Беседа о «тёмной материи» и музыке Вселенной с профессором Европейской астрофизической обсерватории на Канарах, Гариком Исраеляном.
Цена и истинная стоимость научных открытий, скорей всего, вещи разного порядка — им трудно совпасть, но иногда это происходит и даже в фундаментальных науках. Большой адронный коллайдер, выведенные на орбиту Хаббл и Кеплер, Grand Тelesсopio Kanaria, Гравитационные обсерватории, Автоматические межпланетные станции — самые дорогие инструменты науки, нужность которых не обсуждается, вне зависимости от их астрономической стоимости. Естественно, что все эти дорогие игрушки место работы профессионалов мирового уровня, профессоров и докторов, защитившихся в ведущих университетах Земли, каждый из которых потенциальный лауреат нобелевки. Когда-то в эту мировую элиту входили и наши соотечественники: Зельдович, Липунов, Гуревич, Фридман, Амбарцумян, Гамов. Современная астрофизика ушла далеко вперёд, но, увы, без нас. И, всё-таки, на вершине астрофизического Олимпа есть наш человек — профессор Канарского института астрофизики на острове Тенерифе, Гарик Исраелян.
Покинув Бюроканскую обсерваторию в девяностые, он продолжил свой путь учёного сперва в Утрехтском университете, вместе с ветераном астрофизики, Доктором Корнелиусом Янгом, который сумел подготовить его к самостоятельной работе, и всё дальнейшее восхождение к вершине астрофизической науки Земли был уже он сам.
Гарик на удивление быстро отозвался на моё предложение поговорить.
Профессор Исраелян рассказал мне не только о том, что он занимается физикой Чёрных дыр и астросейсмологией, но и о голосах во Вселенной, натолкнувших его на мысль о проведении на Канарах масштабных астромузыкальных фестивалей, которые они с Доктором Мэем решили назвать «STARMUS»…
— Buenas tardes, Гарик! Должен признаться Вам, профессор, что часть своих вопросов я готовил для Нобелевского лауреата, Доктора Торна из США, но он пока уклоняется от беседы, и мне стало интересно задать их Вам, потенциальному нобелевцу. Скажите, Гарик, на постсоветском пространстве есть ли, по Вашему мнению, астрофизики с мировым именем, и существует ли хоть одна научная школа, соответствующая современному уровню науки о небесных телах?
— Мне кажется, что школа советского астрофизика Зельдовича осталась. Из старой школы остались Липунов, Тутуков, Юнгельсон, Гринин… Это старая школа, а новых школ, я думаю, просто нет. В Армении была школа Амбарцумяна, куда отношусь и, наверное, я, как один из последних учеников Виктора Амазасповича, но, по-моему, и она тоже распалась.
— Амбарцумян понял Вас — он простил Вам?
— Он написал мне хорошую рекомендацию перед отъездом в Утрехт, он понял, что у молодых нет другого выхода: если они хотят заниматься наукой, то должны уехать из Армении. Была безнадёжная обстановка в 1991–1994 годах, если Вы не знаете, Ереванский Университет, как и большинство в России, распустил свои научные школы, так сказать, на каникулы, без даты их окончания…
— Да, это печально, если учесть, сколько труда и таланта целых поколений учёных было в это уложено…
— У нас так же была школа Алиханьяна — основоположника советской ядерной физики, физики космических лучей. Известные специалисты этой школы работают в Германии — Размик Мирзоян, в Ирландии — Феликс Ахароньян. Очень трудно создавать новые школы – это только удавалось в СССР. К сожалению, сегодня это просто невозможно…
Большая наука стала делом элитных стран — США, Европы, Японии. В последнее время в науку активно добавились Китай и Индия, в какой-то части, Россия, благодаря своим глубоким корням, и желанию к обновлению. Что касается моей Армении, то, к сожалению, прошли те времена, когда Амбарцумян, мог заложить новую обсерваторию через год после окончания Второй мировой войны, и собрать вокруг себя учеников.
— Стоимость одного космического телескопа или межпланетной станции, изучающей физику Солнца, например, аппарата «Parкer» сравнима со стоимостью хорошей земной обсерватории, так, может быть, стоит оставлять деньги на земле, а не выпускать в космос?
— Есть исследования, которые просто невозможно сделать с Земли. Кроме того, инвестиции на космос делаются на Земле — это аппараты, космические станции, ecetere… На всё работающее в космосе и на космос деньги мы тратим на Земле — это дизайн, рабочие, материалы… Отдача же от космических исследований и новых научных технологий вполне сопоставима с вложениями — инвестиции в космос всё сильнее ощущаются на самой старушке — планете, и это происходит по нарастающей.
— В начале этого века Вы начали озвучивать звёзды, приравняв, рождённые колебаниями их поверхностей, волны — к звукам. Именно астросейсмология позволяет оценивать это интересное явление во Вселенной в звуковом диапазоне. Гарик, это Ваше открытие или у Вас были предшественники?
— Астросейсмология была известна ещё с середины прошлого века, я не пионер в этой области, но, говорят, неплохой последователь. Не знаю, как Вам сказать… Акустические волны, сиречь, звуковые, есть в бессчётном количестве космических объектов: в межзвёздной среде, в каких-то определённых звёздах, газопылевых дисках, атмосферах планет, как колебания газа. Они — везде! Низкочастотные — но мы их находим всюду.
— Но не многие знают, что музыка во Вселенной есть. Мне хотелось бы услышать от Вас подтверждение тому, что даже тихий гул Чёрной дыры прекрасно чувствует себя в ней?
— Даю Вам слово! Кстати, если это кого-то интересует: исследования частотных спектров пульсирующих звёзд позволяет изучить возраст звёзд и планет с помощью естественных резонансов главной звезды. Когда астросейсмология появилась, больше двух десятилетий назад, мы могли её использовать только применительно к Солнцу и нескольким ярким звёздам, но выведенный на орбиту телескоп «Кеплер» значительно расширил рамки этой теории, и сегодня она уже применима к тысячам звёзд.
— Сколько звёзд уже прошли Ваше прослушивание, чей-то голос запомнился?
— В поле моего зрения попало несколько десятков таких певиц, каждая из них «звезда», каждая особенная, у каждой свой голос. Но, поскольку открытие их музыкальности состоялось при моём активном участии, мне не расставить приоритетов — для меня они скорее звучат, как полифония, как тихий галактический хор.
— Кстати, Чёрная дыра — ей есть, чем пульсировать? По сути, это ведь вещь в себе, существующая лишь в математических формулах?
— Как правильно замечено, она не пульсирует. Но есть диски газа вокруг, которые могут себе позволить какие-то колебания, вплоть акустических волн.
— Насчёт звёзд мы выяснили, они пульсируют, если не все, то через одну, а что-либо подобное происходит с планетами и экзопланетами, имеющими собственную тектонику, движения атмосфер… Вы и это готовы подтвердить, Гарик?
— Пульсации отличаются, и неверным было бы с моей стороны сказать, что у всех звёзд есть акустические волны… Мы этого не знаем, это трудно определить наблюдениями. И скорее, мой ответ нет.
Атмосферы планет? Ну, если там есть процессы, которые могут вызвать периодические (или не периодические) колебания газа, то это будут акустические волны.
— Горячие диски вещества, падающего в Чёрные дыры, фотографируют уже давно. Откуда взялся этот ажиотаж вокруг фото, которое недавно облетело все таблоиды? К слову, Гарик, если верить Вашей теории о генерации звуков — акустических колебаний в атмосфере звёзд, и дисках вокруг «чёрных дыр», то какую музыку поёт снятая «дыра»?
— Популярность этого изображения я себе объясняю его качеством. Астрономы из Южной Европейской Обсерватории действительно постарались — это была большая охота, закончившаяся успешно. Подобные кадры получали и мы, только меньшего разрешения. Конечно, миру это интересно, как интересны отпечатки помпейцев, нашедших свой конец под пеплом Везувия. Астрономия получила свои бонусы, лишний раз показав, что на Канарах и в Чили мы работаем, а не отдыхаем. А вот насчёт звуков, простите, то их совершенно естественно создают акустические волны в дисках падающего в Чёрную дыру космического вещества. Это квази — периодические колебания высокой частоты. Материя в диске не гомогенная, и поэтому часто будут какие-то аудиовсплески. Это больше, чем «шум»…
— Известно, что при столкновении Чёрных дыр специальные детекторы регистрируют мощные гравитационные волны, которые предсказывал Эйнштейн. Каковы перспективы у «гравитационной астрономии», изучающей эти явления. И можем ли мы, с помощью этих технологий увидеть окраину Вселенной, или понять, что за «горизонтом событий» Чёрной дыры?
— «Гравитационная астрономия» — это новое направление в астрофизике, и перспективы его фантастические! Гравитационные волны, по сути, представляют из себя малейшие колебания пространства — времени, имеющие теоретическую базу, основанную на теории относительности. Как Вы правильно сказали, это справедливо для таких игроков во Вселенной, как Двойные системы двух массивных объектов, вращающихся друг вокруг друга, Нейтронные звёзды, Чёрные дыры, для таких событий, как взрывы сверхновых, и для понимания процессов ранней Вселенной.
— Гравитационные обсерватории — это пока дорогие игрушки, но ведь когда-то и радиотелескопы были последним чудом техники. Гравитационная астрономия не будет влиять на такие тематики, как экзопланеты, звёзды, межзвёздная среда. Она может повлиять на релятивистскую астрономию: компактные звёзды, крупномасштабную структуру Вселенной, ядра галактик…
— Там будет настоящая революция, и много Нобелевских премий., одна из которых уже досталась Вашему знакомому, Доктору Торну.
— Астрофизическая наука призвана исследовать макромир, дать ответы на природу глобальных процессов во Вселенной, и описать, в целом, её развитие. Молекулы изучают физ-химики, всё, что меньше молекул, физики-ядерщики, остаётся целая область, куда почти не ступала нога учёного — это физика элементарных частиц и квантовая механика, как её основа. Квантовая теория гравитации — мечта нового поколения физиков. Она только в набросках учёных, а загадочный гравитон — свидетельство правильности новой теории, так и остаётся предсказанным, но не обнаруженным. Шансов на то, что он когда-нибудь состоится, как научный факт, может не оказаться вообще. Скажите, профессор, если поиски частицы завершатся удачно, в случае её научного подтверждения, с какой вероятностью нам бы удалось заглянуть за «Горизонт событий Чёрных дыр»?
— Не исключено, но пока ещё «гравитон» фигура мысли и речи, а не физический объект. Но даже в случае его регистрации каким-нибудь ускорителем, говорить о том, что нам откроется «Горизонт событий Чёрных дыр», скорее всего, наивно, в силу того, что «Квантовая теория гравитации» во многом противоречит «Общей теории относительности» Эйнштейна, и помирить их сможет только такой же выдающийся учёный-физик, каким был Эйнштейн.
Тема эта сверхинтересна для математиков, но я не могу предсказать ни этапов её развития, ни чем эта история закончится вообще. Одно могу сказать точно: «Горизонт событий» останется непроницаемым, даже если квант гравитации — «гравитон» обретёт реальность, это физика…
— Профессор, хватает ли астрофизике мощности существующего математического аппарата или настало время подумать о его перезагрузке? Кажется, ещё Доктор Хокинг пришёл к этой мысли?
— Стивен высказывал много парадоксальных идей, укладывающихся или нет в математическую логику, в том числе и мысль о «Новой математике». Но большинство учёных, и я в том числе, не нашли причин останавливаться на этом. Мне в моих исследованиях математический аппарат пока рук не связывает — посмотрим, что будет дальше.
— Хокинг — Рафаэль астрофизики, например, полагал, что Чёрные дыры, испуская излучение, его имени, таят или испаряются, но это происходит достаточно постепенно, и не очевидно. Их основная особенность в том, что их нет для постороннего наблюдателя — они существуют лишь косвенно, искривляя пространство — время, и поглощая материю. Тогда у меня вопрос, связанный с переходом этой материи — куда, и во что?
— Чёрные дыры плавно переходят в энергию, но, конечно, нужны миллиарды лет, чтобы бывшая Звезда растаяла. Так что, Закон сохранения энергии на них не обижается, он продолжает работать, как и работал. Излучение Хокинга — квантовый эффект. Чёрная дыра является слабым источником излучений, и мощным источником гравитационного поля, энергию которого, превратив в иные формы энергии, она отдаёт Вселенной, как то, что у неё поглотила. Но, повторяю, так медленно, что это могут быть всего десять квантов за сто лет, и эти трансформации происходят за Горизонтом событий, что не позволяет нам фиксировать сам процесс. Кто падает в Чёрную дыру, только тот её и видит, такая уж судьба у нас, посторонних наблюдателей.
— Гарик, а по принципиальным вопросам, по мировоззрению Вы были близки со Стивеном, или ваши точки зрения нередко не совпадали?
— Стивен был человек с ограниченными возможностями, и неограниченными способностями, и это несколько сковывало наше общение, но мы были коллеги, и, безусловно, единомышленники. После его ухода вдруг многие стали его друзьями, но я не готов присоединить к этому и свой голос. У учёных на дружбу остаётся не так много времени, однако, я всегда с радостью встречался с ним во время его приездов к нам, на Канары.
Если Вам нужен его друг, обратитесь к доктору Кипу Торну из Калифорнийского Технологического Института, о котором Вы упоминали. Кажется, они были не разлей вода.
— А можете ли Вы что-то сказать о «Теории всего», которая в будущем должна будет объединить всю физику. Между прочим, Стивен о ней много говорил, как о следующем большом шаге теоретической физики, способном нас вплотную подвести к полному пониманию Вселенной.
— Я очень на это надеюсь, хотя уверен, что мы полностью никогда её не поймём — описать Вселенную, как модель, у меня бы рука не поднялась. Но я в то же время надеюсь, что человечество не успеет само себя истребить раньше, чем мы поймём космос хотя бы наполовину.
— Новый, крупнейший в мире «Grand Тelescopio Kanaria», ему почти десять лет, но на нём уже сделано большое число открытий — он мечта каждого астрофизика и предмет вожделения любого из астрономов. Как распределяется время работы на нём — Вы его используете в своих исследованиях или Вам хватает других, поменьше?
— Увы. Он используется лишь для самых важных работ. Его время получить трудно, оно рассчитано на годы вперёд. Для моих наблюдений мне вполне хватает мощности менее презентабельных, но более уютных и приработанных телескопов «NOT» и «TNG» в той же Ла Пальме.
— Какая из моделей Вселенной выглядит для Вас предпочтительнее?
— Как это ни банально, я бы остановился на «Бесконечном расширении». Стивен в этом разбирался, безусловно, лучше меня — это тема его и Доктора Мэя. Здесь лакмусовая бумажка — сверхновые и квазары. Известные наблюдения за ними используются в астрономии в качестве маячков. Правильнее сказать, мы наблюдаем Вселенную 10-12 миллиарднолетней давности, сейчас в ней всё по-другому, но мы этого никогда не увидим. Скорость света конечна, и излучения, достигающие Земли, всегда постфактум событий, уже произошедших когда-то. Простое вычисление расстояний до тех галактик, в которых события произошли, позволяет узнать их возраст. Я объясняю, по возможности, кратко, но примерно всё правильно.
— Гарик, у Вас бюраканская школа — школа Амбарцумяна, пройдя которую Вы пошли дальше. А как насчёт собственного продолжения — ученики у Вас есть или Вы ещё не столько познали сами, чтобы начать отдавать?
— Я считаю, познания вещь относительная, всего знать нельзя, но для того, чтобы начать отдавать, как Вы говорите, нужно просто начать отдавать, наверное. У меня были спиранты — 10 или 15, будут ещё. Наверное, это и есть ученики, о которых вы говорите, если они сами согласятся считать себя таковыми. Я надеюсь, что вложу в них не меньше, чем в меня мой учитель, Амбарцумян.
— Благодарю Вас за «Краткую историю Вселенной», на самом деле, мне было интересно.
— Посоветуете написать книгу?
— Почему бы и нет?
— Благодарю, подумаю… Надеюсь, мы как-нибудь с Вами снова поговорим, — всего доброго!
— Вам тоже…
Беседовал Игорь Киселёв
«О физике песен и музыке звёзд» — беседа с корифеем астрофизики, профессором Гариком Исраеляном