Работа вселенского масштаба

13.07.2017

Андрей САМОХИН

Лауреатами Госпремии по науке в нынешнем году стали российские астрофизики Николай Шакура и Рашид Сюняев — авторы теории дисковой аккреции вещества на черные дыры, пожалуй, самого известного сегодня российского исследования в этой области. «Культуре» удалось побеседовать с заведующим отделом релятивистской астрофизики Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ Николаем ШАКУРОЙ о том, что скрывает в себе «бездна», которая «звезд полна». 

Мечты о путешествии человечества к другим галактикам давно остались в прошлом. Сегодня, при общем падении уровня интереса к космосу, астрономия и астрофизика многим кажутся малопонятными дисциплинами. Но именно там, в непроглядной тьме, за тысячи парсек, среди гаснущих и возникающих из небытия светил, возможно, таятся давно ожидающие нас ответы.  

культура: Зачем люди изучают звезды? 
Фото: Михаил Метцель/ТАССШакура: Вопрос, скорее, риторический. Звезды — существенная часть окружающего нас мира. Конечно же, вид ночного неба казался древним землянам таинственным, божественным. Однако и они не только ужасались и очаровывались, но и, применив практическую сметку, обнаружили связь годичной смены созвездий с сезонными переменами погоды, без чего не развилась бы культура землепользования. 

Да, астрономия и астрофизика сегодня — трудоемкие и весьма затратные научные дисциплины. Чтобы осуществлять запуски космических лабораторий, порой необходимо объединение усилий и финансов нескольких стран. Благодаря таким совместным проектам мы узнали много ценного и о нашей Солнечной системе, и о более далеких объектах. Человек может считать себя таковым, лишь постоянно постигая новое.

культура: Кто-то из великих сказал, что теория, которую нельзя растолковать ребенку, ничего не стоит. Согласны ли Вы с подобным определением? Можно ли таким образом объяснить дисковую аккрецию на черные дыры?
Шакура: Разумеется, кто ясно мыслит, тот ясно излагает. Меня в студенческие годы впервые услышанное слово «аккреция» тоже озадачило, а оказалось, что это просто падение вещества на звезду или, в нашем случае, черную дыру под действием силы тяжести — ничего таинственного. И чем больше сила тяжести, тем быстрее вещество падает и тем более жесткое электромагнитное излучение при этом возникает. Государственная премия нам с академиком РАН Рашидом Сюняевым была присуждена за создание теории именно дисковой аккреции, то есть радиального движения с выделением электромагнитной энергии. Оно возникает при наличии в диске эффективных механизмов трения между его соседними слоями, которые создаются турбулентностью и магнитными полями, генерируемыми при вращении.

На словах это выглядит несложно. В действительности рассчитать структуру аккреционного диска и спектр его излучения, а также эволюцию во времени можно лишь с привлечением довольно внушительного математического аппарата и большого объема компьютерных вычислений.

культура: Вашим учителем был легендарный Яков Зельдович — главный теоретик термояда, которого сравнивали с Энрико Ферми. Скажите, передался ли Вам его широкий взгляд на явления — от бомбы до физики звездного вещества — или это неповторимо? Какое самое яркое воспоминание о нем у Вас осталось?
Шакура: Яков Борисович и впрямь умудрялся прокладывать свои борозды на широчайшем поле современного естествознания. Уже в зрелом возрасте занялся астрофизическими и космологическими проблемами. Увы, но эпоха таких универсалов, похоже, ушла. Ныне — время узких специалистов. Та же астрофизика разделилась на множество рукавов и потоков, и каждый требует особых знаний и методов. 

Что же касается яркого воспоминания... Пожалуй, то, как Зельдович меня, еще зеленого аспиранта, приглашал к себе домой для совместной работы над поставленной задачей к восьми (!) утра. Сам он вставал в шесть: летом непременная пробежка, зимой — лыжи. В восемь уже был бодр и готов трудиться.

культура: В каком состоянии пребывает сейчас астрофизика в России и за рубежом? Есть ли генеральное научное движение в этой области или происходит определенная стагнация?
Шакура: Астрономия и астрофизика всегда являлись науками интернациональными. Они не делятся на английскую, немецкую или русскую. Конечно, нехватка средств сказывается в нашей стране на экспериментальных направлениях как наиболее затратных. Поэтому российские астрофизики вынуждены больше работать над теоретическими исследованиям. Ну уж тут мы ни в чем не отстаем — никакой стагнации!

культура: Как Вы относитесь к широко тиражируемым ярким предложениям и предсказаниям Стивена Хокинга? Например, о решении энергетических проблем в будущем созданием небольших рукотворных черных дыр на некотором расстоянии от Земли?
Шакура: Как к фантастике, возможно, и научной, но фантастике.

культура: Гамма-всплески, микроквазары, гравитационные волны — для обычного человека все это — абстракции. Они гораздо дальше, чем углубление ученых в нано- и микромир живого вещества. Если от первого хотя бы получают новые материалы для хозяйства, а от второго — медицинские технологии (и страшилки к ним в придачу), то что нам ждать от процессов в далеких звездах?
Шакура: Наблюдая и исследуя их, мы способны предсказать (научно!) судьбу, путь эволюции нашей собственной звезды — Солнца. И это важно для будущих поколений. Изучая планеты Солнечной системы, особенно близкие к нам Венеру и Марс, мы можем посмотреть и на Землю как бы со стороны и просчитать, что ее ожидает, а это уже напрямую нас всех касается.

культура: Если рассуждать обывательски, что-то кардинальное с планетой и Солнцем произойдет через миллионы, а то и миллиарды лет: нам-то, нашим детям, внукам и правнукам — что до того?
Шакура: Сегодня большая часть обывателей, как вы говорите, знает, что на Солнце есть пятна, многим ведомо, что там формируются сложные магнитные поля, существует 22-летний цикл солнечной активности. Ученые давно открыли, что на поверхности светила периодически происходят хромосферные вспышки с выделением огромной энергии. Уже твердо установлена связь солнечной активности и сложных явлений в магнитосфере Земли: магнитные бури, северные сияния... Не нужно быть ученым, чтобы понять, насколько важно изучение этих процессов для человеческой жизнедеятельности.

культура: Познаваема ли принципиально, на Ваш взгляд, наша Вселенная — ее устройство, рождение, возможный финал? Физики, несмотря на прорывы прошлого века, кажется, так же далеки от заветной «теории всего», как были во времена Декарта и Ньютона. Может быть, сам этот вопрос относится к бессмысленным?
Шакура: Насчет «теории всего», то есть модели, описывающей существующие фундаментальные взаимодействия, некоторые ученые до сих пор верят в ее построение. Но большинство, и я в том числе, полагают, что она невозможна.

А со Вселенной нам еще долго придется разбираться — работы хватит на века. Граница, отделяющая уже познанное от неведомого, все время сдвигается, открывая нам неизвестные миры и ставя перед исследователями все новые задачи. Не я придумал эту формулу, но против нее трудно возразить: как бесконечна Вселенная, так и бесконечен процесс ее познания. 

культура: Ваше личное мнение: одиноки ли мы? Не исчерпала ли себя программа SETI по поиску внеземного разума, не является ли она пустой тратой денег?
Шакура: Наверное, глупо считать, что лишь мы — исключительные и единственные. Другое дело, время жизни цивилизаций настолько невелико, что в обозримой части Вселенной в настоящее время у нас соседей может и не быть. Насчет SETI — не исключено, эти поиски несколько наивны и преждевременны. Но, с другой стороны, ведь когда-то надо начинать. Как говорил Винни-Пух, ищешь, ищешь и находишь совсем не то, что искал, но, оказывается, это и есть то, что тебе было нужно.

культура: Идет ли сегодня молодежь в астрофизики, многие ли вчерашние студенты, получив образование и защитившись, уезжают на Запад? Как на интерес к этой дисциплине может повлиять намеченное возвращение в школы астрономии?
Шакура: Лично свидетельствую: в российскую астрофизику приходят прекрасные, хорошо образованные молодые люди. Да, немалая их доля потом отправляется за рубеж, но главное, чтобы они оставались в науке и не теряли научных связей с Родиной. Так обычно и происходит. 

Что касается астрономии — все зависит от учителя. Будет хороший, увлеченный своим предметом педагог, поведет за собой и ребят. А интерес к звездному небу, Вселенной, процессам, там происходящим, у юношества всегда стабильно высок.

культура: Есть ли у нас кадровый резерв грамотных астрономов, которые захотели бы и смогли пойти в школы?
Шакура: Практически везде имеются хорошие учителя математики и физики. Именно они должны преподавать астрономию. Все понимают, что вопрос сводится к необходимости соответствующей оплаты их труда. 

культура: Повлияло ли получение Госпремии на Вашу с Рашидом Сюняевым совместную работу, помогут ли обретенный статус и полученные деньги новым исследованиям?
Шакура: Особенно не повлияло. Спасибо государству и коллегам за высокую оценку, постараемся оправдывать ее и в дальнейшем. Планов у нас много.

культура: Ждать ли человечеству в ближайшее время каких-то прорывов от астрофизики? В какой области они, вероятнее всего, могут произойти?
Шакура: Сейчас самое интригующее — это загадки, связанные с темной материей и темной энергией. Также очень интересно направление поиска и изучения экзопланет — то есть находящихся в других звездных системах. Возможно, некоторые из них окажутся пригодными для переселения наших далеких потомков — если на Земле им однажды станет тесновато...

Распечатать

Поделиться

Назад в раздел
Оставить свой комментарий
Вы действительно хотите удалить комментарий? Ваш комментарий удален Ошибка, попробуйте позже
Закрыть
Закрыть