическим союзом значение астрономической единицы – среднего расстояния от Земли до Солнца. Оно известно с погрешностью ±30 метров. В течение года расстояние до Солнца меняется на величину ±2 % из-за того, что орбита Земли не идеально круговая.
В 1781 году Гершель первым в Новое время открыл планету. Он хотел назвать ее Георгом в честь британского монарха, но предложение отклонили. Вместо этого она стала Ураном.
Джеймс Клерк Максвелл (James Clerk Maxwell, 1831–1879) – выдающийся британский физик, создатель современной теории электромагнетизма.
Для физика масса и вес – две совершенно разные вещи. Ваша масса остается той же самой, где бы вы ни находились, а вес изменяется в зависимости от того, как далеко вы расположены от центра другого массивного объекта, вроде планеты. Отправляйтесь на Луну, и там вы будете намного легче, но не менее массивны. На Земле же из утилитарных соображений масса и вес отождествляются, так что оба термина можно считать синонимами по крайней мере за пределами учебного класса.
Джеймс Босвелл (1740–1795) прославился как биограф знаменитого британского литератора Сэмюеля Джонсона. Имя Босвелла стало в английском языке нарицательным, обозначающим постоянного компаньона и наблюдателя.
Равномерное (движение) по-английски – uniform. Отсюда название этого научного течения «униформизм».
Томас Генри Гексли (Thomas Henry Huxley, 1825–1895) – английский биолог, твердый последователь и популяризатор теории эволюции, за что заслужил прозвище «бульдог Дарвина». Ввел концепцию биогенеза, согласно которой живые клетки могут образовываться только из других живых клеток.
Роббер (англ. rubber) – в некоторых карточных играх (вист, бридж, винт и др.) круг игры, состоящий из трех отдельных партий.
Импактная теория (от англ. impact – удар) – гипотеза, согласно которой причиной вымирания (в частности, динозавров) стало падение на Землю крупного астероида. Многие современные палеонтологи по-прежнему довольно скептически относятся к импактной теории вымирания видов, считая ее слишком примитивной и недостаточно обоснованной.
Генри Томас де ла Беш (1796–1855) – британский геолог, первый директор Британской геологической службы, созданной в 1835 г.
Пермский период был установлен Мурчисоном во время его изысканий в России.
Меловой период назван по преобладающему типу горных пород (писчий мел) в той местности, где он был открыт.
Периодами называют отрезки времени в прошлом, а системами – совокупность пород, образовавшихся в течение периода.
У нас экзаменов не будет, но если вам когда-нибудь потребуется это запомнить, то, возможно, пригодится полезный совет Джона Уилфорда представлять себе эры (докембрийскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую) как времена года, а периоды (пермский, триасовый, юрский и т. д.) как месяцы.
Джон Макфи (John Angus McPhee, р. 1931) – американский журналист, постоянный автор журнала The New Yorker. Автор около трех десятков книг, в их числе «Анналы прежнего мира», посвященная пяти важным эпизодам истории геологии, за которую в 1999 г. он был удостоен Пулитцеровской премии.
Именно так принято в российской традиции. Также в последнее время в мире стали выделять катархей – эру, предшествующую архейской.
Ричард Форти (Richard A. Fortey, р. 1946) – британский палеонтолог и научный писатель. В 2006–2008 гг. был президентом Лондонского геологического общества. См. также гл. 21.
Хотя практически все книги упоминают про Ашера (Ussher), поражает различие в деталях сообщаемых о нем сведений. В некоторых книгах говорится, что он объявил о своем выводе в 1650 году, в других – в 1654-м, в третьих – в 1664-м. Во многих датой предполагаемого начала существования Земли называется 26 октября. По крайней мере в одной достойной внимания книге фамилия пишется как Asher. Этот вопрос интересно описан в книге Стивена Джея Гоулда «Восемь поросят».
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould, 1941–2002) – американский палеонтолог, эволюционный биолог и историк науки. См. также гл. 21.
Дарвин любил точные цифры. В одной более поздней работе он утверждал, что на одном акре земли в сельской местности Англии в среднем обитает 53 767 червей.
В частности, он сформулировал второе начало термодинамики. Дискуссия об этом законе природы достойна отдельной книги, но, чтобы почувствовать, о чем идет речь, я предлагаю здесь блестящее резюме, сделанное химиком П. У. Аткинсом: «Существует четыре начала [термодинамики]. Второе начало было осознано первым; Нулевое начало было сформулировано последним; Первое начало было вторым; Третье начало вообще не должно считаться законом, равным остальным трем». В кратчайшей форме второе начало утверждает, что небольшое количество энергии всегда пропадает зря. Невозможно создать вечно движущееся устройство, поскольку, как бы ни было оно эффективно, оно всегда будет терять энергию и в конце концов остановится. Первое начало говорит о том, что вы не можете создавать энергию [из ничего], а третье – что вы не можете понизить температуру до абсолютного нуля: всегда сохраняется некая остаточная теплота. Денис Овербай отмечает, что три фундаментальных начала можно в шуточной форме выразить так: (1) вы не можете победить, (2) вы не можете прервать поединок и (3) вы не можете выйти из игры.
Следует отметить, что это все же не было основной целью экспедиции. Ее главной задачей была попытка отыскать водный путь по рекам и озерам через американский континент от Атлантического океана до Тихого.
Сомерсетский угольный канал – узкий канал длиной 29 км, входивший в систему доставки угля из шахт графства Сомерсет в Лондон.
«Она продает морские раковины на берегу моря» (англ.).
Дронты, открытые португальцами на острове Маврикий в XVI веке, менее чем за 200 лет были полностью истреблены.
Дебора Кэдбери (Deborah Cadbury) – британская писательница и продюсер на BBC. Неоднократно удостаивалась премий за свои телепрограммы, в том числе научно-популярные.
Мнения о числе открытых ими динозавров расходятся. Есть данные, что Коуп описал 56 видов динозавров, а Марш – более 120. По другим источникам – 26 и 34 соответственно.
Достойным внимания исключением является тираннозавр, найденный в 1902 году Барнумом Брауном.
В итоге честь открытия рода гигантских ископаемых носорогов Uintatherium досталась другому американскому палеонтологу Джозефу Лейди, а вид Uintatherium anceps выделил уже в 1961 г. У. Х. Уиллер.
Джон Джоли (1857–1933) – ирландский геолог, геофизик, почетный член АН СССР с 1930 г., член-корреспондент АН СССР по Отделению математических и естественных наук с 29 марта 1932 г.
Бранд был не ученым, а купцом. Поэтому он сначала держал способ получения фосфора в секрете, а потом несколько раз продавал этот секрет (который тогда связывали с философским камнем). Один из покупателей – Даниил Крафт устраивал публичные демонстрации светоносной силы фосфора. Другие торговали им, держа рецепт в секрете.
Шееле получал фосфор из золы, образующейся при обжиге костей. К этому времени получение фосфора уже давно не было секретом. Впервые рецепт был опубликован Робертом Бойлем в 1695 г., потом метод усовершенствовал Андреас Сигизмунд Маргграф в 1743 г.
Шееле, выделив хлор, назвал его «дефлогистированной морской кислотой». Дэви в 1810 г. первым доказал, что хлор является химическим элементом, а не соединением.
Испорченным (vitiated) называли воздух, выдохнутый живыми организмами, флоксы – то же самое, что флогистон, калксы – продукты используемого в алхимии процесса кальцинирования, миазмы – вредоносные испарения. До определенного времени все эти понятия широко использовались в химии и алхимии.
Аналогичные опыты проводил в России Ломоносов, однако полученные им результаты долгое время оставались неизвестными научному сообществу, в том числе и в России.
Высказывания Марата в 1791 г. не были непосредственно связаны с казнью Лавуазье в мае 1794 г. А в 1791–1793 гг. Лавуазье, находясь на посту директора академии, сотрудничал с Национальным собранием, рекомендуя правительству полезные для страны технические изобретения и даже разрабатывая новые рациональные методы сбора налогов. Однако в 1793 г. академия была упразднена, а депутат Конвента Брудон потребовал судить всех бывших откупщиков (хотя откуп был уничтожен еще в 1791 г.). Лавуазье был арестован в июле 1793 г., через четыре месяца после гибели Марата, который, кстати, был убит не по мотивам личной обиды, а по политическим убеждениям: Шарлотта Корде не могла простить Марату казни Людовика XVI в январе 1793 г. и репрессий против монархистов.
Аскезианское общество было образовано в 1796 г. Его название происходит от греческого слова askesis, означающего упражнения или подготовку. Позднее некоторые его члены приняли участие в создании Британского геологического общества.
Лоялистами называли противников независимости Америки от Англии, которые тем самым проявляли лояльность британской короне. Впрочем, иногда их называют и роялистами.
С названием алюминия случилась забавная история, причиной которой стали нехарактерные для Дэви колебания. Открыв элемент в 1808 году, он сначала назвал его алюмиум (alumium). Однако спустя четыре года по каким-то причинам передумал и изменил название на алюминум (aluminum). Американцы послушно приняли новый термин, однако многим британцам не понравилось, что слово aluminum нарушает сложившуюся схему именования элементов с окончанием на – ium (sodium – калий, calcium – калий, strontium – стронций). Поэтому они предпочли добавить еще одну гласную, а с ней и дополнительный слог. Теперь в Америке говорят aluminum, а в Великобритании aluminium. А еще в числе достижений Дэви следует назвать изобретение безопасной рудничной лампы для шахтеров.
Этот закон значительно позже привел к принятию так называемого числа Авогадро в качестве основной единицы измерения в химии. Оно соответствует числу молекул в 2,016 грамма водорода или равного объема любого другого газа и составляет 6,0221367 • 1023 – ужасно большое число. Студенты-химики всегда любили развлекаться, демонстрируя, насколько велико это число. Так что я могу сообщить, что таким количеством зерен воздушной кукурузы можно было бы покрыть Соединенные Штаты слоем в 15 километров, таким количеством чашек можно было бы вычерпать Тихий океан, а такое же число банок прохладительных напитков, сложенных штабелями, покрыло бы Землю слоем высотой в 300 километров. Такого количества американских центов было бы достаточно, чтобы сделать каждого жителя Земли долларовым миллиардером. Поистине большое число.
Верхние индексы теперь служат для обозначения степени ионизации атома или молекулы. Например, O2– означает дважды ионизированный, то есть лишенный двух электронов атом кислорода. Также применяются верхние индексы слева от символа элемента, они обозначают атомный вес изотопа, например, 14С – это радио активный изотоп углерода с атомным весом 14, применяющийся в археологии для датировки находок.
В семье Менделеевых было 17 детей, но четверо из них умерли в младенчестве.
Много позднее, в 1900 году, Менделеев и У. Рамзай пришли к выводу о необходимости увеличить длину периода до восьми, чтобы включить группу благородных газов.
На самом деле Периодическая таблица выглядит намного сложнее. Дело в том, что длина периодов не является постоянной. После двух периодов по восемь элементов следуют два длиной по 18. Десять добавочных элементов вставлены в них между второй и третьей позициями. Следующие два периода еще больше – по 32 элемента в каждом (самые последние из них до сих пор еще не получены). И это еще не все – самый первый период состоит всего из двух элементов: водорода и гелия. Все эти особенности успешно объяснены сегодня квантовой механикой. Но в XIX веке уловить закономерность при столь непостоянных периодах было весьма непросто. По мнению историка науки ван Спронсена, открытие периодического закона было возможно только в 1860-х годах, когда еще не выделили большинство редкоземельных элементов, из-за которых так раздуваются последние периоды таблицы.
Филип Болл (Philip Ball, р. 1962) – британский популяризатор науки, лауреат премии «Авентис» за лучшую научно-популярную книгу 2004 года – «Критическая масса» (русский перевод: М.: Гелеос, 2008).
По данным Объединенного института ядерных исследований в Дубне (ОИЯИ), к 2012 году были получены элементы с номерами до 118-го.
В мае 2006 г. в ОИЯИ были впервые исследованы химические свойства 112-го элемента. В соответствии с Периодической таблицей он оказался химическим аналогом ртути.
Возможно, вы когда-нибудь задавались вопросом, как атомы определяют, каким 50 процентам суждено погибнуть, а каким – продолжать жить до следующего раза. На это можно ответить, что период полураспада берется просто для удобства подсчета – это своего рода актуарная таблица элементарных частиц. Представьте, что у вас имеется образец вещества с периодом полураспада 30 секунд. Это не означает, что каждый атом образца будет существовать точно 30, или 60, или 90 секунд, или какое-то точно предназначенное время. Каждый атом фактически будет существовать совершенно произвольный период времени, вовсе не кратный 30; он может просуществовать две секунды, а может продержаться на протяжении нескольких лет, десятилетий или столетий. Никто не в силах этого предсказать. Но зато можно утверждать, что интенсивность исчезновения в целом по образцу такова, что половина атомов исчезает каждые 30 секунд. Это средний темп распада; другими словами, это характеристика, применимая к любой большой выборке. Например, кто-то однажды вычислил, что период полураспада американских десятицентовиков составляет примерно тридцать лет.
Первоначально Менделеев действительно очень скептически отнесся к сообщениям об открытии радиоактивности, и у него были все основания не доверять этой сенсации. Однако в 1902 г. он посетил лабораторию Беккереля и убедился в существовании явления радиоактивности. Для его объяснения он пытался построить собственную теорию, основанную на гипотетическом элементе эфире, который должен быть легче водорода, но это оказалось ошибочным ходом.
Пол Стразерн (Paul Strathern, р. 1940) – британский лектор, популяризатор науки и философии, автор книги «Мечта Менделеева», профессор университета Кингстона (Лондон).
Не все из этих физических единиц появились в XIX веке. Джоулем и ампером стали пользоваться только в середине XX века. При жизни лорда Кельвина единицу измерения абсолютной температуры, конечно, тоже не называли кельвином.
Это справедливо в отношении английского языка.
Если быть конкретнее, энтропия – это мера хаотичности или разупорядоченности в системе. Даррелл Эббинг в учебнике «Общая химия» очень удачно поясняет это на примере колоды карт. В новой упаковке, только что вынутой из коробки, карты сложены по мастям и по старшинству – от тузов к королям, – можно сказать, что карты в ней находятся в упорядоченном состоянии. Перетасуйте карты, и вы создадите беспорядок. Энтропия – численно характеризует, насколько беспорядочно это состояние, и помогает определить вероятности различных результатов дальнейшей перетасовки. Чтобы полностью постичь энтропию, необходимо также иметь представление о таких понятиях, как тепловые неоднородности, кристаллические решетки, стехиометрические отношения, но здесь была представлена самая общая идея.
Уильям Кроппер (William H. Cropper) – почетный профессор химии университета Сент-Лоуренс в Нью-Йорке. Автор книги «Великие физики: от Галилея до Ньютона».
Тем самым подчеркивалась сопоставимость труда с «Началами» Ньютона.
Планку в жизни часто не везло. Любимая первая жена умерла рано, в 1909 году, а младший из двух сыновей погиб в Первую мировую войну. У него также было двое дочерей-близнецов, которых он обожал. Одна умерла при родах. Другая взялась присматривать за маленькой девочкой и влюбилась в мужа ее сестры. Они поженились, и два года спустя она тоже умерла во время родов. В 1944 году, когда Планку было восемьдесят пять лет, в его дом попала бомба союзников [по антигитлеровской коалиции], и он потерял все – бумаги, дневники, все, что было собрано за целую жизнь. В следующем году его оставшийся в живых сын был уличен в заговоре с целью убийства Гитлера и казнен.
Дж. Дж. Томсон (Joseph John Thomson, 1856–1940) – английский физик, первооткрыватель электрона.
Кип Торн (Kip Stephen Thorne, р. 1940) – американский физик-теоретик, один из ведущих мировых экспертов по астрофизическим приложениям общей теории относительности, занимает позицию фейнмановского профессора теоретической физики в Калифорнийском технологическом институте.
Эйнштейн был удостоен премии за несколько неопределенные «заслуги в области теоретической физики». Ему пришлось ждать награды шестнадцать лет, до 1921 года, – довольно долгий срок по любым меркам, однако пустяк по сравнению с присуждением премии Фредерику Рейнсу, который открыл нейтрино в 1957 году, а удостоился Нобелевской премии лишь в 1995-м, тридцать восемь лет спустя, или немцу Эрнсту Руске, изобретшему электронный микроскоп в 1932 году, а получившему Нобелевскую премию в 1986-м, почти через полстолетия. Поскольку Нобелевская премия не присуждается посмертно, важным условием ее получения наряду с изобретательностью является долголетие.
Нельзя с уверенностью говорить об удочерении первого ребенка Эйнштейна – Лизерль. Никаких официальных данных о ее рождении и дальнейшей судьбе не сохранилось. Предположительно Милева Марич родила дочь по имени Лизерль, находясь у своих родителей, поскольку внебрачный ребенок помешал бы едва начавшейся карьере Эйнштейна на государственной службе. Из писем Эйнштейна известно, что в возрасте 1,5 лет Лизерль тяжело болела скарлатиной. Не исключено, что она просто не дожила до того времени, когда родители вступили в брак и могли забрать ее к себе.
Это не вполне верное описание. Упомянутая статья Эйнштейна содержала довольно обширные, хотя и не очень сложные математические выкладки, были в ней и подстраничные сноски, но вот библиографических ссылок действительно не было.
Чарлз Перси Сноу (Charles Percy Snow, 1905–1980) – британский ученый и литератор. Наиболее известна его статья «Две культуры» (1959), в которой он отмечает, что разрыв между гуманитарной и естественно-научной культурами является главным препятствием для решения мировых проблем.
Как с стало символом скорости света – своего рода загадка, но вот Дэвид Боданис предполагает, что оно происходит от латинского celentias, означающего скорость. В соответствующем томе «Оксфордского словаря английского языка», подготовленном лет за десять до появления теории Эйнштейна, для символа с указывается множество значений – от углерода (carbon) до крикета (cricket), но нет никакого упоминания о символе света или скорости.
Поль Валери (Paul Valery, 1871–1945) – французский писатель и поэт. Имел широкий круг интересов, в частности, переписывался с Луи де Бройлем и Альбертом Эйнштейном.
Речь идет о книге «Ученые-атомщики» (Boorse et al. The Atomic Scientists) – которая содержит более ста биографий ученых: от Тита Лукреция Кара до Ричарда Фейнмана.
Широко распространено заблуждение, будто специальная теория относительности (СТО) не годится для описания ускоренного движения и вызывающих его сил. На самом деле СТО позволяет описывать движение под действием сил, но она не раскрывает природу гравитации и не объясняет процессы в очень сильных полях тяготения.
Сама общая теория относительности была обнародована в 1915 г.
Дэвид Боданис (David Bodanis) – автор ряда научно-популярных книг. Лауреат британской премии «Авентис» 2006 года за научно-популярную книгу «Электрическая вселенная: Как электричество включило современный мир» (русский перевод: М.: Колибри, 2009).
Если быть точнее, такой массе эквивалентна кинетическая энергия летящего мяча.
На самом деле объединение пространства и времени появилось уже в специальной теории относительности. Однако искривление пространства-времени, о котором идет речь дальше, действительно вводится только в общей теории относительности.
Стивен Уильям Хокинг (Stephen William Hawking, р. 1942) – британский физик-теоретик, профессор математики Кембриджского университета. Основные направления исследований – космология и квантовая теория гравитации. В 1974 г. доказал, что черные дыры должны испускать излучение. Книга Хокинга «Краткая история времени», опубликованная в 1988 г., 4,5 года продержалась в списке бестселлеров лондонской газеты Sunday Times и разошлась суммарным тиражом около 10 млн экземпляров (русский перевод: СПб.: Амфора, 2010).
Митио Каку (Michio Kaku) – американский физик-теоретик японского происхождения, автор ряда монографий и нескольких научно-популярных бестселлеров, в частности «Физика невозможного» (русский перевод: М.: Альпина нон-фикшн, 2009). В 2006 году Каку подготовил на BBC серию программ, посвященных природе времени, он ведет большое научное ток-шоу на радио.
Введение космологической постоянной в уравнения общей теории относительности было математически совершенно корректным шагом. В последние годы новые астрофизические данные вновь поставили перед учеными вопрос о том, что космологическая постоянная (или нечто наподобие нее) может потребоваться в уравнениях, описывающих эволюцию Вселенной. Так что «величайшая ошибка Эйнштейна» вполне может оказаться одним из его пророчеств. Но нельзя не признать, что из-за веры в статичность Вселенной и введения в уравнения космологической постоянной Эйнштейн не смог на основе собственной теории предсказать расширение Вселенной. Это действительно было очень досадным упущением для Эйнштейна, но его не замедлили восполнить другие космологи, в первую очередь де Ситтер, Леметр и Фридман.
Свои наблюдения Слайфер произвел на 5 лет раньше – в 1912 г., однако опубликовал результаты только в 1917 г.
Эффект назван по имени австрийского физика Иоганна Кристиана Доплера, который первым теоретически предсказал этот эффект в 1842 году. Если коротко, происходит следующее: когда движущийся источник приближается к неподвижному объекту, звуковые волны уплотняются, толпясь перед приемником (скажем, вашими ушами). Это подобно тому, как любые предметы, подпираемые сзади, нагромождаются на неподвижный объект. Это нагромождение воспринимается слушающим как более высокий звук (и-и-иж). Когда же источник звука проходит мимо и начинает удаляться, звуковые волны растягиваются и удлиняются и высота звука внезапно падает (жу-у-у).
См. примеч. 33.
По-английски эта должность называлась тогда computer.
Речь идет о так называемой гарвардской спектральной классификации звезд. Правда, ее современный вид (O – B – A – F – G – K – M – L – T) очень далек от того, который был предложен изначально.
Уильям Пикеринг (William H. Pickering, 1858–1938) – американский астроном, первооткрыватель спутника Сатурна Фебы. В 1919 г. предсказал существование Планеты Х по возмущениям в движении Урана и Нептуна, что способствовало открытию Плутона, масса которого, впрочем, оказалась недостаточной для возмущающего воздействия.
Современная оценка размеров этой галактики и расстояния до нее – в 2,5 раза больше.