Владимир Гетман: Внуки Солнца

Вверху слева изображены два кружочка, символизирующие атом водорода, самого распространенного вещества межзвездного пространства. Его обилие в спиральных рукавах Галактики позволяет наблюдать даже те рукава, которые расположены на противоположном от нас краю Галактики.

Вы, вероятно, помните, что атом водорода состоит всего из одного положительно заряженного протона и всего одного отрицательно заряженного электрона. Образно говоря, в своем обычном состоянии электрон летает вокруг протона по кругу.

Можно вообразить себе следующую картину. Электрон привязан к протону резиновым жгутом и летает вокруг протона все время по радиусу, равному длине жгута. Растянуть жгут собственными силами, чтобы летать по большему радиусу, электрон не может. Но если кто-то даст ему воздушный шарик, то шарик, поднявшись выше, потянет за собой и электрон. Резинка растянется, и электрон перейдет на новую большую орбиту и продолжит свое обращение вокруг протона уже по большему радиусу. И это будет происходить до тех пор, пока электрон будет держать в руке воздушный шарик. Как только он выпустит шарик из рук, резинка притянет его на прежнюю орбиту.

От такого Винни-Пухового описания можно перейти к чуть более строгому, хотя тоже чрезвычайно элементарному. В обычном состоянии электрон обращается вокруг протона по своей стационарной «повседневной» орбите. При этом некая характеристика и электрона, и протона, называемая спином, имеет противоположное направление (об этой замечательной характеристике можно было бы написать целую главу, но вам придется прочитать о ней подробно в других книгах).

Так вот, в этом состоянии атома водорода спины протона и электрона антипараллельны.

Если в процессе этого движения электрон получит некоторую порцию дополнительной энергии («воздушный шарик»), то он переходит на более высокую орбиту, на которой спины становятся параллельными.

В таком «параллельном» состоянии атом водорода живет чрезвычайно долго. Только спустя 11 миллионов лет электрон «выпускает из рук шарик», т. е. излучает избыток энергии в пространство и «спрыгивает» на стационарную орбиту. Длина волны этого излучения равна 21 см, а частота составляет 1420 мегагерц. Человеческий глаз на излучение такой частоты не реагирует, поэтому увидеть мы его не можем. Зарегистрировать это излучение можно с помощью радиотелескопа.

Но как же долго надо ждать, чтобы, наконец, произошел один акт такого излучения. Однако водорода в межзвездном пространстве так много, что в то время, когда в одних атомах электроны «взлетают» на более высокие орбиты, на других уже происходит обратный процесс.

Итак, излучение нейтрального водорода в нашей Галактике на длине волны 21 см настолько «популярно», что представители высокоразвитой цивилизации должны о нем знать.

На рисунке изображены два кружочка. На левом нанесены две стрелки, направленные навстречу друг другу, на правом — «друг другу в затылок», это и есть символическое обозначение атома водорода в двух состояниях: с аптипараллельными и параллельными спинами протона и электрона. Отрезок, соединяющий оба кружка, символизирует длину волны излучения, равную 21 см.

Правее и несколько ниже изображен внешний вид станции «Пионер-10»: прямоугольная коробка и параболическая радиоантенна. На фоне антенны в ее масштабе изображены мужчина и женщина.

Ниже и левее приведена схема Солнечной системы: большой кружок — Солнце и далее последовательно все известные нам планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.

Обратите внимание, что кольцо изображено только у Сатурна. В момент составления рисунка космические кольца на других планетах еще не были открыты. Этот поразительный факт заставляет трепетать сердце, ведь разговор идет о великих открытиях, происшедших па наших глазах. Итак, внизу изображена схема Солнечной системы. Стрелкой указан маршрут станции «Пионер-10» от Земли к Юпитеру и лишь затем в межзвездное пространство.

Рядом с изображением каждой планеты указаны их расстояния от Солнца, закодированные в двоичной системе счисления. Причем за единицу длины принята длина волны 21 см.

В нашем повседневном и научном обиходе мы пользуемся десятичной системой счисления, включающей в себя десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Почему цифр именно десять? Исторически это связано с тем, что мы имеем на руках десять пальцев.

Но, вот, скажем, при пользовании ЭВМ более удобной является двоичная система.