Зачем России космос? Алтайский астрофизик рассказал о спутниках, адронном коллайдере и экзопланетах

Роман Райкин
Роман РайкинФото: фото предоставлено Романом Райкиным

Как используют космические технологии в повседневной жизни? Зачем в озеро Байкал погрузили тонны бесценного оборудования? Почему Кош-Агач может стать мировым центром изучения космических тел? Об этом и не только накануне Дня космонавтики «Политсибру» рассказал астрофизик, научный сотрудник Алтайского государственного университета Роман Райкин. С этим и другими учеными мы беседуем в рамках проекта «Беседы с учеными», который делаем совместно с НОЦ «Алтай».

Пора ли «валить» с Земли?

Наталья Харламова

Одна из самых теплых зим. Ученый-климатолог рассказал о весне, паводке и алтайских ледниках в эпоху глобального потепления

Мнения

– Астрофизик Константин Батыгин говорит, что другой такой Земли у нас не будет, и колонизация других планет вряд ли состоится.

– Эта тема, как и в целом новости астрофизики, в современных медиа – одна из самых популярных. В последние 20-25 лет астрофизика развивается очень бурно. Есть множество новых прорывных открытий. Например, уже в ХХI веке открыты тысячи экзопланет (планет вне Солнечной системы), вращающихся вокруг других звезд. Сегодня есть однозначное представление, что звезды, имеющие планеты – это типичная ситуация, а не исключение. И среди экзопланет, безусловно, есть гигантское количество планет потенциально пригодных для жизни земного типа. Многие из них уже открыты, большинство – пока нет. Но Земля – не уникальная планета, по крайней мере для возникновения жизни есть множество других мест.

– Колонизация космоса реальна?

– С этим гораздо сложнее. Я бы не рассчитывал на то, что мы сможем просто переселиться на другую планету, когда Земля из-за нашей бесконтрольной хозяйственной деятельности или по иным причинам станет непригодна для жизни. Невелики шанс, что мы пересечемся во времени и пространстве с внеземной жизнью, хотя ее существование более, чем вероятно. Планы Илона Маска о колонизации Марса, в принципе, реальны, но переселение человечества в систему другой звезды вызывает множество вопросов: быстрое перемещение между звездами, защита от губительного влияния космических излучений и многое другое.

– Почему в XXI веке произошел прорыв в астрофизике?

– Накопилась «критическая масса» идей и технологий, повысилась точность инструментов, фундаментальная физика и астрофизика после некоторого перерыва в очередной раз доказали свою «нужность» и вернули интерес «инвесторов», в первую очередь, конечно, государственных, удалось реализовать крупнейшие сетевые международные проекты.

Очень важным фактором, кстати, явилось развитие космонавтики, космического приборостроения, удешевление стоимости запусков и эксплуатации научного оборудования на МКС и спутниках. Когда наблюдениям не мешает атмосфера, можно «увидеть» гораздо больше. Увидеть в кавычках, потому что астрофизики наблюдают за Вселенной не только и не столько при помощи оптических инструментов.

Например, одно из главных открытий последних лет – гравитационные волны – сделано при помощи подземных лазерных интерферометров – приборов, способных зарегистрировать смещение на величину, меньшую размера атома. И это тот относительно редкий случай, когда Нобелевскую премию по физике за это открытие дали буквально через год, в 2017-м. А получили ее те, кто создал эксперимент, а не Альберт Эйнштейн, автор общей теории относительности, из которой вытекает существование гравитационных волн. В науке всегда больше ценится идея, а не ее реализация, что отличает науку от бизнеса. Но Нобелевские премии вручают только ныне живущим ученым, и практически никогда ими не удостаивают повторно. В похожей ситуации с открытием на Большом адронном коллайдере, премию получил Питер Хиггс.

Данил Дегтярев

«Крах «римской империи». Краевед Дегтярев рассказал о том, в какой исторической фазе живет Барнаул

Мнения

– Это тот физик, который придумал адронный коллайдер?

– Нет, он предсказал существование бозона Хиггса в одностраничной статье в 1964 году. Почти через полвека специально для этого ученые многих стран совместно построили мощнейший и самый дорогой в истории научный прибор – ускоритель элементарных частиц Большой адронный коллайдер и подтвердили гипотезу Хиггса.

– В чем суть этого открытия?

– Бозон Хиггса – это частица, элемент стандартной модели, отвечающая за наличие массы у других частиц. Известна грубая, но яркая аналогия – когда красивая девушка входит в бальную залу, все кавалеры (бозоны Хиггса) устремляются к ней, начинают ухаживания. Ей очень трудно пройти через их скопление (она приобрела инертную массу). А непривлекательная девушка (безмассовая частица) перемещается свободно.

Первые в космосе

– Россия имеет собственное высокотехнологическое оборудование для науки и, в частности, космических исследований?

– Конечно. Но практически все сколько-нибудь значимые научные эксперименты – это плод международного сотрудничества. Причем как при создании эксперимента, так и при его эксплуатации, формировании научных программ, обработке данных.

В качестве примера можно привести знаменитый «Радиоастрон» – наземно-космический телескоп, который позволил получить самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии. Проект с ведущим российским участием, но международный.

Министр науки и высшего образования Валерий Фальков недавно открыл крупнейший в Северном полушарии подводный нейтринный телескоп в озере Байкал. Его подводные детекторы на основе фотоэлектронных умножителей занимают половину кубического километра, а идеально прозрачная байкальская вода позволяет максимально точно фиксировать проходящие через нее нейтрино.

Международным проектом является коллаборация TAIGA, создающая одну из крупнейших в мире гамма-астрономических обсерваторий. В этом сотрудничестве, кстати, участвует и Алтайский государственный университет. А наши выпускники работают в коллаборации PAO – Обсерватория имени Пьера Оже – которая управляет самой большой в мире установкой по регистрации космических лучей в Аргентине (3 тысячи квадратных километров).

– Замечательный ряд. А где здесь Алтай?

– Уже более 40 лет в Алтайском государственном университете работает астрофизическая группа мирового уровня. 20 лет существует Центр космического мониторинга АГУ под руководством профессора Анатолия Лагутина, который со спутников следит за регионом и тесно сотрудничает с территориальным управлением ГО и ЧС и пожарной безопасности, оперативно сообщая о лесопожарной и паводковой обстановке, опасных метеорологических явлениях и других природных ЧС.

Благодаря лучшему в стране астроклимату в Змеиногорском районе создан Алтайский оптико-лазерный центр, выполняющий высокоточные наблюдения за космическими аппаратами, в том числе в интересах военных.

Наша мечта – открыть на Алтае междисциплинарный научный центр уровня «мегасайенс». Наши исследования показали, что идеальным местом для этого является Чуйская степь в Республике Алтай. На горном плато вблизи Кош-Агача лучшие условия в России для гамма-астрономических наблюдений: в резко-континентальном климате минимальная облачность и минимальное количество осадков. Есть и необходимая площадка в 20 квадратных километров на достаточной высоте над уровнем моря.

Алексей Еремин

Население сокращается быстро. Алтайский демограф о росте смертности из-за пандемии и не очень тучных годах

Мнения

– Есть ли сегодня ученые-универсалы, которые объединяют разные направления?

– Это очень непростой вопрос. Специализация и усложнение в науке вообще и в физике в частности – это доминирующая тенденция. Сейчас требуется глубокое погружение в узкую область. Из великих физиков-универсалов относительно недавнего прошлого, конечно, первым обычно называют Льва Ландау. Он мог буквально за 15 минут вникнуть в новую для себя проблему, и на салфетке набросать пару формул, из которых потом вырастали новые научные направления и нобелевские результаты.

Джентльмены удачи

– Достаточно ли финансов для исследований?

– Денег всегда мало, но с другой стороны мы видим программу (в рамках национального проекта «Наука») развития установок класса «мегасайенс» на территории России. Поддерживаются несколько программ так называемых «мегагрантов». Но ситуация, когда ученый является в некотором смысле «джентльменом удачи», и не только возможности по реализации проекта, но и уровень жизни определяется успехом или неудачей при участии в грантовом конкурсе, приводит к негативным последствиям. Регионы находятся в неравных условиях по сравнению со столичными научными центрами, усиливается утечка талантливой молодежи.

В странах – научных лидерах идеология немного другая, ученые, безусловно, работают в высококонкурентной среде, но конкурируют они за исследовательские возможности и право остаться в профессии, а не напрямую за финансирование базовых потребностей. Разумеется, есть постоянные миграции из университета в университет, но это не имеет характера однонаправленного движения из регионов в центр.

– С перестройки идут дискуссии зачем нам космос.

– К своему стыду не помню, кто первым сказал, что ученые удовлетворяют свое любопытство за государственный счет. Это правда. Очень интересно узнавать как устроен мир. Но, как я уже сказал, с инвесторами трудно. Известно изречение о том, что идея не может быть на «миллион». Она скорее будет на «минус миллион». Для реализации необходимы большие вложения и длительные сроки. Отсюда и сомнения в финансовой целесообразности.

Но ответить на вопрос, зачем нам космос, совсем не сложно. Примеров огромное количество. Возьмем системы глобального позиционирования, без которых сегодня уже невозможна наша повседневная жизнь. У спутников глобального позиционирования своя навигация – они определяют собственные координаты по квазарам – ярким ядрам далеких галактик. Большое количество элементарных частиц открыты в космических лучах. Без этих знаний была бы невозможна, в том числе, современная высокотехнологичная медицина –томографы, аппараты МРТ и другое высокоточное медицинское оборудование. На практике используется и чисто астрофизическая технология – так называемая мюонная томография, немедицинская, позволяющая сканировать и изучать структуру крупных объектов, например египетских пирамид, вулканов без их разрушения.

– Астрофизики должны быть долгожителями. От Солнца до Земли свет идет 8 минут, а от других светил годами.

– А возраст Вселенной – почти 14 миллиардов лет. Это знание, конечно, прибавляет сил и жизнелюбия. Астрофизики, как правило, живут долго и до последних дней сохраняют ясность ума.

– Вы регулярно выезжаете в Японию в качестве приглашенного профессора. Отличаются ли японские студенты от наших?

– Да, в последнее время, правда, приходится работать дистанционно. Есть сходства, есть и отличия. Больше общего. Но, думаю, восточный менталитет все же проявляется через усидчивость, целеустремленность, коллективизм.

– Голливудское кино об исследовании космоса соотносится с научной реальностью?

– Конечно, есть очень красивые и одновременно скрупулезно точные фильмы о покорении космоса, например, «Аполлон 13». Есть и менее точные в пользу зрелищности, например, «Гравитация». Скажу откровенно, мне не удалось внимательно посмотреть популярные фантастические фильмы последних лет, с «астрофизическими» элементами сюжета, такие как, «Интерстеллар». Почему-то мне они не интересны. Но фантастику я очень люблю. Недавно неожиданно для самого себя на одном дыхании пересмотрел фильм Михаила Ромма 1962 года «Девять дней одного года».

– Современные школьники не знают что такое «темная материя», «темная энергия», «общая и специальная теория относительности». Что делать?

– Ускорить возвращение астрономии (и астрофизики) в школьную программу. Мы готовы в этом помочь. Научиться отличать псевдонаучную чушь, которой, к сожалению, слишком много в СМИ, от надежных источников, которых, к счастью тоже хватает. Поддерживать в себе здоровое любопытство. А с вопросами приходить к нам в университет.

Андрей Иванов

«Нам нужен «министр Сибири». Алтайский философ о цивилизации, плохой повестке в СМИ и закате Европы

Мнения

Интервью с Андреем Ивановым

8


Комментарии (0)

1000