Двадцать минут до полноты, тысячи поколений назад ...
Солнце усохло до полумесяца. Темная тень Луны находится где-то на западе и движется по поверхности Земли со скоростью тысячи миль в час. Безмолвно и безжалостно Луна откусывает все больше и больше от солнечного диска.
На земле группа наших древних предков в блаженном неведении о событиях, происходящих над ними. Небо немного потускнеет, но внезапного наступления ночи днем еще не наступило; Солнце остается ослепительно ярким.
Эти древние люди интуитивно понимали природу, а также знакомые изменения, характерные для их местной среды. Но у них еще нет объяснений небесам над ними. В мире рутины и повторения их любопытство ограничивается поиском новых источников пищи.
Поскольку Луна съедает более 80 процентов солнечного диска, их привычный мир, кажется, находится на грани коллапса ...
Говоря языком современных астрономов, Луна и Солнце имеют одинаковый угловой диаметр. Это интересное совпадение: оно означает, что если Солнце в X раз больше Луны, оно также находится в X раз дальше.
Но какое число X?
Аристарх Самосский, блестящий древнегреческий астроном, подсчитал, что X было около 19. Аль-Баттани, один из гигантов астрономии в исламском мире, и Тихо Браге, великий астроном эпохи Возрождения, пришли к аналогичной фигуре. Все это звучало вполне разумно, Солнце примерно в 19 раз больше Луны и примерно в 19 раз дальше.
На самом деле значение X составляет около 400. И это более драматичное совпадение. Если бы Луна была размером с виноградину, Солнце было бы размером с трехэтажное здание. Тем не менее, когда мы видим их в небе, кажется, что они имеют почти одинаковый диаметр.
Вот еще одно лунное совпадение: орбита Луны наклонена примерно на 5 ° к плоскости, в которой Земля вращается вокруг Солнца. Причина остается неясной, и загадка известна как проблема наклона. Лучшее предположение астрономов состоит в том, что Луну под действием гравитации столкнули почти промахи с планетезималиями, оставшимися от образования Солнечной системы.
Объединение этих двух космических совпадений имеет заметные последствия: они приводят к необычным солнечным затмениям. В какой-то момент, примерно каждые несколько сотен лет, каждое место на поверхности Земли подвергается моделированию конца света (по крайней мере, так наши предки интерпретировали это событие).
Такие затмения происходят, когда диск Луны идеально скользит по диску Солнца примерно такого же размера. На несколько коротких минут Луне либо удается полностью закрыть Солнце (полное затмение), либо она превращает Солнце в тонкое кольцо (кольцевое затмение).
Если бы не наклонная орбита Луны, солнечные затмения происходили бы при каждом Новолунии и были бы обычным явлением. Однако на самом деле их частота в любом конкретном месте совершенно нерегулярна. Ритмы многих связанных с астрономией явлений - восхода и захода Солнца, приливы и отливы, смена времен года - неразрывно связаны с природой. Напротив, солнечные затмения кажутся случайными событиями; они исходят буквально из ясного голубого неба.
Ради интереса мы можем задать два вопроса. Во-первых, редки ли во Вселенной солнечные затмения, которые мы наблюдаем на Земле? Во-вторых, повлияли ли солнечные затмения на развитие природы?
В готовящейся к выходу статье в Proceedings of the International Astronomical Union No. 367 я предлагаю ответить на оба вопроса «возможно». И здесь возникает третий вопрос: каковы последствия?
Совпадение?
Давайте рассмотрим первый вопрос. Фернандо Бальестерос, астроном из Университета Валенсии, указывает на сложность определения того, является ли что-то совпадением или нет. Он приводит пример закона Тициуса-Боде, который гласит, что каждая планета примерно вдвое дальше от Солнца, чем предыдущая. Закон успешно предсказал открытие Урана и Цереры, но он сломался, когда в 1846 году был открыт Нептун.
«Тот факт, что было это исключение, заставил нас подумать, что это просто числовое совпадение», - говорит Баллестерос. «Споры были бесплодными в течение десятилетий, пока открытие экзопланет не позволило нам исследовать, присутствует ли закон в других планетных системах. Ответ оказался таковым, хотя и с другими числовыми факторами, и поэтому не было совпадением».
Так что, возможно, замечательная геометрия системы Земля-Луна-Солнце - это просто то, что часто бывает с каменистыми планетами во Вселенной. Тем не менее, Бальестерос не так уверен, особенно потому, что расположение трех тел не фиксировано. Миллиарды лет назад Луна была намного ближе и, следовательно, больше в небе, и сегодня она продолжает удаляться от Земли (примерно на 1,5 дюйма [3,8 сантиметра] в год). Более того, Солнце очень медленно расширяется, и этот рост ускорится через несколько миллиардов лет.
Другими словами, идеальные солнечные затмения, которые мы наблюдаем на Земле, - в космическом масштабе - доступны только в течение ограниченного времени. «Поэтому моя интуиция подсказывает мне, что это простое совпадение, хотя и очень удивительное», - говорит Баллестерос. "Но кто знает?"
Рассвет Человека
Наш второй вопрос: повлияли ли эти затмения на развитие природы? Быстрый ответ - нет. Солнечные затмения вызывают кратковременные изменения уровней освещенности, температуры и влажности, что может вызвать поразительную реакцию растений и животных. Но среда быстро возвращается к своему нормальному состоянию в конце тотальности или кольцевости.
Тем не менее, солнечные затмения оказывают глубокое и продолжительное влияние на людей. «Я сомневаюсь, что эффект полного солнечного затмения когда-нибудь исчезнет», - писала в 1894 году писательница и путешественница Мейбл Лумис Тодд. Фрэнсис Бейли, астроном, давший имя бусинкам Бейли, выразил аналогичные мысли в своей книге. статья о полном солнечном затмении в июле 1842 года. «Я легко могу себе представить, что нецивилизованные народы могли иногда тревожиться и бояться такого объекта». (Фактически, древние мифы по всему миру часто рассказывают о гневных богах, карающих человечество, или о голодных животных, пожирающих Солнце.)
В своей статье я продвигаю предположение Бейли еще на один шаг и задаюсь вопросом, могли ли солнечные затмения повлиять на эволюцию человеческого познания.
В целом, наш вид развивался в среде с ритмической регулярностью - даже землетрясения и извержения вулканов являются обычным явлением в тех местах, где они обычно случаются. Однако для эволюции закономерность может быть ловушкой. Если бы новизна в окружающей среде оставалась ниже определенного порога, люди никогда бы не приобрели определяющую характеристику нашего вида: любопытство.
С другой стороны, солнечные затмения могли привнести новизну в окружающую среду с почти оптимальной скоростью. Если бы они происходили более регулярно, они были бы менее ужасающими; если бы они происходили реже, у них не было бы достаточно возможностей, чтобы помочь людям достичь водораздела, на котором мы начали искать объяснения того, почему что-то происходит.
Мы начали с рассказов о драконах, поедающих Солнце. Но с эволюционной точки зрения, когда этот переломный момент был достигнут, размещение лазерных световозвращателей на поверхности Луны для измерения ее расстояния от Земли в пределах миллиметров было относительно небольшим шагом.
Если это звучит как знаменитый переход сцены в 2001 году: Космическая одиссея - от вращающейся кости до орбитального космического корабля - это потому, что научная фантастика имеет обыкновение приходить к ней первой, когда дело касается весьма спекулятивных идей. В версии человеческой эволюции Стэнли Кубрика и Артура Кларка развитие любопытства было вызвано монолитом.
Интересно, что 2001 год также иллюстрирует то влияние, которое выравнивание системы Земля-Луна-Солнце удерживает в нашем коллективном воображении. Фильм открывается идеально симметричным снимком трех тел по прямой. По словам Дугласа Трамбалла, легендарного режиссера, работавшего над спецэффектами в 2001 году, это важно.
«Это не столько затмение, сколько затмение на расстоянии», - объясняет Трамбалл. «Кубрик хотел, чтобы симметрия представляла своего рода космическое выравнивание и значимость в определенные моменты фильма».
Редкоземельный?
Напомним: есть основания полагать, что солнечные затмения, которые мы наблюдаем на Земле, могут быть редкими. В духе забавных спекуляций мы можем предположить, что эти, казалось бы, катастрофические события могли действовать как точно настроенный насос любопытства для первых людей. Это подводит нас к нашему третьему вопросу, имеет ли это более широкое значение?
Согласно имеющимся данным, человеческое любопытство уникально во Вселенной. Одним из самых интригующих результатов современной астрономии стало отсутствие обнаружения внеземного разума. Как выразился уважаемый физик Энрико Ферми: «Где все?»
Аргумент, известный как гипотеза редкой земли, предполагает, что мы - победители космической лотереи, потому что развитие сложной жизни зависело от замысловатого набора совпадений, которые могут быть уникальными для нашей планеты. Можем ли мы расширить этот аргумент? Можем ли мы сказать, что, породив сложную жизнь, Земле потребовался еще один особый ингредиент - насос любопытства, чтобы спровоцировать появление любопытной жизни?
Из этого следует, что если затмения, которые мы переживаем на Земле, редки во Вселенной, то человеческое любопытство также может быть редкостью.
Это своего рода предположение, которое приветствует физик Стивен Уэбб, автор книги «Где все? Семьдесят пять решений парадокса Ферми и проблемы внеземной жизни». Он заинтересован в более междисциплинарном подходе к теме.
Через двадцать минут после полноты, тысячи поколений назад ...
Солнце снова палит. Растения и животные полностью выздоровели; Темная тень Луны не оставила никаких следов. За исключением одного: продолжающегося воздействия ужаса, хаоса и смятения на умы наших ранних предков ...
