Interjú az elméleti asztrofizikáról szóló, a világ leginkább idézett cikk szerzőjével
Milyen rejtélyeket rejtenek a modern asztrofizikában, miért kell a humanitáriusoknak magasabb matematikát tanulmányozniuk, és miként kell a modern iskolákat ösztönözni a csillagászat tanulmányozására, a Gazeta tudományos osztályán. A világ elméleti asztrofizikáról szóló cikkének szerzője, Nikolai Shakura - a szovjet és orosz asztrofizikus, fizikus orvos, elmondta a Gazeta tudományos osztályának. Matematikai Tudományok Tanszékének vezetője, a SAI MSU Relativista Asztrofizika Tanszék vezetője
Nikolai Ivanovics, tavaly ünnepelte a 70. évfordulóját. Emlékezzünk azonban arra, hogy 1973-ban Ön, az asztrofizikus Rashid Sunyaev-rel együtt kifejlesztette az akrilizáló lemezek elméletét, amely a röntgen-bináris fájlok modern elméletének alapját képezi, amely a történelem egyik leginkább idézett (több mint 7000 referencia) cikke az asztrofizikáról. Mondja el nekünk az asztrofizikai képzettség nélküli személy számára érthető szavakkal, mi a lényege az akkreditációs lemezek elméletének?
- Az "akkreditáció" szót először a 4. évben hallottam, amikor Zeldovichtól átvettem a papír ciklus témáját. Kiderült, hogy az akkumuláció csak az anyag esése egy csillagra a gravitáció hatására. Minél tömegebb a csillag, annál erősebb vonzereje. És a fekete lyukak vonzóereje olyan nagy, hogy még egy ilyen csillag által kibocsátott fénysugár is visszafordul a vonzás ereje által! És ezért nem láthatjuk vagy megfigyelhetjük egy ilyen csillagot.
De pontosan a lemezes akkumuláció jelensége teszi lehetővé, hogy megismerjünk valamit ezekről a szokatlan csillagtárgyakról. A helyzet az, hogy a Világegyetemben a csillagok több mint fele nem magányos, mint a Nap, hanem kettős. És néha akár háromszor is! A közös súlypontja körül forognak. Ha egy ilyen csillagpárban az egyik csillag fekete lyuknak bizonyul, akkor hatalmas vonzerejével magához vonzza a szomszéd hangulatát. És mivel mindkét csillag egyaránt a közös súlypont körül és a saját forgástengelye körül is forog, ez a gáz áramló tömege a fekete lyuk körül szélbe lép, körülötte gázkorongot képezve. A gáz mozgása ezen a lemezen hatalmas sebességgel történik, ami a gázrészecskék ütközéséhez vezet. Következésképpen a korongban lévő gáz erős hevítése.
Ezt a folyamatot nemcsak hő, hanem fény kibocsátása kíséri mind az optikai, mind a röntgen tartományban.
Az izzó gáznemű korongot már megfigyelhetjük, mivel az a fekete lyuktól bizonyos távolságra helyezkedik el, és ez utóbbi nem képes elfogni a korong sugárzását. Az ebből az akkumulációs korongból származó sugárzás megfigyelésével sok mindent megtudhat magáról a fekete lyukról és a közelében lévő fizikai folyamatokról, valamint kiszámolhatjuk a fekete lyuk tömegét, forgási sebességét és még sok minden mást.
Rashid Sunyajevvel (aki akkor volt, mint én, Zeldovich végzős hallgatója, most Szunjajev akadémikus) a múlt század 70-es évek elején egy ilyen akkreditációs lemezről először kiszámítottuk a lehetséges emisszióspektrumokat. Kiderült, hogy az energia nagy részét az elektromágneses spektrum röntgentartományában bocsátják ki. Szinte egyidejűleg a kalkulációink eredményeit megerősítettük az Uhuru amerikai műholdasra szerelt műszerrel felszerelt akkumulációs tárcsák megfigyelésekor.
Promóciós videó:
1963-ban csillagász diplomával lépett be a Moszkvai Állami Egyetem fizikai tanszékére. A szüleid azonban nem voltak kapcsolatban a pontos tudományokkal. Hogyan döntött akkor az asztrofizika tanulmányozása?
- Igen, a szüleim nem voltak közvetlen kapcsolatban a pontos tudományokkal. Apám azonban frontvonalú katona és volt tanker volt. Jól ismerte a technológiát, és mi, négy fia, tovább érdeklődtünk a technológia és a természettudomány iránt.
Szerencsés voltam a tanárokkal is. És bár nem a fővárosban tanultam, hanem az iskolám középiskolájában (Fehéroroszországban, Parichi faluban, Bobruisk közelében), a matematikát Alfred Viktorovich Baranovsky csodálatos tanár tanította.
Az oktatókról azóta senki sem hallott, de az oktatás szintje még a falusi iskolában is olyan magas volt, hogy azok, akik folytatni akarják oktatását, bármelyik egyetemen versenyezhetnek - akár a Moszkvai Állami Egyetemen.
Egyszer, még a 11. osztályos tanulóként, a Bobruiski könyvesboltban láttam Yakov Borisovich Zel'dovich "Felső matematika a kezdőknek" című könyvet. Érdeklődéssel kezdtem átnézni - meg akartam találni azt a részt, ahol bemutatják, hogyan lehet kiszámítani a függvények maximumait és minimumjait. Alfred Viktorovich tanár nagyon érdekelt minket! Amikor átadtuk ezt a témát az iskolában, azt mondta: "De a magasabb matematika módszerével az ilyen számítások könnyebbé és szebbé válnak."
Akkor azt sem tudtam elképzelni, hogy csak négy év után Zeldovich akadémikus lesz tudományos tanácsadóm.
Ön elismert világhatalom a modern elméleti asztrofizika területén, tagja a Nemzetközi Csillagászati Szövetségnek és az Európai Csillagászati Társaságnak. Volt-e valaha is vágyakozni arra, hogy elhagyja Oroszországot, és folytassa asztrofizikai tanulmányait külföldön?
- A csillagászat nemzetközi tudomány, nem oszlik németre, angolra és franciára. Nem olyan fontos, amikor egy csillagász dolgozik, fontos, hogy mi az eredménye és mi járuljon hozzá az univerzummal kapcsolatos emberi tudás általános kincstárához.
Teoretikus vagyok, és munkámhoz szükségem van a fejemre, a számítógépre és a legfrissebb kiadványokhoz való hozzáférésre (amelyet az Internet elég jól nyújt). Ezért nincs szükség valahová menni. És egyébként, az utóbbi időben jól megalapozott az asztrofizikusok közötti nemzetközi együttműködés, közös munkát végezünk, gyakran találkozunk tudományos problémák megvitatására.
Sok éven keresztül speciális tanfolyamokat olvasott a Moszkvai Állami Egyetem Fizikai Tanszékének Csillagászati Tanszékének hallgatói számára, hallgatókkal és végzős hallgatókkal dolgozott, és tudományos jelölteket készített. Gondolod, hogy a hallgatók száma csökkent vagy emelkedett az utóbbi időben? És miért?
- Korábban hatalmas verseny zajlott a természettudományi karok számára a Moszkvai Állami Egyetemen - ülésenként 8-10 fő. A választás volt a legkeményebb, a legerősebb lépett be. De a fizikára vonatkozó ilyen általános módon sok jól képzett, de ugyanakkor nem elég motivált gyermek lépett be az egyetemre. Ezeknek a fizikusoknak a 90-es években sok vállalkozása indult.
Most a verseny csökken, de valódi csillagász amatőrök belépnek az egyetemre. Csodálatos és erős hallgatók jönnek hozzám, hogy témákat tegyenek szakdolgozatokra és értekezésemre!
Milyen témákon dolgozik jelenleg?
Jelenleg folytatom a különféle komplex akrillemezek vizsgálatát.
Szerinted mi a modern asztrofizika állapota hazánkban?
- Az orosz asztrofizika számos nehézséggel néz szembe. Különösen hazánknak nehézségekbe ütközik a tudomány finanszírozása. Ezek a problémák különösen a megfigyelő csillagászatot érintik: a modern távcsövek nagyon drágák. Ennek ellenére a Moszkvai Állami Egyetem nemrég épített kiváló obszervatóriumot egy modern távcsővel Kislovodsk közelében. Nagy reményeink vannak erre a obszervatóriumra.
Jó eredményeket ér el a Moszkvai Egyetem professzora, Vladimir Lipunov vezetésével az országunkban kifejlesztett kis távcsövek automatikus hálózata - a Mester rendszer, amellyel folyamatosan meg lehet figyelni az eget a világ számos részén. Ez a rendszer egyébként már korábban ismeretlen csillagtárgyakat tárt fel.
Hogyan magyarázhatnánk a tudománytól távol eső személyeknek, mi értelme költeni az asztrofizikai kutatásokra? Mi az ilyen kutatás gyakorlati jelentése?
- A horizonton túli próbálkozás nagyon emberi minőség! Egyébként hogyan különböznénk az állatoktól? Az űrrendszerek fejlesztésébe történő beruházások már nagyon kézzelfogható előnyt jelentenek a nemzetgazdaság számára. A légköri örvények mozgásának nyomon követéséről, az erdőtüzek térbeli meghatározásáról és felméréséről, az aszteroidak veszélyének követéséről és előrejelzéséről beszélek. A lista folytatódik.
Ráadásul egy fejlett csillagászat nélküli ország nem hivatkozhat a nagy világhatalom szerepére - arra fog ítélni, hogy valaki más információjára támaszkodjon, és nincs ösztönzése arra, hogy fejlessze tudományos alapját az alaptudomány számára. Mindez a társadalom és az ország romlásához, a többi államtól való lemaradásához vezet.
A csillagászat szintén a legfilozófiai tudomány: el kell képzelnünk, hogy milyen világban és milyen univerzumban élünk.
A legtöbb modern iskola már nem rendelkezik csillagászattal. Mit gondolsz erről? Ön szerint hogyan ösztönözheti egy modern iskolás gyereket az asztrofizika és a csillagászat tanulmányozására?
„A csillagászat iskolai oktatása és a tankönyvek minősége is nagyon kívánatos. Az iskolában a csillagászat hiányát kompenzálhatja (és kell is!) A népszerű tudományos filmek és a televíziós programok jó és szisztematikus bemutatása. Talán még nagyobb hatással lesz, mint egy unalmas tanár által bemutatott unalmas tankönyv tanulmányozására.
Van egy nagyszerű BBC csillagászati filmek sorozata, amelyeket meg kell vásárolni és gyakrabban megmutatni a televízióban.
Az is jó lenne, ha interaktív interaktív oktatási programokat hozunk létre az interneten a csillagászat területén azzal a lehetőséggel, hogy szakképzett csillagászok-szakemberek véleményét és kérdéseire válaszokat kapjanak.
Azt is szeretném, ha az országnak több planetáriuma lenne - legalábbis minden regionális városban! És a planetáriumokon - tematikus körök a csillagászat szerelmeseinek.
Természetesen az iskolában is meg kell adni bizonyos csillagászati ismereteket - valószínűleg azzal, hogy egy fizikai tankönyvet fejezetekkel egészítünk ki az Univerzum és a Naprendszer felépítésének alapjairól.
Ön szerint mi a modern asztrofizika fő rejtélye? A fekete lyukak jellege, az exoplanetek kialakulása?
- Az egyik fő rejtély a sötét anyag, amely nem látható, de gravitációs hatásokkal nyilvánul meg. A látható anyag a látható csillagok, csillagfürtök, gázcsoportok, és ez az univerzum anyagának csupán 4% -a! Minden más titokzatos sötét anyag és ugyanolyan titokzatos sötét energia. Naprendszerünk feltárása állandóan új meglepetéseket és új váratlan felfedezéseket hoz. És hidd el, a Naprendszerben még mindig sok ismeretlen van.
Ma nagy különbség van a tudósok és a társadalom között. Az asztrofizika például egy olyan terület, amely az átlagos humanistánál félelmet kelt. Hogyan lehet áthidalni ezt a rést, és lehetséges-e olyan körülmények között, amikor még a különféle területeken dolgozó fizikusok sem mindig értik meg egymás kutatásának tárgyát?
A társadalomnak népszerű tudományos filmeket kell néznie a csillagászatról - akkor a hézag csökken és a félelem eltűnik.
Ami a szűk specializációt illeti - ez elkerülhetetlen, de ehhez megkapják az alapfokú egyetemi oktatást - az az alap, amely megkönnyíti a váltást és a különféle kutatási területeket.
Pontosan ez az előnye az 1950-es és 1960-as években kifejlesztett tudományos személyzet képzési rendszerének. Például az amerikaitól eltérően, túl korai szűk fókuszú specializációjával.
És a humán tudományok számára jó lenne bevezetni egy kötelező minimumfokozatot a felső matematikába, mert ez az általános kultúra - a gondolkodás kultúrája - alapvető eleme! Kevesebb probléma merül fel a kölcsönös megértés során, kevesebb lesz a diszunitás a társadalomban.
Ne feledje, hogy Lev Nikolaevich Tolstoy, az egyetem humán tudományi karába lépve letette a matematika felvételi vizsgaát. És jegyet kapott Newton binomiális anyagával!
Ekaterina Shutova