"Celo nebo bi moralo biti v letečih krožnikih, vendar ni nič takega": intervju z astrofizikom Sergejem Popovom

Sergej Popov je astrofizik, doktor fizike in matematike, profesor Ruske akademije znanosti. Ukvarja se s popularizacijo znanosti, govori o astronomiji, fiziki in vsem, kar je povezano s vesoljem.

Življenjski heker se je pogovarjal s Sergejem Popovom in ugotovil, kako znanstveniki preiskujejo dogajanje pred milijardami let. Ugotovil je tudi, ali imajo črne luknje kakršno koli funkcijo, kaj se zgodi med združitvijo galaksij in zakaj je letenje na Mars nesmiselna ideja.

O astrofiziki

- Zakaj ste se odločili za študij astrofizike?

Ko se spomnim sebe v starosti 10-12 let, razumem, da bi se tako ali drugače ukvarjal s temeljno znanostjo. Vprašanje je bilo, katero. Ob branju poljudnoznanstvenih knjig sem ugotovil, da mi je astronomija bolj zanimiva. In takoj sem začel ugotavljati, ali je to mogoče nekje narediti. Na srečo so obstajali astronomski krogi, kamor sem začel hoditi pri 13 letih.

- Se pravi, pri 13 letih ste spoznali, da želite biti znanstvenik?

Izoblikovane želje ni bilo. Če bi me potem ujeli in vprašali, kaj želim postati, potem bi težko odgovoril, da znanstvenik. Vendar se spominjam svojega otroštva in mislim, da bi me lahko samo posebni dogodki zapeljali na stran.

Na primer pred zaljubljenostjo astronomija bilo je obdobje, ko sem se ukvarjal z vzrejo akvarijskih rib. In jasno se spomnim, kaj sem takrat razmišljal: "Vstopil bom na oddelek za biologijo, študiral bom ribe in postal ihtiolog." Zato mislim, da bi še vedno izbral nekaj, kar je povezano z znanostjo.

- Ali lahko na kratko in jasno razložite, kaj je astrofizika?

Po eni strani je astrofizika del astronomije. Po drugi strani pa je to del fizike. Fizika je prevedena kot "narava" oziroma dobesedno astrofizika - "znanost o naravi zvezd" in širše - "znanost o naravi nebesnih teles."

Z vidika fizike opisujemo, kaj se dogaja v vesolju, zato je astrofizika fizika, ki se uporablja za astronomske predmete.

- Zakaj študirati?

Dobro vprašanje. Seveda ne morete dati kratkega odgovora, vendar lahko ločimo tri razloge.

Najprej naše izkušnje kažejo, da bi bilo lepo vse preučiti. Navsezadnje imajo vse temeljne znanosti, če že ne neposredne, a praktične koristi: obstajajo odkritja, ki potem nenadoma pridejo prav. Kot da bi šli na lov, se več dni potepali in odstrelili enega samega jelena. In to je super. Navsezadnje ni nihče pričakoval, kako bo na strelišču, ko jeleni nenehno izskočijo in ostane le streljanje nanje.

Drugi razlog je človeški um. Tako smo urejeni, da nas vse zanima. Nekateri ljudje bodo vedno spraševali o tem kako deluje svet. In danes temeljna znanost daje najboljše odgovore na ta vprašanja.

In tretjič, sodobna znanost je pomembna družbena praksa. Precej ljudi sčasoma pridobi zelo veliko zapletenih znanj in veščin. In prisotnost teh ljudi je zelo pomembna za razvoj družbe. Torej, v 90-ih je bil v naši državi priljubljen rek: dokončni upad ni kdaj v državi ni ljudi, ki ne bi mogli napisati članka v Nature, in ko jih ni preberite.

- Katera astrofizična odkritja se že uporabljajo v praksi?

Sodoben sistem nadzora odnosa temelji na kvazarjih. Če jih ne bi odkrili v petdesetih letih, bi zdaj imeli manj natančno navigacijo. Še več, nihče ni posebej iskal nečesa, kar bi lahko naredilo bolj natančno - take ideje ni bilo. Znanstveniki so se ukvarjali s temeljno znanostjo in odkrivali vse, kar jim je prišlo pod roke. Še posebej tako koristna stvar.

Naslednjo generacijo navigacijskih sistemov za vesoljska plovila v sončnem sistemu bodo vodili pulsarji. Spet gre za temeljno odkritje iz šestdesetih let, ki je sprva veljalo za popolnoma neuporabno.

Prišli so nekateri algoritmi za obdelavo tomografije (MRI)Astronomija v vsakdanjem življenju iz astrofizike. In prvi rentgenski detektorji, ki so postali prototip rentgenskih naprav na letališčih, so bili razviti za reševanje astrofizičnih problemov.

In takšnih primerov je še veliko. Pravkar sem izbral tiste, pri katerih so astrofizična odkritja našla neposredno praktično uporabo.

- Zakaj preučevati kemično sestavo zvezd in planetov?

Kot rečeno, najprej se samo sprašujem, iz česa so narejeni. Predstavljajte si: znanci so vas pripeljali v eksotično restavracijo. Naročena jed, jeste, okusni ste. Postavlja se vprašanje: iz česa je narejen? In čeprav je v takšni ustanovi pogosto bolje, da ne veste, iz česa je jed, vas vseeno zanima. Nekoga zanima približno kotlet, astrofiziki pa zvezda.

Drugič, vse je povezano z vsem. Zanima nas, kako na primer deluje Zemlja, ker so nekateri najbolj realistični katastrofalno scenariji niso povezani z dejstvom, da nam nekaj pade na glavo ali se kaj zgodi Soncu. Povezani so z Zemljo.

Namesto tega bo nekje na Aljaski skočil vulkan in vsi bodo izumrli, razen ščurkov. In takšne stvari želim raziskati in napovedati. Za razumevanje te slike ni dovolj geoloških raziskav, saj je pomembno, kako je nastala Zemlja. In za to morate preučiti nastanek sončnega sistema in vedeti, kaj se je zgodilo pred 3,5 milijardami let.

Zjutraj sem po vadbi prebral nove znanstvene publikacije. Danes se je pojavil zelo zanimiv. kup člankov v reviji Nature, da so znanstveniki odkrili planet tesne in zelo mlade zvezde. To je fantastično pomembno, ker je v bližini in ga je mogoče dobro raziskati.

Kako nastajajo planeti, kako je urejena fizika itd. - vsega se naučimo z opazovanjem drugih sončnih sistemov. In grobo rečeno, te študije pomagajo razumeti, kdaj bo kakšen vulkan skočil na naš planet.

- Ali lahko naš planet zapusti svojo orbito? In kaj je treba za to storiti?

Seveda lahko. Potrebujete samo zunanji gravitacijski vpliv. Vendar je naš sončni sistem precej stabilen, saj je že star. Obstajajo negotovosti, vendar verjetno ne bodo nekako vplivale na Zemljo.

Na primer, orbita Merkurja je nekoliko podolgovata in močno čuti vpliv drugih teles. Ne moremo reči, da bo v naslednjih šestih milijard letih Merkur ostal v svoji orbiti ali pa ga bo skupni vpliv Venere, Zemlje in Jupitra vrgel ven.

In za druge planete je vse precej stabilno, vendar obstaja zanemarljiva verjetnost, da bo na primer nekaj priletelo v sončni sistem. Velikih predmetov je malo, a če priletijo, bodo premaknili planetarno orbito. Za pomiri se ljudje, moram reči, da je to zelo malo verjetno. V celotnem obstoju sončnega sistema se to še ni zgodilo.

- In kaj se v tem primeru zgodi s planetom?

S samim planetom se nič ne zgodi. Če se zaradi tega odmakne od Sonca, kar se dogaja pogosteje, prejme manj energije, posledično pa se na njem začnejo podnebne spremembe (če je na njem sploh bilo klime). A če ne bi bilo podnebja, kot na Merkurju, potem bi planet preprosto odletel in njegova površina se bo postopoma ohladila.

- Če se naša galaksija trči z drugo, nam bo kaj spremenila?

Zelo kratek odgovor je ne.

Zgodi se zelo počasi in žalostno. Na primer, čez čas se bomo združili z meglico Andromeda. Hitro napredujemo za nekaj milijard let. Andromeda je že bližje in se začne držati naše galaksije na robu. Oseba se bo tiho rodila, se v šoli neizučila, šla na univerzo, tam poučevala, umrla - in v tem času se nič ne bo kaj dosti spremenilo.

Zvezde so zelo redko razpršene, zato ob združitvi galaksij ne trčijo. Kot bi se sprehajali po puščavi, kjer so razmetani raztreseni grmi. Če jih združimo z drugo puščavo, bo zakrnelih grmov dvakrat več. Čeprav vas to ne bo ničesar rešilo, se puščava ne bo spremenila v čudovit vrt.

V tem smislu se bo vzorec zvezdnega neba dolgo spreminjal. Vseeno se spremeni, ker se zvezde premikajo med seboj. Če pa se združimo z meglico Andromeda, jih bo potem dvakrat več.

Torej se pri trku galaksij nič ne zgodi z vidika ljudi, ki živijo na katerem koli planetu. Lahko se primerjamo z plesen ali bakterija, ki živi v prtljažniku avtomobila. Ta avto lahko prodate, lahko vam ga ukradejo, lahko spremenite motor. Toda pri tej plesni se v prtljažniku nič ne spremeni. Do njega morate priti s pršilko in šele potem se bo nekaj zgodilo.

- Veliki pok se je zgodil pred milijardami let. Kako so se znanstveniki naučili pogledati v preteklost in ugotoviti, kako vse je bilo tam?

Prostor je precej prozoren, zato lahko vidimo le daleč. Galaksije opazujemo skoraj od prve generacije. Zdaj se gradijo teleskopi, ki bi morali videti prvo generacijo. Vesolje je precej prazno in od 13,7 milijarde let evolucije nam je že na voljo 11-12 milijard let.

To je še dodatek k vprašanju, zakaj študij kemična sestava zvezd. Potem pa vedeti, kaj se je zgodilo v prvi minuti po velikem poku.

Imamo dokaj enostavne podatke - do prvih deset sekund obstoja življenja vesolja. Ne opisujemo več 90% ali 99 in veliko devetk za decimalno vejico. In še vedno moramo ekstrapolirati nazaj.

V zelo zgodnjem vesolju se je zgodilo tudi veliko pomembnih procesov. In lahko izmerimo njihove rezultate. Na primer, takrat so nastali prvi kemični elementi in danes lahko izmerimo številčnost kemičnih elementov.

- Kje je meja vesolja?

Odgovor je zelo preprost: ne vemo. Lahko se poglobite v podrobnosti in vprašate, kaj s tem mislite, vendar bo odgovor vseeno ostal enak. Naše vesolje je zagotovo večje od dela, ki nam je na voljo za opazovanje.

Lahko si ga predstavljate kot neskončen ali zaprt kolektor, toda porajajo se neumna vprašanja: kaj je zunaj tega mnogovrstja? To se pogosto zgodi brez opazovanja in eksperimentiranja: področje dejavnosti postane popolnoma špekulativnizato je tukaj veliko težje preveriti hipoteze.

O črnih luknjah

- Kaj so črne luknje in zakaj se pojavljajo v vseh galaksijah?

V astrofiziki poznamo dve glavni vrsti črnih lukenj: supermasivne črne luknje v središčih galaksij in črne luknje zvezdnih mas. Med njima je velika razlika.

Črne luknje zvezdnih mas nastajajo v poznih fazah evolucije zvezd, ko se njihova jedra, ko so izčrpala jedrsko gorivo, sesujejo. Tega propada nič ne ustavi in ​​nastane črna luknja z maso 3, 4, 5 ali 25-kratno maso Sonca. Takšnih črnih lukenj je veliko - v naši Galaksiji bi jih moralo biti približno 100 milijonov.

In v velikih galaksijah v središču opazujemo supermasivne črne luknje. Njihova masa je lahko zelo različna. V lažjih galaksijah ima lahko masa črnih lukenj na tisoče sončnih mas, v večjih pa več deset milijard. To pomeni, da črna luknja tehta kot majhna galaksija, vendar se hkrati nahaja v središču zelo velikih galaksij.

Te črne luknje imajo nekoliko drugačno zgodovino izvora. Obstaja več načinov, kako lahko najprej ustvarite črno luknjo, ki nato pade v središče galaksije in začne rasti. Raste preprosto s absorpcijo snovi.

Poleg tega se lahko črne luknje združijo med seboj. Torej, v središču Galaksije imamo Črna luknja in v središču Andromede je črna luknja. Galaksije se bodo združile - po milijonih ali milijardah let pa se bodo združile tudi črne luknje.

- Ali imajo črne luknje neko funkcijo ali so le stranski proizvod?

Koncept sodobne naravoslovne vede ni neločljiv v teleologiji Nauk, ki verjame, da je vse v naravi urejeno smotrno in da se pri vsakem razvoju uresniči vnaprej določen cilj. . Nič ne obstaja samo zato, ker ima neko funkcijo.

V skrajnem primeru lahko še vedno govorite o simbiotičnih bivalnih sistemih. Na primer, obstajajo ptice, ki krokodilom umivajo zobe. Če bodo vsi krokodili izumrli, bodo tudi te ptice izumrle. Ali pa se razviti v nekaj povsem drugega.

Toda v svetu nežive narave vse obstaja, ker obstaja. Vse je, če hočete, stranski produkt naključnega procesa. V tem smislu črne luknje nimajo nobene funkcije. Ali pa sploh ne vemo zanjo. Teoretično je to mogoče, vendar obstaja občutek, da če se iz celotnega vesolja odstranijo vse črne luknje, se nič ne bo spremenilo.

O drugih civilizacijah in poletih na Mars

- Po velikem poku se je rodilo veliko število drugih planetov in galaksij. Izkazalo se je, da obstaja možnost, da je tudi življenje nekje nastalo. Če obstaja, kako daleč bi se lahko razvil do danes?

Na eni strani bomo govorili o Drakejevi formuli, na drugi pa o Fermijevem paradoksu Fermijev paradoks je odsotnost vidnih sledi dejavnosti nezemeljskih civilizacij, ki bi se morale poseliti po vsem vesolju že milijarde let njegovega razvoja. .

Drakejeva formula prikazuje razširjenost števila nezemeljske civilizacije v Galaksiji, s katero imamo priložnost, da stopimo v stik. Vzamemo svojo Galaksijo: koeficiente in faktorje v Drakejevi formuli lahko razdelimo v tri glavne skupine.

Prva skupina je astronomska. Koliko zvezd v Galaksiji je podobnih Soncu, koliko planetov imajo te zvezde v povprečju, koliko planetov je podobnih Zemlji. In te številke že bolj ali manj poznamo.

Na primer, vemo, koliko zvezd je podobnih Soncu - veliko jih je, zelo veliko. Ali kako pogosto obstajajo zemeljski planeti - zelo pogosto. To je v redu.

Druga skupina je biološka. Imamo planet približno enake kemične sestave kot Zemlja in približno enako oddaljeni od zvezde, ki je videti kot Sonce. Kakšna je verjetnost, da se bo tam pojavilo življenje? Tu ne vemo ničesar: niti s stališča teorije niti z vidika opazovanj. Upamo pa, da se bomo v naslednjih 10 letih veliko naučili, bili dober optimist in 20–30 let, če bomo previdnejši.

V tem času se bomo naučili analizirati sestavo atmosfer planetov, podobnih Zemlji in drugim zvezdam. Skladno s tem bomo lahko zaznali snovi, ki jih lahko povežemo z obstojem življenja.

Grobo rečeno, zemeljsko življenje temelji na vodi in ogljiku. Skoraj zagotovo je najpogostejša oblika življenja. Toda v majhnih podrobnostih se lahko razlikuje. Če prišli bodo tujci - ne dejstvo, da se lahko jemo. Toda najverjetneje pijejo vodo, zato je njihova oblika življenja ogljik. Vendar zagotovo ne vemo in upamo, da bomo to kmalu izvedeli.

Moje mnenje, ki skorajda ne temelji na ničemer, je, da se najverjetneje pogosto dogaja biološko življenje.

- Zakaj pa potem ne vidimo tega drugega življenja?

Zdaj preidemo na tretji del Drakejeve formule. Kako pogosto to življenje postane inteligentno in tehnološko. In kako dolgo živi to tehnološko življenje. O tem sploh ne vemo ničesar.

Verjetno vam bodo mnogi biologi rekli, da če je nastalo biološko življenje, je razum na dosegu roke, ker je dovolj časa za evolucijo. Ni dejstvo, vendar lahko verjamete.

In ko je Drake pripravil svojo formulo, so bili ljudje zelo presenečeni. Navsezadnje se zdi, da v našem življenju ni nič nenavadnega, kar pomeni, da bi moralo biti v vesolju veliko življenja. Naše Sonce je staro le 4,5 milijarde let, Galaksija pa 11-12 milijard let. Obstajajo torej zvezde, ki so veliko starejše od nas.

V Galaksiji mora biti veliko planetov, ki so tisoč, deset, sto, milijon, milijardo in pet milijard let starejši od nas. Zdi se, da bi moralo biti celo nebo v letečih krožnikih, vendar ni nič takega - temu se reče Fermijev paradoks. In to je neverjetno.

Za razlago odsotnosti drugega življenja je treba močno zmanjšati neki koeficient v Drakejevi formuli, vendar ne vemo, katerega.

In potem je vse odvisno od vašega optimizma. Najbolj pesimistična varianta je življenjska doba tehnične civilizacije. Pesimisti verjamejo, da takšne civilizacije iz nekega razloga ne živijo dolgo. Pred 40 leti smo prej mislili, da poteka globalna vojna. Malo kasneje so se začeli nagibati k globalni okoljski katastrofi.

- Se pravi, ljudje preprosto nimajo časa, da bi leteli na druge planete ali se dovolj razvili za to?

To je pesimistična možnost. Da ne rečem, da verjamem vanj, vendar nimam prednostne različice. Morda se um kljub vsemu le redko poraja. Ali pa se življenje pojavlja v obliki bakterij, vendar se ne razvije niti 10 milijard let pred pojavom bitij, ki so sposobna osvojiti vesolje.

Predstavljajte si, da obstaja veliko inteligentnih hobotnic ali delfinov, ki pa nimajo ročajev in očitno ne bodo mogli izdelati nobenih močnih radarjev. Mogoče inteligentno življenje ne vodi do izuma zvezdnih ladij ali celo televizije.

- Kako se počutite glede ideje o kolonizaciji Marsa? In ali ima to hipotetično korist?

Ne vem, zakaj je treba kolonizirati Mars, zato sem bolj negativen. Seveda nas zanima raziskovanje tega planeta, vendar zagotovo ne potrebuje veliko ljudi. Najverjetneje za to sploh niso potrebni, ker je Mars mogoče raziskati z različnimi instrumenti. Uporaba velikanskih humanoidnih robotov je enostavnejša in cenejša.

Obstaja pa argument v prid raziskovanja Marsa - strašno posreden, a čemur nimam česa posebnega nasprotovati. Grobo rečeno, sliši se takole: človeštvo v razvitih državah je tako sito, da je potrebna mega ideja, ki jo pretrese in navduši. Ustvarjanje dovolj velikega naselja na Marsu lahko postane gonilo za znanstveni in tehnološki razvoj. In brez tega bodo ljudje še naprej spreminjali pametne telefone in namestili nove. igrače na svojih telefonih in počakajte, da se na televizor sprosti nov sprejemnik.

- Se pravi, da je let ljudi na Mars približno enak letu na Luno leta 1969?

Seveda. Let na Luno je bil ameriški odgovor na sovjetske uspehe. Vsekakor je pretresel to področje znanosti in dal zelo velik zagon razvoju. Toda po opravljeni nalogi je vse propadlo. Morda bo Mars imel približno isto zgodbo.

O mitih

- Kateri miti okoli astrofizike vas najbolj jezijo?

Ne jezijo me nobeni miti okoli astrofizike: imam budistični pristop. Za začetek razumete, da je med ljudmi ogromno idiotov, ki delajo neumnosti in verjamejo v neumnosti. In vse, kar morate storiti, je, da jih prepovete v svojih socialnih omrežjih.

Obstajajo pa tudi resnejša področja. Na primer miti v družbeno-političnih zadevah ali v medicini - in so lahko bolj moteči.

Kot se zdaj spominjam, 17. marca, zadnji dan, ko je univerza delovala. Mislil sem, da na hitro odidem k terapevtu v kliniki, povprašam o kakšnih neumnostih. Sedim v pisarni, nato pa medicinska sestra odpelje osebo k zdravniku z besedami: "Sem je prišel mladenič, njegova temperatura je 39 ° C."

Na začetku epidemije je oseba študentka na Moskovski državni univerzi. In on s takšnimi temperatura vstal in odšel na kliniko. In medicinska sestra ga je, namesto da bi ga spakirala v plastično vrečko, odpeljala skozi vrvico k terapevtu.

In to me skrbi. Toda dejstvo, da ljudje mislijo, da je Zemlja ravna in Američani niso bili na Luni, me skrbi v celoti.

- Ali lahko kot astrofizik razložite, zakaj astrologija ne deluje?

Ko se je astrologija pojavila pred tisoč leti, je bila to povsem zakonita in razumna hipoteza. Ljudje so videli vzorce v svetu okoli sebe in jih poskušali razumeti. Ta želja je bila tako močna, da so začeli premišljevati - le da so naši možgani tako urejeni, da si uredimo svet okoli.

Toda čas je minil, pojavila se je običajna znanost in tak koncept, kot je preverjanje, preverjanje. Nekje v 18. stoletju so ljudje dejansko začeli preizkušati hipoteze. In teh pregledov je postajalo vedno več.

Torej, v knjigi “Psevdoznanost in paranormalnoJonathan Smith ima toliko povezav do pravih čekov. Zelo pomembno je, da so jih na začetku zasedli ljudje, ki so želeli dokazati pravilnost nekega koncepta in ne nujno astrologije. Izvajali so poskuse in pošteno obdelali podatke. Rezultati so pokazali, da astrologija ne deluje.

Z vidika astrofizike je tudi to razloženo povsem preprosto: planeti so lahki, oddaljeni in sami po sebi ne vplivajo posebej na Zemljo. Izjema je gravitacijski vpliv, ki pa je zelo šibek.

Navsezadnje mirno izstreljujemo satelite blizu Zemlje, ne da bi upoštevali vpliv Jupitra. Da, Sonce in Luna vplivata nanje, Jupiter pa ne. Kot vsak Merkur ali Saturn: eden je zelo lahek, drugi pa zelo daleč.

Torej, prvič, ni mogoče misliti na povzročitelja vpliva, in drugič, preverjanja z željo po iskanju odgovora so bila izvedena večkrat. Toda ljudje niso našli ničesar.

Življenje, ki ga je vdrl Sergej Popov

Umetniške knjige

Bil je tako čudovit pisatelj - Jurij Dombrovski, ki ima knjigo "Fakulteta za nepotrebne stvari». Opisuje zelo pomembna vprašanja za našo družbo: kako družba deluje, kaj se v njej lahko zgodi in kaj slabih se je treba izogibati.

Tudi zelo rada "Vino iz regrata"Ray Bradbury. Obstaja tudi čudovita knjiga o odraščanju "Ne pusti me"Kazuo Ishiguro.

Popularnoznanstvene knjige

Priporočam knjigo “Razlaga religije»Pascal Boyer o naravi verskega mišljenja. Svetujem tudi “Biologija dobrega in zla”, V katerem Robert Sapolski govori o tem, kako znanost razlaga naša dejanja. Obstaja tudi knjiga o tem, kako deluje vesolje - “Zakaj je nebo temno»Vladimir Rešetnikov. In seveda enega mojega - "Vse formule sveta». Gre za to, kako matematika razlaga naravne zakone.

Filmi

Ne gledam veliko znanstvene fantastike. Od slednjega mi je bil všeč film "Anon". Uporablja najnaprednejše tehnologije in očitno ne izmišljene (telefonska govorilnica, ki ne leti pravočasno) in analizira globoke stvari.

Glasba

Vedno veliko poslušam glasbo. Ni tihega in mirnega prostora za delo, zato si nadenem slušalke in delam z njimi. Podružnice so takšne: klasični rock ali nekatere druge različice rocka, jazz. Ko mi je všeč kakšna glasba, jo takoj objavim na svojih družbenih omrežjih.

Poslušam najrazličnejši progresivni rock. Verjetno najboljša stvar, ki se je v zadnjih letih zgodila z vidika mojega starega, je matematični kamen, torej matematični kamen. To je zelo zanimiv slog, ki mi je blizu. Ni tako žalostno kot čevljanje, od katerega lahko postanete depresivni, dokler ne najdete česa vrednega. Da bo jasno, kaj mi je posebej všeč, bom poklical skupino Clever Girl in italijanski Quintorigo.