7 самых больших мифов, развеянных наукой

Многие вещи, которые кажутся нам очевидными, на самом деле таковыми не являются. И вот лишь некоторые из них…

1. Земля плоская

Если не считать горных выступов и неровностей, Земля определенно кажется плоской. Но есть несколько признаков того, что она не только не плоская, но на самом деле представляет собой большой шар. Во-первых, удаляющиеся корабли уходят за горизонт, прежде чем превратиться в точку, а затем исчезнуть.

Во-вторых, во время лунного затмения, когда Земля проходит между Луной и Солнцем, тень Земли на Луне четко изогнута.

Еще более убедительное доказательство того, что Земля не плоская, а круглая, было получено во время первого кругосветного плавания на корабле под управлением португальского мореплавателя Фернана Магеллана. Хотя он был убит на Филиппинах, путешествие завершил испанский мореплаватель Хуан Себастьян дель Кано в 1521 году.

Но, конечно, легче всего увидеть, что Земля представляет собой сферу, из космоса. И нет никаких сомнений в том, что то, что полвека назад сфотографировали астронавты «Аполлона-8» над серой пустынной Луной, было сферой.

Измерить размеры Земли немного сложнее. Но на сфере взаимные расстояния между четырьмя городами отличаются от тех, что были бы на плоской поверхности. Таким образом, можно определить величину Земли по таблицам расстояний авиакомпаний и подтвердить, что она — шар.

Однако первая оценка размеров Земли была сделана около 240 года до н. э. Эратосфеном, главным библиотекарем Александрийского музея. Он знал, что в полдень летнего дня вертикальный столб в Сиене (современный Асуан) не отбрасывает тени, потому что Солнце находится прямо над головой, в то время как столб в Александрии отбрасывает тень, потому что Солнце находится в 7° от вертикали.

Зная расстояние между Сиеной и Александрией и используя геометрию, Эратосфен пришел к выводу, что Земля должна быть сферой с длиной окружности около 40 000 км (экватор), что очень близко к современному значению.

2. Звезды вращаются вокруг Земли

Кажется совершенно очевидным, что именно звезды вращаются вокруг неподвижной Земли, а не звезды неподвижны, и вращается сама Земля. Во-первых, это так, как это выглядит. И во-вторых, это самое простое объяснение.

Гораздо сложнее поверить в то, что вращается Земля, потому что для этого необходимо объяснить, как планета может двигаться так, чтобы никто из нас этого совсем не замечал.

Эту загадку объяснил только итальянский ученый 17-го века Галилео Галилей. Он понял, что если бросить мяч на палубу корабля, движущегося с постоянной скоростью, он полетит по воздуху
точно так же, как если бы вы были неподвижны и стояли на суше.

Если бы не было очевидно, что вы находитесь на корабле, вы могли бы подумать, что находитесь на неподвижном месте. Точно так же нас легко обмануть, заставив думать, что мы неподвижны, хотя поверхность Земли движется – со скоростью 1670 км/ч на экваторе.

Доказательства того, что Земля вращается, были получены благодаря траекториям артиллерии дальнего действия. Они отклонены вправо (относительно направления движения) в северном полушарии и влево в южном полушарии.

Это связано с тем, что земля под снарядами движется с разной скоростью на разных широтах. Например, снаряд, летящий на север от экватора, постоянно перемещается в широты, где скорость земли меньше. Поэтому с земли он кажется отклоненным на восток.

Но для доказательства того, что Земля вращается, все же потребовалось изобретение маятника Фуко. Это простое устройство названо в честь французского физика Леона Фуко, который в 1851 году в Париже придумал подвесить железный шар на стальной проволоке к куполу парижского Пантеона.

Чрезвычайно длинный маятник, который может свободно раскачиваться так, как ему хочется, кажется, меняет свое направление. Фактически, он сохраняет свое направление, пока Земля вращается под ним. Однако в конечном итоге доказательством того, что Земля вращается, стало наблюдение за вращением планеты на фоне космоса с выгодной точки земной орбиты.

3. Существа созданы для своей среды обитания.

Это кажется очевидной правдой. В конце концов, мы все знаем, что акулы — идеальные океанские хищники, сосны — идеальные деревья для снежных условий и так далее. Как говорят ученые: «Биология — это изучение сложных вещей, которые создают видимость того, что были созданы для определенной цели».

Но никакого замысла здесь нет. Просто «мутации» ДНК, молекулы, которая передает чертежи организма между поколениями, порождают огромное разнообразие различных существ.

Большинство из них оказываются неприспособленными к окружающей среде и умирают от голода или хищников, не дожив до репродуктивного возраста. Только меньшинство подходит – или, на жаргоне, «отбирается естественным путем» – и оставляет потомство для дальнейшего процесса адаптации к окружающей среде.

Представьте себе машину, которая создает случайные ключи. Подавляющее большинство не подходят к конкретному замку. Но один или два подходят. Можете ли вы сказать, что они «предназначены» для замка? Нет. Тем не менее, иллюзия замысла в мире природы очень сильна, и даже сейчас многие отказываются верить, что это иллюзия.

4. Ваше время такое же, как и чужое.

Это кажется очевидной правдой. В конце концов, мы можем синхронизировать часы и через некоторое время убедиться, что они идут с одинаковой скоростью.

Однако время везде идет с одинаковой скоростью только потому, что мы живем в сверхмедленной полосе природы и в условиях слабой гравитации. Если бы мы путешествовали со скоростью, близкой к скорости света, или в условиях сильной гравитации, мы бы увидели нечто радикально иное.

Загадочным образом Вселенная устроена так, что скорость света играет роль бесконечной скорости, поэтому скорость кажется всем одинаковой. Если все должны измерять одинаковую скорость света, то что-то должно произойти с их линейками и часами, ведь скорость — это расстояние, которое что-то проходит за промежуток времени.

Как обнаружил Эйнштейн в 1905 году, происходит следующее: линейки сжимаются в направлении движения, а часы замедляют ход.

И не только высокоскоростное путешествие влияет на течение времени. Любой, кто движется под действием гравитации, на самом деле движется по долинам и холмам «искаженного пространства-времени». Поскольку мы этого не осознавали (для этого понадобился Эйнштейн в 1915 году), мы изобрели «силу», называемую гравитацией.

Представьте часы, состоящие из лазера, движущегося параллельно земле и прыгающего вперед и назад между двумя зеркалами, которые производят «тиканье» всякий раз, когда свет попадает на зеркало.

Ближе к Земле, где гравитация сильнее, пространство-время более искривлено, поэтому свет должен проходить более изогнутый путь между зеркалами. Прохождение такого пути занимает больше времени, а это показывает, что время замедляется в условиях сильной гравитации.

5. Луна не падает

Луна на самом деле падает, хотя чтобы осознать это, потребовался гений Исаака Ньютона. Он представил себе пушку, стреляющую ядром горизонтально по земле. Гравитация постепенно ограничит его траекторию вниз, и, скажем, через километр оно упадет на землю.

Затем Ньютон представил себе еще большую пушку и пушечное ядро, которое пролетит, скажем, 10 км, прежде чем упадет на землю.

Наконец, он представил супер-пушку, которая могла бы стрелять ядрами со скоростью 28 000 км/ч. В этом случае кривизна Земли имеет решающее значение. С той же скоростью, с какой падает пушечное ядро, поверхность Земли отклоняется от него.

Таким образом, оно никогда не упадет на землю. Оно падает всегда – по кругу. И это то, что делает Луна.

Связанный с этим факт заключается в том, что если что-то находится в свободном падении, оно не ощущает гравитации, точно так же, как вы не ощущали бы гравитацию, если бы вы находились в лифте и трос оборвался (конечно, до тех пор, пока не сработал предохранительный механизм).

И это касается астронавтов на Международной космической станции, где гравитация составляет около 89 процентов от земной. Они испытывают невесомость не потому, что находятся за пределами гравитации, а потому, что, как и Луна, падают по кругу.

6. Звезды — это просто точки на небесной сфере

Они определенно так выглядят. Они не похожи на солнца – если только не находятся на удивительно большом расстоянии. Но на самом деле звезды как Солнце – хотя доказать это было крайне сложно.

Ключевым моментом было наблюдение за ближайшей звездой с одной стороны земной орбиты, а затем, шесть месяцев спустя, с другой стороны. Точно так же, как палец меняет положение при наблюдении за ним одним глазом, а затем другим, точно так же должна действовать и звезда.

Это настолько незначительный эффект даже для ближайших звезд, что этот сдвиг, или «параллакс», впервые наблюдался только в 1838 году. Немецкий астроном Фридрих Бессель обнаружил, что звезда 61 Лебедя находилась от нас на расстоянии 10 световых лет – более чем в 600 000 раз дальше, чем Солнце.

Окончательное доказательство того, что звезды — это другие солнца, было получено в результате изучения их света. В 1835 году французский философ Огюст Конт заявил: «Никогда, ни при каких обстоятельствах мы не сможем изучить химический состав или минералогическую структуру звезд».

И он оказался совершенно не прав. Природа была к нам благосклонна. Каждый элемент излучает свет характерных цветов или длин волн. Звездный спектр помог выявить многие свойства звезд, такие как их химический состав, температуру, плотность, массу, расстояние и светимость.

7. Мы можем знать, что представляет собой Вселенная «сейчас»

Можно подумать, что это точно очевидная правда. Но «сейчас» — бессмысленное понятие во Вселенной.

Проблема в том, что, хотя свет и быстрый, Вселенная огромна. Как писал Дуглас Адамс в «Автостопом по Галактике»: «Космос велик. Страшно велик. Вы просто не поверите, насколько умопомрачительно он велик. К примеру, вы сетуете, как далеко от вас аптека — но по сравнению с космосом это сущая чепуха».

Следовательно, свет ползет, как улитка, по этой космической необъятности и, поскольку именно с помощью света мы познаем космос, мы видим все таким, каким оно было в прежнее время.

Чтобы понять, что это значит, представьте себе, что скорость света составляла бы не 300 000 км в секунду, а всего лишь 100 метров за столетие. В зависимости от того, где вы находитесь, на расстоянии 100 метров вы можете увидеть уличную сцену 1924 года; чуть более чем в километре отсюда можно увидеть открытие Америки исландским мореплавателем Лейфом Эриксоном; на расстоянии 4,5 км недалеко от горизонта вы увидите пирамиду Хеопса, которая все еще строится.

В действительности, когда мы смотрим во Вселенную, мы видим Луну такой, какой она была 1,25 секунды назад; ближайшую большую галактику Туманность Андромеды, какой она была 2,5 миллиона лет назад; и самые далекие галактики, какими они были 13 миллиардов лет назад.

Хотя мы не можем знать, как выглядит Вселенная сейчас, телескопы показывают нам всю ее историю, вплоть до Большого взрыва.