Рашид Сюняев: «В нашей Галактике возможно существование разумной жизни»

28.08.2017



Интервью с известным советско-российским астрофизиком, часть 2: об отечественном образовании, запуске космической обсерватории, российско-турецком телескопе и пригодных для жизни планетах

Создать человеческую колонию на Марсе сегодня нереально, хотя планеты, пригодные для жизни, во Вселенной, вероятно, имеются, считает знаменитый астрофизик Рашид Сюняев, приезжавший недавно в Казань. Во второй части интервью корреспонденту «Реального времени» ученый поделился своим мнением об отечественном образовании, рассказал о готовящемся запуске космической обсерватории, поведал о российско-турецком телескопе и планетах, которые могут быть пригодны для жизни.

«Школа у нас была отличная»

— Рашид Алиевич, у нас нередко ругают современное российское образование. Летят камни и в огород советского просвещения. Какую сейчас роль играет школа?

— Я помню всех своих учителей и особо благодарен тем из них, на чьих уроках было интересно и кто не был добреньким, а поощрял здоровую конкуренцию между учениками в классе, умел разделить класс по способностям и давать каждой группе интересные и специально подобранные для уровня этих учеников задачи. Мне повезло, у нас была именно такая учительница математики в старших классах. Это помогло мне стать одним из двух победителей математической олимпиады Средней Азии и Казахстана, а потом поступить на физтех (МФТИ).

В 2012 году меня наградили медалью по физике имени Бенджамина Франклина. Это одна из наиболее престижных наград в США за успехи в науке. Она присуждается по семи различным направлениям фундаментальной науки. Одновременно со мной такую же золотую медаль Бенджамина Франклина по компьютерным наукам и когнитивистике (научное направление, объединяющее теорию познания, когнитивную психологию, нейрофизиологию, когнитивную лингвистику и теорию искусственного интеллекта, — прим. ред.) получил Владимир Вапник, раньше тоже работавший в одном из институтов Академии наук СССР и предложивший совместно с Алексеем Червоненкисом первый в мире алгоритм machine learning, «обучения машин», позволяющий компьютерам набирать опыт и учиться. Сейчас такие алгоритмы широчайшим образом используются в науке (big data, machine mining), технике, финансах, имеют громадное количество приложений. Естественно, мы познакомились в ходе награждения. Неожиданно выяснилось, что мы закончили одну и ту же школу — №18 в Ташкенте. Только будущий профессор Вапник поступил в нее в тяжелейшем 1943 году, когда я родился, и закончил ее в 1953 году, когда я был в третьем классе. Вспомнили любимых учителей, оказалось, что запомнились и ему, и мне те же самые учителя — те, кто учил по-настоящему. Решили, что школа у нас была отличная.

Известный астроном и джазмен, профессор МГУ Эрик Апушевич Дибай рассказывал мне когда-то о своей школе в Казани, где практически одновременно с ним учились будущие писатель Василий Аксенов, академик Роальд Сагдеев и многие другие ярчайшие люди, о которых казанцы знают гораздо больше меня.

Можно гордиться и тем, что я жил в Долгопрудном под Москвой в том же общежитии физтеха (МФТИ), что и нобелевские лауреаты, ныне сэр Андрей Гейм и сэр Константин Новоселов. Грустно вспоминать, но этнический немец Андрей Гейм смог из-за своего происхождения (как об этом везде пишут) поступить на физтех лишь со второй попытки.

Там, в этом общежитии, было немало замечательных ребят, приехавших из всех уголков Советского Союза. Заметная часть из них стала видными учеными, членами РАН, известными всем профессионалам в их области науки. Жаль, что часть из них нашла приложение своим талантам лишь на Западе или в Японии.

Мне трудно ответить на ваш вопрос о современной ситуации в российских школах: дети давно выросли, внучки еще маленькие. Из трех моих московских внучек пока только Алия ходит в школу рядом с домом, она перешла во второй класс. Она любит свою учительницу, свой класс и учится с удовольствием.

«Оба телескопа готовы к запуску»

— Правда ли, что вы прилетели в Казань глубокой ночью, а в 11 утра уже выступали с лекцией в Казанском университете?

— Да, я считаю своим долгом выступать с докладами на семинарах и с достаточно широкими по тематике лекциями в каждом университетском городе, где мне по какой-то причине приходится бывать и где есть профессионалы и студенты, интересующиеся астрофизикой, космологией или теоретической физикой. С особым удовольствием делаю это в Казани и Ташкенте, где есть известные школы астрономов, работающие уже больше 150 лет. Целью моего полуторачасового доклада на кафедре астрономии и космической геодезии КФУ было привлечь внимание студентов, аспирантов и молодых ученых, а также их профессоров и преподавателей к возможностям, которые открываются перед российскими астрофизиками в связи с планируемым на сентябрь 2018 года запуском орбитальной космической обсерватории «СПЕКТР-Рентген-Гамма».

— Расскажите поподробнее об этом проекте.

— В составе обсерватории — два рентгеновских телескопа, один с оптикой косого падения «еРозита», сконструированный и созданный в Германии (это лучшее, что в этом классе телескопов сегодня может предложить Европа), и ART-XC, задуманный и испытанный в Институте космических исследований Российской академии наук, сконструированный и собранный во Всероссийском федеральном ядерном центре — ВНИИЭФ в Сарове, где много лет работал мой Учитель, трижды Герой Социалистического Труда академик Яков Зельдович. ART-XC чувствителен к более жестким рентгеновским лучам чем «еРозита». Оба телескопа готовы к запуску и находятся сейчас в чистовых залах знаменитого НПО имени С. Лавочкина в Химках под Москвой, где ведутся работы по их интеграции со спутником и продолжаются необходимые тесты и проверки. Системы спутника и телескопы должны уметь «разговаривать» и «понимать» друг друга.

Отвлекусь на минуту. Мой Учитель, академик Яков Зельдович, работал в Казани вместе с другими именитыми советскими физиками в тяжелейшие годы страшной войны с конца 1941 года до 1943 года, когда Институт химической физики АН СССР вернули из эвакуации, но не в Ленинград, а в Москву. Во время одного из приездов в Казань он показывал мне место в актовом зале Казанского университета, где на пятачке, огороженном ширмами, жила его семья с двумя маленькими дочками, его родителями и сестрой. Трудно себе представить, но в этом не очень большом актовом зале жило, если я правильно помню, 26 семей ученых, эвакуированных из осажденного Ленинграда. И среди них были люди класса Юлия Борисовича Харитона (ученика самого лорда Резерфорда и открывателя нейтрона Чедвика), впоследствии тоже ставшим трижды Героем Социалистического Труда и главным конструктором нашей первой атомной бомбы, да и многих последующих образцов ядерного оружия. Помню, как Зельдович показал мне на полу зала то место, где умер его отец, похороненный на Арском кладбище Казани.

Планируется, что наш спутник будет в течение 4 лет сканировать небо и должен будет создать восемь независимых карт всего неба в рентгеновских лучах (по карте каждые полгода) с достаточно хорошим угловым разрешением (около 20 угловых секунд). Наши телескопы раз в 10 чувствительнее прежних. И мы надеемся, что они откроют и нанесут на карту практически все (около 100 000) скопления галактик в наблюдаемой Вселенной. А это самые массивные объекты нашей Вселенной, каждый из них содержит в себе многие сотни, и даже тысячи галактик, горячий (от 10 до 100 миллионов градусов) межгалактический газ и громадное количество «темной материи», которая проявляет себя своей гравитацией, но никак более не взаимодействует с нормальным «барионным» веществом и излучением. Гигантское гравитационное поле этих скоплений галактик изгибает траектории фотонов света. В результате они служат гигантскими линзами и позволяют астрономам наблюдать экстремально далекие галактики, свет которых усилен гравилинзой до уровня чувствительности самых больших телескопов на Земле или на орбите.

Мы надеемся нанести на карту положение примерно трех миллионов сверхмассивных черных дыр (с массами от миллиона до миллиардов солнечных масс), фиксируя излучение аккреционых дисков, в которых поглощаемые черной дырой струи газа вращаются вокруг нее и медленно из-за трения продвигаются к гравитирующему центру, выделяя тепло, излучаемое диском как в рентгеновских, так и в оптических лучах. У этих черных дыр немалый аппетит: чтобы стать видимыми на гигантских расстояниях, они должны «съедать» количество газа, сравнимое с массой Луны и даже всей Земли каждую секунду.

Наши телескопы позволят следить за сотнями тысяч звезд в нашей Галактике (совсем молодых и в «расцвете сил», как наше Солнце, но быстровращающихся и имеющих гораздо более яркую корону и вспыхивающих в рентгеновских лучах чаще и ярче нашего Солнца). Мы надеемся, что удастся уследить за темпом появления и роста со временем скоплений галактик и сверхмассивных черных дыр, что чрезвычайно важно для космологии и уточнения основных параметров нашей Вселенной.

Аккреция на черную дыру и релятивистский джет в представлении художника (НАСА). Захваченный черной дырой газ имеет большой угловой момент и быстро вращается вокруг нее. Турбулентная вязкость способна уносить угловой момент наружу, приводя к медленному радиальному движению газа и выделению гравитационной энергии. Эта энергия излучается поверхностью диска, превращая его в ярчайший источник излучения. За разработку общепринятой в мире «стандартной» теории дисковой аккреции проф. МГУ Николай Шакура и Рашид Сюняев получили в этом году Государственную Премию Российской Федерации

— А зачем нам нужны восемь независимых карт всего неба?

— Во-первых, мы сложим их и получим более чувствительную карту. А во-вторых, они позволят нам следить за переменностью рентгеновского неба, искать послесвечения ярчайших гамма-всплесков и фиксировать случаи, когда сверхмассивные черные дыры разрывают из-за приливного взаимодействия пролетающую слишком близко от нее звезду. Значительная часть образовавшегося газа захватывается и поедается черной дырой, а мы сможем следить за этим процессом, наблюдая ставший неожиданно очень ярким рентгеновский источник. Расчеты аспиранта ИКИ РАН Ильдара Хабибуллина, приехавшего учиться в Москву из Башкортостана, показали, что телескоп «еРозита» имеет шанс увидеть тысячи таких вспыхивающих на месяцы или годы источников за 4 года сканирования неба.

— Почему именно эту тему выбрали для своей лекции в Казани?

— Главной целью моей лекции для астрономов и физиков КФУ было продемонстрировать студентам старших курсов и аспирантам, физикам и астрономам, прикладным математикам, что у них в случае успешного запуска обсерватории «Спектр РГ» в следующем году есть возможность подключиться к обработке, анализу и интерпретации громадного потока данных с отечественного спутника, оснащенного современными рентгеновскими телескопами. Такая возможность открывается не каждый день. На мою лекцию пришло не так много студентов и аспирантов, что и понятно: начало августа — это время каникул. Удивительно, но в зале были два проректора и несколько заведующих кафедрами, преподаватели ряда кафедр.

В начале сентября в Казань собирается приехать по приглашению КФУ член- корреспондент РАН, профессор Амстердамского университета и ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Марат Гильфанов. Марат родился и окончил школу в Казани, ему сейчас немного за 50. Отличный возраст, когда человек уже полностью сформировался как ученый, учит молодежь (под его руководством защитились уже больше 10 аспирантов) и в то же время активно работает сам. Марат известен во всем мире не только как астрофизик-теоретик, но и как один из экспертов по анализу данных космических обсерваторий. Надеюсь, что он прочтет несколько лекций в Институте физики КФУ и на кафедре астрономии. Мы будем рады, если в Казани начнется активная работа и по космической астрофизике.

Академик АНТ Наиль Сахибуллин создал в КФУ отличную школу звездной астрофизики. Этой группе в КФУ уже 20 лет принадлежит 35% наблюдательного времени на 1,5-метровом оптическом телескопе (на высоте 2500 метров, гора Бакырлытепе) в 50 км от Антальи в Турции над дорогой, по которой вел свою армию в Персию и Индию сам Александр Македонский. Мы сейчас стараемся приобрести для спектрометра этого телескопа современную ПЗС-матрицу на замену отработавшей уже 7 лет. Для нас всех важно, чтобы астрофизики КФУ вместе с другими российскими обсерваториями участвовали в программе наземной поддержки наблюдений спутника «СПЕКТР-РГ». Мы мечтаем, что самые интересные и необычные из миллионов рентгеновских источников, открываемых в ходе обзора всего неба, будут немедленно наблюдаться с Земли в оптическом и радиодиапазонах, чтобы помочь выяснить природу этих объектов.

«В нашей Галактике возможно существование разумной жизни»

— Скажите, продолжаются ли поиски планет, пригодных для жизни?

— Наша страна традиционно занимается исследованиями Венеры и Марса, сейчас вновь возвращается к исследованиям Луны с помощью космических аппаратов. Все это важно и очень интересно. Но в передовых странах мира растет интерес к исследованиям свойств планет вблизи других звезд.

Искать жизнь в других мирах — гораздо более амбициозная задача! Истратив куда меньше средств, ученые США, Франции, Швейцарии достигли за последние 20 лет в этом необычайных высот. Они открыли тысячи планет вблизи других звезд. Еще 20 лет назад люди лишь рассуждали о вероятности существования иной жизни, то сегодня мы видим планеты, которые находятся в так называемой «обитаемой зоне». Легко оценить, на каком расстоянии от звезды должна проходить «снежная граница», чтобы на планете были и зима, и лето. То есть ученые ищут планеты с атмосферой, водой, гравитацией и даже временами года, как на Земле. И десятки таких планет уже найдены. Они далеки — до них пока не долететь. Но важно, что они есть. Нужно мыслить глобально! Обидно, что Россия в этих исследованиях отстает, потому что вкладывала свои средства лишь в изучение планет Солнечной системы. Хотя, конечно, это тоже важно.

Ученые, работающие с данными американских спутников «Кеплер», «Хаббл» и многих наземных телескопов в Чили, на Гавайских островах, в Европе, открыли к настоящему времени 3639 планет, включая 612 систем, где открыто две или больше планет в каждой из них. Я смело привожу здесь такие точные цифры, потому что Международный астрономический союз регистрирует все достоверные новые открытия экзопланет и приводит их точное число на Википедии. Среди ближайших к нам звезд планеты есть почти у каждой. Каждая пятая из многих тысяч ближайших звезд типа нашего Солнца, скорее всего, имеет хотя бы одну планету размером с Землю, находящуюся на таком расстоянии от звезды, что на этой планете в принципе возможно существование жизни в какой-то простейшей форме при наличии воды, кислорода и других необходимых условий для жизни. Таким образом, во всей Галактике возможно существование миллиардов планет, на которых могла бы на какой-то стадии их эволюции существовать жизнь. Жаль, что в исследовании экзопланет (планет вблизи других звезд) наши ученые сильно отстают из-за отсутствия доступа к лучшим телескопам мира.

Мне приятно отметить, что группа астрономов, в которую входит член-корреспондент АНТ, профессор КФУ Ильфан Бикмаев, недавно открыла, используя российско-турецкий 1,5-метровый телескоп, еще одну неизвестную ранее экзопланету, вращающуюся вокруг звезды, красного гиганта, на расстоянии почти 900 световых лет от нас. Масса этой экзопланеты намного больше массы нашей Земли и сравнима с массой Юпитера. Думаю, что я не выдаю большой секрет, так как статья уже написана, но будет лучше, если интервью по этому поводу вам даст сам автор открытия.

Ученые, работающие с данными американских спутников «Кеплер», «Хаббл» и многих наземных телескопов в Чили, на Гавайских островах, в Европе, открыли к настоящему времени 3639 планет, включая 612 систем, где открыто две или больше планет в каждой из них.

Для ученых (да и для человечества в целом) важна информация, что мы, скорее всего, не одиноки в этом мире. Теперь мы уверены, что даже где-то в нашей Галактике (а галактик в наблюдаемой Вселенной многие миллиарды) возможно существование разумной жизни. На Земле для ее развития на ранней стадии (переход от бактерий к растениям и животным) понадобились миллиарды лет. История человечества показывает, что нужны миллионы лет для перехода от человекообразных обезьян к современному человеку, и только десятки тысяч лет для перехода племен охотников и собирателей кореньев к земледелию и приручению скота. А век электричества наступил лишь 150 или 200 лет назад. Что узнает и чему научится человечество такими темпами через 30, 100 или пусть тысячу лет? Трудно себе это представить.

На сегодняшнем уровне развития науки и техники трудно себе представить переселение человечества на планету вблизи другой звезды. Сегодня это практически невозможно. Пока практически нереально создание даже большой колонии на Марсе. Да и не очень понятно, зачем она нужна нам сегодня. Пока и на Земле немало дел. Но никто не знает, что будет, возможно, через тысячу или миллион лет. А на Земле в запасе у нас в лучшем случае есть несколько миллиардов лет.

Продолжение следует

Тимур Рахматуллин, Реальное время

Источник : https://realnoevremya.ru/articles/74506-intervyu-s-rashidom-syunyaevym-ch2

Подразделы

Объявления

©РАН 2017