Top.Mail.Ru

Наука 2.0

Выпуск 07 июля 2012 года
Радиопрограмма
Россия
Наука

4 сезона, 124 выпуска по 32 мин

Кажется, вечный вопрос: есть ли жизнь на других планетах? И какая она? Вопросы космического масштаба и сенсационные ответы известного учёного. Астрофизик Сергей Попов - снова в совместной программе "Полит.ру" и радио "Вести ФМ" "Наука 2.0". Кузичев: Итак, друзья, "Наука 2.0" в эфире. Сегодня мы с Борисом вдвоём. Но у нас собеседник зато - Сергей Борисович Попов. Частый гость нашей программы. Значит, Борис Долгин - от "Полит.ру", Анатолий Кузичев - от "Вести ФМ". Это у нас совместный проект, напомню. Называется он "Наука 2.0". Именно так называется наша программа. И вы знаете, мы горды тем, что из неё вырос целый научно-популярный канал под названием "Наука 2.0", который сейчас с успехом блистает в разных кабельных пакетах. Так вот, Сергей Попов, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ имени Ломоносова. Давайте начнём беседу про важнейшие открытия последнего времени в астрофизике. Я помню свою, как мне тогда показалось, блестящую шутку относительно того, зачем нужна астрофизика: для прекрасных обоев рабочего стола на компьютере. И тогда я уже подозревал, что это не вся правда об астрофизике, а сейчас это ощущение окрепло. Попов: Безусловно, всегда что-то интересное происходит, наверное, в основном, благодаря тому, что летают спутники, работают телескопы, постоянно строятся какие-то новые. И поэтому такой поток не иссякает. Но, наверное, сейчас самый понятный и интересный поток открытий связан с экзопланетами. Кузичев: Экзопланеты, надо пояснить, - это планеты, сходные по целому ряду параметров с Землёй? Что это такое? Попов: Нет. Это любые планеты, которые крутятся вокруг других звёзд. Они могут быть сходны с Землёй, с Меркурием, с Юпитером или от них отличаться. Кузичев: А бывают планеты, которые не крутятся вокруг звёзд? Попов: Как ни странно, бывают. Есть как минимум две причины для этого. Во-первых, крутится какой-нибудь Нептун вокруг Солнца. Солнце поживёт ещё пять миллиардов лет и сбросит внешнюю оболочку. Соответственно, станет легче, и планета может улететь. Просто не будет гравитации, которая её удерживает на орбите. Кузичев: А всё равно она будет считаться планетой? Попов: Согласно определению, нет. На мой взгляд, это может быть не самое удачное определение, но тем не менее. Вот такие свободные летающие объекты так длинно и называются. Кузичев: Свободно летающие объекты. Попов: Планетообразные свободно летающие объекты. Что-нибудь в этом духе. Долгин: То есть планета, строго говоря, должна быть обязательно вокруг какой-нибудь звезды. Попов: Да. Это наиболее общепринятое определение. Кузичев: Тогда не очень понятно, зачем говорить "экзопланета". Попов: Потому что есть наши планеты. То есть, есть планеты Солнечной системы. Долгин: А есть несолнечные планеты. Кузичев: А, понятно. Планеты не Солнечной системы. Попов: Кроме того, в принципе, объект может сразу образоваться таким маленьким. Есть звёзды, есть звёзды в сто раз тяжелее Солнца, есть звёзды в десять раз легче Солнца. И, в принципе, может образоваться такой отдельный объект ни вокруг чего с массой, скажем, как у Юпитера или в два раза побольше, в два раза поменьше. И он сразу будет сам по себе летать. Но вот он тоже такой особенный. И, по-хорошему, надо для них придумать какой-нибудь хороший общеупотребительный термин. Наверное, это не произошло просто потому, что их пока не очень активно изучают, не очень активно открывают. Это довольно трудно делать. Кузичев: Я так понимаю, что интерес большущий, главный образом (ну, у вас-то свой интерес, у астрофизиков к экзопланетам), Интерес медийного пространства, медиа к экзопланетам - это спекуляция на возможной жизни на них. Попов: Да, конечно, это самое интересное было бы. Но здесь есть чисто техническая сложность. Мы всё-таки наивно, естественно, ищем жизнь, похожую на нашу. И поэтому мы ищем планету, прямо похожую на нашу. Это означает, что она должна быть маленькая. Земля - всё-таки планета маленькая, если мы сравниваем с Юпитером, например. И она должна быть достаточно далеко от звезды. То есть если вы Землю перенесёте в десять раз ближе к Солнцу, никакой жизни там не будет. Кузичев: На место Меркурия, скажем. Попов: Примерно, да. Или ещё ближе. Есть планеты, которые делают оборот вокруг своей звезды, скажем, за сутки земные, за 24 часа. Рекорд сейчас, если я не ошибаюсь, где-то в районе 19 часов. Кузичев: Там жизнь невозможна, просто будет сносить с головы головные уборы, потому что с такой скоростью летать вокруг. Это понятно как раз. Попов: Главное, что будет очень жарко. Это, скорее, будет основной проблемой. Поэтому открывать планеты прямо типа Земли, такие же маленькие на расстояниях, соответствующих так называемой области жизни, области обитаемости, где вода может существовать на поверхности планеты, - это довольно трудное дело. И только в самом конце прошлого года начали появляться первые сообщения о том, что такие планеты вообще обнаружены. Но сейчас их есть несколько штук достаточно надёжных. Долгин: И это, видимо, одно из таких самых значимых открытий последнего времени. Попов: Да. По открытиям прошлого года я бы, наверное, сказал, что это самые такие значимые открытия. С одной стороны, конечно, оно слишком ожидаемое. И поэтому это не такое "ах, мы не знали, а оно нарисовалось, такое красивое, неожиданное". С другой стороны, хоть оно и ожиданное, но это и результат больших трудов, и, во-вторых, не все ожидаемые вещи подтверждаются. С экзопланетами, вообще, самое главное открытие, на мой взгляд, связано с тем, что когда их начали открывать, то открыли совсем не то, что ожидали. То есть, представьте, со времён Канта, Лапласа, я не знаю, древних греков люди пытались объяснить, как образовалась Солнечная система. Четыре небольшие планеты каменные, относительно близко от звезды, с периодами обращения типа года, как у Земли, и большие, гигантские планеты, которые находятся дальше. Но вот люди придумывали, как всё это объяснять, а потом начали открывать экзопланеты, и там оказалось полно так называемых горячих Юпитеров. Это когда газовая планета большая как Юпитер, но при этом находится очень близко от звезды, делает оборот за те самые 20 часов. И это было большим сюрпризом. И, хотя, с одной стороны, никто не сомневался, что планеты у других звёзд есть, с другой стороны, то, что они будут обладать такими свойствами, было, на мой взгляд, большой неожиданностью. Кузичев: Скажите, пожалуйста, вы же говорили о каких-то конкретных штуках? Вы говорили: "Что касается прошлого года, так я вообще сказал бы, что это главное, что было". О чём конкретно речь? Попов: Конкретно речь идёт о том, что, в первую очередь, благодаря работе спутника "Кеплер" было обнаружено две достаточно надёжных планеты с массой примерно как у Земли, которые крутятся в зоне обитаемости. Там звезда чуть-чуть послабее, чем Солнце, поэтому эта область обитаемости ближе к самой звезде, поэтому там орбитальный период не 365 дней, как у нас, а немножко меньше. Но главное, что теоретически, если там есть атмосфера, там на поверхности может быть жидкая вода. Кузичев: А на каком расстоянии от нас эта штуковина нашлась? Попов: Сейчас спутник "Кеплер" и какие-то подобные аппараты могут изучать только относительно близкие звёзды. "Относительно близкие" означает, что типичное расстояние до них - это где-нибудь 100, 200, 300 световых лет. То есть, с одной стороны, по меркам Галактики, это очень близко. С другой стороны, конечно, по меркам того, куда мы можем запускать спутники, это безнадёжно далеко. Кузичев: По меркам перспектив контакта, учитывая, что свет от Солнца до Земли. Долгин: Непосредственного контакта. Потому что, если запустить спутник без человека. Кузичев: Нет, опосредованный контакт никому не интересен. Медиа это вообще не волнует. Попов: Всё-таки, наверное, если мечтать о каком-то контакте, то контакт будет в виде радио или чего-то подобного. Потому что даже беспилотный аппарат всё равно по нашему времени, даже если его сильно разгонять, пройдут какие-нибудь тысячи лет, пока он туда доберётся. Это всё равно такая не очень перспективная вещь. Кузичев: А у астрофизиков, интересно, прилично вести вообще подобные разговоры в научной среде? Или это считается дань такой попсовой дешёвой, на потребу? Попов: Тут есть две вещи. С одной стороны, вещи вполне такие легальные. С другой стороны, часть этих вещей слишком очевидна, и там особенно нечего обсуждать. Как куда лететь. Да никак особенно никуда не лететь. Периодически появляются работы, где люди пытаются что-то новое придумать. Но, насколько я знаю, ничего там особенно нового не придумывается. И не понятно, какие технологии можно использовать, чтобы как-то серьёзнее и быстрее это решить. С другой стороны, поиск радиосигналов, например, или оптических сигналов - это вещь совсем такая легитимная, и современные радиотелескопы действительно позволили бы просто увидеть копию Земли. Прямо взяли копию, поместили её к ближайшей звезде какой-нибудь просто потому, что благодаря радио и телевидению, Земля очень много излучает в радиодиапазоне лишнего. То есть, глядя с планеты на расстоянии где-нибудь 100 световых лет на Землю с помощью радиотелескопов, аналогичных нашим, мы бы увидели такой аномальный радиосигнал. Долгин: Мы бы увидели Землю сегодняшнюю. А увидели ли бы мы Землю двухсотлетней давности? Попов: Да, это не увидели бы, конечно. Долгин: То есть исторически вообще ещё практически сегодняшнюю, но уже совершенно иную технологически. Попов: Да. И можно это как бы было бы использовать как аргумент, поскольку типичный масштаб эволюции звёзд - это миллиарды лет. Земную цивилизацию было бы видно 100 лет, может быть, даже реально меньше. Поскольку телевидение основной вклад вносит в сигнал. Но здесь аргумент переворачивается, и говорится, что всё-таки впереди-то у нас опять-таки миллиарды. И если мы не верим в то, что наша цивилизация совсем исчезнет или превратится в сплошную цивилизацию фермеров, которые пашут на волах и всё, и по какой-то причине экологические движения запретят радио и телевидение. Или всё уйдёт в оптоволокно, например. Другой такой вариант развития. Всё-таки, если это не предполагать, то аргумент не работает. И должна быть половина - цивилизации старше, грубо говоря, нас, половина - моложе. И поэтому более старые мы должны были бы видеть. И тот факт, что их ищут действительно. Несколько недель назад была очередная статья с очень жёстким пределом на радиоизлучение от одной системы экзопланет. Тот факт, что ничего не находят, в общем, является серьёзным аргументом в пользу того, что техническая цивилизация, подобная нашей, всё-таки должна быть достаточно редкой. И, поэтому, например, такая тематика в разговорах всплывает крайне редко, поскольку факт достаточно очевиден, и, к сожалению, ничего нового обсуждать там нельзя, кроме каких-то новых верхних пределов. Кузичев: А что же вы тогда обсуждаете? Попов: В общем, да. Когда делается какой-нибудь новый большой, крупный проект, особенно в области радиоастрономии, у него расписываются научные задачи, там каким-нибудь номером 16 всё равно стоит поиск возможных искусственных сигналов. То есть люди не считают это совсем какой-то сумасшедшей темой, про которую не надо говорить. Но все понимают, что и вероятность успеха мала, и, собственно, уже за плечами есть некий опыт поиска. Кузичев: Хотя, казалось бы, вероятность успеха чисто математически, исходя из гипотезы бесконечности Вселенной, она тоже бесконечна. Вероятность. Ну а как? Долгин: Бесконечной вероятности не бывает. Попов: Здесь всё-таки работает то, что уже есть некий опыт. И поэтому она оказывается иной. Это не как в известном анекдоте: "Какова вероятность встретить динозавра на улице?" Кузичев: Я не знаю. Попов: Это сексистский анекдот. Спрашивают мужчину, какова вероятность встретить динозавра. Он говорит: "Крошечная какая-то, я не знаю, там 10 в минус девятой, какая-то исчезающая малая". Спрашивают блондинку. Она говорит: "Одна вторая". "Как так?" "Ну, варианта два: или встречу, или не встречу". Кузичев: Справедливо, кстати. Попов: В принципе, да. Если бы не было предыдущего опыта. Кузичев: Да, если бы не было предыдущего опыта, действительно. Попов: А так вы понимаете. Вы приехали в незнакомый город, проходит автобус. Автобус имеет номер 100. Спрашивается, сколько автобусов в городе? Скорее всего, их около 200. Кузичев: Наверное. Попов: Но, может быть, и действительно их всего сто маршрутов. Как бы, и то, и то возможно. Но есть типичный результат. Кузичев: Понятно. Слушайте, понятно уже и мне (не знаю, Боря, как тебе), что в ближайшие полчаса мы с Сергеем Борисовичем будем говорить о первых пятнадцати пунктах перед тем шестнадцатым, которые ставят учёные себе в задачу и полагают их всё-таки выполнимыми и реальными. Долгин: Ну, и о том, что из этого уже хотя бы отчасти выполнено в последние годы, а что, наоборот, видится как некоторая такая задача ближайших лет. Кузичев: У меня есть отличный заголовок, как мне кажется. "Пятнадцать задач доктора Попова". Нормально? Попов: Посмотрим. Кузичев: Итак, продолжаем разговор. Ну что, "Пятнадцать задач доктора Попова"? Долгин: Ну, задач и решений. Попов: До пятнадцати, наверное, мы не доберёмся. Долгин: Ну, хотя бы десять. Попов: Но до десяточки попробуем. Наверное, на ближайшее будущее первое, что очень важно, очень понятно и с большой вероятностью будет открыто, - это тёмное вещество или тёмная материя, кому как больше нравится. Мы сейчас в рамках стандартной космологической модели примерно представляем, из чего состоит Вселенная. Так вот, обычного вещества, то есть протонов, нейтронов, по которым можно постучать, условно говоря, пальцем, их примерно пять процентов, чуть меньше от общей плотности. Но есть, кроме обычного вещества, ещё какое-то вещество. Мы его видим благодаря его гравитационному действию. Мы смотрим, например, как вращаются галактики, с какой скоростью крутятся звёзды вокруг центра галактик, и видим, что массы там больше, чем мы видим звёзд, газа или каких-то ещё обычных составляющих. Если мы смотрим на скопление галактик, получается примерно такая же штука. Галактики двигаются, мы можем определить полную массу скопления. Опять-таки, массы обычного вещества не хватает. Кроме этого, есть такие более тонкие соображения, связанные с тем, как вообще появлялось обычное вещество. Вселенная, когда родилась, она была безвидна. Потом она расширялась, остывала потихоньку. Кузичев: Какая она была? Попов: Безвидна. И в какой-то момент вещество остыло достаточно, появились протоны, потом появились нейтроны. И здесь, казалось бы, можно было начать играть в такой конструктор: из протонов - нейтронов складывать ядра более тяжёлых элементов. Так вот, поскольку Вселенная быстро расширялась и остывала, времени на это было мало, пара минут. В основном, успели сложить гелий. И вот по тому, сколько успели сложить вообще разных ядер, разных элементов, можно сказать, сколько было вообще обычного вещества, сколько было этих протонов - нейтронов. Естественно, в процентном отношении, а не штук. И опять-таки, всё это сводится к тем же пяти процентам от полной плотности. Кузичев: А остальное? Попов: А остальное, по крайней мере, в галактиках, в скоплениях, где вещество скученно, как говорят, собрано в такое облако, - это тёмное вещество. И это большая загадка. Потому что свидетельства в пользу его существования с астрофизической точки зрения очень хорошие. Кузичев: Тёмное - в смысле, неизвестное. Как the other side of the Moon. То есть неизвестное. В тёмном есть какая-то коннотация какого-то мрака адского. Это же не в этом смысле оно тёмное? Оно просто неизвестное. Попов: Надеюсь, не в этом. Долгин: Раз уж мы начали со слова из Библии. Попов: Важно, что оно действительно не светит и свет не поглощает. Долги: А, то есть в этом смысле всё-таки оно тёмное? Кузичев: То есть в этом смысле оно действительно тёмное, буквально тёмное. Попов: Да. То есть его не видно. И хочется всё-таки прямо поймать эти частицы. Физики придумали несколько хороших кандидатов. То есть теории физики элементарных частиц позволяют сказать, какие примерно должны быть свойства. Но это тёмное вещество очень плохо взаимодействует с обычным. То есть вот пока мы сидим, на самом деле, через нас непрерывно летают эти частицы тёмного вещества, как мы думаем. Кузичев: И через Борю? Попов: Да, безусловно. Но никак мы это не чувствуем. И поэтому поймать их довольно трудно. Люди строят детекторы (постоянно они технологически развиваются и по масштабам становятся больше) в надежде всё-таки поймать. Есть ощущение, что вот-вот-вот, подобрались уже к тому пределу, когда поймают. И я думаю, что в ближайшие годы это будет одно из самых интересных открытий. Кузичев: А поймают что? Какую-то частицу? Попов: Да. Кузичев: Запишут её, сертифицируют как-то, я не знаю. И что? Попов: Во-первых, мы узнаем, из чего Вселенная ещё на двадцать процентов примерно состоит. Само по себе интересно. Кузичев: Почему на двадцать? Попов: Потому что ещё семьдесят процентов - это вообще тёмная энергия. Мы про неё тоже чуть-чуть скажем. Но она ещё более загадочная. Долгин: И это вопрос уже, наверное, не ближайших лет. Попов: Скорее всего, да. Но, тем не менее, пару слов можно будет всё равно сказать. Кроме того, обнаружение этих частиц тёмной материи важно для фундаментальной физики. Поскольку действительно это будет один из самых вообще обильных видов частиц во Вселенной. Нужно будет так, чтобы это всё вписалось в картину миру, которую рисуют нам люди, занимающиеся физикой. Долгин: Позволит выбрать, во-первых, гипотезы и дальше уже начать над ними что-то донадстраивать. Попов: Да, теоретики и сейчас уже донадстраивают, просто используя разные варианты. Кузичев: А как будет описана эта частица примерно, которая будет найдена? Вы уж извините мою физическую неотёсанность. Но мне же простительно. Хорошо. Вы поймали, как вы выражаетесь, какую-то частицу. Попов: На самом деле, мы даже не поймаем. Мы увидим. Кузичев: Что? Следы её пребывания? Что вы увидите? И как вы её опишите, в каких терминах? Попов: Реально увидят вот что. Увидят, что, например, есть немножко разные методики поиска из понятных. Представьте, что мы повесили атом вещества и на него постоянно смотрим. И вдруг этот атом по непонятной причине прыгает в сторону, как будто его что-то ударило. Можно узнать, что его ударило. Соответственно, мы узнаем массу того, что ударило. Мы узнаем, как они взаимодействовали друг с другом. Соответственно, есть такой важный термин "сечение взаимодействия". Не важно, что означает. Главное, что характеризует степень интенсивности взаимодействия частиц друг с другом. И, соответственно, наверняка можно будет прямо сказать, какой из кандидатов соответствует данным измерений. И дальше та теория, которая предсказывала появление именно такого кандидата, она окажется правильной. Соответственно, мы будем лучше представлять, как устроен мир элементарных частиц, то есть, на самом деле, как устроено наше вещество, Вселенная вокруг на таком самом базовом уровне, я бы сказал. Кузичев: Жалко, что вы его не увидите, а только увидите следы его взаимодействия. Да? Долгин: Мы часто видим труп, а дальше потом уже вынуждены разгадывать, кто же, насколько массивным был тот человек, который нанёс удар, и так далее. Кузичев: Меня смущают эти аналогии. Вот у них, ты понимаешь, материя тёмная, ближе всего какая-то частица. Но представьте себе труп что ли, чтобы представить... Слушайте... Ладно, хорошо. Это работа астрофизика, я понимаю. Попов: Какие-то аналогии приходится придумывать, эти оказываются более легитимны. Можно было придумать какие-нибудь другие, но фильмы ужасов у нас особенно никто не запрещает. Есть другая категория фильмов, которая как раз менее ужасна... Кузичев: Ладно, будем считать, что это первый пункт и действительно важный. Попов: Давайте второй. Скажем всё-таки про тёмную энергию. Кузичев: Скажем. Попов: Всё-таки в прошлом году Нобелевскую премию дали, как иногда говорят, за открытие тёмной энергии, что как бы неправильно. Нобелевскую премию дали за открытие ускоренного расширения Вселенной. Вот Вселенная расширяется. Кузичев: И расширяется, ускоряясь. Попов: Да. А последние несколько миллиардов лет она расширяется всё быстрее и быстрее. Это не сказать, чтобы неожиданно. В принципе, такой сценарий изначально рассматривался уже почти сто лет назад. Но, с другой стороны, его не считали реализующимся. Но в 1998 году удалось показать, что он реализуется. К прошлому году это удалось показать разными независимыми способами. И, соответственно, поэтому первооткрывателям уже с чистой совестью можно было давать премию. Так вот, тёмная энергия - это, по определению, то, что заставляет Вселенную расширяться всё быстрее и быстрее. В некоем смысле, на этом определение можно закончить, а дальше живут драконы. Дальше мы не знаем, что это такое. То ли это такое свойство вакуума. Вакуум у нас так устроен, что заставляет вещество разлетаться. То ли это какой-то вид физических полей, которые приводят к тому, к такой антигравитации, если хотите. Это не известно. Что мы можем сейчас сделать - это измерять этот самый темп расширения всё точнее и точнее. Причём, на разных временах. Поскольку мы смотрим на более далёкие галактики, видим объекты миллиард лет назад, два, три, десять миллиардов лет назад, тринадцать. Дальше пока не добрались. Соответственно, можем измерять темп расширения. Кузичев: Так дальше ничего не было. Попов: Про это тоже поговорим. Это следующий пункт. Кузичев: Хорошо. Попов: Соответственно, мы можем смотреть именно динамику, как Вселенная расширялась в разные времена. И вот это можно делать всё точнее и точнее. Буквально на днях появилось сообщение, что один из спутников, который предназначен, в первую очередь, для таких измерений (это европейских спутник "Евклид") был уже полностью одобрен как программа, но вот попадает в производство уже, в такое реальное, в железе. Это как бы хорошо. И, соответственно, мы сможем уточнить все эти параметры. Я не думаю, что это прямо даст ответ, что ага, тёмная энергия - это вот это. Но, по крайней мере, какое-то продвижение будет. Почему мы думаем, что вообще это может быть какой-то вид полей? Потому что в современной космологической картине (это мы уже к третьему пункту перешли) есть такой важный этап в жизни Вселенной, называется "инфляция". Инфляция - это раздувание. То есть та инфляция, к которой мы привыкли, - это раздувание денежной массы. А вообще инфляция - это раздувание чего угодно. В частности, раздувание Вселенной. Люди долгое время задавались рядом фундаментальных вопросов про свойства нашей Вселенной. Почему она выглядит такой плоской? "Плоская" означает, что если вы в размером сотни миллионов световых лет треугольнике будете рисовать, у них сумма углов будет сто восемьдесят градусов, например. Почему нет всяких экзотических частиц? Есть ещё несколько таких больших важных вопросов. Почему, например, температура так называемого реликтового излучения одинакова примерно по всему небу? Это довольно удивительно, поскольку кусочки, которые мы видим справа и слева, они никогда не обменивались информацией, а почему-то температура одинакова. То есть такой сговор налицо. Понимаете, если вы пошли в супермаркет, и везде на один и тот же товар одна и та же цена, это сговор. А вот если между ними расстояние такое, что световой сигнал не успел пройти, то это странно. Это как-то нужно всё объяснять. И вот тогда придумали. Кузичев: Нет. Или это просто очень честная цена, рассчитанная совершенно из объективных характеристик. Долгин: Надо понять, каковы эти характеристики. Попов: Или тогда вы должны построить теорию. Это оказалось очень трудно сделать. Зато люди придумали, что мог быть такой этап в жизни Вселенной, когда она в течение очень короткого времени (совсем ничтожные доли секунды, ни сотые, ни тысячные, ни миллиардные, гораздо меньше) раздувалась очень быстро. И тогда всё выдулось из маленького кусочка. Соответственно, если кусочек был какой-то весь изрезанный горами и впадинами, всё равно его растащило до очень большого размера. Он стал очень плоским. Все части в нём успели обменяться сигналом, потому что когда-то они были очень маленьким кусочком. Если были какие-то экзотические частицы, они все оказались за пределами этого маленького раздувшегося кусочка. В общем, сразу всё объясняется. Потом теория совершенствовалась. Это всё очень важно, но теория не подтверждена сколь-нибудь напрямую. Она очень хорошо всё объясняет. Но с поиском подтверждений её предсказаний дело обстоит плохо. Просто их трудно проверять. Но вот есть надежда, что летающий сейчас спутник "Планк" года через два может проверить одно из предсказаний теории. Закрыть он её не сможет, зато сможет подтвердить. Это было бы очень приятно. Кузичев: А каким образом? Попов: Это, на самом деле, объяснять довольно трудно, тем более без картинок. Кузичев: Чей спутник? Попов: Спутник европейский. Он изучает это самое реликтовое излучение, которое осталось от того момента, когда ещё никаких звёзд не было, Вселенная была таким облаком газа, условно говоря. И это горячее излучение горячего газа мы сейчас видим уже сильно остывшим. Любой может посмотреть, включить свой телевизор, настроить его на пустой канал. И часть этой ряби на экране - это сигнал из далёкой Вселенной. Если бы вы это увидели лет 60 назад и правильно проинтерпретировали, вы получили бы Нобелевскую премию. Кузичев: Я, собственно, даже не прошу вас пояснить подробно (всё равно мы не поймём), сколько: поясните, почему два года? Просто нужно набрать объём некоей информации, чтобы он был? Попов: Да, нужно набрать информацию и обработать. То есть спутник успешно работает, уже работает почти два года. Кузичев: А почему это вы сказали, что, мол, не 13,5 миллиардов лет назад всё началось? Уж это, казалось бы. Попов: Началось всё 13,5. Но мы тогда говорили про 13, я замечу. Эта половинка - это очень важный момент. Кузичев: 500 миллионов лет, в общем, да, существенный срок. Попов: И мы как раз подошли к следующему важному пункту. Вот Вселенная расширялась, появился водород, появился гелий. Но после этого надо потихоньку образовывать звёзды и галактики. В современной картине мы думаем, что вначале образовались звёзды, потом галактики. Но хочется это проверить. То есть, есть такая задача - увидеть самые первые звёзды и самые первые галактики. И упирается это, в общем-то, в технические возможности. Нужно строить большие инфракрасные телескопы, запускать их в космос, потому что с Земли не видно, атмосфера поглощает. И всё, и тогда увидим и проверим. Ну вот, следующий большой космический телескоп, телескоп имени Джеймса Уэбба, самый большой, самый важный сейчас астрофизический проект НАСА, он должен решить эту задачу. Такие инструменты - заведомо в них заложены новые технологии всякие, и поэтому очень часто трудно рассчитать, как они будут создаваться. К сожалению, сроки создания затягиваются, инструмент становится всё дороже и дороже. Но, вроде бы, есть принципиальное решение довести его до ума. Из-за этого закрывают другие проекты. И, повторюсь, основная задача для этого нового космического телескопа - это увидеть первые звёзды и галактики. Он через несколько лет, если всё хорошо, полетит. И тогда сразу, я думаю, за год, за два он даст ответ на этот вопрос. Кузичев: А есть такие же проекты типа МКС, но в области астрофизики? Долгин: В части сотрудничества? Кузичев: Конечно. Я почему-то думал, Сергей сказал про этот проект НАСА, самый значимый сейчас. И я подумал: вообще, логично было бы такого рода штуки запускать на орбиту по тому же лекалу, что и МКС, например. Попов: Совсем по тому же не получится. Всё-таки это цельный инструмент, и поэтому его нельзя собирать по кускам. Но, в принципе, конечно, всё равно все большие проекты масштаба космического телескопа оказываются международными. Просто вклад кого-то может быть существенно больше, и какое-то космическое агентство ведёт эту миссию. А так, в общем, всегда или на уровне каких-то разработок, научного сотрудничества или постановки разных детекторов. Скажем, следующий важный российский спутник будет "Спектр-Рентген-Гамма". Это российский спутник, на котором будет стоять немецкий рентгеновский телескоп и российский рентгеновский телескоп. А может быть, ещё, скажем, часть зеркал российского телескопа будет сделана в США. А ещё хотели часть детекторов для немецкого телескопа делать в США и часть оборудования в Японии. Но от этого в итоге пришлось отказаться. Но тем не менее. Кузичев: А результаты работы подобных объектов - это достояние всего человечества? Долгин: В открытом ли они доступе? Кузичев: Или это коммерческая история? Кто запускал, тот и пользуется. Попов: Коммерческая - конечно, нет. Но истории могут быть немножко разные. В принципе, тенденция сейчас такова, что в конечном итоге все данные попадут в открытый доступ. Если инструмент типа космического телескопа, то, как правило, разные группы могут писать на него заявки, и там национальная принадлежность не существенна. Любой из нас может написать заявку на телескоп имени Хаббла. Другое дело, её могут не одобрить, но, в принципе, её будут рассматривать. И на космическом телескопе имени Хаббла, на проекте НАСА наблюдает, в общем, весь мир. И так происходит практически со всеми крупными инструментами. Но, более того, даже если вы написали заявку, вам дали время, вы отнаблюдали, у вас есть только какой-то период типа года, скажем, на работу с данными. Если вы обработали - не обработали, в общем, не важно, эти данные, они через какое-то время всё равно попадут в открытый доступ, чтобы вы не сидели как собака на сене на этих данных. И часто, может быть, вы просто получили фотографию участка неба, вас интересует один объект, а их там ещё тысяча, и они интересуют других людей, поэтому информацию нужно им дать. Кузичев: То есть, другими словами, с рядом некоторых не очень существенных оговорок ответ на вопрос "да, достояние всего человечества". Попов: Да. Долгин: Основные субъекты сейчас ответственно НАСА, Европейское космическое агентство и Российское космическое агентство. Кто ещё? Попов: Всё-таки я бы первые такие, два больших первых места оставил бы за НАСА и ЕСА, за американским и европейским, потому что остальные, конечно, меньше вносят. Есть Россия, есть Китай, есть Индия. Долгин: Япония отдельно выступает? Попов: Есть Япония. Прошу прощения. Япония в астрофизике очень много делает хороших инструментов тоже. Опять же, не так много, как НАСА и ЕСА. Кроме того, у европейских стран, не смотря на наличие этого единого агентства, есть свои национальные. Скажем, есть итальянское агентство, есть британское теперь, которые тоже могут делать какие-то проекты независимо или в содружестве с другими агентствами, минуя центральные объединительные. Так что игроков оказалось много. Долгин: И пример мы видим, Германия и Россия здесь работает. Попов: Да, такой пример. То есть Германия присутствует на уровне институтов, насколько я знаю. Кузичев: Давайте дальше. Попов: Двигаемся дальше. Ещё одно замечательное грядущее открытие, о котором очень хочется поговорить, это всё-таки регистрация гравитационных волн. Пока мы говорим, слушатели не видят, но мы размахиваем руками, на самом деле, мы тоже испускаем гравитационные волны, только очень слабенькие. Кузичев: И даже Боря? Попов: Он почти не размахивает руками. Если бы руки были потяжелее, как Солнце, например, то такое размахивание приводило бы к довольно заметному сигналу в виде гравитационных волн, заметному, но всё равно его очень трудно уловить. Кузичев: Ой, подождите. Мы же тоже для кого-то Солнце. Для кого наши гравитационные волны заметны? Для чего? Попов: Ни для кого, на самом деле. Всё-таки, эффект очень слабый от объектов, к которым мы привыкли. Или от вращения Луны вокруг Земли или Земли вокруг Солнца очень слабенький эффект. Нужно, чтобы объекты были более тяжёлые и, как правило, более компактные. А самый компактный объект, по определению, - это чёрная дыра. На мой взгляд, самая интересная будет даже не собственно регистрация гравитационных волн (мало кто сомневается в том, что они есть), а в том, что регистрация гравитационных волн от слияния двух чёрных дыр будет самым прямым подтверждением того, что чёрные дыры существуют. Мы все говорим: "чёрные дыры, чёрные дыры". А спрашивают: "Кто открыл чёрные дыры? Кто Нобелевскую премию получил?" А никто. На самом деле, их существование с такой хорошей точностью до сих пор не доказано. Мы всегда видим, что какое-то вещество вокруг оно излучает. А что там находится дальше, не известно. Самая лучшая интерпретация - это чёрная дыра. И многие готовы спорить на какие-то суммы, ещё на что-то, но, тем не менее, окончательного доказательства нет. Единственный способ увидеть прямо, как чёрная дыра с чёрною дырою говорит, - это поймать гравитационно-волновой сигнал от слияния двух таких объектов. А такие штуки должны быть, происходить. Представим, что была двойная звезда. Двойных звёзд много. Массивные звёзды почти все в двойных. Одна звезда вспыхнула как сверхновая, образовала чёрную дыру, другая вспыхнула, образовала чёрную дыру. А дальше они потихонечку будут сближаться и, наконец, сольются. Это вполне ожидаемый процесс. И можно с помощью гравитационных волн прямо изучать слияние чёрных дыр, или что бы это ни было, и тогда уже выяснить всё-таки, действительно это чёрные дыры или нет. И ожидание такое, что это действительно будет наблюдаться буквально года через три-четыре. Кузичев: Это был такой риторический вопрос? Или вы знаете ответ? Или это была загадка, шарада - "Кто открыл чёрные дыры?" Попов: Действительно, поскольку формально нет чёткого доказательства, что это именно чёрные дыры, их никто не открыл. Кузичев: Это не открытие, а значит и нет открывшего. Понятно. А кто впервые эту гипотезу выдвинул? Хокинг? Попов: Нет, она была выдвинута гораздо раньше. Обычно называют Лапласа. Кузичев: Ой, тогда ещё? Попов: Но был ещё англичанин Митчелл, который примерно таким же путём рассуждений придумал чёрные дыры. Тогда, конечно, не было общей теории относительности, и интерпретация была немножко другая. Чтобы с Земли улететь, нужно развить скорость восемь километров в секунду примерно. И люди поняли, что или можно при том же размере увеличивать массу, или при той же массе уменьшать размеры и, наконец, прийти к скорости света. И тогда объект будет тёмным, потому что даже свет не сможет улететь. Но это такая немножко механистическая интерпретация. Интерпретация в общей теории относительности более геометрическая, такой окуклившийся кусок пространства получается. В таком, конечно, виде чёрные дыры придумали, когда появились первые решения общей теории относительности, то есть примерно сто лет назад. Грубо говоря, к столетию общей теории относительности хочется увидеть слияние. Как это... Даёшь! Если бы в Европе, в США был социализм, можно было бы написать такой плакат. Кузичев: Пятилетками. Даёшь слияние двух чёрных дыр в следующей пятилетке! К двадцать шестому съезду. Хорошо. Я хочу успокоить слушателей, что мы Сергея вынудили, заставили, заперев снаружи, остаться у нас ещё на неделю. Следующая программа тоже с ним. Так что мы, я надеюсь, успеем многое обсудить. Давайте сейчас ещё один пункт. Попов: Наверное, следующим пунктом я бы назвал существенное продвижение в изучении самих взрывов сверхновых, которые из обычных звёзд делают чёрные дыры. Мы видим сотни сверхновых в год, мы знаем, что звёзды взрываются. Мы знаем, что в итоге появляются нейтронные звёзды или чёрные дыры. Но сам процесс взрыва очень сложен. И детально моделировать его очень трудно. Есть надежда, что в ближайшие годы, во-первых, люди, занимающиеся моделированием, всё-таки смогут взорвать действительно звезду в компьютере. Во-вторых, что нейтринные телескопы, которые сейчас уже построены в Антарктиде (строятся большие такие морские или озёрные нейтринные телескопы), смогут регистрировать сигнал от вспышек сверхновых. И тогда эти опять-таки плохо взаимодействующие с веществом частицы, нейтрино, принесут нам информацию прямо из недр взрывающейся звезды. И можно будет лучше проверять модели. Долгин: То есть и появятся первичные данные, и к этому моменту усовершенствуются модели. Попов: Да. И тогда мы поймём это всё гораздо лучше. Кузичев: Морские телескопы - это вы нам как-то рассказывали - там вода, огромная линза воды, это часть телескопа, часть конструкции. Попов: Там идея в том, что нейтрино плохо взаимодействуют с веществом, поэтому нужен большой объём просматривать. И подходит вода или лёд. Соответственно, или бурят такие шахты в антарктическом льду, или детекторы света подвешивают в толще воды. Это может быть море, это может быть Байкал. У нас на Байкале есть такая установка. И просто нужно наращивать их размер, сделать так, чтобы это был такой кубик размером километр на километр на километр. И тогда, с большой вероятностью, можно видеть раз в год, раз, может быть, в пару лет сигнал от вспышек сверхновых. Кузичев: Друзья, нам приходится прощаться с Сергеем Поповым ненадолго, ровно на неделю. Через неделю, друзья, на том же месте, под той же вывеской "Наука 2.0" мы снова встретимся. Кстати, мы Сергея Борисовича не поздравили и шампанское не открыли. В прошлый раз он, по-моему, был кандидатом. Полностью слушайте в аудиоверсии.

Выпуски
2013
2012
2011
2010
2013
2013
Ещеинтересное