Наши читатели уже знакомы с Александром Анатольевичем Безеем. Еженедельно в нашем Telegram-канале выходят его лекции по астрономии, в которых он рассказывает о непростом и порой непостижимом нами космосе настолько простым языком, что понять его смогут даже дети. Вашему вниманию интервью с Александром Анатольевичем, в котором он рассказал о том, как мы сможем достигнуть ближайших звезд, о существовании внеземных цивилизаций и о том, что его больше всего поражает в нашей Вселенной.
Александр Базей — доцент кафедры теоретической физики и астрономии ОНУ Мечникова (Одесса), кандидат физ.-мат. наук.
— Александр Анатольевич, для начала расскажите немного о себе, когда у вас появился интерес к астрономии и как решили стать на путь науки?
— Тяжело сказать точно. Интерес появился где-то с класса третьего-четвертого. Как и большинство детей, меня привлекало что-то необычное, а что может быть более невероятным, чем звездное небо над нами? Но самый решительный шаг вперед был сделан благодаря первой учительнице физике. Физика тогда начиналась в шестом классе, и к тому времени я уже прочитал множество популярных книг, и считал, что я уже практически все знаю: что такое атом, что такое ядро, протон, электрон. Все это было для меня как открытая книга, как я думал. На первом уроке учительница физики Людмила Михайловна Кучеренко начала рассказывать о том, что такое физика, для чего она нужна и что мы узнаем в процессе изучения этого предмета. Я сидел и думал: это я знаю, это я тоже знаю. И тут она говорит: «вы узнаете, что такое свет». Что такое свет на тот момент я не знал, и вот это меня зацепило.
Все-таки большую роль играет личность учителя. В школе у нас был телескоп, и на лето учительница мне его отдавала домой, чтобы я мог самостоятельно изучать звездное небо. Вот таким я пользовался необычайным доверием. Собственно с этого все и началось. А потом я поступил на физический факультет в 1983 году. В Одессе специальность «астрономия» была только в ОНУ им. Мечникова, а уезжать из города меня не тянуло. Конкурс тогда был примерно один к трем, причем на астрономию даже больше – на нее набирали 10 человек, на физику 100 человек. Затем два года армии. После нее было непросто, так как армия очень меняет человека. Затем аспирантура.
Еще на пятом курсе в 1990 г. меня направили на производственную и преддипломную практику в Ленинград в Институт теоретической астрономии. Там я впервые увидел компьютер IBM с цветным монитором, который произвел на меня впечатление. Тогда были первые попытки программирования на трех разных языках. В этом институте четыре месяца я занимался дипломной работой.
— Какая у вас была тема дипломной работы?
— Она была о затмениях в системе планеты Плутон. В 1978 году у Плутона открыли большой спутник Харон. Он всего лишь в шесть раз легче, чем сам Плутон. Это фактически двойная планета, которая вращается вокруг общего центра масс, но оказалась очень интересная ситуация: плоскость орбиты Харона практически перпендикулярна к плоскости орбиты самого Плутона. А такая геометрия в пространстве приводит к тому, что дважды в течение года на Плутоне, который длится почти 250 наших земных лет, происходит серия солнечных затмений – Харон отбрасывает тень на поверхность Плутона. Если бы на Плутоне был наблюдатель, он бы видел полное солнечное затмение. Наблюдатель на Земле видит, что уменьшается суммарный блеск системы, поскольку тень Плутона закрывает часть потока солнечного света на поверхность Харона и для нас уменьшается блеск этой системы, так мы видим затмение. 1989-1990 гг. это время, когда как раз серия затмений в системе Плутона наблюдалась. В большие телескопы можно было увидеть, как они происходят. Передо мной была поставлена задача: рассчитать эфемериду, то есть составить прогноз этих затмений, вычислить время начала, середины, и окончания затмений. Причем надо было учесть влияние и тени и полутени как Харона, так и Плутона. Это была достаточно сложная геометрическая задача для студента пятого курса физического факультета. Вот этим я и занимался почти 4 месяца.
— А что вас больше поражает в космосе, что больше всего интересует? Возможно, есть любимый космический объект?
— Знаете, это словно спросить у художника есть ли у него любимый цвет? Но могу сказать, что для меня была интересна тема движения ядер комет. Дело в том, что кометы – тела своеобразные, они постепенно тают при приближении к Солнцу. Соответственно, необходимо эти кометы пополнять, потому что если бы не было источника комет, то со временем они бы все растаяли, и мы бы их больше не наблюдали. Но мы их видим, значит, они откуда-то к нам приходят, где они не тают и «хранятся» замерзшими миллиарды лет. Я говорю про облако Оорта, которое находится на периферии Солнечной системы. Вот это облако меня интересовало, потому что это пограничная зона – это переход от области притяжения Солнца к области притяжения других звезд. Если мы говорим о пространстве сравнительно близком к Солнцу, то здесь более-менее все понятно: Солнце – самое массивное небесное тело, оно притягивает все тела Солнечной системы, и все они движутся вокруг него по практически эллиптическим орбитам по законам Кеплера.
А вот там, на периферии, уже законы Кеплера работать не могут. Там уже нужно учитывать силы притяжения других звезд и центра Галактики. И там все очень сильно усложняется. Это усложнение как раз и интересно. Во-первых, там поля притяжения очень слабые и значит движения небесных тел очень медленные по космическим меркам. Характерные скорости движения комет вдали от Солнца – сотни метров в секунду. Это при том, что здесь, вблизи Солнца, характерные скорости – десятки километров в секунду. И все это мне представлялось таким окутанным ореолом таинственности. В темноте, в глубоком космосе, в холоде, где температура близка к абсолютному нулю, происходят медленные хаотические движения в непонятных гравитационных полях. Что-то в этом было такое манящее.
Про Облако Оорта А.А. Базей рассказывал в одной из лекций о далеких звездах.
— На одной из своих лекций вы говорили о том, что технический прогресс в постройке космических кораблей продвигается и, возможно, счет даже идет на десятилетия, когда человечество сможет преодолевать большие космические расстояния. Расскажите об этом подробнее.
— Знаете, человеческое воображение очень инерционно. Мы себе можем представить только то, что мы уже когда-то видели. Ведь человек фантазирует только на основе своего опыта. Вот те же летающие драконы – это же ящерица с крыльями. Вот по такому принципу вся фантазия и складывается. Как люди себе представляют межзвездные путешествия? Приблизительно так, как это представлено в кинематографе, в тех же «Звездных войнах». Когда есть большой космический корабль, который вместе с экипажем разгоняется и преодолевает большие космические пространства. По сути, это усложненная модель современной космической ракеты. Такой полет невозможен, по крайней мере, в обозримом будущем. Сейчас не представляется возможным построить такой космический корабль, снабдить его экипажем, разогнать и отправить к близким звездам. Пока это далеко от наших технических возможностей. Но кто сказал, что человек лично должен лететь к звездам? Мы можем туда послать автоматические зонды. Пример, — полет на Луну. Да, человек ступил на поверхность Луны. Но более несовершенного способа исследовать Луну трудно придумать. Потому что вместе с человеком нужно отправлять воду, еду, воздух, источники тепла. Надо отправлять в полет массу всего, что человек потребляет, а вот роботы от этого независимы, поэтому они могут находиться в космосе и на других планетах годами. Тоже самое касается и межзвездных полетов.
По одному из существующих проектов, первый межзвездный полет будет состоять их большого числа космических «нанокораблей» – назовем их так — очень небольших объектов, размером с булавку. Фактически, это микрочип – маленький электронный гаджет. Поток таких маленьких космических кораблей можно будет запустить в космосе в нужном направлении, и разогнать, например, лазерным лучом, направленным с Земли. Эти объекты имеют очень малую массу – 1-2 грамма, и разогнать такую массу лазерный луч вполне способен, если создать высокую концентрацию энергии в лазерном луче. По расчетам, за небольшое время удастся достигнуть скорости, которая составит 1/5 скорости света. Путешествие к ближайшей звезде – если мы умножим 4 световых года на 5 – займет около 20 лет. Это вполне приемлемый срок для того, чтобы отправить, скажем, несколько десятков или сотен таких «нанокораблей». Нам останется только подождать от них сообщений. Достигнув другой звездной системы, пролетая мимо (так как остановиться они не смогут), они будут передавать нам информацию обо всем, что смогут там зарегистрировать. Так, мы сможем послать «свои глаза», чтобы увидеть другую звездную систему. Насколько помню, анонсировали запуск такого проекта примерно к 2060-м годам.
— Из научных достижений последних примерно 5-10 лет, что вас больше всего воодушевило?
— Во-первых, меня очень впечатлила возможность зарегистрировать гравитационные волны. В принципе, работа над этим вопросом велась уже после Второй мировой войны, и в нашем Одесском университете в том числе. Проводили исследования, писали статьи, но потом у нас эта тематика иссякла. Об открытии гравитационных волн объявили в 2016 году, и стало понятно почему только сейчас их смогли обнаружить.
Как мы регистрируем гравитационную волну? Если представить себе поверхность воды, на которой мы установили датчики, то о прохождении волны мы узнаем по изменению расстояния между этими датчиками. Они начинают колебаться, и из-за этого между ними меняется расстояние. Итак, если расстояние между датчиками меняется – волна есть, если не меняется – волны нет. Вот приблизительно так обнаруживается и гравитационная волна. Устанавливаются два датчикам на некотором расстоянии, и измеряется изменение расстояния между ними. На словах все просто, но технически это крайне сложно.
Такие приемники гравитационных волн построены в США, и в Италии. Размеры этих конструкций измеряются километрами. На разных концах такого сооружения стоят датчики, и соответственно при прохождении гравитационной волны между ними будет изменяться расстояние. Так вот, уверено регистрируют изменения расстояния между этими датчиками величиной с диаметр атомного ядра. Представьте себе: между датчиками километр, а расстояние между ними изменилось на диаметр атомного ядра! И это уверенно определяется и позволяет говорить о том, что прошла гравитационная волна. Так как приемников два или даже три, то они позволяют определить направление: откуда пришла гравитационная волна. Таким образом, гравитационные волны были открыты (звучит фантастически!) при слиянии двух черных дыр. Сама по себе черная дыра – объект фантастический, а тут представьте себе две черные дыры, которые вращаются вокруг одного центра масс как две звезды. Вращаясь, они теряют энергию, излучая гравитационные волны. В какой-то момент они падают друг на друга и сливаются в одну черную дыру; в этот момент происходит колоссальный выброс энергии. Это отдаленно похоже на взрыв на Земле, когда сотрясается воздух и распространяется звуковая волна. Только при слиянии черных дыр происходит сотрясение самого пространства-времени. Сама по себе черная дыра – объект-монстр, а тут сливаются два монстра. И вот это сотрясение пространства-времени распространяется практически без преувеличения во всей Вселенной. Мы это можем зарегистрировать, и оказалось, что это не такое уж и редкое событие – таких событий происходит несколько в течение года.
Когда такие события стали регистрировать уже более уверено, решили сделать шаг вперед, и попытались зарегистрировать слияние двух нейтронных звезд. Нейтронная звезда, это объект массой меньше трех солнечных масс. По своей массе он не дотягивает до черной дыры, но все равно это фантастический объект: нейронная звезда – это фактически одно большое атомное ядро. Представьте себе атомное ядро диаметром в 10 километров. Это и будет нейтронная звезда. Такие нейтронные звезды бывают двойными и тоже иногда падают друг на друга. И такие события тоже удалось зарегистрировать.
Ну и, конечно же, не могу не сказать про телескоп «Джеймс Уэбб». Трудно предвидеть, что же нас ожидает, но есть надежды, что с помощью этого телескопа мы сможем увидеть не просто экзопланеты, планеты возле других звезд, но и уверенно сказать, у каких планет есть гидросфера, а соответственно и возможно наличие жизни.
— А если брать другие сферы науки?
— Меня впечатляют возможности искусственного интеллекта.Вот есть такое понятие как великое молчание космоса, также известное как принцип Ферми. Человечество внимательно слушает сигналы, приходящие из космоса на всех длинах электромагнитных волн: радио, инфракрасные, гамма, уже научились и гравитационные волны улавливать; и нигде мы не видим проявления разумной деятельности других существ. Наша цивилизация заявляет о себе – мы уже сто лет излучаем во Вселенную радио- и телепередачи, и если кто-то из, скажем, другой звездной системы, которая расположена менее чем в ста световых годах, наблюдает наше Солнце, то он уже точно заметил, что вокруг Солнца движется радиоисточник, который передает всякие замысловатые программы. Пока это скромное известие о нашем существовании, мы все-таки как цивилизация еще очень юные. А кто-то более опытный, более развитый, чем человечество, вероятно, ушел далеко вперед по сравнению с нами. Вероятно, они не просто могут путешествовать к другим планетам и осваивать спутники. Да и мы тоже уже задумываемся о более глобальных проектах, например, о терраформировании Марса или Венеры, то есть о создании на них благоприятного климата для будущей колонизации. Но те цивилизации, которые опережают нас на тысячелетия, и тем более на миллионы лет, вероятно, уже должны уметь создавать звезды по своему усмотрению. Не просто формировать планеты, а целые звездные системы. Или может даже пошли еще дальше.
Соответственно, мы должны как-то это видеть. Должны быть какие-то проявления такой разумной деятельности. В космосе должны быть процессы, которые невозможно объяснить естественными причинами, но мы их не видим. Это с одной стороны. А с другой стороны, человек – существо совершенно не приспособленное для любой космической деятельности. Не то чтобы путешествовать к другим звездам, нам просто находиться на околоземной орбите тяжело и вредно для здоровья. И это естественно, потому что человек формировался на Земле, в дикой природе, в борьбе за выживание. Мы очень быстро, по меркам биологической эволюции, создали цивилизацию – за 10 тысяч лет человечество прошло путь от зарождения земледелия до компьютера и искусственного интеллекта.
Соответственно, если будет создано искусственное сознание, то оно будет мыслить, рассуждать и осознавать себя со скоростью в сотни раз быстрее, чем мы. Недавно прочитал такую аналогию: если человек будет решать некоторую задачу на протяжении 30 лет без перерывов на сон и прочие потребности, то искусственный интеллект, который сейчас создают, сможет справиться с аналогичной задачей за 1 секунду. Безусловно, сознанию такого уровня просто не о чем с нами разговаривать. С такой разницей возможностей просто исчезает смысл в общении. Вот вам же не о чем говорить с муравьем?
Так что, возможно, дальнейший прогресс, дальнейшее освоение мира, связаны с развитием искусственного интеллекта. Человек, как биологический вид, если задуматься, не может долго существовать в современном облике. В природе существует изменчивость, человек, как и другие виды, формировался под действием естественного отбора. Однако в последнее время с развитием медицины в человеческом обществе природный естественный отбор не действует. То есть сейчас мы живем вопреки биологическим законам, которые нас создали. Так долго, по меркам биологической эволюции, продолжаться не может. Возможно, в этом и есть объяснение парадокса Ферми – высокоразвитые цивилизации не имеют человеческого и даже биологического облика. Это искусственный интеллект или продукт искусственного интеллекта и мы его просто не понимаем. Поэтому нам кажется, что там никого нет.
Каждое воскресенье Александр Анатольевич Базей читает открытые лекции в Одесской астрономической обсерватории. Телефон для справок: 0975098256
____________________________________________________
✒️Подписывайтесь на наш Telegram канал «Гранит науки»
✒️Читайте нас на Яндекс Дзен
📩У нас есть страница на Facebook и Вконтакте
📩Журнал «Гранит Науки» в Тeletype
📩Отправить статью [email protected]
📩Написать редактору [email protected]
