1. О сути научного метода 2. Крауд сайенс - Геннадий Горелик, Иван Золотухин - Наука в фокусе - 2016-01-29
29.01.2016
1. О сути научного метода
2. Крауд сайенс - Геннадий Горелик, Иван Золотухин - Наука в фокусе - 2016-01-29
Скачать
Н. Асадова
―
16 часов и 6 минут в Москве. У микрофона Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». И это ваша любимая передача «Наука в фокусе». Сегодня у нас потрясающий гость. Я думаю, что наши постоянные слушатели, так же как и мы, давно любят и знают нашего гостя. Геннадий Горелик, историк науки, биограф Матвея Бронштейна, Андрея Сахарова и Льва Ландау. Здравствуйте, Геннадий.
Г. Горелик
―
Здравствуйте.
Н. Асадова
―
Геннадий написал ещё одну прекрасную книгу «Виталий Гинзбург. Письма к любимой». Виталий Гинзбург, который изобретал водородную бомбу. Кто в «Сетевизоре» нас смотрит, я показываю эту книгу. И вообще эта книга и сама по себе история заслуживает отдельной передачи. И, может быть, она и будет, только это не наш формат. В другой передаче мы расскажем про книгу. А мы с Геннадием давно хотели поговорить вот о чём. Мы с Егором рассказываем про науку, про разные открытия.
Е. Быковский
―
Уже два года, дорогие друзья, мы вам рассказываем про науку.
Н. Асадова
―
Да. Ни разу не проговаривали, что делает науку наукой и в чём суть научного метода. Мы подумали, что никто лучше, чем Геннадий Горелик, нам не расскажет про это.
Е. Быковский
―
Мы ужасно обрадовались, когда узнали, что вы приезжаете в Москву. Давайте об этом с вами поговорим.
Н. Асадова
―
Ещё у Геннадия есть небольшой сюрприз. Давайте мы сразу про это скажем.
Е. Быковский
―
Давай.
Г. Горелик
―
На «Эхо» есть замечательная традиция – награждать книгами тех, кто правильно отвечает на вопросы. Я предлагаю ввести новую традицию, особенно для этой передачи – награждать книгами того, кто задаст самый интересный, самый каверзный вопрос.
Н. Асадова
―
Мы поддерживаем.
Г. Горелик
―
И для этого я как раз принёс, во-первых, эту книжку «Виталий Гинзбург. Письма к любимой», которую я не столько писал, сколько составлял, потому что это действительно в основном письма. А я только давал комментарии, на каком фоне это было. И, во-вторых, я принёс первый номер журнала «Знание – сила», которому в этом году исполняется ровно 90 лет. И этот юбилей был одним из поводов, почему я здесь.
Н. Асадова
―
И присылайте ваши каверзные вопросы на телефон для СМС +79859704545. Мы с Егором отберём лучшие вопросы.
Е. Быковский
―
И наградим.
Н. Асадова
―
Да, люди получат первый и второй приз.
Е. Быковский
―
А для тех, кто забыл, кто такой Виталий Гинзбург, это один из крупнейших советских, российских физиков-теоретиков.
Г. Горелик
―
И нобелевский лауреат.
Е. Быковский
―
Да, и нобелевский лауреат. Спасибо.
Н. Асадова
―
Мы переходим к нашему главному обсуждению. Это что же такое наука? И что делает науку наукой, в чём суть научного метода?
Е. Быковский
―
Надо об этом так рассказать, чтобы всем было понятно. А то можно начать, что научный метод – это эпистемиологическая система… И всё, тут же все выключат свои радио.
Г. Горелик
―
Это действительно предмет многих монографий, диссертаций и так далее. Но в обыденном понимании наука – это всякие знания о природе, включая народные приметы. Однако то, что наукой называется сейчас, что так сильно меняет жизнь общества каждый день – эта наука возникла относительно недавно, в XVII веке, и она возникла вместе с этим самым новым научным методом.
Е. Быковский
―
Вы так уверенно позиционируете – именно XVII век. Может быть, прямо точку отсчёта тогда обозначить?
Г. Горелик
―
Человека, которого с наибольшим основанием можно назвать изобретателем науки – это, конечно, Галилей. Это не моё мнение, это мнение Эйнштейна, мнение многих других людей. И это связано с тем, что именно он впервые продемонстрировал этот метод. Он, может быть, не рассуждал о нём особенно. Он просто его продемонстрировал. И другие уже, видя и зная, как он это сделал и каких успехов он достиг, они просто стали применять. А спустя 4 века философы, историки начали об этом рассуждать, выяснять и так далее.
Е. Быковский
―
Очень хорошо, что мы с этого начали, потому что по инерции учёными называют и людей, которые жили гораздо раньше, например, Аристотеля. В современном понятии этого смысла слова не совсем. Давайте же тогда посмотрим, из чего состоит научный метод, какие у него краеугольные камни.
Г. Горелик
―
Давайте я сначала поправлю, потому что Галилей бы первый возмутился, если бы сказали, что он самый первый настоящий учёный. Потому что Архимед в его понимании был божественнейшим. И действительно та наука, которую развил Архимед и которую до сих пор изучают в школе – это идеальная наука в современном смысле слова, только она отличается одним свойством: в той науке все понятия были наглядны, очевидны. Главный закон Архимеда, закон плавания, касался того, что есть у нас тело, его можно увидеть, у него есть форма, есть жидкость.
Е. Быковский
―
Произвести эксперимент.
Г. Горелик
―
Да. А в современной науке есть нечто большее. И лучше всего это объяснить с помощью схемки, которую нарисовал великий Эйнштейн. И не потому что тут важен авторитет Эйнштейна, а потому что он сделал это очень просто и элегантно, и это он сделал в письме к своему другу – не физику. Поэтому, если можно показать эту схемку…
Н. Асадова
―
Я показываю для тех, кто смотрит «Сетевизор». Так выглядит рисунок Эйнштейна.
Г. Горелик
―
А я попробую нарисовать её в эфире. Представьте себе уровень земли, на которой написана буква «Э». «Э» означает эксперименты, эмпирические основания, наблюдения. В общем, всё то, что мы можем достоверно экспериментально узнать. Затем с этого уровня взмывает не прямо некая дуга вверх, и вверху у нас оказывается кружочек и буква «А». Эйнштейн назвал это аксиомой. Затем из этих аксиом исходят сплошные линии, ровненькие прямые. Это значит, что они действуют по законам логики. Это те утверждения, которые можно вывести логически из аксиом, для того чтобы объяснить какие-то конкретные явления, конкретные утверждения. У меня буквы «У1», «У2», «У3». У Эйнштейна буквы, соответственно, немецкие. И наконец пунктирные стрелки связывают эти утверждения опять с «Э», с уровнем земли. Это экспериментальная проверка подтверждения или опровержения того утверждения, которое сделано. Если всё успешно прошло, такой цикл, то тогда тем самым оправдывается само изобретение аксиом. И это тот самый хитрый момент, которого не было у Архимеда, потому что эти аксиомы смогут быть сколь угодно ненаглядные, они могут быть совершенно произвольны. Как Эйнштейн говорил, что основные понятия теории – это свободные изобретения человеческого духа, логически не выводимые из экспериментов. Когда обычно говорят «интуиция», «прыжок», «воображение» и так далее – все эти слова в сущности покрывают довольно таинственную вещь, когда возникает… Конечно, из размышлений над экспериментами и над наблюдениями, но возникает нечто совершенно поначалу дикое. И вот эта дуга, взмывающая вверх, в сущности относится к той области физики, которая обычно называется «фундаментальная», или «передний край науки». Там, где возникают новые понятия. Они возникают нечасто. Галилей ввёл в науку самое простое понятие – понятие пустоты. И это было совсем нелегко тогда, потому что понятие пустоты запретил великий Аристотель. Он делал это чисто логически. Что такое пустота? Пустота – это ничто. А ничто не может быть предметом никакого размышления. И всё тут. При этом он опровергал учение атомистов, что всё состоит из атомов и пустоты. Он говорит: и атомов никто не видел, а пустота – это попросту неправильное понятие.
Н. Асадова
―
Ещё он говорил, что у женщины, конечно же, должно быть меньше зубов, чем у мужчины. Это логично. Хотя у него было две жены. Он мог бы попросить их открыть рот и посчитать. Но он предпочитал логику использовать, а не опыт, не эксперимент.
Г. Горелик
―
Не надо уж очень нападать на Аристотеля, потому что он даже Галилею помог. Поскольку он выдвинул такого же рода неправильное утверждение. И о том, что если тело в 10 раз тяжелее какого-то другого тела, то оно и в 10 раз быстрее падает. Вот это для Галилея было точно не так. И он стал думать над тем, а как же на самом деле разные тела падают. И появился его первый закон свободного падения, который он сформулировал для пустоты. И вот это был ключевой момент: в пустоте все тела падают одинаково – пушинка и гиря. Таким образом эта схема, такой цикл: взлёт – изобретение понятий – объяснение конкретных явлений на основании аксиом и основных понятий – сопоставление с опытом. И только тогда изобретение оправдывается. Потому что очень часто понятие изобретается, ведут к теориям, которые не оправдываются, и тогда они бракуются. То есть успех не гарантирован. И поэтому тех физиков, которые эти изобретения делают, их можно пересчитать на пальцах двух рук, может быть, трёх.
Н. Асадова
―
Хорошо. А сейчас мы вообще с вами в переписке установили, что очень интересная дискуссия идёт в научном мире, потому что наши знания уже настолько велики, что эксперименты очень трудно делать. И, в частности, сейчас в журнале «Nature» была эта дискуссия. Можете по этому поводу побольше рассказать? Потому что некоторые учёные, вполне себе уважаемые и известные, считают, что наука в том виде, в котором она была создана Галилеем, закончилась.
Г. Горелик
―
Да, это правда. Но сначала я скажу, что эксперименты всегда трудно делать. Когда Эйнштейн начал работать над своей теорией гравитации, единственным эффектным эффектом было отклонение луча света. И он понял поначалу, что это почти невозможно, потому что там такой маленький угол отклонения. Он вначале думал, что луч света проходит мимо планеты. И планета притягивает. Но оказалось, что тогдашние телескопы не могли это измерить. С подсказки одного астронома у него возникла идея, что это можно делать с лучом, проходящим мимо Солнца. И там главная проблема была, что Солнце слишком яркое, а лучик слишком слабенький. И тогда пришла в голову идея, что это надо делать во время солнечного затмения. И этот опыт был проделан аж в 1919 году. Впервые он высказал эту идею в 1907 году. Всегда эксперименты трудно делать. И Галилею было очень трудно делать опыты, поскольку он всё делал впервые.Поэтому здесь проблема, я бы сказал, и есть предмет спора. В конце декабря 2014 года в «Nature», а «Nature» - это главный общенаучный журнал всего человечества. И потому, что у него репутация будь здоров, и потому, что так получилось, что все важнейшие открытия там впервые помещаются. Это журнал для учёных. То есть это не научно-популярный журнал. Поэтому там идёт общественная жизнь науки. И вот там появилась статья двух авторов. Один из них особенно интересен. Это Джордж Эллис. Он космолог и математик. И его имя более всего связано с тем, что в 1970-е годы совместно с Хокингом они выпустили такую эпохальную книгу «Крупномасштабная структура пространства-времени». И в этой статье Эллис сказал, что в этом году в науке произошёл тревожный поворот: появились утверждения о том, что прежний научный метод и прежний способ жизни науки надо менять.
Е. Быковский
―
В этом году – он имел в виду в 2015-ом?
Г. Горелик: В 2014
―
ом. И с тех пор «Nature» открыл… Даже уже в 2014 году эта дискуссия там была. Потому что те, кто защищали эту точку зрения, что опыты проводить трудно и что вообще не обязательно. Потому что есть некие другие способы удостоверения, что теория правильная, а именно: её элегантность, определённость или отсутствие у неё альтернатив. Если она одна, то что тут… Но все эти критерии очень ненадёжны, потому что отсутствие альтернатив… С точки зрения одного человека нет альтернатив, а с точки зрения другого физика – есть. Его собственная теория…
Е. Быковский
―
Ещё как.
Г. Горелик
―
И поэтому без жёсткого, но в то же время убедительного критерия, как сопоставление с реальностью, по мнению Эллиса и многих других, включая меня грешного, нет возможности получить надёжную опору знания.
Е. Быковский
―
Сопоставление с реальностью – это вы как-то очень аккуратно выражаетесь. Просто «приведите ваши доказательства». Любое утверждение должно быть доказано.
Г. Горелик
―
Понимаете, они говорят: вот доказательство – других элегантных теорий нет. Это не доказательство.
Е. Быковский
―
Согласен.
Г. Горелик
―
Нужны вещественные доказательства. И объектом споров в основном стали два понятия, которые сейчас широко известны. поскольку они в научно-популярных журналах – это струнная теория и понятие мультивселенной.
Н. Асадова
―
Мы про них делали передачи.
Г. Горелик
―
Это довольно разные вещи. Потому что струнная теория – это некий кандидат, некий способ на объяснение физики микромира. И в принципе она совершенно не отделена от возможности экспериментального подтверждения, и даже было выдвинуто такое предсказание, что должны появиться частицы некоторого экзотического типа. И их ищут. Потому что у них есть некоторые особые свойства, суперсимметричные партнёры и так далее. Так что она по своей природе может и быть проверяема. А вот идея мультивселенная по определению не проверяется.
Н. Асадова
―
Трудно предъявить вещественные доказательства.
Г. Горелик
―
Это не трудно, а невозможно. Просто невозможно.
Е. Быковский
―
Про второй принцип очень важно, что любое научное утверждение в принципе может быть опровергнуто. Не должно быть, а может. А для этого…
Г. Горелик
―
А для этого нужно, на чём опровергать. Не опросом общественного мнения, как делается на выборах президентов, когда можно проголосовать в научном сообществе, и большинство скажет: так и будет. И после этих дискуссий уже в декабре 2015 года, то есть совсем недавно, появилась некий обзор этих споров. И, в частности, некая конференция, на которую собрались физики и философы. И физики рассчитывали на то, что философы им помогут разобраться в этой проблеме. Потому что этот критерий фальсифицируемости или опровержимости высказал известный философ Карл Поппер. И формулируется так: всякое высказывание имеет основания называться научным, если можно представить, что оно будет опровергнуто, если есть принципиальная возможность, что оно будет опровергнуто.
Н. Асадова
―
В связи с этим вопрос нашего слушателя Ильдара: «Что же тогда в науке считается истиной?».
Е. Быковский
―
Последней инстанции?
Г. Горелик
―
Я говорю, что есть вот эта схемка, описанная Эйнштейном. Когда вы предъявляете вещественное доказательство, то есть экспериментальное подтверждение предсказаний, а, более того, на основании этого сделаны всякие штуки, гаджеты, например, электромоторы, которые основаны исключительно на теории Максвелла. Если у вас всё это работает, значит вы что-то узнали о Вселенной, раз вы можете на основании этого знания успешно нечто делать.Это не так определённо, как в математике, где доказательство не нуждается в каких-то указаниях на материальные предметы, но достаточно определено с тем… В данном случае тоже возник некий консенсус в науке: то есть согласие профессионалов, занимающихся этим делом, и это согласие никогда не бывает стопроцентным. То есть в принципе учёные всегда готовы к тому, что теория будет уточнена, но не опровергнута. Потому что тут надо различать. Иногда у людей возникает какое-то тревожное ощущение, что теория Ньютона якобы опровергает теорию Эйнштейна, и поэтому вообще какой смысл в чём-то. В том, чтобы искать некую теорию. Всё равно она будет опровергнута.
Е. Быковский
―
Она была уточнена.
Г. Горелик
―
Совершенно верно. То есть если вы хотите описывать явления, связанные с движением по земле, на санках, на коньках…
Е. Быковский
―
Тут прекрасно подходит…
Г. Горелик
―
Тут теория Ньютона – это прекрасно, то есть это вечная истина. Только она не абсолютно точная истина. И когда вам нужны какие-то явления, в которых очень большие скорости или астрономические массы, тогда вам теория Ньютона даст неправильные количественные предсказания, а иногда даже и качественные. И вот тут понадобятся более точные.
Е. Быковский
―
Если слушатель спрашивал про то, что такое истина и что такое теория, то хорошая теория – та, которая обладает предсказательной силой. Это позволяет предугадать результаты экспериментов.
Н. Асадова
―
Ещё вопрос, который мы тоже хотели обсудить. Вадим утверждает: теология – наука. Почему Бог не является на самом деле предметом науки?
Е. Быковский
―
Отличный вопрос.
Г. Горелик
―
Потому что нет таких способов экспериментально проверить. Это к счастью для Бога и к сожалению для атеистов. Невозможно представить вещественные доказательства. Так же как невозможно представить доказательства истины, что эта девушка – самая красивая. Но для некоторых, для тех, кто так считает, мнение других на этот счёт не имеет никакого значения. Поэтому в нашей жизни есть много истин, в которых такая объективность совершенно не нужна.
Е. Быковский
―
В этом вопросе заложено сразу противоречие внутри, потому что если мы можем доказать существование Бога, то он не Бог, потому что не всемогущ, потому что мы смогли доказать его существование.
Г. Горелик
―
Конечно. Более того, был такой замечательный теист, потому что он был католический священник, который сначала стал католическим священником, а потом астрофизиком. Это аббат Джордж Леметр, который знаменит тем, что он экспериментально открыл то, что Вселенная расширяется. И он стал в конце концов президентом Папской академии наук. И он за два года, до того как стать главным учёным в папском понимании, он на конференции по космологии заявил, что теория большого взрыва, расширение Вселенной, рождение Вселенной не имеет никакого отношения к метафизике. Атеисту она предоставляет полную возможность придерживаться материалистических взглядов. Она не даёт ничего нового верующему, потому что Бог скрыт. И сослался при этом на пророка Исайю, который так это и написал: «Бог скрыт». И в этом одно из фундаментальных свойств веры, что вера, как говорят верующие люди – это дар божий.
Н. Асадова
―
Татьяна из Москвы, наша постоянная слушательница, спрашивает: «И всё-таки что такое пустота?».
Г. Горелик
―
А вот тут тоже: всякое научное понятие имеет историю. Если вы спросите меня, что такое пустота в понимании Галилея, я вам отвечу. Пустота в понимании XXI века – это нечто другое, потому что наука развивалась. В понимании Галилея, это среда, в которой нет никакого постороннего вещества типа воздуха, воды. Потому что по Аристотелю, например, такая среда немыслима, помимо логики, ещё и потому, что он думал, что если ничто не будет мешать сопротивляться движению, то всякое тело будет двигаться с бесконечной скоростью. Но это всё логические рассуждения. А Галилей, сопоставляя движение в воздухе с движением в воде, это разные среды и разные сопротивления, он и понял, что если бы не было воздуха, то то-то и то-то.
Н. Асадова
―
То есть это по Галилею вакуум?
Г. Горелик
―
Это вакуум, конечно. Но само понятие «вакуум» - это просто синоним.
Н. Асадова
―
А что же в современной науке?
Г. Горелик
―
В современной науке гораздо сложнее, потому что вакуум в современной науке в буквальном смысле слова не пуст, потому что там рождаются виртуальные частицы. И этот вакуум, такой, в котором нет макроскопического вещества, его воздействие на процессы было впервые обнаружено в 1947 году, знаменитый сдвиг Лэмба, когда на основании существования такого вакуума было предсказано нечто, и предсказание оправдалось.
Н. Асадова
―
Я надеюсь, что мы удовлетворили любопытство Татьяны. К сожалению, наше время подходит к концу. Я напоминаю, что у нас сейчас в студии Геннадий Горелик, историк науки, биограф Матвея Бронштейна, Андрея Сахарова и Льва Ландау, и составитель новой книги «Виталий Гинзбург. Письма к любимой».
Е. Быковский
―
Кому-нибудь она достанется.
Н. Асадова
―
Да. Кому-нибудь она достанется. И пока у нас будут новости и реклама, попросим Геннадия посмотреть все вопросы, которые вы прислали, и выбрать, на его взгляд, самый каверзный.НОВОСТИ
Н. Асадова
―
16 часов и 35 минут в Москве. У микрофона по-прежнему Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». Мы продолжаем передачу «Наука в фокусе». Пока вы присылайте свои вопросы Геннадию Горелику. Он сейчас сидит и внимательно выбирает, кто же из вас задаст самый каверзный вопрос. Ещё раз телефон для СМС: +79859704545.
Е. Быковский
―
А пока что другая тема. Три дня назад в «Astrophysical journal» была опубликована интересная статья. Я её прочитал даже несколько раньше. Наши информанты постарались. Но поскольку у нас передача по пятницам, то мы сегодня говорим об этом только сегодня. В общем, суть её в том, что международная группа астрономов под руководством Ивана Золотухина, который работает одновременно во Франции и в Государственном астрономическом институте имени Штернберга в Москве, прямо вплотную приблизилась к пониманию одной из важных загадок современной астрономии – так называемых чёрных дыр. Я напомню, что термин «чёрные дыры» был введён в ход относительно недавно, в год моего рождения, Джоном Уилером. Кстати, он сыграл большую роль в разработке атомной бомбы.И с чёрными дырами такая история. Достаточно хорошо известны малые дыры звёздной массы (чуть тяжелее Солнца) и известны сверхмассивные чёрные дыры, они обычно располагаются в центрах галактик. Это миллионы звёздных масс. И всем известные квазары – это, по хорошей версии, оболочки этих самых чёрных дыр. В общем, ясно, что должны быть чёрные дыры промежуточной массы. Но до сих пор мы их не видели, потому что, скорее всего, они выброшены во время своего генезиса за пределы галактик. А Ивану удалось их найти. Это задача, очень интересно решённая. Мы решили с ним поговорить по этому поводу.
Н. Асадова
―
И сделали это. Егор поговорил с ним перед эфиром. И сейчас мы вашему вниманию представляем запись этого интервью.
Е. Быковский
―
Здравствуйте, Иван. Мы только что поговорили о том, какая была проблема в астрофизике и о том, что вам удалось её решить. Расскажите нам, пожалуйста, об этом вкратце.
И. Золотухин
―
Добрый день. Действительно, проблема очень интересная. Вокруг неё много споров. И она заключается в том, что есть некое пропущенное звено в цепочке чёрных дыр. Есть очень много подтверждённых чёрных дыр и звёздной массы, которые являются остатками эволюции массивных звёзд. То есть после вспышки сверхновой как раз остаётся чёрная дыра. Они имеют массу порядка нескольких масс Солнца.
Е. Быковский
―
От 5 до 50, по-моему, такой предел?
И. Золотухин
―
Да. От 3 до 50. Это всё в некотором смысле неопределённо, потому что есть разные методы оценки массы. Для некоторых объектов работают более точно, для некоторых менее точно. И поэтому это всё имеет некую условную границу. И при этом мы видим сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик, причём, конечно, сама по себе чёрная дыра никак себя, кроме гравитационного притяжения, не проявляет. То есть если рядом с ней нет вещества, ничего происходить не будет, мы её не увидим. Но очень часто рядом с ними есть звёзды-компаньоны. Если они достаточно близко, то как раз таки возникает падение вещества на чёрную дыру, и она начинает ярко светить в оптическом диапазоне, в рентгеновском диапазоне в разных лучах. И как раз учёным непонятно, как сделать такие сверхмассивные чёрные дыры.
Е. Быковский
―
Я на секундочку отвлекусь. Просто для тех слушателей, которые слышали, может быть, краем уха о хокинговском излучении, оно откуда возникает? То есть это тоже отражённое?
И. Золотухин
―
Да, оно действительно есть. Но излучение возникает вблизи чёрной дыры, но оно слабое. Мы не можем его детектировать…
Е. Быковский
―
На больших расстояниях не зафиксируется.
И. Золотухин
―
Да. На больших расстояниях мы видим вещество, которое падает на чёрную дыру. Оно падает не просто так, а образует так называемый аккреционный диск, то есть такое спиральное закручивание и постепенное падение, которое учёные в Советском Союзе впервые рассчитали, Шакура и Сюняев, они по-прежнему активно работают. И это самая цитируемая статья в астрофизике. И эти аккреционные диски – это самые эффективные процессы преобразования вещества в энергию, которые существуют во Вселенной. Они даже эффективнее, чем термоядерная реакция на самом деле. Очень интересно. Поэтому мы видим эти аккреционные диски вокруг сверхмассивных чёрных дыр с другого края Вселенной буквально.
Е. Быковский
―
Жаль, что до этого источника энергии нам в ближайшее время не дотянуться.
И. Золотухин
―
Когда-то, возможно, когда нам не будет хватать возможностей термоядерного синтеза через столетие, возможно, это будет исследоваться дальше.
Е. Быковский
―
Итак, вы в своих исследованиях натолкнулись на чёрные дыры промежуточной массы. И где же вы их нашли и как?
И. Золотухин
―
Мы нашли их, сопоставляя большие каталоги рентгеновских объектов, то есть объектов, которые светят в рентгеновских лучах, ровно в тех же лучах, которые в больнице используются, для того чтобы фотографию костей человека получить. То есть был один каталог – это рентгеновские источники. Второй каталог – это фактически самая детальная трёхмерная карта галактик, которая существует к настоящему моменту, это Слоуновский цифровой обзор неба. И мы искали рентгеновские объекты не в центрах галактик, потому что если этот объект в центре галактики, это обычная сверхмассивная чёрная дыра, а довольно яркие источники на краю галактики, так чтобы они не были центральными, но при этом были бы связаны со своей галактикой.
Е. Быковский
―
Придётся уточнить: а почему в центре галактики не может быть промежуточная дыра?
И. Золотухин
―
Она может быть по идее. И есть другая стратегия поиска – как раз искать в центрах галактик и искать самые маломассивные и сверхмассивные чёрные дыры. Такая стратегия есть. Но, мне кажется, она пока не настолько перспективна. Просто если учёным показать такой центральный объект, они скажут, что это просто сверхмассивная чёрная дыра, но на неё падает недостаточно много вещества, и поэтому она не так ярко светит. То есть просто сложнее убедить. И это обоснованно. То есть действительно, если мало вещества рядом, у нас будет просто не такая яркая.
Е. Быковский
―
Пожалуй, там слишком много информационного шума в центре Галактики, много всего.
И. Золотухин
―
Да, именно так. Действительно, вы это правильно сказали про информационный шум.
Е. Быковский
―
Значит, вы наложили друг на друга два очень больших каталога. Это же гигантские данные. Как вы их обрабатывали?
И. Золотухин
―
Дело в том, что я работал с большими данными в течение своей карьеры, когда ещё не занимался наукой, а в частном секторе работал. И для частного сектора, для больших IT-компаний, например, это, конечно, не очень большие данные, потому что база данных с десятками и сотнями миллионов рядов – это уже не что-то такое из ряда вон выходящее. Другое дело, что информационные технологии в астрономии всё равно развиваются не так быстро, как в частном секторе. Поэтому астрономы работают с более старыми каталогами (с ними легче работать), в которых содержатся десятки тысяч галактик. Я взял каталог, в котором содержатся миллионы галактик. И по ходу дела оказалось, что это приносит какие-то более интересные результаты.
Е. Быковский
―
Мне бы тоже хотелось уточнить. Есть каталог, в котором есть миллионы галактик. Но вы то исследуете межгалактическое пространство, насколько я понял. Ну, или более-менее межгалактическое. То есть вы исследуете чёрные дыры, которые, возможно, были выброшены в процессе своего генезиса из галактики. Как это происходит?
И. Золотухин
―
И да, и нет. Мы смотрим не просто совсем межгалактическое пространство. Всё-таки мы смотрим на окрестности галактик. Дело в том, что когда ты видишь рентгеновский источник, первая проблема, которая возникает – это до него неизвестно расстояние. Если неизвестно расстояние, неизвестна его полная светимость. Он может быть как слабеньким, но очень близким, так и очень ярким, но далёким. И нам нужно смотреть именно в промежуточный диапазон. И для этого нам очень важно знать расстояние. И поскольку через рентгеновские данные расстояние не определяется, мы используем оптический каталог галактик, предполагая, что источник на краю галактики с ней связан. На самом деле это предположение может быть правильным, а может быть и нет.
Е. Быковский
―
Да. Может быть и неправильным.
Н. Асадова
―
И в этом как раз и есть основное достижение, что нам удалось статистически показать, что из 98 кандидатов, которые мы предлагаем, по крайней мере 16 со своими галактиками связаны. То есть они не являются далёкими сверхмассивными чёрными дырами, не являются какими-то близкими нашей галактике объектами. То есть они находятся в этих галактиках действительно на их периферии. И в этом и есть достижение, что есть некая популяция объектов, которые очень похожи на те самые разыскиваемые чёрные дыры средних масс. И при этом на самом деле очень интересно, потому что всегда хочется, что называется, пощупать эти объекты. То есть их изучить более подробно. Но тут интересная деталь заключается в том, что мы не знаем, какие именно из этих 98 кандидатов хорошие. Поэтому сейчас необходимо просмотреть все 98 и понять, какие действительно связаны со своими галактиками.
Е. Быковский
―
Вообще это звучит действительно очень круто. Обнаружить несколько десятков объектов, которые не обладают никаким собственным излучением за пределами галактик. А за счёт чего они светятся? Там же вещества практически нету. Или есть?
И. Золотухин
―
Дело в том, что из теоретических расчётов следует то, что чёрных дыр средней массы должно быть около сотни даже в нашей галактике Млечный Путь. Но подавляющее большинство из них (99.9%) никак себя не проявляют, потому что они летают где-то далеко от звёзд. И редко-редко должна складываться ситуация, когда рядом с такой чёрной дырой остаются звезды, и какая-то из этих звёзд может подойти чуть ближе и начать…
Е. Быковский
―
Сбрасывать своё вещество.
И. Золотухин
―
Да. И гравитационная энергия этого вещества при падении выделяется в виде яркого излучения.
Е. Быковский
―
Отлично, Иван. Это очень интересный рассказ. Спасибо. Было любопытно поговорить про то, как новый интересный подход дал отличные результаты. Спасибо и удачи. До свидания.
И. Золотухин
―
Всего доброго.
Н. Асадова
―
Это был Иван Золотухин, сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга и Института астрономических и планетологических исследований в Тулузе, Франция. Удивительно. «Крауд Сайенс» мы назвали этот метод научного исследования.
Е. Быковский
―
Да. Мы с Иваном, к сожалению, в беседе это не затронули, не хватило немножко времени. Но сейчас могу вкратце сказать, что есть такая поразительная штука – крауд сайенс, в последние годы развивается, когда все желающие могут так или иначе принять участие в исследованиях. Особенно в астрофизике, в астрономии это развивается. Потому что там есть гигантские каталоги, к которым любой желающий может получить доступ. А с Иваном получилось ещё круче, потому что они использовали труд нескольких программистов-волонтёров, работающих в ведущих IT-компаниях. Он по старым знакомствам пробежался. Они написали для него отличные программы, которые сравнивают эти каталоги. Они получили веб-интерфейс. И, в общем, дальше можно на этом материале продолжать исследования и просто людям, которые могут посвятить часть своего времени как своего собственного, так и компьютерного, новым открытиям.
Н. Асадова
―
Может быть, даже сделать какое-нибудь удивительное открытие.
Е. Быковский
―
Может быть, да. Но для этого нужно не только время, но ещё и голову на плечах.
Н. Асадова
―
Да. Сейчас мы прервёмся на рекламу, а затем вернёмся в эту студию. И вы услышите, кто же стал победителем нашего конкурса.РЕКЛАМА
Н. Асадова
―
Да, это «Наука в фокусе». Егор Быковский, Наргиз Асадова и Геннадий Горелик в студии. Мы сейчас объявим нашу рубрику «Вопрос-ответ». И также подведём итоги нашего конкурса. Геннадий Горелик предложил задать самый каверзный вопрос нашим слушателям. И победители получат его новую книгу «Виталий Гинзбург. Письма к любимой». И также последний номер журнала «Знание – сила». Итак, победители: Борис из Санкт-Петербурга, чей телефон заканчивается на 4041. Борис задал такой вопрос: «Если современные учёные до конца не уверены, правильно ли мы ощущаем окружающий мир с помощью органов чувств, то на что человеку физика как наука?». Это первый приз.И второй приз. Сначала я объявлю, а потом расскажете, Геннадий, почему вы выбрали эти вопросы. Второй приз получает Арсений из Московской области, чей телефон заканчивается на 9340. И он задал такой вопрос: «Что подстёгивает развитие науки – знание или незнание?». Почему же вы, Геннадий, выбрали эти вопросы?
Г. Горелик
―
Первый вопрос особенно интересен, потому что это доверие к науке – это фундаментальный вопрос и для тех, кто занимается наукой, и для тех, кто пользуется её плодами. Это вопрос очень хороший, потому что он на самом деле поднимает несколько вещей. Во-первых, тут есть с помощью органов чувств. Как я объяснял, что помимо органов чувств есть ещё и голова – разум, фантазия, воображение и так далее. И как раз выяснилось, что если мы заранее ограничиваемся только тем, что мы можем пощупать и увидеть, современной науки бы не было. Поэтому я бы сказал, что вот эта неуверенность учёных и даёт основания для уверенности. Они всё время проверяют своё знание. У них нет чего-то такого написанного на скрижалях, что надо выполнять. И это есть некая гарантия того, что как только обнаружатся основания, чтобы некое знание уточнить или даже отвергнуть, это будет сделано.
Н. Асадова
―
А второй вопрос?
Г. Горелик
―
Второй вопрос: что подстёгивает науку больше - знание или незнание? Был такой замечательный геометрический образ, по-моему, он принадлежит Лапласу, что если мы устройство окружающего мира представим некой плоскостью, а то, что мы узнали, обозначим окружностью, исходящей из начала познания, то по мере увеличения знания эта окружность увеличивается, но увеличивается и граница его с незнанием. Поэтому оказывается, что чем больше мы знаем, тем больше возможностей обнаружить своё незнание. Поэтому можно тоже так в отчаяние прийти: что же, так и будет такая лавина? Но тут есть очень важный вопрос, который ныне обсуждается. Если мир устроен как плоскость, то тогда да. Всё дальше и дальше будет… Но если мир устроен, например, как шар, как сфера, то мы понимаем, что если этот круг будет увеличиваться, то через какое-то время он перейдёт всё-таки через экватор и начнёт уменьшаться. И это связано с тем вопросом, существует ли полная теория всего на свете. Это в физике обсуждается. И на самом деле это неизвестно. Но и то, и другое ужасно интересно.
Н. Асадова
―
Спасибо большое за то, что пришли сегодня, за то, что провели этот конкурс. И наши герои сегодняшние Борис и Арсений получат замечательные призы. У нас осталась 1 мин до конца эфира. Поэтому я хочу задать вопрос, который нам пришёл от Паши и его мамы Марины: «Почему в ракушке шумит море?».
Е. Быковский
―
Это отличный вопрос на самом деле. И он не про ракушку, а про работу мозга. Потому что мозг вообще обычно отфильтровывает массу звуков. Мы их слышим, но не замечаем. А если эти шумы усилить, то мы начинаем их слышать. Их можно усилить не обязательно ракушкой. Можно стакан к уху приложить или согнутую ладонь просто чашечкой, и вы услышите не шум моря, а всякие шумы, которые обычно отфильтровываются. Это ток воздуха в крови, удары сердца, которые сотрясают наш организм и тоже производят некоторый шум. И внешние звуки, если они есть сильные, вы их тоже услышите. Но большую часть из них ракушка отфильтрует, не будет слышно сквозь стенки.
Н. Асадова
―
Так что вовсе не море вы слышите. Спасибо большое всем участникам сегодняшней передачи, и в первую очередь Геннадию Горелику, за то, что пришли и рассказали нам всё это. Мы прощаемся с вами до следующей недели. Всего доброго.
Е. Быковский
―
Всем отличных выходных.