«Внеземная жизнь сегодня существует»: ученый-астрофизик о главных исследованиях космоса

Благодаря изучению космоса сегодня существует множество технологий, которые спасают наши жизни и экономят наши деньги

Фото: Юлия ПЫХАЛОВА. Перейти в Фотобанк КП

12 апреля отмечается День космонавтики. О черных дырах, темной материи, Большом взрыве, ходе времени в космосе и освоении экзопланет мы поговорили с астрофизиком, доцентом Алтайского государственного университета Романом Райкиным.

Благодаря изучению космоса сегодня существует множество технологий, которые спасают наши жизни и экономят наши деньги

Фото: Ольга ВЕДЕРНИКОВА. Перейти в Фотобанк КП

- Роман, расскажите, как устроена Вселенная с точки зрения современной науки? Из чего она состоит?

- Примерно 5% нашей Вселенной составляют звезды, планеты, галактики и т.д. – все, что мы можем увидеть. И это как раз та материя, успехами в изучении которой так гордятся физики. Но это, еще раз повторю, всего 5% от нашей Вселенной. Остальные 95% - загадочная тёмная материя (скрытая масса) и еще более загадочная тёмная энергия. Это то, что мы еще не открыли, но уже есть очень убедительные свидетельства того, что оба этих космологических феномена точно существуют.

- Этому есть какие-то доказательства?

- Если говорить о темной материи, то все относительно просто. Еще 100 лет назад было обнаружено, что галактики вращаются не так как им положено согласно закону Всемирного тяготения и следующим из него формулам законов Кеплера. В результате появилось две гипотезы. Первая - мы действительно не видим какую-то часть массы. Вторая - мы совсем не понимаем, что такое гравитация. Но с тех пор в науке произошло много других открытий, получены и проанализированы наблюдательные и экспериментальные данные. И сегодня ученые практически уверены, что речь идет не о неверном понимании нами гравитации, а именно о скрытой массе, загадочных частицах, которые пока не открыты, но проявляют себя в огромном множестве разных экспериментов.

- Когда темные материи теоретически все-таки могут быть открыты?

- Думаю, что это случится в ближайшие два-три десятилетия.

- Что даст миру открытие темной материи?

- Во-первых, мы узнаем, как устроена еще четверть нашего мира. Во-вторых, пока что можно только гадать, какие возможные технологические применения частиц темной материи в принципе возможны. Все, что касается атомной и ядерной физики, грубо говоря, открывается либо в космосе, либо на земле на ускорителях. И все те технологии, которые мы сегодня пользуемся в самых разных областях, основаны на физике микромира, атомной и ядерной физики. Все это продукт работы, в том числе и астрофизиков. Поэтому темная материя нам принципиально важна не только для того, чтобы понимать, как устроен мир, но и для того, чтобы использовать ее с пользой для человечества.

- Историю развития Вселенной условно принято делить на два этапа: до и после Большого взрыва. Есть ли доказательства, что он вообще был?

- По этому вопросу практически полный консенсус среди ученых Правда сам термин «Большой взрыв» критикуется почти всеми, кто понимает, о чем идет речь. Дело в том, что никакого взрыва в нашем бытовом понимании не было. Есть абсолютная уверенность в том, что наша Вселенная примерно 14 миллиардов лет назад была очень маленькой, плотной и горячей. И вдруг начала сверх быстро расширяться. Вот это расширение и принято называть Большим взрывом.

- Что будет с нашей Вселенной дальше? Она продолжит расширяться или начнет сжиматься?

- А это зависит от того, что собой представляет и как себя поведет темная материя – та самая загадочная субстанция, которая составляет большую часть Вселенной. Поэтому наиболее вероятен сценарий, что наша Вселенная будет расширяться бесконечно. Но при этом нельзя исключать разных вариантов этого расширения. Например, может случиться расширение, которое приведет к тепловой смерти Вселенной или расширение, которое разорвет все атомы. И даже, в принципе, пока что нельзя исключать и сценарий последующего сжатия Вселенной.

- А что произойдет при сжатии Вселенной?

- Тут тоже есть разные варианты. Может случиться сжатие до достаточно плотного состояния и отскок, а может быть сжатие, при котором случится повторный большой взрыв.

- Что случится с человечеством при всех этих вариантах развития?

- На таких гигантских временных масштабах во многие-многие миллиарды лет, а мы с вами помним, что возраст человеческой цивилизации - это тысячи лет, я бы особенно не переживал по этому поводу…

- Могут ли существовать какие-то другие Вселенные помимо нашей? И насколько это доказано?

- Нет, это не доказано, но есть достаточно серьезные гипотезы, которые это допускают. Например, есть гипотеза о том, что всякий раз, когда происходит вероятностное событие, то Вселенная раздваивается: событие произошедшее и не произошедшее существуют в разных Вселенных. Есть гипотезы о том, что Большой взрыв – это рождение одной из множества Вселенных. Поэтому то, что называют концепцией мультивёрс (мультивселенная) – это вещь, которая, конечно, слабо связана сегодня с точным описанием экспериментальных данных, но это то, что обсуждается всерьёз.

- Иногда встречаются сообщения об НЛО. Вы верите в гостей из других Вселенных?

- Я бы скептически относился к сообщениям о неопознанных летающих объектов как проявлению других Вселенных или цивилизаций. Но, забегая вперёд, скажу, что на самом деле мало кто из серьёзных учёных сегодня сомневается, что внеземная жизнь сегодня существует.

- Если ученые не сомневаются, то почему до сих пор мы не пожали руку представителям иных Вселенных?

- Дело в том, что условия для возникновения жизни, даже земного типа, существуют во многих точках во Вселенной. И даже в нашей галактике таких мест хватает. Но вероятность того, что эта жизнь является высокоразвитой и мы с этой цивилизацией могли бы пересечься во времени и пространстве, а речь в данном случае идет о расстояниях порой в миллиарды световых лет, конечно же, очень сильно невелика… Да и вообще такую вероятность в принципе очень сложно оценить.

- Что такое экзопланеты и приходилось ли алтайским ученым их открывать?

- Экзопланеты – это планеты, которые находятся за пределами Солнечной системы. Их открывают постоянно. В настоящее время их уже несколько тысяч. Причем хватает и тех, которые находятся, так сказать, в зоне обитаемости, то есть там, где может существовать жидкая вода, там, где может существовать атмосфера, защищающая планету от губительных излучений.

Алтайские ученые открытием экзопланет не занимаются. Наша область изучений – это космические лучи. Но мы внимательно следим за темой экзопланет и наши студенты даже пишут про них курсовые работы.

- Как считаете, в ближайшем будущем возможен ли запуск зондов к ближайшим экзопланетам?

- Это очень тяжело. Ближайшие планеты, которые было бы интересно посмотреть, находятся в световых годах от нас, а нашим традиционным зондам, у которых химические двигатели, или даже гипотетическим двигатели ближайшего будущего, лететь туда тысячи лет. Поэтому вопрос о пилотируемых полетах туда сегодня практически совсем не рассматривается за исключением лишь очень экзотических сценариев. А вопрос о том, чтобы запустить на экзопланеты роботов, натыкается на проблему целесообразности с точки зрения расходов и скорого получения результатов.

Примерно 5% нашей Вселенной составляют звезды, планеты, галактики и т.д.

Фото: Николай ОБЕРЕМЧЕНКО. Перейти в Фотобанк КП

- А экзотические сценарии - это какие?

- Среди писателей фантастов есть, например, весьма высокопрофессиональные ученые, доктора и профессора. Они весьма грамотно могут на эту тему рассуждать. Поэтому те сценарии, которые допускают корабли, где меняются поколения, пока он летит к другой планете, или корабли, где живут человеческие эмбрионы, которые по прилету искусственный интеллект должен разбудить и вырастить, они, в общем, не совсем уж и фантастические...

- Если вдруг будет обнаружена разумная жизнь на экзопланете, стоит ли человечеству вступать с ней в контакт?

- Есть разные точки зрения на этот вопрос. Конечно, нужно быть осторожными. Причем я бы рассматривал необходимость осторожности не только с точки зрения вероятности встретиться с цивилизацией, которая несет нам зло, порабощения или смерть. Как раз более вероятна опасность принести на Землю микроорганизмы, вирусы, которые могут оказаться агрессивными и вредными для нас. В связи с этим, кстати, обязательно соблюдается карантин и при полетах в ближний космос. Поэтому, сложно сказать. Жизнь, вероятно, мы обнаружим, но высоко развитию цивилизацию - большой вопрос.

- Что делает экзопланету потенциально обитаемой? Только ли наличие жидкой воды?

- Если рассматривать жизнь земного типа, то для этого необходимо вода, подходящая температура и экранирование от губительных излучений. Хотя никто не исключал, что инопланетная жизнь и потребности может очень сильно отличаться от нашей.

- А может ли наша планета сойти со своей орбиты? Что для этого должно произойти?

- Теоретически это возможно, для этого нужен гравитационный катаклизм, то есть что-то должно случиться с нашим Солнцем, а его эволюцию мы достаточно хорошо предсказываем, она нам известна. Либо должно прилететь издалека очень массивное тело, которое в результате столкновения с Землей сведет ее с орбиты. Но я бы такую вероятность всерьез не рассматривал. У нас очень стабильная конфигурация в Солнечной системе.

- Ну, а если вдруг это случилось, что будет с нами?

- Если наша планета улетит от Солнца, то, конечно, на Земле изменится температура, климат и, скорее всего, состав атмосферы. Сложно прогнозировать, но, думаю, в таком случае изменения будут очень мощные и серьезные.

- Что такое черные дыры? Они реально существуют или это что-то из разряда мистических явлений?

- Черные дыры никакие не мистические. В настоящее время мы точно уверены, что они существуют, и можем их наблюдать. Что касаемо устройства черных дыр, то в этом вопросе есть множество заблуждений. Однако как еще сто лет назад доказал Эйнштейн в своей общей теории относительности, а это самая успешная теория вообще за всю историю человечества, гравитация - это аномалия в пространстве и времени, это искривление пространства. И если это искривление настолько сильное, что даже объект движущейся со скоростью света и сам свет не может покинуть окрестностей этого объекта, то мы называем такой объект черной дырой. Черные дыры могут быть совершенно разного размера и разной массы. Маленькие черные дыры довольно быстро испаряются. А вот черные дыры звездных масс, весом, например, как Солнце, существуют долго и мы принимаем гравитационно-волновой сигнал от их взаимодействия. Кроме того, мы абсолютно точно знаем, что в центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры - их масса составляет миллиарды Солнц.

- В бытовом представлении черная дыра – это некая пропасть. Допустим ситуацию, что человек шагнул в черную дыру. Что с ним будет с точки зрения физики?

- Вы знаете, вот здесь нужно включать теорию относительности. К счастью, или, к сожалению, но без учета этого, мы не можем говорить о таких событиях, как падение в черную дыру. Если наблюдать со стороны за объектом, упавшим в черную дыру, он будет замедляться, замедляться, и, в конце концов, просто замрет на границе черной дыры. А с точки зрения упавшего в черную дыру объекта, его будут деформировать и разрывать очень мощные приливные силы, поэтому ничего живого там точно не останется. Есть даже такой астрофизически термин - спагеттификация, который обозначает сильное растяжения объекта, то есть уподобления виду спагетти.

- Вы занимаетесь изучением космических лучей. Что это такое и из чего они состоят?

- Космическими лучами называются частицы высокой энергии. Иногда к космическим лучам относят и свет с очень высокой энергией, так называемые гамма-кванты. Но чаще всего, когда мы говорим о космических лучах как о ядрах атомов, которые прилетают к нам из самого дальнего космоса и даже из других галактик.

- Космические лучи могут негативно влиять на Землю?

- Если говорить о влиянии на человека и его здоровье, то атмосфера нас достаточно хорошо защищает. А вот влияние на электронику, которая работает на спутниках и даже на самолетах, может быть существенное, поэтому здесь инженерам приходится заботиться о том, чтобы не было сбоев электроники, вызванных влиянием космических лучей.

- Что для вас лично остается большой загадкой в изучении космических лучей?

- Самая большая проблема для тех, кто занимается космическими лучами, это все-таки окончательно выяснить их происхождение: где находятся источники, которые их генерируют, как они устроены и каким образом эти частицы путешествуют через межзвездную среду.

- Какие современные технологии, помимо всем известной GPS, появились благодаря астрофизике?

- Технологий, которые пришли из астрофизики и атомной ядерной физики, огромное количество. В их числе технология Wi-Fi, которая начинала разрабатываться для радиоастрономов. Также можем упомянуть здесь и цифровые фотоаппараты, потому что первые ПЗС-матрицы делались для того, чтобы принимать слабые сигналы из космоса наземными телескопами. Огромное множество медицинских технологий, а также мюонная томография использует частицы, связанные с космическими лучами для того, чтобы зондировать крупные объекты - египетские пирамиды, вулканы и так далее.

- В некоторых фантастических фильмах показывают, что в космосе время идет по-другому. Это действительно так?

- Да, это абсолютно точно доказано. Если вы улетаете в космос и путешествуете с большой скоростью, то когда вернётесь, вы будете молоды, а все ваши друзья уже постареют.

- Изучая всю жизнь космос, как думаете, а Бог существует?

- Сложный вопрос. Наука и религия говорят, конечно же, на разных языках. Я могу сказать, что когда стало понятно, что наша Вселенная расширяется, а потом появилась теория Большого взрыва, то люди, связанные с религией, скорее с воодушевлением восприняли этот факт, поскольку мы в таком случае можем обсуждать акт Творения. Лично я не соблюдаю религиозные обряды, однако и не являюсь атеистом в полной мере.

- Многие жалуются - зачем тратить деньги на космос, если у нас тут на Земле еще много нерешенных проблем… Что скажете в ответ?

- Благодаря изучению космоса сегодня существует множество технологий, которые спасают наши жизни и экономят наши деньги.

- Ваш любимый фильм про космос?

- Вы знаете, любимым, думаю, неправильно его назвать, но я хотел бы пересмотреть фильм Интерстеллар, чтоб чуть глубже вникнуть и разобраться в некоторых деталях сюжета.

- Ну, и последний вопрос - Земля точно не плоская?

- Точно!

Читайте также

День космонавтики на Алтае-2025: «звездный» фестиваль пройдет на родине космонавта Германа Титова

Стала известна программа празднования Дня космонавтики на Алтае (подробнее)

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Жизнь в космосе: физик рассказал, как зарождается жизнь во Вселенной, как космические льды можно создать в земных условиях и как звучат кометы (подробнее)