"Чорні скриньки" в астрономії

У кібернетиці розглядається таке завдання. Є деякі об'єкти, внутрішній пристрій яких нам невідомий. Такі об'єкти називаються "чорні скриньки". Але в цих об'єктів є "входи" та "виходи". На "входи" надходять зовнішні дії, і кожен об'єкт відповідає на них певними реакціями. Завдання полягає в тому, щоб, не "розкриваючи" чорні скриньки, тільки за характером вхідних і вихідних сигналів скласти уявлення про внутрішній пристрій кожної конкретної чорної скриньки.

Уявіть собі, що ви не знаєте ні конструкції, ні принципу дії радіоприймача. Відомо лише, що на його "вхід" надходять електричні сигнали з антени, а на "виході", в динаміці, ми чуємо звук: голос, музику, спів. І за цими "вхідними" і "вихідними" даними необхідно скласти уявлення про конструкцію чорного ящика - радіоприймача. У принципі є два шляхи вирішення задачі. Можна реєструвати сигнали, що надходять від антени, і порівнювати їх з тими, які відбуваються на "виході". Це – шлях спостережень. Але є й інша можливість, активніша. Самим подавати на "вхід" різні сигнали та спостерігати, що станеться на "виході". Очевидно, другий шлях ефективніший; зокрема, він відкриває можливість оперативної перевірки гіпотез, що виникають, і припущень щодо "конструкції" чорної скриньки. Вивчивши закономірності, які пов'язують між собою вхідні та вихідні сигнали, можна, в принципі, побудувати модель, яка досить точно відображає пристрій чорної скриньки. Астрофізики вирішують аналогічні завдання. Більшість космічних об'єктів – чорні скриньки, внутрішню будову яких, тобто фізичні процеси, що відбуваються в них, можна вивчати лише за зовнішніми проявами. Однак положення астрономів ускладнюється щонайменше двома обставинами. По-перше, вони позбавлені можливості експериментувати, а можуть лише спостерігати. По-друге, більшість космічних чорних скриньок – це скриньки, які не мають "входів". У всякому разі, ці "входи" нині нам невідомі. Наприклад, ми не знаємо таких зовнішніх впливів, які могли б змінити перебіг фізичних процесів на Сонці. Є, щоправда, екстравагантна гіпотеза, що належить Е. Броуну, гіпотеза, згідно з якою періодичні коливання сонячної діяльності пов'язані з припливними збуреннями з боку планет. Однак поки що це лише припущення...

Втім, серед космічних об'єктів є й такі "чорні скриньки", для яких зовнішні дії відіграють істотну роль. Зокрема, цікаві явища були виявлені в так званих подвійних системах, які складаються із двох зірок, що обертаються навколо загального центру мас. Якщо одна з цих зірок досить масивна і має потужне гравітаційне поле, то на неї, згідно висновків сучасної астрофізики, має перетікати речовина другої, "нормальної" зірки. Подібний процес може відігравати роль "вхідного" сигналу, який помітно впливає на стан дії масивної зірки. Є певні "входи" і такі "чорні скриньки" в космосі, як планети і комети. Для планет це, наприклад, вплив сонячної активності, а для комет - теплового та світлового випромінювання Сонця, сонячного вітру, а також тяжіння планет-гігантів.

Але при вивченні сонячної чорної скриньки у сучасних астрономів практично є лише одна реальна можливість: реєструвати явища, які відбуваються у зовнішніх шарах. Це і є "виходи" сонячної чорної скриньки.