Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности - Нил Тайсон

Все знают, что у магнитов противоположные полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Однако стрелка компаса сделана так, чтобы та ее половина, которая намагничена «по-северному», указывала на северный магнитный полюс Земли. А намагниченный предмет может указывать своей северной половиной на северный магнитный полюс Земли тогда и только тогда, когда северный магнитный полюс Земли на самом деле на юге, а южный магнитный полюс на самом деле на севере. Более того, нет никакого такого универсального физического закона, который требовал бы, чтобы магнитные полюса совпадали с географическими. На Земле расстояние между ними составляет около 1500 километров, отчего, в частности, на севере Канады прокладывать курс по компасу, мягко говоря, глупо.

Поскольку первый день зимы – «самый короткий день в году», то зимой каждый следующий день должен быть все длиннее и длиннее. Аналогичным образом, поскольку первый день лета – «самый длинный день в году», то летом каждый следующий день должен становиться все короче и короче. Это прямо противоположно тому, что постоянно твердят все кругом.

В среднем каждые два года где-то на поверхности Земли можно наблюдать, как Луна проходит прямо перед Солнцем, что вызывает полное солнечное затмение. Это происходит чаще, чем Олимпиада, однако в газетах почему-то не пишут, что «В этом году произойдет редкое событие – Олимпийские игры». Должно быть, полное солнечное затмение считается редкостью, поскольку в каждой конкретной точке Земли его можно прождать добрые пятьсот лет. Это верно – однако не очень убедительно, поскольку на Земле есть области, например середина пустыни Сахары и практически вся Антарктида, где совершенно точно никогда не проведут Олимпиаду.

Хотите еще? В полдень Солнце стоит точно над головой. Солнце встает на востоке и заходит на западе. Луна выходит на небо ночью. В равноденствие день и ночь длятся ровно по 12 часов. Южный Крест – красивое созвездие. Все эти утверждения тоже ошибочны.

Нигде на территории материковой части США ни в какое время дня и даже года Солнце не поднимается точно в зенит. В истинный полдень прямые вертикальные предметы не отбрасывают тени. Наблюдать это на всем земном шаре могут лишь те, кто живет между 23,5 градусами южной широты и 23,5 градусами северной широты. И даже в этой зоне Солнце оказывается прямо над головой только дважды в год. Идея «Солнца в зените» – такое же коллективное заблуждение, как и яркость Полярной звезды и цвет Солнца.

Все жители Земли наблюдают восход Солнца точно на востоке и закат точно на Западе лишь дважды в год – в первый день весны и в первый день осени. Во все остальные дни все земляне видят, как Солнце восходит и заходит в других точках горизонта. На экваторе диапазон восходов насчитывает 47 градусов по восточному горизонту. На широте Нью-Йорка (41 градус северной широты – это параллель Мадрида и Пекина) диапазон восходов насчитывает 60 градусов. На широте Лондона (51 градус северной широты) и вовсе 80 градусов. А с северного и южного полярных кругов можно наблюдать восход и точно на севере, и точно на юге – то есть диапазон восходов насчитывает полные 180 градусов.

Луна выходит и тогда, когда на небе есть Солнце. Если при наблюдении небосклона приложить небольшие дополнительные усилия – например смотреть вверх и при дневном свете, – то заметишь, что Луна видна и днем почти так же часто, как и ночью.

В равноденствие день и ночь не длятся ровно по 12 часов. Посмотрите на время восхода и заката в газете в первый день весны или осени. Эти моменты не делят сутки на два равных блока по 12 часов. День всегда побеждает. В зависимости от широты он выигрывает от всего семи минут на экваторе до почти получаса на северном и южном полярном кругах.

Кто в этом виноват? Рефракция солнечного света, который проходит из вакуума межпланетного пространства сквозь атмосферу Земли: это из-за нее солнечный диск появляется из-за горизонта на несколько минут раньше, чем восходит настоящее Солнце. И именно поэтому настоящее Солнце сядет на несколько минут раньше, чем солнечный диск, который вы увидите. По договоренности момент восхода отмечают по появлению над горизонтом верхнего края солнечного диска, а момент заката – по исчезновению верхнего края за горизонтом. Беда в том, что эти «верхние края» находятся на противоположных половинах диска, и поэтому при расчете времени восхода и заката получается, что день длится на диаметр солнечного диска дольше.

Южный Крест претендует на первое место по популярности среди всех 88 созвездий. Если послушать, что говорят об этом созвездии жители южного полушария и какие песни о нем слагают, а также посмотреть на флаги Австралии, Новой Зеландии, Западного Самоа и Папуа-Новой Гвинеи, можно подумать, что мы, северяне, чем-то обделены. А вот и нет. Во-первых, чтобы полюбоваться Южным Крестом, не обязательно ехать в южное полушарие. Его прекрасно видно даже из Майами в штате Флорида – только низко над горизонтом. Это миниатюрное созвездие – самое маленькое на небе: его можно закрыть кулаком на вытянутой руке. Да и форма у него скучноватая. Чтобы нарисовать ромб методом «соедини точки», нужно четыре звезды. А чтобы сделать из него крест – добавить пятую по центру в месте пересечения перекладин. Но Южный Крест состоит всего из четырех звезд, и получившаяся фигура похожа скорее на воздушный змей или помятую картонную коробку. Западная культура унаследовала легенды о созвездиях во всей их пышности от вавилонян, халдеев, греков и римлян, живших столетия назад и наделенных богатым воображением. Не забывайте, что именно их богатое воображение породило мифы о совершенно асоциальном поведении богов и богинь. Все эти цивилизации, конечно, принадлежат северному полушарию, а следовательно, созвездия южного неба, многие из которых и названия-то получили только в последние 250 лет, с мифологической точки зрения совершенно нищие. У нас, северян, есть свой Северный Крест, состоящий из всех пяти звезд, как положено нормальному кресту. Он входит в более крупное созвездие Лебедя, которое движется по небу вдоль Млечного Пути. Лебедь почти в двенадцать раз больше Южного Креста.

Когда люди верят в какое-то предание, противоречащее объективным данным, проверить которые ничего не стоит, это подсказывает мне, что мы в целом недооцениваем роль объективных данных в построении системы внутренних представлений. Почему это так, непонятно, зато это позволяет многим придерживаться идей и представлений, которые основаны исключительно на предположениях. Однако надежда все же есть. Иногда люди изрекают истины, остающиеся истинами несмотря ни на что. В числе моих любимых – «Когда куда-нибудь идешь, то все равно куда-нибудь придешь» и его дзенское следствие «Если мы здесь, значит, мы точно не в каком-то другом месте».

Глава тридцать пятая

Числофобия

Схему всей электропроводки в человеческом мозге мы, вероятно, не составим никогда. Однако одно несомненно: когда природа нас паяла, то не имела в виду, что мы будем мыслить логически. Иначе для среднего обывателя самым легким школьным предметом была бы математика. Более того, в такой альтернативной Вселенной математику в школах вообще не преподавали бы, поскольку ее постулаты и принципы были бы самоочевидны даже отстающим ученикам. Но в реальном мире все не так. Большинство людей можно, конечно, натренировать иногда включать логику, а кое-кто вообще всегда рассуждает логически: в этом отношении мозг – весьма гибкий орган. Но ведь тренировать включать эмоции вообще не нужно. Мы плачем, когда рождаемся, и учимся смеяться уже в первые месяцы жизни.

А вот считать окружающие предметы мы начинаем отнюдь не сразу после выхода из материнской утробы. Скажем, известная всем числовая ось не прописана у нас в сером веществе. Человечеству пришлось ее изобретать и выводить из нее следствия по мере возникновения новых потребностей, поскольку жизнь и общество становились все сложнее. В мире исчислимых предметов никто не будет спорить, что 2 + 3 = 5, но чему равно 2 − 3? Чтобы ответить на этот вопрос, не утверждая, что «выражение не имеет смысла», нужно было, чтобы кто-то изобрел новую часть числовой оси – отрицательные числа. Продолжим: все мы знаем, что половина от 10 – это 5, а чему равна половина от 5? Чтобы этот вопрос имел смысл, кто-то должен был изобрести дроби, еще один класс чисел на числовой оси. По мере углубления в царство чисел были изобретены самые разные виды чисел – в числе прочих мнимые, иррациональные, трансцендентные и комплексные. У каждого из них свое, подчас уникальное применение для объяснения явлений физического мира, которые мы успели открыть с самой зари цивилизации.