О жизни звёзд, переселении человечества, внеземном разуме и… попугаях
Эволюцию интеллектуально развитой жизни вполне можно допустить – это в том числе показывает эксперимент с попугаем Алексом. Казалось бы, при чём здесь попугаи?
Развитие интеллектуально развитой жизни вполне можно допустить – это в том числе показывает эксперимент с попугаем Алексом. Казалось бы, при чём здесь попугаи? Об этом и многом другом мы беседуем с астрофизиком, популяризатором науки Еленой Поповой.
Звёздный путь
– Елена, что изучает астрофизика?
– Разгадка кроется в самом названии: с древнегреческого «астро» – звезда, «физика» – природа. То есть астрофизика – это наука, которая занимается изучением природы звезд. Причём изучением не только уже сформировавшихся объектов, но и прошлого этих звезд, а также их будущего.
Дело в том, что звёзды в ходе жизни претерпевают эволюцию. Образуются они из газа и пыли, то есть прошлое звёзд – это газопылевые облака, из которых они формируются за счёт действия гравитации.
Потом, в зависимости от массы, звёзды претерпевают эволюцию и заканчивают свою жизнь либо как белый карлик (маломассивные звезды вроде нашего Солнца), либо как нейтронная звезда, либо как чёрная дыра. Изучением звёзд на всех этих этапах и занимается астрофизика.
– Иными словами, звезда не исчезает совсем, а как бы перерождается?
– Не совсем. Вообще, что собой представляет жизнь звезды? Есть две силы, которые на неё действуют: одна пытается сжать звезду, а другая противодействует этому сжатию.
На облако из газа и пыли благодаря гравитации воздействует сжатие, при этом определённые силы пытаются рассеять облако.
Если им это не удаётся, формируется звезда, но пока она называется протозвездой. Дальше под действием большого давления оболочки возникают высокая температура и высокое давление в центре массы, в результате чего создаются условия для термоядерных реакций.
А это реакции, при которых выделяется энергия за счёт преобразования лёгких элементов в более тяжёлые. К примеру, в Солнце более легкий водород превращается в чуть более тяжёлый гелий. Словом, суть жизни звезды – противодействовать сжатию под действием гравитации.
Если в какой-то момент побеждает сжатие и не получается вызвать противодействие ему, возникает, например, взрыв сверхновой – звезда быстро-быстро, в короткий промежуток времени коллапсирует, то есть сжимается, схлапывается.
А дальше в нижележащих слоях возникает ударная волна, рассеивающая вещество в обратном направлении. Тем не менее в центре всё равно остаётся что-то плотное, сжатое, нейтронная звезда или черная дыра.
Менее эффектно, без взрыва сверхновой, закончится жизнь звезды вроде нашего Солнца – оболочка звезды плавно разлетится, превратившись в красивую туманность. А в центре останется плотное ядро звезды-белый карлик.
– Это очень интересно, но, извините, зачем всё это изучать? Как влияют эти процессы на нашу жизнь?
– Сейчас, может быть, и не очень влияют, но если подумать... К чему эти процессы в жизни Солнца приведут через миллиард лет? К тому, что мы не сможем существовать на поверхности Земли, потому что будет очень жарко.
А миллиард лет – это, если подумать, не так уж и долго. Может, мы и придумаем способ существования при экстремально высоких температурах, но сейчас считается, что жить на Земле через миллиард лет будет невозможной.
– То есть, грубо говоря, вы сейчас работаете на то человечество, которое столкнётся с данной проблемой через миллиард лет?
– Глобально да, именно так. А еще менее массивные звезды живут долго, миллиарды лет и больше. А массивные звезды могут жить и около трех миллионов лет.
Мы узнали срок жизни нашего Солнца, но было бы большей неприятностью, если бы жизнь Солнца была более скоротечной.
– Какую цель вы преследуете, популяризируя науку?
– Популяризация бывает разных уровней – для широкой аудитории, которая не знакома с астрономией и путает её с другими науками или лженауками, и для тех, кто заинтересован именно в астрономии. Я сторонник популяризации для более широкой аудитории.
Идея в том, чтобы привить человеку научное мировоззрение, показать ему существование научного метода. Наука придерживается определённой методологии, скажем, если мы проводим эксперимент, то должны это делать правильно, в противном случае мы допустим ошибку и получим не научный результат.
Почему это нужно показать слушателю? Потому что это история не только про космос, далёкие миры и астрономию, это история про любую науку и про то, как вообще смотреть на жизнь, как работать с информацией.
Многие люди склонны к заблуждениям, причём в поле деятельности разных наук. И часто эти заблуждения концентрируются в одном человеке.
К примеру, один и тот же человек не верит в высадку американцев на Луну, считает, что за Солнцем есть ещё одна планета, скрытая для наблюдателя с Земли, и он же не верит в эффективность вакцинации.
Всё потому, что у него есть какие-то заблуждения. Если ты показываешь ему, зачем нужна наука, как она прогрессирует и раздвигает границы познания, делая жизнь человека лучше, при этом ты делаешь акцент на построении научного эксперимента, на том, как из одного следует другое, или, наоборот, не следует, он будет понимать суть научного мышления.
Тогда он будет иначе рассуждать в повседневной жизни, будет принимать решения, понимая, как нужно выстраивать логическую цепочку. То есть моя идея заключается в том, чтобы показать, как учёные приходят к тем или иным выводам.
Знаете, у меня в детстве тоже было весьма искажённое представление о работе учёного. Учёный мне виделся человеком, просто оперирующим какими-то знаниями: планеты вращаются вокруг Солнца, Солнце – центр Солнечной системы и так далее.
А вот почему это происходит, как живёт Солнце, как расширяется Вселенная и, самое главное, как учёные всё это выяснили, для меня оставалось в тени.
Просто потому, что в книгах и фильмах, что мне попадались, не было уделено внимание пути получения этого знания. Я этого не понимала. Когда я поступила в университет, у меня открылись глаза, я поняла, как это всё работает.
Знания учёных появляются не на пустом месте, они построены на логических цепочках. Задача популяризаторов – показать ход этих рассуждений.
Скажем, если человек считает, что за Солнцем есть неведомая планета, то ему можно рассказать, что у Солнца и Земли есть так называемые точки равновесия, куда мы можем запустить космический аппарат.
Он будет там летать и смотреть на противоположную для нас сторону от Солнца. Ещё у нас есть вояджеры, которые делали снимки Солнечной системы со стороны.
Каждый массивный объект оказывает влияние на движение остальных тел в системе. Так, Нептун был открыт по расчетам его положения, сделанным на основании его влияния на открытый к тому времени Уран.
Когда человек понимает, как всё происходит, у него не возникает идеи, что за Солнцем есть какая-то планета, которую мы не можем увидеть.
А вообще, мы даже форму нашей Галактики неплохо знаем, и эти знания возникают не на пустом месте. В Космосе есть такие объекты, мазеры, они очень яркие, за ними можно наблюдать издалека. И есть молодые звезды, тоже яркие.
Упомянутые объекты концентрируются в спиральных рукавах, там активно образуются звезды. Соответственно, по ним мы и можем проследить спиральную структуру нашей Галактики смотря изнутри, поскольку не можем сфотографировать её со стороны.
Для каждого направления вокруг Солнечной системы чередуются области, где плотность этих объектов увеличивается или уменьшается на различном расстоянии от нас. Расстояния астрономы умеют определять разными способами, достаточно точно.
Выжить, как вид
– Правильно ли я понимаю, что в «раздвижении границ познания» играет роль не только мозг учёного, но и наличие оборудования?
– Конечно. Техническое оснащение чрезвычайно важно, потому что основа астрономических знаний – это наблюдения. Эксперимент, конечно, мы тоже можем поставить, но все равно проверяем, что его результаты сходятся с данными наблюдений.
И благодаря совершенствованию телескопов наша наука идёт вперёд семимильными шагами, появляются всё новые и новые знания. Размеры астрономической Вселенной растут, в буквальном смысле слова!
Теперь весь мир для человека это уже не несколько планет Солнечной системы под куполом из звезд, как представляли люди в древности, даже не Млечный путь с 300 млрд звезд, теперь мы видим множество ранее неизвестных галактик с помощью совершенствующихся телескопов, мы смотрим глубже в космос.
Кстати, вы знаете, что, когда мы смотрим на небо, мы смотрим в прошлое? Свет от разных объектов идёт определённое время, поэтому, когда мы смотрим на Солнце, мы видим, каким оно было восемь минут назад, а когда смотрим на ближайшую к нам звезду Альфа Центавра, мы видим, какой она была четыре года назад (расстояние до неё – четыре световых года).
Ну а смотря на Галактику Андромеды, которая сближается с нашей Галактикой, мы видим, как она выглядела 2,5 миллиона лет назад. Сегодня мы можем заглянуть в прошлое до первых галактик, т.е. дальше чем 13 млрд лет назад (нашей Вселенной, напомню, 13,7 миллиарда лет).
Более того, мы видим излучение молодой Вселенной (оно называется реликтовым излучением), возникшее примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва.
Граница наблюдаемой Вселенной постепенно движется, с каждой секундой граница наблюдаемой Вселенной увеличивается на одну световую секунду. За этой границей мы не видим объектов, потому что свет от них до нас не дошёл.
Но мы предполагаем, что они там есть. Вселенная может быть бесконечна, но мы видим её не всю. Граница же наблюдаемой Вселенной, она называется космологическим горизонтом, будет продолжать раздвигаться.
А для наших потомков через миллиард лет, когда они переселятся в другую звёздную систему, эта граница вообще существенно изменится.
– «Переселятся в другую звездную систему»... Можно с этого места подробнее? Это теоретически возможно?
– Очень теоретически. При современном уровне технического прогресса пока это невозможно. Но я оптимист и думаю, что в будущем мы найдём способ переселиться в другую звездную систему, чтобы выжить как вид. Почему бы и нет?
– А жизнь, что называется, вне, вы допускаете?
– Очень даже допускаю, особенно если учесть, что жизнь ведь может быть и какой-то простейшей. В настоящее время у нас нет доказательств существования жизни вне Земли, но мы можем предложить множество теоретических вариантов, как она может существовать в других условиях, быть основана на альтернативной биохимии.
Не говоря уже о тех условиях, которые есть у нас на Земле. Мы видим множество звезд, похожих на Солнце, множество планет, похожих на Землю, соответственно, с похожими условиями.
Значит, на них теоретически может сформироваться простейшая жизнь в тех же условиях, что и у нас, на Земле. Она где-нибудь там скорее появится, чем не появится, – это дело времени.
В принципе и разумная жизнь может где-нибудь существовать. Другое дело, что мы с этой жизнью вряд ли проконтактируем. Просто, исходя из вероятности: мы можем не сойтись во времени, не сойтись в пространстве и так далее.
Другая ветка
– Что вам даёт основания предполагать вероятность «другой биохимии»? Другой разумной жизни?
– Помимо экспериментов с обучением шимпанзе языку жестов Мне очень нравится эксперимент Айрин Пепперберг (американский психолог, доктор наук. – Ред.) с попугаем Алексом и, после его смерти в 2007 году, с другими попугаями.
Этот эксперимент показывает, что интеллект у попугая на уровне пятилетнего ребёнка. А с попугаями мы, вообще-то, имеем очень древних предков, просто мы давно с ними разошлись, еще до вымирания динозавров. Эволюционно интеллект возникал у них и у нас под влиянием разных обстоятельств.
Эксперимент Айрин показал, что механизм развития интеллекта в процессе жизни у животных такой же, как у человека, интеллектуальное развитие происходит за счет обучения и приобретения жизненного опыта.
– Занимаясь наукой, как вы оцениваете фильмы в жанре фантастики, в том числе те, в которых моделируется контакт с внеземным разумом?
– Опять же, мы знаем только один пример возникновения и существования жизни-это обитатели Земли. Соответственно, только определенный набор условий подходит для нее, например, обязательно нужна жидкая вода на планете.
Вероятность контакта с развитой цивилизацией наподобие человеческой очень быстро стремится к нулю, исходя из ограниченности по времени: процессы развития занимают время.
Но невозможно эту вероятность посчитать точно, потому что у нас есть только один пример такой цивилизации-человечество, только определенный набор условий окружающей среды, только тот уровень технического развития которого мы достигли.
Что касается фантастических фильмов вообще, есть примеры неплохого облачения научного знания в художественную оболочку, тот же Марсианин или Интерстеллар.
