Неделю назад выложили нашу дискуссию с Владимиром Сурдиным и Алексеем Семихатовым про возможность/невозможность/смысл межзвездного перелета, имевшую место в рамках их передачи «Вселенная плюс». Надо сказать, во время дискуссии у каждого была своя роль: Владимир изображал технологического оптимиста, я рубил правду-матку, а Алексей выступал модератором. В результате я получил большое удовольствие, собеседники, по-моему, тоже. О чем собственно речь. Во-первых, о суровых ограничениях, налагаемых природой на передвижение макроскопических изделий человеческих рук с большими скоростями…
Метка: энергия
Астроновости: килоновая GRB 2303070A, портрет Бетельгейзе, уточнение возраста Луны и ее недавнее затмение
В марте 2023 года произошел еще один исключительно яркий гамма-всплеск GRB 230307А. Группа исследователей из Университета Лазурного Берега (Франция) использовала инфракрасный спектро-интерферометр MATISSE на Very Large Telescope для получения изображений звезды Бетельгейзе с высоким разрешением. Астрономы из британского Института вычислительной космологии Университета Дарема провели компьютерное моделирование эволюции Вселенной в результате Большого взрыва. В ночь с 28 на 29 октября жители России и многих других стран наблюдали лунное затмение. К слову, ранее считалось, что возраст Луны составляет 4,42 млрд ± 10 млн лет, но новое изучение кристаллов циркона, собранных во время миссии Apollo 17 в 1972 году, указывает на то, что наш спутник старше на 40 млн лет.
Вдогонку за гравитационными волнами
В прошлом выпуске ТрВ-Наука опубликовано сообщение об открытии нового типа гравитационных волн. Вполне возможно, это важнейшее событие в астрофизике за последние несколько лет, поэтому мы посвящаем ему вторую публикацию. Сначала приведем некоторые конкретные данные, не вошедшие в предыдущую публикацию, затем будет интервью с Игорем Ткачёвым, который по роду деятельности хорошо знаком с теоретической подоплекой явления низкочастотного гравитационно-волнового фона. Вопросы задавал Борис Штерн.
Диалоги профессора Холмсона и доцента Ватсона о научной криминалистике
Дорогой Ватсон, расскажу вам о деле, по поводу которого мне пришлось недавно побывать в Штатах. Случай, на первый взгляд, заурядный. По шоссе во встречных потоках мчались навстречу друг другу два автомобиля. Когда они сблизились, раздались выстрелы. Завизжали тормоза, выскочившие из других машин водители подбежали к виновникам, а точнее, к виновницам происшествия. Да, Ватсон, из автомобилей извлекли два прелестных создания в облегающих джинсах — на одной алая блузка, на другой белая. В дальнейшем этих девиц я буду именовать буквами А и Б по цвету их блузок, хотя их имена — Роз Мэдлав и Роз Крэзифил — выразительнее…
Что мы знаем в космологии?
В ТрВ опубликовано довольно много статей по космологии, освещающих разные этапы развития Вселенной. Однако это столь захватывающая мировоззренческая тема, что относится к случаям, когда «слишком много» не бывает. До сих пор космологическую тему в ТрВ вели Валерий Рубаков, Олег Верходанов и Борис Штерн. Всегда важно услышать ту же историю в изложении других профессионалов — так картина становится более стереоскопической. Сегодня мы публикуем доклад в МИФИ членкора РАН, гл. науч. сотр. ИЯИ РАН Дмитрия Горбунова, записанный и обработанный пресс-секретарем ИЯИ РАН Полиной Юдиной.
Кое-что о гамма-всплесках
Эту статью я должен был написать давно, поскольку, во-первых, уже пять месяцев назад произошел уникально сильный гамма-всплеск, побивший предыдущий рекорд по яркости сразу на порядок. Во-вторых, моя докторская была посвящена именно гамма-всплескам. Но так получилось, что гораздо важней было разобраться, что есть в этом всплеске нового интересного и опубликовать научную статью. Это сделано, статья отправлена, пора отдать залежавшийся долг широкому кругу читателей. Кое-что по поводу гамма-всплесков вообще и этого конкретно я уже писал, теперь попробую написать основательней…
Жорж Леметр, монсеньор Большой взрыв
От бельгийского телевидения в самый канун 2023 года пришел нежданный новогодний подарок: фламандский канал показал интервью с аббатом Жоржем Леметром, снятое в 1964 году. Это видео считалось потерянным и нашлось совершенно случайно. Я много читал о Леметре, видел фотографии, в том числе рядом с Эйнштейном, но никак не ожидал увидеть его «живьем». И тут такой подарок! Жорж Леметр был выдающимся ученым, теоретически предсказавшим расширение Вселенной еще в 1927 году, независимо от нашего соотечественника Александра Фридмана, получившего тот же результат пятью годами ранее…
Ярчайший гамма-всплеск: требуется ли Новая Физика?
9 октября 2022 года был зарегистрирован самый яркий гамма-всплеск за всю историю наблюдений. Он произошел довольно близко: разные оценки (по линиям поглощения в послесвечении всплеска и по линиям родительской галактики) сходятся на красном смещении z = 0,151 (2 млрд световых лет).
Обзор новостей астрофизики: Приливное разрушение звезды черной дырой промежуточной массы
Международная группа под руководством ученых из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, Института Нильса Бора при Копенгагенском университете и Университета штата Вашингтон сообщила о событии AT 2020neh, кандидате на быстрорастущее приливное разрушение, происходящее в карликовой галактике. AT 2020neh можно описать приливным разрушением звезды главной последовательности.
Гамма-астрономия и поучительный эпизод
Эта статья продолжает тему, поднятую в интервью с моим давним соавтором Юрием Поутаненом, опубликованном в прошлом выпуске ТрВ-Наука. Там речь шла о рентгеновской астрономии. Теперь коротко — о гамма-астрономии в плане личных впечатлений и некоторого опыта работы в этой области. Где граница между рентгеновским и гамма-излучением? Исторически она проходит в районе сотен килоэлектронвольт — это характерная энергия гамма-квантов, испускаемых при ядерных реакциях. Помните: альфа-лучи, бета-лучи, гамма-лучи.
Рентгеновская астрономия в наши дни
Беседу с Юрием Поутаненом, профессором Университета Турку (Финляндия) и зав. лабораторией фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики в ИКИ РАН, созданной по мегагранту, ведет Борис Штерн, который за двадцать с лишним лет сотрудничества с ним имеет множество написанных совместно статей.
О чем шумят рентгеновские пульсары
Рентгеновские пульсары — это аккрецирующие нейтронные звезды с сильным магнитным полем в тесных двойных системах. В таких объектах вещество звезды-компаньона, захваченное нейтронной звездой, ускоряется гравитационным полем последней до скоростей ~0,5c, достигает поверхности нейтронной звезды и высвечивает практически всю свою энергию (при таких скоростях это ~20% полной энергии покоя) в рентгене. Магнитные поля нейтронных звезд в рентгеновских пульсарах, которые и определяют рентгеновские пульсары как класс объектов, невероятно сильны…
Туманное будущее Вселенной и нашумевшая статья Пола Стейнхардта и Ко
Мы в общих чертах знаем историю Вселенной, ее возраст и стадии эволюции. Но хорошо ли мы представляем будущее Вселенной? Оказывается, мы недостаточно хорошо знаем особенности содержимого Вселенной, чтобы ответить на этот вопрос. Главная субстанция, определяющая будущее, — темная энергия. Она же — доминирующая: ее доля составляет примерно 70% от плотности энергии Вселенной. Что такое темная энергия?
Самые яркие магниты Вселенной: реальность или иллюзия?
Я часто ловлю себя на мысли, что астрофизика — преимущественно наблюдательная наука в том смысле, что теории нередко приходится догонять наблюдения, а удачное наблюдение может взбудоражить и перевернуть целую область. Хорошим примером является неожиданное открытие в 2014 году нейтронных звезд в ультраярких рентгеновских источниках, что перевернуло наше представление о том, насколько яркими могут быть нейтронные звезды, а объяснение этого феномена по-прежнему является вызовом теоретикам. Но давайте по порядку.
Энергия и эрудиция. Памяти Олега Верходанова
Два года назад не стало астрофизика и популяризатора науки Олега Верходанова. Он умер 5 апреля 2020 года, ему было всего 55 лет. Сердце. Время идет, а Олега всё сильней не хватает — его оптимизма, энергии, эрудиции и великолепного научного чутья. Для меня он был чем-то вроде последней инстанции в космологии, именно в тех вопросах, которые касаются связи теории с данными наблюдений. Самый мощный канал этих данных — реликтовое излучение. То, в чем Олег собаку съел.
При чем тут климат
В мире происходит борьба идей, которая не позволяет людям жить в добром согласии, хотя для этого есть все условия. Когда я принялась за эту статью, событие, опрокинувшее мир, еще не произошло. Я собиралась написать о борьбе идей, которые не позволяют человечеству принять единственно правильное решение в климатическом кризисе, хотя для этого есть все условия, — о феномене, который знаменитый Майкл Манн назвал новой климатической войной.
Квантовые компьютеры
Интервью с Валерием Рязановым, профессором Московского физико-технического института, сотрудником Российского квантового центра, заведующим лабораторией сверхпроводимости Института физики твердого тела РАН, и Олегом Астафьевым, профессором Лондонского университета Royal Holloway, заведующим лабораторией квантовых процессов МФТИ. Вопросы задавал Борис Штерн. Видеозапись интервью см. на YouTube-канале ТрВ-Наука.
Перспективы физики частиц и «висячие концы» Стандартной модели
О том, как обстоят дела в современной физике частиц, с Валерием Рубаковым, физиком-теоретиком, академиком РАН, докт. физ.-мат. наук, беседовал Борис Штерн.
Варп-двигатель — космический Тянитолкай
Относительно недавно, в 1994 году, Мигель Алькубьерре предложил новый способ перелетов, который (пока лишь в теории) позволяет свободно перемещаться в любых направлениях без предварительного строительства кротовой норы — пространственно-временного тоннеля. Мигель так наглядно объясняет свою идею: позади космического корабля пространство раздувается, а спереди, наоборот, сжимается. За счет этого корабль может перемещаться вперед со сколь угодно большой скоростью относительно внешних наблюдателей…
Нескучная темная материя
О разных гипотезах происхождения темной материи, о том, какие гипотезы уже можно отвергнуть, а какие кажутся перспективными, главред нашей газеты Борис Штерн поговорил с астрофизиком академиком РАН Игорем Ткачевым.
Твердотельная половина Нобелевской премии по физике
Формулировка Нобелевской премии по физике 2021 года замечательна по своей бессодержательности. Не менее бессмысленна и формулировка конкретного достижения Джорджо Паризи, получившего ½ премии: «за открытие взаимодействия неупорядоченностей и флуктуаций в физических системах от атомарного до планетарного масштабов». Паризи не занимался ни атомами, ни планетами. Однако ему действительно принадлежит очень важное достижение в теоретической физике — он сделал первый значительный шаг в создании теории спиновых стекол и других неэргодических систем…
Первичные черные дыры
Происхождение всех известных нам черных дыр можно объяснить астрофизическими процессами: коллапсом тяжелых звезд и дальнейшим ростом за счет их слияния и падения на них вещества (аккреции). Но не могли ли какие-то черные дыры образоваться в первые мгновения существования Вселенной и даже дожить до нашего времени? Такие черные дыры астрофизики называют первичными.
Что такое вселенная. Динамика и размножение
Продолжаем публиковать заметки из серии «Космологический ликбез», которые, возможно, станут главами новой книги (рабочий вариант названия «Острые углы космологии», автор Б. Штерн, научный редактор Валерий Рубаков). В предыдущей статье речь шла о геометрии и кинематике вселенной (с маленькой буквы — имеется в виду обобщенное понятие). Теперь речь пойдет о динамике — что управляет расширением/сжатием вселенной, каким уравнением оно описывается и какие существуют основные варианты динамики.
Двух одинаковых вулканов не бывает
В качестве одного из магистральных направлений путешествий в России Ростуризм предлагает Камчатку — самый вулканически активный район нашей страны. В чем особенности камчатских вулканов? Об этом ведущая программы «Гамбургский счет» Ольга Орлова спросила вулканолога Александра Белоусова.
Наша планета, наше будущее
Лауреаты Нобелевской премии и другие эксперты опубликовали Срочный призыв к действиям по итогам саммита «Наша планета, наше будущее» 29 апреля 2021 года.
Космологический ликбез. Что такое Вселенная
Мы в соавторстве с Валерием Рубаковым работаем над книгой с рабочим названием «Острые углы космологии». Она будет во многом полемической: рассмотрим основные темы, о которых спорят и судачат, и вопросы, ответы на которые пока еще не знают. Но для начала — ликбез. Это первая глава будущей книги.
Мирный атом для Марса
Откуда возьмется энергия и тепло для будущей обитаемой марсианской станции? Это достаточно далекое будущее, но интересно сделать прикидки уже сейчас.
Темная материя, сверхмассивные черные дыры и современное состояние научной публицистики, популярной и не только
В последнее время в популярной литературе часто освещаются наиболее важные проблемы современной астрофизики и космологии, такие как проблема темной материи и проблема образования черных дыр. Увеличение числа популярных статей о наиболее важных астрофизических результатах, с моей точки зрения, положительная тенденция. С другой стороны, сенсационные заголовки новостей зачастую совсем не соответствуют тем результатам, которые изложены в оригинальных научных статьях.
Жилищно-коммунальные будни Комиссии РАН по борьбе с лженаукой
За прошедшие 30 лет кое-что на фронтах борьбы с лженаукой изменилось. Мне сегодня неизвестны секретные лженаучные исследования, оплачиваемые государством, так же как неизвестны и официально оплачиваемые заведомо лженаучные проекты. Однако общество продолжает нести потери от лженауки, и весьма большие, но она в основном перестала быть секретной, и оплата ее продукции переместилась из бюджетной сферы в область сбора налогов с населения. При этом налогов как добровольных, так и принудительных, что характерно для сферы ЖКХ.
Новая ветвь астрономии: в поисках нейтрино высоких энергий
13 марта 2021 года средства массовой информации обошла молния: на Байкале запущена мегаустановка — Байкальский нейтринный телескоп. Но что же произошло на самом деле? В реальности телескоп уже давно работает, при этом постепенно растет. Добавления происходят зимой, когда на Байкале крепкий лед, с которого удобней погружать оборудование.
В ожидании гигантских ускорителей
Если бы нынешняя Европейская стратегия по развитию физики высоких энергий была принята лет сорок назад, она бы не вызвала никаких вопросов. Главный приоритет на будущее — работа над созданием электрон-позитронного коллайдера периметром 100 км. Это значит, что ЦЕРН по-прежнему претендует на лидерство в мире в области строительства гигантских ускорителей, предназначенных для исследований физики частиц.
Нобелевские пульсары в небе «Аресибо»
Среди множества ярких результатов, полученных на телескопе «Аресибо», есть по крайней мере два открытия нобелевского уровня. Оба связаны с пульсарами. Инструмент благодаря своей высокой чувствительности оказался особенно ценным в изучении этих удивительных объектов — вращающихся нейтронных звезд, излучающих направленные радиолучи, чиркающие по нам на каждом обороте пульсара, подобно лучу маяка.
Как лететь с Земли до звезд
Тема межзвездного перелета нереспектабельна для физика: это, скорее, область литературы, точнее, научной фантастики. Однако меня вдохновил пример Фримена Дайсона, который всю жизнь пускался во всякие нереспектабельные мероприятия (включая проект межзвездного корабля) и при этом более-менее сохранил свою репутацию. Собственно, я подошел к этой теме как раз через научную фантастику…
Вселенная Эдгара По
Кто первым предположил, что в атомах заключена огромная энергия и, если ее «освободить», произойдет взрыв немыслимой мощности? Ожидаемый ответ: о возможности использования атомной энергии физики заговорили, когда в 1934 году Энрико Ферми построил первый атомный реактор.Однако еще в 1908 году русский писатель Александр Богданов опубликовал роман «Красная звезда», где описал космический корабль марсиан «этеронеф», двигатели которого использовали энергию атомов. А Герберт Уэллс в 1913 году опубликовал роман «Освобожденный мир»…
«Спектр-РГ» целиком отсканировал небо в жестких рентгеновских лучах
Свершилось: 10 июня телескоп ART-XC обсерватории «Спектр-РГ» закончил свой первый обзор всего неба! Около полугода аппарат непрерывно сканировал небесную сферу в жестких рентгеновских лучах (4–20 кэВ).
«Я большой поклонник Фарадея»
О сдаче теорминима Ландау, о нескольких научных революциях, произошедших на наших глазах, об опыте ведения научных физических семинаров мы поговорили с Робертом Арнольдовичем Сурисом — физиком-теоретиком, академиком РАН, гл. науч. сотр. Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН. Беседовала Наталия Демина. Интервью подготовлено в рамках медиапроекта Сколтеха «Физически это возможно».
Где рождаются нейтрино?
«В ядрах активных галактик», — так ответила на давно беспокоивший астрофизиков вопрос группа российских ученых из Астрокосмического центра ФИАН (АКЦ ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и Института ядерных исследований (ИЯИ РАН). Александр Плавин, Юрий Ковалев-мл., Юрий Ковалев-ст. и Сергей Троицкий рассказали ТрВ-Наука о сделанном ими открытии.
Экситоны — искусственные атомы в кристаллах
Казалось бы, что необычного может случиться, если на кристалл упадет свет? Однако пытливый взгляд ученого обнаружит реальное чудо, напоминающее компьютерную игру The Escapists, где узник в конце концов вырывается на свободу, сломав тюремный забор или устроив подкоп. Если энергия падающего на кристалл фотона равна ширине запрещенной зоны или ее превысит, то электрон под действием света может получить добавочную энергию, преодолеть запрещенную зону, оказаться в зоне проводимости и начать проводить ток.
О глобальном потеплении и методах его исследования и прогноза
Наша планета Земля получает почти всё свое тепло от Солнца. По современным спутниковым данным, площадка в один квадратный метр, расположенная вне атмосферы и подставленная под прямым углом к лучам Солнца, получает 1365 Ватт мощности солнечного излучения. Это так называемая солнечная «постоянная». Для скептиков надо указать, что никакая она не постоянная и меняется в пределах ±3% в зависимости от солнечной активности, сезона и способа измерения и подсчета. Вклад изменений активности Солнца, так же как и вклад активности вулканов, учтен в моделях климата.
Альберт Эйнштейн и квантовая механика
Создатели квантовой механики не раз признавались, что их открытия были сделаны под большим влиянием идей Альберта Эйнштейна. Эйнштейн живо интересовался успехами квантовой механики, вел активную переписку с Нильсом Бором, Максом Борном, Вернером Гейзенбергом и Эрвином Шрёдингером, но собственных работ, развивающих подходы указанных авторов, не публиковал. Его отношение к новой науке менялось очень быстро…
Слезы Гейзенберга
В предыдущем очерке мы говорили о принципе неопределенности Гейзенберга. Впервые идея о соотношении неопределенностей появилась в статье Гейзенберга, опубликованной в мае 1927 года в журнале Zeitschrift für Physik. Статья поступила в редакцию 23 марта 1927 года и содержала в окончательной редакции «Дополнение при корректуре», которое внесло некоторую неопределенность уже в историю создания квантовой механики…
Копенгагенская интерпретация: «Неужели возможно, что природа так безумно запутана?»
В 1927 году в науке о микромире сложилась необычная ситуация. Всего полтора года назад у физиков не было теории для расчета атомных явлений. Теперь же таких теорий оказалось сразу две — волновая и матричная механики. Несмотря на доказанную эквивалентность, они по форме сильно отличались. Формализм каждого подхода был основательно разработан. Но формализм, как не уставал повторять Вольфганг Паули, это еще не физическая теория. Необходимо было, по его словам, обнаружить «физическое ядро»…
Принцип Сковороды, или Озарение на Гельголанде
«Революция вундеркиндов и судьбы ее героев» — новая книга историка науки Евгения Берковича, которая готовится к выходу в издательстве URSS. Автор предоставил ТрВ-Наука три очерка из сборника, адаптированные к формату газеты.
Наука на Луне
20 июля 1969 года на лунную поверхность впервые ступили двое землян — астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин из экипажа космического корабля «Аполлон-11». За ними последовали еще шесть экспедиций к Луне, пять из которых тоже прошли успешно. Триумф величайшего технического достижения и мощнейший геополитический резонанс затмили научное значение программы «Аполлон», и сегодня мало кто способен вспомнить, какие новые знания дало нам непосредственное изучение Луны.
Холодный термояд à la Google
Физическую природу нестабильности элементов удалось понять лишь в 1930-е годы, когда появилась квантовая механика, были открыты нейтроны и нейтрино и созданы теории альфа- и бета-распада. Однако за пару десятилетий до того в научной печати не раз сообщалось о новооткрытых трансмутациях, которые, как мы сейчас понимаем, были решительно невозможны. Когда эта невозможность была осознана на базе новой физики, такие сенсации стали уделом фриков. Тридцать лет назад эта тенденция была нарушена, причем с большим шумом.
Вероятность зарождения жизни
Методы наблюдений постепенно прогрессируют. С помощью усовершенствованного инструмента HARPS будут обнаружены новые близкие землеподобные планеты. В следующем десятилетии с помощью таких инструментов, как исполинский Чрезвычайно большой телескоп (ELT) и космический телескоп «Джеймс Вебб», мы узнаем кое-что об атмосферах некоторых планет земного типа. И не исключено, что в спектре поглощения атмосферы какой-то транзитной планеты (проходящей по диску звезды) проявится кислород. Так может быть обнаружена внеземная жизнь. Реально ли это?
Памяти Л.И. Пономарёва (1937 — 2019)
Год, едва начавшись, обернулся печальной потерей. Третьего января внезапно скончался Леонид Иванович Пономарёв. Отец мю-катализа, автор книги «Под знаком кванта», бесстрашный порядочный человек, академик РАН.
Мухобойка поднимает ветер
Дэвид Ху, следящий за полетом комаров под дождем и в тумане, желал бы от этих комаров и других кровососов вообще избавиться, чтобы они не докучали людям и животным. Он планирует разработать устройство, эффективно отгоняющее насекомых, причем несложное, экономичное и не загрязняющее окружающую среду. Технические идеи исследователь черпает в природе, а животные отгоняют кровососов, помахивая хвостом. Многочисленные наблюдения свидетельствуют, что частота взмахов зависит от количества кровососущих насекомых…
Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть 2. Блазары
Во второй статье, посвященной юбилею проекта «Ферми», основное внимание мы уделим самым ярким из долговечных объектов во Вселенной — блазарам разного типа. В данной статье приводятся рисунки, отображающие данные «Ферми» за 10 лет без пяти дней. Нескольких дней вполне достаточно, чтобы нарисовать простейшие предварительные распределения, иллюстрирующие феноменологию блазаров.