Метка: Вселенная

Шестой этаж, комната 6070 в здании Мэлотт-холл на территории Канзасского университета в Лоуренсе, в 20 милях от Канзас-Сити. Здесь профессор факультета физики Сергей Шандарин принимает студентов уже 27 лет. Такое бывает очень редко: получить первую работу за границей и ни разу не поменять адрес. Если пользоваться старыми советскими понятиями, можно сказать, что в новой американской жизни у Шандарина всего одна запись в трудовой книжке. Только нет таких книжек у профессуры Университета штата Канзас. Но есть форумы студентов, где они пишут, что профессор Шандарин слишком строг, не любит разжевывать материал, что им мешает его русский акцент, который никуда за эти годы не делся, но им нравится, когда он рассказывает об опыте жизни в СССР. Им это кажется забавным, а иногда и непостижимым…

17 августа 2017 года ученые впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд, а не двух черных дыр, как в предыдущих четырех случаях (первое детектирование произошло 14 сентября 2015 года). Об этом говорят массы данных объектов: в диапазоне от 1,1 до 1,6 массы Солнца. Слияние произошло в галактике NGC 4993 (созвездие Гидры) за 130 млн световых лет от нас. Открытию сопутствовала дополнительная удача: наряду с гравитационным сигналом был параллельно зафиксирован другой, электромагнитный. Вначале сработали детекторы обсерваторий LIGO в Ливингстоне (штат Луизиана, США) и Хэнфорде (штат Вашингтон), а также VIRGO вблизи Пизы (Италия). Примерно через 1,5 секунды обсерватории Fermi и ИНТЕГРАЛ, работающие на орбите Земли, зарегистрировали секундный всплеск жесткого рентгеновского излучения с того же направления, откуда пришли гравитационные волны. Это был типичный гамма-всплеск «короткого» класса. Уже давно астрофизики подозревали, что короткие гамма-всплески возникают от слияния нейтронных звезд. И вот — прямое подтверждение…

13 октября 2017 года, в пятницу, в Санкт-Петербурге, в Доме писателя (улица Звенигородская, д.22) состоятся Третьи Научно-литературные чтения имени А. Р. Беляева. Начало в 11:00. Вход свободный. Беляевские чтения будут организованы в формате международной конференции, проведение которой рассчитано на один рабочий день в рамках ежегодного Беляевского литературного фестиваля.

Новые науки редко возникают практически в одночасье, как Афина из головы Зевса. Однако сто лет назад нечто подобное имело место. Именно так появилась на свет одна из самых динамичных и перспективных наук нашего времени — физическая космология. В 1916 году Альберт Эйнштейн написал четыре статьи с детальным изложением общей теории относительности, после чего применил ее для моделирования Вселенной. Свои результаты он представил в статье Kosmologische Betrachtungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie, Preussische Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte, 1917 (part 1), 142–152, отправленной в печать 8 февраля 1917 года. В этой работе он смоделировал Вселенную в виде статичного трехмерного неевклидова пространства положительной кривизны, заполненного неподвижной материей постоянной плотности. В основу своей модели Эйнштейн положил ряд допущений, которые в целом соответствовали астрономической парадигме того времени. Она вполне позволяла предположить (так и сделал Эйнштейн), что свойства Вселенной не изменяются со временем. Он также постулировал, что в космосе нет ни выделенных мест, ни выделенных направлений, а гравитирующая материя в среднем равномерно распределена по Вселенной.

Прошло сорок лет со дня старта «Вояджеров», отправившихся в свой великий поход. Первым, 20 августа 1977 года, был запущен «Вояджер-2», а 5 сентября полетел «Вояджер-1». Эпитет «великий» в данном случае не преувеличение. В изучении Солнечной системы «Вояджерам» до сих пор нет равных. Они принесли нам своего рода прозрение. Мы впервые увидели ВСЕ планеты-гиганты крупным планом, их кольца, их разнообразные удивительные спутники — миры, о которых до того люди имели лишь самое общее представление.

Ответить на вопрос, как появилась Вселенная, ученые пытались довольно давно. Но все теоретические модели оказывались недоказанными, пока не появилась техническая возможность это проверить. Сегодня наблюдения, эксперименты за космическим пространством с помощью новейших телескопов подтверждают предположения физиков, которые придумали невероятную, на первый взгляд, инфляционную модель Вселенной. Предлагаем вашему вниманию интервью Ольги Орловой с одним из ее создателей, академиком РАН Алексеем Старобинским.

В рамках так называемой стандартной модели звездообразования молекулярные облака удерживаются от коллапса магнитным полем, и потому звездообразование в них происходит медленно, по мере того как теряется поддержка магнитного поля. Однако со временем стали накапливаться свидетельства того, что молекулярные облака живут значительно меньше — лишь несколько миллионов лет. Одним из таких свидетельств стала так называемая проблема звезд post T Tau («после Т Тельца»). По современным представлениям, звезда типа Т Tau представляет собой очень молодую звезду солнечного типа, ни внутри, ни вокруг которой процессы еще не устаканились, и потому она обладает заметной нерегулярной переменностью. Возрасты звезд типа Т Tau составляют несколько миллионов лет и менее…

Альберт Эйнштейн, которого многие считают самым выдающимся ученым всех времен и народов; создатель теории относительности, перевернувший все представления о времени и пространстве; Эйнштейн, с работ которого началась атомная эра в истории человечества, в конце жизни оказался в полной интеллектуальной изоляции, никому не нужный и не интересный. Как такое могло произойти, какие ошибки великого физика привели к столь печальному финалу? Об этом — новая книга известного американского писателя, лауреата множества литературных премий, автора бестселлеров «E = mc2. Биография самого знаменитого уравнения в мире» и «Электрическая Вселенная», переведенных на 26 языков мира, Дэвида Боданиса (David Bodanis, 2016). Публикуем отрывки из перевода этой книги, вышедшего в издательстве «Лаборатория знаний».

Государственная премия 2016 года в области науки и технологий присуждена астрофизикам Николаю Шакуре и Рашиду Сюняеву за работу, опубликованную в 1973 году. Ее вручение состоялось 12 июня 2017 года в Кремле. В преамбуле премии отмечается, что она присуждена «за создание теории дисковой аккреции вещества на черные дыры». Главная статья опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics, она называется «Черные дыры в двойных системах. Наблюдаемые проявления». Напомним, что пилотный номер нашей газеты мы посвятили как раз этой статье — самой цитируемой публикации российских авторов за всё время существования российской науки.

Детекторы гравитационных волн LIGO зарегистрировали еще одно (третье по счету) статистически значимое событие слияния черных дыр (есть еще одно маргинально значимое событие). Дата регистрации — 4 января 2017 года. Вероятность случайной имитации подобного шума оценивается как раз в 70 000 лет, что в более привычных единицах выражается примерно как статистическая значимость 4,5 σ. Оценка масс слившихся черных дыр: 31,2 +8,4–1,6 и 19,4 +5,3–5,9 солнечной массы (на уровне достоверности 90%). То есть одна из черных дыр настолько массивна, что могла образоваться только из очень большой звезды с малой металличностью (металличность — специфический астрофизический термин, означающий обилие элементов тяжелее гелия). Это звезды первого поколения, образовавшиеся либо в молодой Вселенной, либо в галактиках с заторможенным темпом звездообразования. Современные звезды не могут быть столь большими из-за низкой теплопроводности — они сбрасывают лишнее вещество.

В февральском номере Scientific American (2017) вышла статья Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt, Abraham Loeb с критикой теории космологической инфляции. Первый автор мало кому известен; последний, Абрахам Лёб, наоборот, весьма известен — он занимался довольно разнообразными задачами в разных областях, зачастую задачами весьма рискованными. Основной же вдохновитель статьи, судя по всему, Пол Стейнхардт: критика теории инфляции — его конек. Как известно, космологическая инфляция — механизм, способный за ничтожные доли секунды из микроскопического зародыша создать огромную расширяющуюся Вселенную. О ней написано достаточно много популярных статей и книг, в том числе и автором данной заметки (см., например, http://trv-science.ru/proryv/).

Близится к завершению одна из трех величайших космических миссий к планетам-гигантам — многолетняя работа аппарата «Кассини» (NASA + Европейское космическое агентство). Напомню, что эта межпланетная станция была запущена в октябре 1997 года и названа в честь итало-французского астронома Джованни Кассини (1625–1712), помимо прочего открывшего четыре спутника Сатурна и щель между его кольцами. «Большой финал» 20-летней героической миссии начался 26 апреля и завершится 15 сентября 2017 года, когда «Кассини» совершит финальное погружение в атмосферу Сатурна и будет собирать и передавать данные до самого конца. На сайте https://saturn.jpl.nasa.gov/ транслируется финальный отсчет миссии.

Совсем недавно мы комментировали открытие Проксимы b, планеты, ставшей своего рода вишенкой на экзопланетном торте. И вот 22 февраля 2017 года с помпой объявлено об открытии сразу трех планет в зоне обитаемости другого красного карлика — TRAPPIST-1. Эта система находится почти в десять раз дальше Проксимы Центавра, но есть по крайней мере два обстоятельства, делающие находку второй вишенкой на торте за последние несколько месяцев…

16 ноября 2016 в Клубе писателей Центрального Дома литераторов состоялась девятая торжественная церемония вручения премии Дмитрия Зимина «Просветитель» за лучшую научно-популярную книгу на русском языке.

В классической мысли, которой наследует и воображение новой литературы (литература эпохи романа), никогда не удавалось до конца освободить мысль от воображения, сделать мысль инструментальной, так как сам акт мысли понимался как отведение для вещей мест, расстановка их внутри некоторого описания. Это могло становиться предметом критики, как у Платона в диалоге «Софист», но именно диалог Платона показывает, что даже и сам Платон не мог справиться с этой инерцией научной мысли постоянно обращаться к образам и делать расставленные по определенной схеме образы основанием своей динамики.

Ушел из жизни астрофизик Борис Валентинович Комберг. Он не был яркой звездой в науке и работал в тени таких людей, как Зельдович, Шкловский, Новиков, Кардашёв. Опубликовал много хороших, но не выдающихся работ. Но почему-то его смерть, неожиданная и безвременная в его без малого 82 года (казалось, время его совсем не берет), трогает сильней, чем смерть какой-нибудь знаменитости (двое выступивших на гражданской панихиде, матерые мужики, чуть не расплакались).

23 сентября 2016 года, в пятницу, в Санкт-Петербурге, в Доме писателя, состоятся Вторые Научно-литературные чтения имени А.Р. Беляева. Беляевские чтения будут организованы в формате международной конференции, проведение которой рассчитано на один рабочий день в рамках ежегодного Беляевского литературного фестиваля. Организаторы — Санкт-Петербургский союз ученых и Беляевский фонд поддержки и развития литературы.

В Москве прошел форум «Ученые против мифов». Сюжеты, связанные с космосом, были среди самых популярных. Почему тайны космоса порождают столько антинаучных историй и как с этим борются ученые? Об этом в программе «Гамбургский счет» на Общественном телевидении России Ольга Орлова расспросила доцента физфака МГУ, лауреата Беляевской премии и премии «Просветитель» Владимира Сурдина.

Год назад было объявлено об открытии планеты земного типа Кеплер-452b у звезды, похожей на Солнце. Планета даже получила прозвище «Земля 2.0», хотя она примерно в пять раз тяжелее Земли. Впрочем, это не помеха для жизни. Главное — она находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от своей звезды, что на ней может быть комфортная температура и жидкая вода. Лишь одно обстоятельство слегка удручает: расстояние до этой системы — 1400 световых лет.

Фантасты изображают большинство внеземных цивилизаций антропоморфными вплоть до полной неотличимости от человека. Попадаются произведения с негуманоидными персонажами, но и эти персонажи отличаются от человека чаще всего формой, а не содержанием. Совсем редки произведения, где иной разум непонятен, а контакт невозможен. Последний тип разума представлялся наиболее вероятным в реальности, но, за редкими исключениями, далеким от литературы. Космос — иная среда обитания, иная эволюция, иное отношение к реальности. Иное всё!

Владимир Сурдин представляет ТрВ-Наука перевод известной книги Карла Сагана «Голубая точка. Космическое будущее человечества» (М.: Альпина нон-фикшн, 2016).

7 июня стали известны имена номинантов премии Дмитрия Зимина «Просветитель-2016» за лучшую научно-популярную книгу на русском языке. В этом сезоне на конкурс было подано более 160 заявок, из которых в лонг-лист по традиции вошли 25 книг.

Что о Марсе достаточно хорошо известно? Четвертая планета от Солнца. Меньше Земли, больше Меркурия. Вулкан Олимп — самая большая в Солнечной системе гора, она же — самый большой вулкан. Долина Маринера — самый большой в Солнечной системе каньон, который в сотни раз превышает самый большой каньон на Земле. Глобальные пылевые бури. Разреженная углекислотная атмосфера. Рыжий цвет, обусловленный оксидами железа, покрывающими поверхность. Думаю, это тот минимум, который знает или должно знать о соседней планете подавляющее большинство обитателей планеты Земля. Однако изучение Марса продолжается…

В ТрВ-Наука № 8 от 19 апреля этого года была опубликована статья «Двойка по физике Мильнеру с Хокингом», где автор резко критиковал проект «звездного паруса» (или «звездного выстрела», Starshot, что по-русски звучит хуже). Исследовательская часть проекта была профинансирована Юрием Мильнером. Статья вызвала много откликов, причем одним из первых отреагировал сам Юрий Мильнер. Он предложил развернуть в ТрВ публичную дискуссию по поводу проекта, к которой мы и приступаем.

Европейская автоматическая межпланетная станция «Розетта» (Rosetta), уже почти два года изучающая комету 67P / Чурюмова — Герасименко, месяц назад сблизилась с ней до 12 км и переслала подробные снимки областей, особо интересовавших ученых. Так, был, в частности, получен (с помощью навигационной камеры NAVCAM) этот эффектный «пейзажный» снимок под острым углом к равнине Имхотеп.

28 апреля по инициативе группы «Думай!» ученые и популяризаторы науки Алексей Семихатов и Борис Штерн проведут в Казани уникальный лекторий, где раскроют принципы фундаментальных теорий современной физики и позволят казанцам заглянуть «за край Вселенной».

Основная часть гамма-излучения, исходящего из центра нашей Галактики, порождается, вероятно, не столкновениями частиц темной материи, а пульсарами или другими астрофизическими феноменами. Это подтвердилось в результате модельных экспериментов двух независимых научных групп — американской (из Принстонского университета и Массачусетского технологического института) и европейской (из Амстердамского университета в Нидерландах).

На вопросы ТрВ-Наука отвечает Иван Соболев, ведущий конструктор ООО «НПП Даурия», внештатный корреспондент журнала «Новости космонавтики».

Александр Хохлов: «Интерес к научно-популярным книгам и лекциям сейчас сильно возрос, но, к сожалению, космонавтики там всё еще очень мало. Многое удается делать таким энтузиастам, как Виталий Егоров или Александр Шаенко, но этого, на мой взгляд, недостаточно».

В статье «Карл Шварцшильд: астрономия, артиллерия, черные дыры» говорилось о том, что Шварцшильд не выдвигал гипотезы черных дыр, но, бесспорно, проложил к ней дорогу. Теперь рассказ пойдет о двух работах ученых не меньшего масштаба, в которых нередко усматривают первые предположения о существовании этих экстремальных объектов.

Эпохальное открытие сделали члены международной коллаборации LIGO, объединяющей более тысячи ученых из пятнадцати стран. Этот проект был предложен в 1980-е годы Кипом Торном, Рональдом Древером и Рейнером Вейссом. Открытие гравитационных волн произошло почти что ровно через сто лет после публикации статьи Альберта Эйнштейна, где было предсказано их существование.

В январе этого года Вячеслав Муханов и Стивен Хокинг получили международную премию «Границы познания в фундаментальной науке». Вообще говоря, это очередная крупная премия, которую в том или ином сочетании получают эти два лауреата за работы тридцатипятилетней давности. Что это за работы и почему они получают премию за премией именно сейчас, 30 с лишним лет спустя?

Чтобы сделать объектив традиционного телескопа, необходимы стеклянная линза или вогнутое зеркало, способные отклонять и фокусировать свет. Но обязательно ли делать телескоп из какого-то материала? Нет, если использовать преломляющие свойства гравитации. Гравитация тоже способна искривлять световые лучи…

70 лет назад Джордж Гамов, профессор теоретической физики, задумался над происхождением химических элементов. Эту задачу пытались решить и раньше, однако Гамов первым связал ее с неравновесными процессами, которые, предположительно, имели место на самой ранней стадии существования Вселенной.

Нейтронные звезды — самые интересные объекты во Вселенной. Вы не верите? Значит, вы еще не читали книгу Сергея Попова «Суперобъекты: звезды размером с город». Шар с диаметром Московской окружной железной дороги и массой в одно-два наших Солнца, для которого трудно подобрать слова без приставок «супер» и «сверх»…

Обнаружен самый удаленный изо всех известных объектов Солнечной системы. Он находится от Земли в три раза дальше, чем Плутон (на расстоянии 15,4 млрд км от Солнца, или 103 а. е.). Об этом объявила группа Скотта Шеппарда из Института Карнеги в Вашингтоне на 47-й конференции Американского астрономического общества 10 ноября.

Все, что касается нейтронных звезд, чрезвычайно интересно: представьте себе шарик размером с город, масса которого в полтора раза превышает массу Солнца, — вот уж действительно суперобъект!

Черные дыры, «кротовые норы», реликтовое излучение, машина времени — эти понятия знакомы широкому кругу людей, достаточно далеких от науки. Всё вышеперечисленное так или иначе ассоциируется с деятельностью Игоря Дмитриевича Новикова, которому 10 ноября исполнилось 80 лет. Мы не будем пересказывать его биографию, лучше сосредоточимся на его интересных работах и идеях. Список книг, написанных юбиляром, и список полученных им регалий даны в конце очерка.

На конференции в Болгарии второй рабочий запуск Большого адронного коллайдера, физику за пределами Стандартной модели и коллайдеры будущего обсудили участники коллаборации RDMS эксперимента CMS БАК. Коллаборация RDMS объединяет физиков из стран-участниц ОИЯИ, работающих на детекторе CMS Большого адронного коллайдера.

Причиной краткости существования цивилизаций может быть глобальный экологический кризис. Другой возможный исход — термоядерная война. Гибель цивилизации при этом может быть следствием комбинированного воздействия ядерного заражения и эффекта «ядерной зимы».

Принято считать, что фантасты ни во что не ставят законы природы, управляющие реальным миром. Но так ли отважны и безрассудны «творцы миров» и так ли просто описать во всех подробностях мир с иным устройством (даже если в голову пришла действительно оригинальная идея)? Разбирается Максим Борисов.

В наш век, когда космические аппараты вдоль и поперек избороздили просторы Солнечной системы, может показаться довольно странным, что нам до сих пор неизвестен точный период вращения Сатурна. Однако, если задуматься, ситуация нетривиальная: как определить период осевого вращения планеты, у которой нет твердой поверхности?..

… благодаря исследовательским аппаратам мы знаем, что Марс — пустой враждебный мир, освоить который будет очень непросто. Но желание полететь туда всё еще греет энтузиастов, чем, как оказалось, могут воспользоваться нечистоплотные деятели. Об этом ТрВ-Наука рассказал писатель и журналист Антон Первушин.

Что происходит с наукой на постсоветском пространстве? Об этом научный журналист Ольга Орлова беседует с докт. физ. -мат. наук, ведущим научным сотрудником Института прикладной физики РАН и Физического института им. Лебедева РАН, вице-президентом Всемирной ассоциации научных работников Вячеславом Вдовиным.

6 марта на сайте NASA появилось сообщение, что зонд агентства впервые вышел на орбиту вокруг карликовой планеты. Речь идет об аппарате Dawn, начавшем движение вокруг Цереры, которая два с небольшим века считалась астероидом номер один, а с 2006 года — одной из пяти (пока) карликовых планет Солнечной системы.

Никому до сих пор не ведомые элементарные частицы могут открывать экспериментаторы, ну а могут сначала «на кончике пера» предсказать теоретики. Так были предсказаны позитрон, нейтрино, бозон Хиггса… Но не все предсказанные частицы открыты. В этой статье речь пойдет о драматической судьбе аксионов.

Предлагаем вашему вниманию традиционный обзор главных астрофизических результатов года, составленный Сергеем Поповым на основе его регулярного дайджеста Архива электронных препринтов (arXiv.org).

Общей чертой возможных угроз развитию и даже, возможно, существованию нашей цивилизации является то, что почти все эти угрозы есть не что иное, как диалектическое «продолжение» достижений человека в его технологическом, культурном и социальном развитии.

Ранее в архиве электронных препринтов была опубликована статья. Международная коллаборация Telescope Array объявила об открытии анизотропии космических лучей сверхвысоких энергий.

Теория космологической инфляции, или раздувающейся вселенной, ответила на фундаментальные вопросы, разрешила парадоксы, касающиеся Большого взрыва, и находит всё новые подтверждения.