Художник і конкістадор
Свого часу революцію в астрономії здійснила оптика. Якими б вправними у своїх розрахунках не були жреці античності й учені середньовіччя, телескоп витіснив астролябію й секстант. Наприкінці XVII століття геніальний Ян Гевелій ще створював свою «Уранографію: опис усього зоряного неба» по-дідівському, але це було вже кінцем епохи: молодь працювала новими методами.
У XX столітті в астрономії стався ще один переворот: небесні тіла почали вивчати не тільки у видимому, а й у радіодіапазоні. Днями виповнилося 95 років від дня народження видатного радянського астрофізика, батька сучасної радіоастрономії Йосипа Шкловського.
«Мені дуже пощастило, що початок моєї наукової кар’єри майже точно збігся з настанням епохи «бурі й натиску» у науці про небо, — згадував учений. — Настала друга революція в астрономії, і я це зрозумів усім своїм єством. У цій самій науці я був дивною сумішшю художника й конкістадора. Такі феномени виникають тільки в епохи руйнування звичних, усталених уявлень і заміни їх новими».
Право ламати підвалини, нехай навіть із їхньою заміною на нові, прогресивніші уявлення, має той, хто причетний до їхнього створення. У Шкловського, якого пов’язують із кінцем епохи оптичної астрономії, таке право було: у 1938 році він здобув диплом МДУ з відзнакою саме за фахом «оптика». Але класичною оптикою так і не зайнявся, а, починаючи з кандидатської з електронної температури (захистив у 1944-му), цілком присвятив себе астрофізиці.
Шкловського справедливо вважають піонером використання радіохвиль у астрономії. Але заслуга вченого не тільки й не стільки у введенні в науку нового на той час методу: із цієї маленької іскорки почалася ціла методологічна пожежа, що дала початок інфрачервоній і ультрафіолетовій, рентгенівській і гамма-астрономії. Формально в 1953 році Йосип Самуїлович організував і багато років очолював один із перших у світі центрів радіоастрономії — однойменний відділ у Державному астрономічному інституті імені П.К.Штернберга при МДУ, однак учні цілком справедливо називають створену ним нову астрономію «всехвильовою».
«Руйнування усталених уявлень і заміна їх новими» — так просто охарактеризував Йосип Самуїлович процеси, які відбуваються в астрономії його часу. Але за цією простотою приховувалося ні багато ні мало — насамперед відкриття десятка нових класів астрономічних об’єктів і вивчення їхніх властивостей, а потім пояснення фізичних механізмів, на яких вони ґрунтуються, і узгодження їх у єдину внутрішньо несуперечливу теорію. Причому, як це часто трапляється в науці, відкривачі «нових світів» більш оспівані й шановані, ніж теоретики, які створили підґрунтя для цих відкриттів. Наприклад, улітку 1967 року світ облетіла сенсація: група Ентоні Хьюіша з Маллардської обсерваторії Кембриджського університету відкрила перший пульсар PSR B1919+21 у сузір’ї Лисички — небесне тіло, випромінювання якого на Землі фіксується у вигляді періодичних сплесків активності. Англійський астроном здобув Нобелівську премію, а те, що теоретичні засади поводження пульсарів було пояснено Шкловським ще до відкриття останніх — на початку 1967-го, широкому загалу невідомо.
Випередив Шкловський-теоретик і експериментальне дослідження іонізації атмосфери Землі: ще 1946-го, за десять років до ракетних і супутникових спостережень, учений пояснив існування D-шару іоносфери м’яким рентгенівським випромінюванням у складі спектра сонячної корони. Ця зовнішня частина атмосфери Сонця, що простягається, за сучасними уявленнями, щонайменше до меж Сонячної системи, у середині минулого століття була таємничим об’єктом, і саме на ній молодий астрофізик зосередив свої наукові зусилля. Шкловський не просто вивчив хімічний склад корони й ідентифікував процеси іонізації, що відбуваються в ній, — він побудував її теорію. Виявилося, що корона неоднорідна: у внутрішньому шарі основним фактором порушення є електронний удар, тоді як на периферії високоіонізовані атоми заліза збуджуються під дією випромінювання сонячної фотосфери. Наслідком цих досліджень стала теорія радіовипромінювання «спокійного Сонця»; у ній Шкловський показав наявність двох складових спектра: сантиметрової — теплового випромінювання хромосфери, і метрової — випромінювання корони. Цим часом датована й гіпотеза про природу сплесків сонячної активності: їх учений пояснив проходженням через корону потоків частинок і спричиненими цим плазмовими коливаннями.
Але кращими своїми роботами Йосип Самуїлович уважав дві статті 1955 року, присвячені планетарним туманностям — іонізованим газовим хмарам із зіркою—білим карликом у середині. Шкловський показав, що вони являють собою кінцеві стадії еволюції зірок—червоних гігантів, коли ті «скидають» із себе зовнішню оболонку; цей «ефектний фінал» триває за астрономічними мірками мізерно мало — кілька десятків тисяч років, мить у порівнянні з декількома мільярдами років життя зірки. Шкловський любив теорію планетарних туманностей багато в чому тому, що вона ґрунтувалася на суто астрономічних методах, і з цього погляду була тріумфом методологічної цілісності науки.
Ім’я Шкловського вписане до золотого фонду радянської астрономії. Так вийшло, що в дитинстві хлопчик багато подорожував: разом із вітчимом — будівельником залізниць родина об’їздила весь колишній Радянський Союз. Тож своїм видатним земляком Йосипа Самуїловича вважають і в Астані, де він закінчив семирічку, і в багатьох сибірських містечках, де п’ятнадцятирічним підлітком він будував БАМ, і у Владивостоці, де навчався на молодших курсах фізмату. І, звичайно ж, в Україні: тут, у Глухові на Сумщині, він почав свій земний шлях і тут, під кримським небом у Сімеїзькій обсерваторії, у нього народжувалися нові ідеї, що змінювали вигляд астрономії.
