Научная статья на тему 'Основания астрономической картины мира'

Основания астрономической картины мира Текст научной статьи по специальности «Общие вопросы астрономии»

CC BY
3815
406
Поделиться
Ключевые слова
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА / ЗВЕЗДНАЯ СИСТЕМА / ГРАНИЦЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ / ПОЯС КОЙПЕРА / ОБЛАКО ООРТА / ГАЛАКТИКИ / ЯДРА ГАЛАКТИК / КОРОТАЦИОННЫЙ КРУГ / МЕСТНАЯ ГРУППА ГАЛАКТИК / ОПТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ / РАДИОАСТРОНОМИЯ / НЕЙТРИННАЯ АСТРОНОМИЯ / РЕНТГЕНОВСКИЕ И ГАММА-ИСТОЧНИКИ НА НЕБЕСНОЙ СФЕРЕ / КОСМОЛОГИЯ / КОСМОГОНИЯ / БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ

Аннотация научной статьи по астрономии, автор научной работы — Данилова В. С., Кожевников Н. Н.

Рассмотрены основания астрономической картины мира и её основные особенности. Анализируются ключевые характеристики основных структурных уровней организации Вселенной. Отмечено, что эта дисциплинарная онтология обладает универсализмом и эвристическим потенциалом, необходимым для формирования современной научной картины мира

Foundations of astronomic picture of the world

The article tells about astronomic picture of the world and its main features. The author analyses key characteristics of the main structural levels of the Universe. It is noted that disciplinary ontology has universalism and heuristic potential needed for formation of the modern scientifc picture of the world

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Основания астрономической картины мира»

УДК 1/14

В.С. Данилова, Н.Н. Кожевников

ОСНОВАНИЯ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА

Рассмотрены основания астрономической картины мира и её основные особенности. Анализируются ключевые характеристики основных структурных уровней организации Вселенной. Отмечено, что эта дисциплинарная онтология обладает универсализмом и эвристическим потенциалом, необходимым для формирования современной научной картины мира.

Ключевые слова: астрономическая единица, звездная система, границы солнечной системы, пояс Койпера, облако Оорта, галактики, ядра галактик, коротационный круг, местная группа галактик, оптическая астрономия, радиоастрономия, нейтринная астрономия, рентгеновские и гамма-источники на небесной сфере, космология, космогония, Большой Взрыв.

Достижения в развитии астрономии в значительной степени определяли начало научных революций, служили для них «спусковыми механизмами». Так, революция ХУ1-ХУП вв. была обусловлена, в первую очередь, астрономическими открытиями Н. Коперника, Т. Браге, И. Кеплера, собравшими экспериментальный материал для обобщений, сделанных Г. Галилеем, И. Ньютоном и самим И. Кеплером. Наступивший затем период спокойного устойчивого развития науки в ХХ столетии был нарушен: в первой трети века - открытиями в физике, во второй половине века - исследованиями в области биологии и, наконец, в конце предыдущего и в начале нынешнего столетия ряд фундаментальных открытий, череда которых еще продолжается, сотряс астрономию. Грядущая естественно-научная универсальная картина мира будет, по-видимому, обладать всесторонней гармоничностью и открытостью, которые «Серж Московичи удачно охарктеризовал как «кеплеровскую революцию», чтобы отличить её от «коперниканской революции», которая сохранила идею абсолютной точки зрения» [1, с. 270]. Век Ньютона не сумел извлечь из законов Кеплера всю глубину содержания, включающую огромный эвристический потенциал и многоплановую гармоничность.

Определяющее значение для формирования «Астрономической научной картины мира» имеет исследование взаимосвязей между уровнями структурной иерархии природы в мегамире (Вселенная за пределами границ солнечной системы) и методами астрономии. Во Вселенной существует множество объектов, различающихся размерами и массой: от элементарных частиц, атомов и

ДАНИлОВА Вера Софроновна - д. филос. н., профессор кафедры философии ЯГУ E-mail: veradan@mail.ru

КОЖЕВНИКОВ Николай Николаевич - д. филос. н., профессор кафедры философии ЯГУ.

E-mail: nnkozhev@mail.ru

молекул в малых масштабах, микроастероидов, астероидов до планет, звезд, галактик, скоплений галактик и дисперсного вещества (газа, пыли) в больших масштабах, а также физические поля (гравитационное, электромагнитное). Каждый из этих объектов индивидуален, являясь системой со своей историей и своей непременной эволюцией. Однако в качестве основных уровней структурной иерархии в астрономии обычно выделяют: планетарный, звездный с планетарными системами, галактический, метагалактический. Разнообразие методов астрономии обеспечивается тем, что любой космический объект излучает электромагнитные (и гравитационные) волны во всем спектре их существования (радио, инфракрасные, оптические, ультрафиолетовые, рентген, гамма), так что и методы должны охватывать все эти диапазоны волн. Среди источников рентгеновского излучения выделяют «транзиенты», или рентгеновские новые, нейтронные звезды, «черные дыры»; гамма-излучение характеризует, в основном, свойства «черных дыр». В целом эти виды излучения дают представления о финальных стадиях эволюции звезд.

Фундаментальное значение имеет также нейтринная астрономия, поскольку энергия всех нейтрино во Вселенной, пересчитанная на массу, в тридцать раз больше массы всех остальных элементарных частиц, «архипелаги» которых помещены в «нейтринное море». Все звезды излучают нейтрино, и вследствие этого во всех частях Вселенной существуют огромные непоглощаемые и нерассеиваемые потоки нейтрино. Нейтрино в этих потоках присутствовали при всех событиях, происходивших во Вселенной, и определяли эволюцию вещества во Вселенной. Открытия последнего десятилетия позволяют предположить, что за этим морем простирается огромный океан из «темной» материи и «темной» энергии, где ключевую роль играет гипотетическая частица «нейтро-лино», поиски которой интенсивно ведутся в последнее

время. Формирование «Астрономической научной картины мира» опирается на взаимосвязи между ключевыми понятиями, «сквозными идеями» и фундаментальными концепциями в пределах основных структурных уровней Вселенной. Однако в последние годы определяющее значение приобретают всесторонние многоярусные взаимосвязи между важнейшими структурными уровнями мегамира, среди которых обнаруживаются все новые и новые явления.

1. Звезды и планетарные системы

На этом структурном уровне отмеченные выше взаимосвязи обеспечиваются, прежде всего, процессами на дальних окраинах Солнечной системы. Последние представляют собой некоторую область пространства, в которой преобладает притяжение Солнца и размеры которой превышают одну а.е. (астрономическая единица - среднее расстояние от Солнца до Земли, равное 149597870,5±

1,6 км, - округленно 149600000 км) в 2^105 раз (сфера Хилла), тогда как наблюдаемые размеры планетной системы, определяемые орбитой Плутона, составляют около 40

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а.е. или 5,9 миллиардов км [2]. Выделим пять основных подсистем Солнечной системы по мере их удаления от её центра: 1) Солнце; 2) четыре планеты земной группы, включая три спутника и пояс астероидов за орбитой Марса; 3) четыре планеты-гиганты (все имеют кольца) с более чем ста шестьюдесятью спутниками; 4) пояс Кой-пера; 5) облако (облака) Оорта. Кроме того, в Солнечной системе присутствуют кометы, астероиды, их осколки, космическая пыль, межпланетная среда. Таким образом, видимые размеры Солнечной системы на несколько порядков меньше её реальных размеров достигающих, по крайней мере, 1,2 светового года. Подавляющее число открытий последнего времени в пределах Солнечной системы связано с поясом Койпера и облаками Оорта, впервые обнаруженными на рубеже 1950-х гг.

Пояс Койпера (Эджворта-Койпера) - область Солнечной системы, расположенная за орбитой Нептуна (30 а. е. от Солнца) приблизительно до расстояния 100 а. е. Состоит из большого количества планетоидов, самым известным из которых является Плутон. Объекты пояса Койпера движутся приблизительно в плоскости орбит планет и имеют короткие в отличие от объектов облака Оорта орбиты. Международный астрономический союз (МАС) рекомендует называть астероиды внешнего пояса просто транснептуновыми объектами, то есть расположенными за орбитой восьмой планеты - Нептуна. Наиболее крупными объектами этого пояса являются: Эрида (экваториальный радиус 2300-2500 км), Плутон (2320), Санта (~1600), Седна (1180-1800), Орк (~1600), Харон (1270), Квавар или Куоар (1260±190), Варуна (936±300), Иксион (<822). К 2005 году стало известно более 800 объектов транснептунового пояса с размерами более 200 км и 35000 с размерами более 100 км, причем

многие из них не имеют устойчивых орбит. Общая численность объектов в этом поясе - несколько миллиардов, а масса в сотни раз превышает массу пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

Объекты этого пояса исключительно интересны, например, на Плутоне резко изменяются основные параметры. Сейчас он убегает от Солнца, температура на нем падает и скоро атмосфера превратится в некое подобие снега. Когда он будет приближаться к Солнцу, атмосфера начнет испаряться, будут прорываться гейзеры, выстреливать гигантские, по земным меркам, фонтаны газа и льда. Плутон вместе со своим спутником Хароном, который по диаметру лишь вдвое меньше его, образуют двойную планетную систему, хотя их атмосферы, отражательные способности, наличие полярных шапок являются полной противоположностью.

По общепринятой гипотезе пояс астероидов на окраине Солнечной системы содержит протовещество, из которого сформировались Солнце и крупные планеты. Однако этот пояс не стал планетой и не претерпел особых изменений за время существования Солнечной системы; предполагается, что его объекты по составу представляют собой лёд с небольшими примесями органических веществ, то есть близки к веществу комет. Совокупная масса населения пояса Койпера, как предполагается, существенно уступает массе облака Оорта.

Облако Оорта - гипотетическая область Солнечной системы, представляющая собой скопление астероидов с длинным периодом обращения, а также место происхождения многих комет. Предполагается, что объекты в этом «облаке» распределены в виде сферы вокруг Солнечной системы. Инструментально существование облака Оорта не подтверждено, однако многие косвенные факты указывают на его существование. Предполагаемое расстояние до облака Оорта от Солнца составляет от 50000 до 100000 а.е. (почти световой год) и даже до половины расстояния между Солнцем и системой а-Центавра

- самой близкой к Солнцу звездной системы (расстояние 4,2 светового года).

Следует отметить, что точно определенной границы у Солнечной системы нет. В ряде концепций таковой считают границу гелиосферы - огромного пузыря в пространстве, заполненного солнечным ветром - потоком заряженных частиц, постоянно выбрасываемых Солнцем во все стороны, скорость которых ослабевает с удалением от Солнца за счет встречного давления межзвездного газа. На определенном расстоянии скорость солнечного ветра резко падает и перестает быть сверхзвуковой. Область (практически поверхность), в которой это происходит, называется границей ударной волны, и именно её несколько лет назад пересекли космические станции «Пионер» и «Вояджер». Далее идет область гелиосферы, в которой солнечный ветер движется с дозвуковой скоростью. Она заканчивается, когда ионы солнечного ветра тормозятся еще больше и практически останавливают-

ся. Граница, на которой это осуществляется, называется гелиопаузой - окончательная граница гелиосферы, за которой начинается межзвездное пространство [3].

2. Галактика

В пределах этого структурного уровня нас интересует, прежде всего, область коротационного круга - одного из самых спокойных мест Млечного пути, где расположена Солнечная система. Галактики представляют собой гигантские звездные системы (до 1013 звезд), связанные вместе взаимным гравитационным притяжением. В Млечном пути находится до триллиона звезд, её видимый образ - плоский диск, радиус которого приблизительно в 10 раз превышает его толщину. Диаметр Галактики равен примерно 26 000 парсек (85 000 световых лет = 8 -1017 км). Солнце находится на расстоянии 8000 парсек (26000 световых лет) от центра Галактики. Мы живем в период квазистационарного, относительно спокойного расширения Вселенной, около одиночной и стабильной звезды - Солнца. Звезды могут менять свое положение в Галактике, покидая рукава и возвращаясь в них обратно, спустя некоторое время. Земля ориентирована в Галактике так, что её южное полушарие обращено к центру галактики, а северное - к её краю.

Внутри сферы радиусом 5 парсек, центром которой является Солнце, содержится 42 звездных объекта: 31 одиночная звезда, 9 двойных звезд и 2 тройные звезды

- всего 55 звезд, являющиеся ближайшими соседями Солнца. Из них 45 - «красные карлики», 5 - «белые карлики» и только четыре звезды превосходят по светимости наше Солнце (а-Центавра в 1,10 раз; Сириус в 2,35 раз; Процион в 1,74 раз; Альтаир в 2 раза), а их диаметр больше диаметра Солнца всего в 1,5-2 раза. То есть это спокойные, устойчиво «горящие», как и наше Солнце, звезды.

Вращение нашей Галактики заставляет нас обратить особое внимание на угловую и линейную скорости её спиральных рукавов. При постоянстве угловой скорости, что обычно для вращающихся твердых тел, линейная растет пропорционально удалению от центра вращения. В нашей же Галактике линейная скорость вращающихся частей сохраняется практически одинаковой до расстояний 18 килопарсек от центра и равняется приблизительно 220-230 км/ . То есть угловая скорость вращения звездной системы уменьшается по мере увеличения расстояния до ее центра, тогда как в спиральных ветвях нашей и других галактик существуют волны плотности, распространяющиеся по звездному скоплению галактического диска с постоянной угловой скоростью. Отсюда следует, что на определенном расстоянии от центра и сама Галактика и ее рукава вращаются синхронно. Этот радиус определяет коротационный круг и зону коротации (от англ. согоШіоп

- совместное вращение) - узкое кольцо вокруг него - тор радиусом 250 парсек во всем «теле» Галактики.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Солнечная система находится как раз в зоне коро-тации, где межзвездный газ, из которого образуются звезды, вращается синхронно с рукавами галактик: его относительного движения почти нет, ударных волн не образуется. Во всех других местах галактики скорости газа и рукавов галактики различны, межзвездный газ ускоряется. Возникает явление, которое называют галактической ударной волной: на внутренней кромке образуется спиралевидная полоса сжатого межзвездного газа, в которой, собственно, и рождаются звезды. Существует гипотеза, что различные формы жизни и цивилизации нашего типа могут возникать только в галактических «поясах жизни» - в коротационных торах. [4]. Толчком к рождению в галактической ударной волне Солнечной системы явилась вспышка сверхновой звезды, которая, подобно Солнцу, также «появилась на свет» в зоне ко-ротации спирального рукава. «Спокойная жизнь» нашего светила и окружающих его планет началась только тогда, когда они покинули место рождения нашей звезды, предположительно рукав Стрельца, и вышли в пространство между спиральными рукавами. Сейчас Солнце вместе с системой планет располагается между спиральными рукавами Персея и Стрельца и медленно движется по направлению к рукаву Персея. Интересно отметить, что «время жизни» Солнечной системы (4,6*109 лет) по порядку величин равно времени, которое она проводит в пространстве между спиральными рукавами (7,8*109 лет).

Гипотетические цивилизации, находящиеся ближе к центру Галактики, вне коротационного тора, подвергаются гораздо большему риску от последствий взрывов сверхновых звезд, так как они чаще проходят через спиральные рукава. В периферийных областях галактики излучение звезд, необходимое для обеспечения определенного числа мутаций, поддерживающих эволюцию, слишком слабое, и формирование цивилизаций там практически невозможно. Таким образом, внешние условия для цивилизации на нашей планете достаточно благоприятные. Будем надеяться, что земляне, решив рано или поздно основные научно-технические, экологические, социальные проблемы на Земле, сумеют создать эффективные средства защиты от космических облучений сверхновых звезд и других космических образований, которые возможно поджидают нас в месте встречи коротационого тора со спиральным рукавом Персея и присущими ему «волнами плотности».

Вокруг Млечного пути (в Местной группе галактик) более десятка карликовых галактик, однако их роль (спутники это или скопления звезд, притянутых и поглощаемых нашей галактикой) до конца неясна. Две такие галактики - «Большое Магелланово облако» и «Малое Магелланово облако» - идентифицированы как спутники Млечного пути, связанные с ним мощными энергетическими потоками. В первой из этих галактик находится очаг активного звездообразования - туманность «Тарантул».

3. Вселенная

Вселенная - вся окружающая нас часть материального мира, доступная наблюдению. Такое определение Вселенной соответствует употреблению этого термина в современной физической и астрономической научной литературе; оно более конкретно по содержанию, чем старое определение Вселенной как всего объективно существующего мира [5]. Оригинально определение Вселенной лауреата Нобелевской премии Л. Полинга: «Вселенная состоит из материи и излучения» [6, с. 107]. Материю (от лат. materia - материал) можно определить как любой вид массы-энергии, движущейся со скоростями, меньшими скорости света, а излучение - как любой вид массы-энергии, движущейся со скоростью света. Метагалактика представляет собой совокупность галактик и межгалактической среды.

Все межзвездное пространство заполнено веществом (оно было открыто сразу после изобретения телескопа). По современным представлениям, основным компонентом межзвездной среды является газ, состоящий из атомов и молекул, в основном, водород. Он перемешан с пылью, на долю которой приходится около 1% массы межзвездного вещества. Это вещество пронизывается быстрыми потоками элементарных частиц - космическими лучами и электромагнитным излучением. Межзвездная среда оказалась немного намагниченной.

В начале ХХ в. астрономия основывалась на двух основных утверждениях: 1) Вселенная бесконечна; 2) Материя во Вселенной распределена равномерно -«космологический принцип». Представления о статичности Вселенной были развеяны в 1920-х гг., исходя из общей теории относительности А. Эйнштейна, из которых следует кривизна пространства и связь этой кривизны с плотностью массы. Петроградский ученый А.А. Фридман в 1922 г. впервые дал нестационарные решения уравнений общей теории относительности А. Эйнштейна [7], обосновав тем самым, что искривленное пространство не может быть стационарным, оно должно расширяться или сжиматься. Этот вывод был подтвержден в 1929 г. американским астрономом

Э.П. Хабблом, который открыл эффект «красного смещения» - смещение линий видимой части спектра электромагнитного излучения к его красному концу. Согласно обнаруженному ранее эффекту Доплера, при удалении от нас какого-либо источника колебаний воспринимаемая нами их частота уменьшается, а длина волны соответственно увеличивается - тем самым вывод о расширении Вселенной был надежно подтвержден измерениями.

По современным представлениям, Вселенная расширяется, что привело к пересмотру основных утверждений астрономии и формулировке совершенного космологического принципа: «Свойства Вселенной постоянны как в пространстве, так и во времени». Расширяющуюся Вселенную обычно сопоставляют с поверхностью наду-

ваемого шара, все точки которого в процессе этого надувания расходятся друг от друга все дальше и дальше. Таким образом, в настоящее время общепринятой считается модель однородной, изотропной, нестационарной, горячей, расширяющейся Вселенной, построенная на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения.

Основной космологической теорией, объясняющей происхождение Вселенной, является «Большой взрыв», не противоречащий космологическому принципу, потому что все обломки взрыва равномерно распределяются в пространстве и разбегаются по некоторому закону. Теоретическое расширение и сжатие Вселенной - ее единственные крупномасштабные движения, разрешаемые космологическим принципом [8]. Например, общее вращение требует существования оси и, следовательно, симметрии. Все это исключает однородность пространства и потому запрещается космологическим принципом. Теория Большого взрыва не нарушает основных законов ядерной физики, квантовой механики, дает объяснение парадоксам Г.В. Ольберса, Г. Зеелигера и т.п. [9]. В расширяющейся Вселенной скорость света достигается на расстоянии в 10 млрд световых лет (космологический горизонт), так что все звезды и галактики за пределами сферы с таким радиусом не видимы для нас, поскольку свет от них никогда не дойдет до Земли.

О том, что Вселенная возникла мгновенно, а не создавалась миллиарды лет, свидетельствуют два факта: 1) Свободные нейтроны, необходимые для образования стабильных ядер, имеют период полураспада около 12 мин. После трех периодов полураспада (36 мин) осталась бы всего 1/8 часть первоначального числа нейтронов, и дальнейшее образование элементов стало бы весьма редким; 2) Через 30 мин температура, соответствующая первоначальным частицам, опустилась бы до значений, гораздо более низких, чем необходимо для термоядерного синтеза [10].

Никакого «места взрыва», из которого выбрасывалась бы первичная материя, не было. Во всем «пространстве», равномерно заполненном первичной материей, повсюду выделялась энергия. И лишь несколько позже, когда это первичное вещество остыло из-за расширения пространства, равномерно распределенная материя стала распадаться на отдельные почти неподвижные сгущения, из которых образовались галактики, а затем и звезды. Гигантский шар первичной материи и энергии в концепции Большого взрыва называется «илем». Скорость разлетания галактик не есть скорость их движения в пространстве. Каждая галактика почти неподвижна относительно окружающего ее пространства. Ее скорость в «своем пространстве», как правило, не превышает 1000 км/с. Разлетание Вселенной есть расширение всего пространства, и большая скорость далеких галактик - это просто как бы эффект накопле-

ния малых скоростей расширения в каждой точке пространства.

Однако сейчас основной проблемой астрономии стали «темная материя» и «темная энергия», исследования, которых продолжаются уже несколько десятилетий. Современные космологические модели предполагают, что Вселенная всего на 4% состоит из обычного вещества. Долю «темной материи» оценивают в 22%, а все остальное (74%) называют «темной энергией». В последние годы удалось определить некоторые физические свойства «темной материи», распределенной во Вселенной. Так, например, установлено, что в карликовых галактиках, находящихся недалеко от нашего Млечного Пути, содержится в 400 раз больше «темного вещества», чем обычной материи. Скорость частиц достигает 9 километров в секунду, температура составляет 10 тыс. градусов по Цельсию. Несмотря на высокую температуру, от «темной материи» не исходит никакого излучения, что означает, что частицы ее не состоят из протонов и нейтронов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Предположение, что во Вселенной существует некая неизвестная «темная материя», высказал в 30-е годы швейцарец Фриц Цвикки [11]. Он указал, что светящегося вещества в скоплениях галактик в десятки раз меньше, чем нужно, чтобы сила его тяготения удерживала галактики вместе. Для объяснения парадокса предположили, что существует невидимое гравитирующее вещество, которое называют теперь «темной материей» (Dark Matter, DM). Ее должно быть намного больше, чем обычного вещества.

Основываясь на снимках, сделанных космическим телескопом Spitzer для так называемых сверхъярких инфракрасных галактик, была рассчитана критическая «темная» масса, необходимая для того, чтобы рассеянный в космосе газ превратился в скопление звезд. Каждая из них окружена невидимым «облаком», весящим примерно в 10 млрд раз больше Солнца. По мнению астрономов, невидимому веществу отводится роль «клея»: скопившись в достаточном количестве, оно стягивает к себе обычный газ, а затем заставляет сжиматься и образовывать звезды. По той же причине, допускают ученые, звезды объединяются в галактики, а те, в свою очередь, - в скопления и сверхскопления галактик [11].

Так, на расстоянии около 2 миллионов световых лет от Земли обнаружены 14 карликовых галактик, расположенных почти на одной линии, отличительной особенностью которых является то, что последние 30 миллионов лет в этих галактиках активно идет процесс образования звезд. До этого более миллиарда лет в этих галактиках отсутствовала подобная активность. Все эти выводы являются дискуссионными, многие ученые идут совершенно другим путем, пытаясь разработать новую теорию гравитации, существенно усовершенствовать закон Всемирного тяготения Ньютона и т.п.

4. Значение Астрономической картины мира в современных условиях

Среди формирующихся дисциплинарных онтологий «Астрономическая картина мира» занимает ключевое положение. С одной стороны, она тесно связана с физической картиной мира, поскольку развитие космологии, космогонии происходило благодаря открытиям в области физики. Они существенно дополняют эту картину мира. Можно сказать, что наибольшие успехи в формировании физической и астрономической дисциплинарных онтологий имело место тогда, когда эти процессы происходили одновременно, и упомянутые выше картины мира способствовали развитию друг друга. С другой стороны, «Астрономическая картина мира» тесно связана с геологической и географической, образуя совместно с ними целый блок дисциплинарных онтологий, связанных с науками о Земле и Вселенной. Здесь на первый план выдвигается совокупность системных исследований определенных параметров, характеризующих свойства космических объектов. Так, например, геологические закономерности аналогичны для всего мегамира, хотя геологическая активность и даже, как часто говорят, «геологическая жизнь» происходит на основе различных субстратов и практически во всем диапазоне существующих во вселенной температур [2].

Это наглядно иллюстрируется криовулканизмом. В широком смысле к нему относится вулканическая деятельность, проходящая при так называемых криогенных температурах, то есть при температуре кипения жидкого азота (-196°С) и ниже. При этом извергается не расплавленная горная порода, а вода, аммиак, смеси метана с углеводородами, азот и другие вещества как в жидком, так и в так и в газообразном состоянии. Впервые криовулканы обнаружены на спутнике Нептуна Тритоне, где он предположительно определяется солнечной энергией и в меньшей степени приливным воздействием гравитационного поля Нептуна. Криовулканизм (включая древний) обнаружен также на спутниках Сатурна и Юпитера: Энцеладе, Европе, Ганимеде, Титане, Умбриэ-ле, Титании, Обероне, Ариэле, Дионе, Тефии. Криовулканизм, по-видимому, достаточно широко распространен в Поясе Койпера. Зафиксированы факты этого явления в двойной системе Плутон-Харон, в целом они подобны механизмам криовулканизма на Тритоне, но менее масштабные. В отраженном свете Харона были обнаружены спектральные «следы» гидратов аммиака и водного льда. Водно-аммиачный лёд здесь нарастает в толщину около

1 миллиметра в 100 тысяч лет. Существует предположение, что постоянно обновляемая гладкая поверхность Седны (которая, возможно, является элементом Облака Оорта) является результатом деятельности криовулканов на её поверхности [12].

Огромное значение для развития современной универсальной картины мира имеют фундаментальные

представления о геологических «пространстве и времени», охватывающих процессы от происходящих в земных оболочках, обладающих исключительной устойчивостью Вселенной в целом. Отметим, что гидросфера в современном химическом составе существует 3,8 миллиарда лет, атмосфера 1,8 миллиарда лет. Это проецируется на локальные и региональные циклические процессы, существование которых исчисляется десятками и сотнями тысяч лет. В рамках геологической картины мира развиваются представления о тектонике планет, число которых, открытых в последние годы за пределами Солнечной системы (экзопланет), приближается к трем сотням. Есть веские основания считать, что внутреннее устройство планет в пределах Солнечной системы может быть использовано и для исследования экзопланет.

Формирование географической картины мира позволяет прояснить также несколько фундаментальных вопросов, имеющих принципиальное значение для исследования «научных картин мира» в целом. Это связано с исследованием планетарных оболочек и их взаимодействий, а также формированием ячейки динамического равновесия, в пределах которой климат, сток, рельеф уравновешивают друг друга, образуя устойчивую совокупность процессов. Кроме того, исключительное, «сквозное» значение для большинства научных картин мира имеет картографический метод. Карта обладает строгостью, поддается обработке математическими методами, позволяет исследовать устойчивые циклические процессы. Картографический метод допускает широкие когнитивные обобщения, возможность построения широких когнитивных схем.

Таким образом, вся совокупность дисциплинарных онтологий в группе наук о Земле и Вселенной может использоваться самостоятельно, формируя достаточно универсальную современную научную картину мира. Более того, эти дисциплинарные онтологии могут стать ключевой группой дисциплинарных онтологий, стержнем, объединяющим все остальные научные картины мира, хотя ничто не мешает ей (астрономической картине) вза-имодействать с дисциплинарными онтологиями физики,

химии, биологии и других наук, формируя максимально широкое из всех возможных объединение с ними. Науки о Земле включают в себя понятия, которые естественным образом обобщаются на Метагалактику, а понятия «Астрономической картины мира» имеют значение для процессов, происходящих в пределах Земли.

Все упомянутые выше картины мира опираются на онтологии классической, неклассической и постнеклас-сической науки. Онтология классической науки проявляется в том, что пространство, время, вещество в геологических, географических (и астрономических) процессах представляется как актуальное бесконечное множество отдельных материальных тел. Неклассическая онтология связана с вероятностным характером законов в этих науках. Постнеклассическая онтология определяется, например, процессами самоорганизации в астрономии и в геологии.

Л и т е р а т у р а

1. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из Хаоса / Пер. с англ. - М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 310 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Физика космоса. Маленькая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия., 1976. - 656 с.

3. Гелиосфера. Гелиопауза. - http://www.astronet.ru/db/msg

4. Марочник Л.С., Мухин Л.М. Галактический «пояс жизни» // Природа. - 1983. - № 11 - С. 52-57.

5. Вселенная. В Физической энциклопедии в 5 тт. - Т. 1. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. - 704 с.

6. Метагалактика. В Физической энциклопедии в 5 тт. - Т. 3. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. - 672 с.

7. Капица С.П. Жизнь науки. Антология вступлений к классике естествознания. - М.: Наука, 1973. - 600 с.

8. Вайнберг С. Первые три минуты / Пер. с англ. - М.: Энергоиздат - 1981 - 208 с.

9. Корлисс У Загадки Вселенной / Пер с англ. - М.: Мир, 1970. - 248 с.

10. Силк Дж. Большой взрыв / Пер с англ. - М.: Мир, 1982.

- 391 с.

11. Скрытая масса. - http://ru.wikipedia.org/wiki

12. Криовулканизм. - http://ru.wikipedia.org/wik

VS. Danilova, N.N. Kozhevnikov Foundations of astronomic picture of the world

The article tells about astronomic picture of the world and its main features. The author analyses key characteristics of the main structural levels of the Universe. It is noted that disciplinary ontology has universalism and heuristic potential needed for formation of the modem scientific picture of the world.

Key-words: astronomical unit, stellar system, boundaries of Solar system, Kuiper belt, Oort cloud, galaxies, galactic nucleus, corotation circle, local cluster of galaxies, optical astronomy, radio astronomy, neutrino astronomy, X-ray and gamma source in the celestial sphere, cosmology, cosmogony, Big Bang.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.