Кварки и новая физика Что Марс грядущий нам готовит? - Александр Родин, Михаил Данилов - Наука в фокусе - 2016-04-08
08.04.2016
Кварки и новая физика
Что Марс грядущий нам готовит? - Александр Родин, Михаил Данилов - Наука в фокусе - 2016-04-08
Скачать
Н. Асадова
―
16 часов и 6 минут в Москве. У микрофона Наргиз Асадова и мой постоянный соведущий Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». И я с радостью представляю вам нашего гостя, сразу же, с места в карьер. Это Михаил Владимирович Данилов, профессор, заведующий кафедрой физики элементарных частиц МФТИ, заведующий кафедрой экспериментальной ядерной физики и космофизики МИФИ, член-корреспондент РАН и лауреат премии Макса Планка. Здравствуйте, Михаил Владимирович.М. Данилов
―
Добрый день. Очень приятно.Е. Быковский
―
Здравствуйте.Н. Асадова
―
Егор нам сейчас сообщит.Е. Быковский
―
Гость у нас уникальный. Мы его очень любим. Жалко, редко так приходит. А собрались здесь мы сегодня вот почему. После последнего перезапуска Большого адронного коллайдера открытий такого масштаба, как бозон Хиггса, не было. Но есть всякие новые интересные результаты. И вот последний анализ распада прелестных мезонов, который был сделан по данным за 2011-2012 год, оказался очень любопытным. Это вряд ли можно назвать пока открытием. Но он подводит нас, как считают участники эксперимента, к рамкам новой физики. А профессор Марио Шветек, я сейчас зачитаю, сказал забавную вещь: «Если описать всё языком кино, когда-то у нас было несколько утекших сцен долгожданного блокбастера, но теперь Большой адронный коллайдер наконец порадовал фанатов первым реальным триллером». То есть получается, что мы близко к каким-то очередным границам, и хорошо бы нам сегодня про это поговорить.Н. Асадова
―
Да. Поэтому мы начнём, наверное, с самого начала. Мы расскажем про то, что такое Стандартная модель в физике, на какие вопросы она отвечает, какие частицы там существуют, описаны уже, а потом перейдём к тому, что такое новая физика. Давайте сначала и начнём.М. Данилов
―
Да, обязательно. Дело в том, что просто понять новые результаты будет невозможно, не вспомнив про Стандартную модель. Стандартная модель, несмотря на своё скромное название, является самой совершенной теорией, которую когда-либо создавало человечество. Она описывает всё, что мы вокруг нас видим.Е. Быковский
―
И это название появилось не так давно. Годах в 1980-х.М. Данилов
―
Да, наверное. Может, в 1970-х уже. Если это недавно для вас, тогда недавно. При всей своей мощи и предсказательной силе она чрезвычайно проста. Всё, что мы видим, состоит из атомов, атомы состоят из электронов и ядер, ядра состоят из протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны состоят из двух типов кварков: u и d. Ещё нужна одна частичка, которая используется в строительстве нашей Вселенной. Эта частица называется нейтрино. Итого нужно всего 4 кирпичика, из которых состоит всё, что мы видим вокруг нас. Естественно, эти кирпичики…Е. Быковский
―
Можно я вас на секундочку буквально вас прерву, потому что мы в последние лет 100, чуть побольше, двигались сначала от атомарной картины мира к элементарным частицам, потом от них к кваркам, а, может быть, будет и следующий шаг, может, кварки тоже из чего-то состоят?М. Данилов
―
Это не исключено. Но пока никаких свидетельств того, что у кварков, а также у электронов и нейтрино, есть какая-то внутренняя структура, пока что нет. Хотя такие поиски ведутся, но пока никаких указаний нет. Зато есть указания на другие очень интересные явления, которые мы и обсудим. Но пока нам достаточно знать, что есть четыре кирпичика, из которых всё сложено. Им нужен цемент, для того чтобы было здание. Цементом служат переносчики взаимодействий. В случае электромагнитного взаимодействия это фотон, который удерживает электрон в атоме. В случае сильного или ядерного взаимодействия это глюон (от слова glue – «клей»), который удерживает протоны и нейтроны в ядре, а ещё, что более важно, удерживает кварки внутри протонов и нейтронов, а также внутри других адронов, потому что кроме протона и нейтрона существуют другие частицы, которые участвуют в сильном взаимодействии. Такие частицы называются адронами. Так их назвал Лев Борисович Окунь, кстати. И все адроны состоят либо из трёх кварков, как протоны и нейтроны, либо из кварка и антикварка. Я забыл сказать, что у каждой частицы есть античастица. Вот и вся стандартная модель. Всё, что мы видим вокруг, всё состоит из этого. Я забыл про слабое взаимодействие. Есть ещё переносчики слабого взаимодействия – w-бозон и z-бозон. Они в нашей жизни играют меньшую роль, поэтому про них я забыл.Н. Асадова
―
Тем не менее, стандартная модель не объясняет какие-то вещи. Например, что такое тёмная материя, не объясняет. Почему асимметрия между материей и антиматерией в нашем мире существует. То есть ещё какой-то ряд вопросов, на которые стандартная модель не отвечает.Е. Быковский
―
Вот какой ряд? Давайте их перечислим.М. Данилов
―
Вы уже почти их все перечислили. Ещё к таким вопросам следует отнести то, что стандартная модель не включает в себя гравитацию и то, что в стандартной модели очень много параметров, которые не предсказываются. Например, масса частица произвольная, они берутся просто из опыта, и наконец, я забыл, вы перечислили или нет, избыток материи над антиматерией во Вселенной. То есть само наше существование тоже не описывает. Потому что если бы материи и антиматерии было бы одинаковое количество, то нас бы не осталось.Н. Асадова
―
Тогда каким способом сейчас пытаются ответить на эти вопросы? И как это связано с возникновением той самой новой физики?М. Данилов
―
Перед этим я бы хотел всё-таки ещё одну секундочку посвятить последней частице, о которой мы не сказали в Стандартной модели, которая завершила Стандартную модель. Это знаменитый бозон Хиггса, который даёт всем частицам массы, и именно когда его открыли, то Стандартная модель стала полностью завершённой, и некоторые учёные даже стали говорить о том, что завершилась и физика, потому что всё уже есть, зачем нам ещё что-то нужно.Е. Быковский
―
Постойте. Это не очень понятно. Если Стандартная модель не описывает некоторые известные нам процессы, как она может быть завершённой? В том смысле, что ньютоновская механика тоже завершённая, но она много чего не описывает.М. Данилов
―
Да. В принципе имеются попытки дать ответы на многие вопросы и в некоторых расширениях Стандартной модели, но это уже очень сложно рассказывать. Тем не менее, многие учёные считали, что наука завершена, и это было не первый раз. Ещё в конце XIX века Кельвин говорил о двух облаках, которые витают над физикой. После того, как они рассеются, всё будет в порядке. Но они не рассеялись. И появилась теория относительности, появилась квантовая механика. Точно так же сейчас над Стандартной моделью по аналогии с тем временем летает несколько тёмных туч, чёрных туч, потому что это тёмная материя, тёмная энергия. Это избыток материи над антиматерией и так далее. Мы находимся в очень похожей ситуации. Поэтому учёные надеются на прорыв в науке, на революцию в науке, сравнимую с тем, что произошло в начале XX века, когда рассеялись эти тучи. Есть надежда, что и в нашем случае тучи рассеются. Нам понятно, что основной задачей фундаментальной физики сейчас являются поиски явлений, выходящих за рамки Стандартной модели. Именно это является самым важным направлением. И здесь есть два подхода. Один подход – это поиск новых частиц при сверхвысоких энергиях, например, на Большом адронном коллайдере, прямое рождение. Сейчас, например, имеется намёк на существование частицы с массой примерно 750 ГэВ, это примерно в 6 раз больше, чем масса хиггсовского бозона, которая тоже распадается на два фотона. Это очень удивительное явление. Если оно подтвердится, это будет революция, которая просто перевернёт все наши представления о физике.Е. Быковский
―
Потому что этой частицы в модели не было.М. Данилов
―
Её не только не было. У неё очень странные свойства для обычных частиц. Поэтому это будет действительно революция. И хотя существование этой частицы ещё не установлено, есть только намёк на то, что она есть, уже существует около 200 теоретических работ, посвящённых объяснению её свойств и вообще откуда она берётся.Н. Асадова
―
А какие приблизительно свойства и к чему это приведёт? Имеется в виду – в чём революция для народного хозяйства?М. Данилов
―
К народному хозяйству давайте перейдём немножко позже. А собрались мы сегодня, как я понимаю, из-за прелестных частиц.Е. Быковский
―
Я как раз хотел перейти. Давайте поговорим про тему.М. Данилов
―
Про тему, которая нас сюда привела.Е. Быковский
―
Что случилось с распадом прелестных мезонов?М. Данилов
―
Это частицы, состоящие из дополнительных кварков, о которых я говорил. Их не существует – прелестных, очарованных, странных кварков. Ещё есть в дополнение к двум кваркам, из которых мы построены, имеется ещё четыре дополнительных кварка, которые природа создала непонятно для чего. Возможно, для того, чтобы было различие в свойствах материи и антиматерии. Так вот, прелестные частицы очень хороши для поиска новых явлений, потому что они, с одной стороны, тяжёлые, и там есть много разных процессов, которые могут проходить. С другой стороны, их распады в Стандартной модели подавлены, они идут не так быстро, как, допустим, у топ-кварков. И, изучая очень детально распады таких прелестных частиц, можно выяснить свойства очень тяжёлых частиц, так называемых виртуальных, которые возникают на очень короткое время, потом опять пропадают, на короткое время они могут возникать из-за того, что существует принцип неопределённости Гайзенберга, то есть на короткое время закон сохранения энергии может нарушаться.Н. Асадова
―
То есть они нестабильные?М. Данилов
―
Они вообще не проявляются нигде. Они не просто нестабильны. Они возникают и тут же пропадают. Но даже возникнув на очень короткое время, они могут изменить свойство распадов частиц, которые мы уже знаем и которые можем предсказывать в рамках стандартной модели. И поэтому если будут обнаружены отличия в этих распадах, то мы можем вывести какие-то свойства новых частиц, понять, что повлияло на распады прелестных частиц, и тем самым найти эффекты, которые выходят за рамки стандартной модели. Уже довольно давно…Е. Быковский
―
Вообще энергии, которая сейчас есть на БАКе, для этого разве хватит?М. Данилов
―
Второй подход альтернативный. Один подход – это рождать частицы всё более и более тяжёлые впрямую, и прямо их реконструировать. Это один подход. Это мы движемся на Большой адронный коллайдер, всё с большими и большими энергиями. А второй подход – это очень точно изучать распады известных частиц. Например, прелестных. Прелестные особенно хороши для этого. И там могут возникать виртуальные частицы с массами, которые недоступны для Большого адронного коллайдера по энергии. Например, дополнительные хиггсовские бозоны возможны. И пределы на их существование из распадов прелестных частиц сейчас уже более жёсткие, чем из прямых поисков на Большом адронном коллайдере. То есть, изучая при низких энергиях, но очень точно, мы можем экстраполировать на очень-очень большие энергии, даже большие, чем в Большом адронном коллайдере. И поэтому те отклонения от Стандартной модели, которые в распадах прелестных частиц имеются, такое внимание привлекают. И я скажу сейчас ещё раз, что два этих отклонения основных два. Одно уже довольно давно было обнаружено в экспериментах BaBar и Бель - это распады прелестных частиц на лептоны третьего поколения. Есть электрон, потом ещё один лептон – мюон, и третий лептон – тау-лептон. Вот там измерения не согласуются со Стандартной моделью довольно сильно. А недавно появились ещё сведения о том, что распады с двумя мюонами (это тоже лептоны) в конечном состоянии тоже ведут себя не так, как предсказывает Стандартная модель. И исследуя эти эффекты, если они подтвердятся, я ещё раз говорю, что пока что это можно рассматривать только как указание на новую физику. Но в ближайшем будущем мы выясним, так это или не так.Н. Асадова
―
То есть что-то, что за пределами Стандартной модели.М. Данилов
―
Да, совершенно верно.Е. Быковский
―
Указания в том смысле, что там постепенно повышается вероятность обнаружения, то, что называется «сигмой». И они ожидают, что она повысится до такой степени, чтобы можно было сказать, что вот открытие.М. Данилов
―
Да. Можно сказать, что, может быть, природа оказалась к нам не очень хорошо относящейся и бросила все горошинки в один угол. И нам показалось, что мы увидели что-то такое с концентрацией у горошинок в одном угле пространства.Е. Быковский
―
Экстраполировали и ошиблись.М. Данилов
―
И выявили очень много свойств из этого, а потом в следующем эксперименте природа разбросала эти горошинки по всей комнате, и наше наблюдение оказалось просто флуктуацией.Н. Асадова
―
А теория не имеет предсказательной силы – значит она не теория.М. Данилов
―
Нет. Теория имеет предсказательную силу. Но эксперимент должен быть повторяемым. И поэтому одно наблюдение недостаточно для того, чтобы установить какое-то явление.Н. Асадова
―
Нас наши слушатели спрашивают. Авилов Виталий: «Если у нас будут все кирпичики, то сможем ли мы создать модель Вселенной?». Сейчас физика ищет эти самые кирпичики, всё больше и больше находит, и за пределами Стандартной модели что-то ищется.Е. Быковский
―
В какой момент мы можем быть уверены, что у нас есть все кирпичики? Тоже хороший вопрос.М. Данилов
―
Здесь ответ такой, что в Стандартной модели есть вера, что все кирпичики нашлись. Но для построения Вселенной этих кирпичиков недостаточно. В частности, не хватает кирпичиков, из которых построена тёмная материя, которой в 5 раз больше во Вселенной, чем той материи, из которой мы с вами состоим.Е. Быковский
―
Даже чуть больше.М. Данилов
―
26% и 4% последние цифры. Это не так важно. И около 70% ещё во Вселенной тёмной энергии.Е. Быковский
―
Вообще непонятно ничего.М. Данилов
―
Непонятная субстанция. И исследования её только начинаются. Так что для построения Вселенной нам нужно ещё много чего.Н. Асадова
―
Всё-таки не так много времени остаётся до конца передачи. И я хотела, чтобы вы ответили на вопрос – «Зачем нам эти знания для народного хозяйства?».Е. Быковский
―
Какая польза народному хозяйству?Н. Асадова
―
Как это повлияет на нашу с вами жизнь?М. Данилов
―
Как вот эти конкретные открытия, если они станут открытиями, я ещё раз подчёркиваю, что это пока что только указания, мы не знаем. Это типично для фундаментальной физики. Неизвестно, к чему что-то приведёт, какое открытие фундаментальной науки приведёт к каким изменениям в нашей жизни. Но история нас учит, что практически все фундаментальные открытия меняли нашу жизнь кардинально, улучшали её. И вообще всё развитие человечества связано именно с развитием фундаментальной науки. Когда лорд казначейства пришёл к Фарадею и посмотрел его опыты по электричеству, он задал такой же вопрос, как и вы: «Ну и для чего это всё нужно?». Фарадей ответил, что он не знает. Но он уверен, что через какое-то время результаты эти будут обкладываться налогом. И действительно так и получилось.Е. Быковский
―
Примерно похожие истории были и попозже с квантовой механикой. Тоже казалось, что совершенно никому не нужно.М. Данилов
―
Совершенно верно. И важно подчеркнуть, что часто имеется соблазн финансировать в основном прикладные исследования, которые уже ведут известно к какому результату на основе фундаментальных. Но этот подход, конечно, обладает большими недостатками, потому что прикладные исследования могут только улучшить что-то, но не могут кардинально изменить подход. Очень хорошо по этому поводу высказался один раз Николя Саркози, который посетил конференцию, на которой собрались физики из моей области, и он привёл такой пример различия между фундаментальной и прикладной наукой. Что можно сколько угодно совершенствовать свечку, но она никогда от этого не станет электрической лампочкой. То есть нужны другие фундаментальные подходы, фундаментальные открытия, для того чтобы шёл прогресс в технологиях. И именно поэтому, как он сказал, государство должно поддерживать фундаментальную науку. А ещё один ответ на это существует такой. Что в процессе проведения исследований учёные, которые занимаются фундаментальной наукой, постоянно получают результаты, которые…Е. Быковский
―
Какие-то сопутствующие.М. Данилов
―
Да. Самый яркий результат из нашей области – это наверняка всемирная паутина, которая была создана для общения в нашей области, международной области, которая сейчас изменила весь мир. Другим более недавним примером являются томографы, которые основаны на тех кристаллы, которые разрабатывали для фундаментальных исследований. То есть побочные эффекты также очень важны. А я лично считаю, что вообще предназначение человечества – это изучение того, как устроен мир и мы сами.Н. Асадова
―
Да. Но не для того, чтобы воссоздать Вселенную, как наши слушатели пишут. А для того, чтобы лучше разбираться в том мире, в котором мы живём. Рупрехт нам из Москвы пишет, наш тоже постоянный слушатель: «Максвелл ответил на вопрос «какой прок в электромагнитных волнах?» - а какой прок в только что родившемся младенце?». Да, такая тоже вполне понятная…М. Данилов
―
Насколько я помню, это сказал Фарадей.Н. Асадова
―
Надо уточнить это, Рупрехт. Займитесь этим. Спасибо вам большое. Наше время, к сожалению, практически подходит совсем к концу. У нас ещё осталась минутка времени. Скажите, пожалуйста, у нас исследования на Большом адронном коллайдере есть. А есть вот эти более точные исследования, которые не требуют таких энергий.М. Данилов
―
Они проводятся на фабриках прелести. Это официальное название. Это коллайдеры при энергиях, намного меньших, чем на Большом адронном коллайдере, но которые производят большое количество прелестных частиц.Н. Асадова
―
Япония, я знаю.М. Данилов
―
Сейчас было две фабрики прелести. Одна в Америке, вторая в Японии. Наша группа работала, в частности, в японском и продолжает работать в проекте в Японии. И там строится уже сейчас суперфабрика прелести. И скоро мы будем рассказывать о результатах, полученных на этой фабрике.Е. Быковский
―
Про суперпрелесть.Н. Асадова
―
Спасибо большое. Теперь точно наше время закончилось. Я благодарю нашего гостя Михаила Данилову, профессора, заведующего кафедрой физики элементарных частиц МФТИ, заведующего кафедрой экспериментальной ядерной физики и космофизики МИФИ, члена-корреспондента РАН. Спасибо вам огромное. И, надеюсь, до следующих встреч.М. Данилов
―
Спасибо большое.НОВОСТИ
Н. Асадова
―
16 часов и 35 минут в Москве. У микрофона по-прежнему Наргиз Асадова и Егор Быковский. И мы продолжаем нашу передачу «Наука в фокусе». Вот последние новости с Марса. Тут проходила 47-я лунная планетарная конференция в Техасе. И там учёный Тим Паркер из лаборатории реактивного движения NASA выдвинул теорию, что тот самый океан на Марсе, который не так давно был обнаружен, возник в результате бомбардировки планеты астероидами, и существовал он недолго. В древности 4 млрд лет назад, именно такую дату нам предлагает господин Паркер, планеты интенсивно бомбардировались кометами и астероидами, и в итоге они могли занести достаточное количество воды на Марсе, а также разогреть поверхность планеты. Между тем, отсутствие у Марса плотной атмосферы (как тогда, так и сейчас она во много раз меньше, чем земная) привело к тому, что океан выветрился, фактически ничего не осталось. И мы решили поговорить про последние новости с Марса, и, в частности, про эту новость про океан с Александром Родиным, кандидатом физико-математических наук, старшим научным сотрудником Института космических исследований РАН, заместителем заведующего кафедрой космической физики МФТИ.Е. Быковский
―
Он должен быть с нами сейчас на связи. Александр, здравствуйте. Вы слышите нас?А. Родин
―
Здравствуйте. Я прошу прощения. Вы там так долго называли мою должность. Я на самом деле заместителем заведующего, я просто доцент. Неважно. Вообще, конечно, то, что вы назвали – это результат, наверное, многократного перевода, и не совсем, конечно, точно отражает то, что люди докладывали на этой ежегодной конференции. Это вообще такая первая конференция в годовом цикле в планетном сообществе, куда съезжаются все планетные геологи со всего мира.Е. Быковский
―
Я подумал, что, может быть, я не до конца понял, потому что я в своё время как-то пробовал прикинуть, во что обойдётся терроформирование Марса, особенно если покидать на него льдинные астероиды, и получалось, что очень быстро вода должна уйти, и следов от неё не останется.А. Родин
―
Нет. Смотрите, что реально за этим всем стоит? Мы знаем хорошо, что когда-то на поверхности Марса была жидкая вода. Сначала, когда викинги ещё 300 лет назад обнаружили сеть каналов, потом появилась теория, что когда-то климат был мягкий, влажный, тёплый, потом случилась какая-то катастрофа, и вот мы имеем то, что имеем. Мы долго искали, где же вода наконец. В начале 2000-х мы наконец поняли: этой воды там на самом деле очень много, надо просто немножечко поскрести поверхность. То есть Марс богат водой. Но климатические условия таковы, что эта вода не может быть жидкой. И вот то, что она когда-то всё-таки была, мы видим это по минералогии, по рельефу. И сейчас эта эпоха, когда жидкая вода была на поверхности Марса, она отодвигается всё дальше, дальше, дальше, в самый начальный период, который был связан с интенсивными бомбардировками. Это давно известно. И фактически то, что было доложено – это по сути дела мейнстрим. Там, конечно, были какие-то и новые вещи, но, в общем, это такая достаточно распространённая точка зрения, что жидкая вода действительно была в очень раннюю эпоху только на Марсе. Потом она исчезла. Была ли она принесена астероидами и кометами, либо она возникла в результате дегазации самого твёрдого тепла планеты? Опять же, это известный спор тупоконечников и остроконечников. И откуда взялась вода на Земле, на Венере, на Марсе, на других планетах земной группы. По всей видимости, работали оба механизма. Видимо, последние данные… включая изотопные соотношения, говорят о том, что механизм, связанный с внешним транспортом воды за счёт астероидов для Марса играл более значительную роль. Но и, пожалуй, самое главное, содержательное, что в этой работе было – это то, что Марс, по всей видимости, никогда не имел плотной атмосферы, которая могла бы поддерживать парниковый эффект и существование жидкой воды на поверхности.Е. Быковский
―
Это самый интересный результат, который я там вычитал. Всегда считалось, что она в какой-то момент была, и не так давно.А. Родин
―
Если я правильно вас понял, что есть свидетельства, что она была не так давно. Это не так. Последние исследования говорят о том, что всё-таки жидкая вода была на поверхности Марса в самый ранний период его существования. И большую часть истории своей Марс существует примерно таким, каким мы его видим сейчас. Это не исключает катастрофических выбросов воды на поверхность. В частности, при формировании зоны вулканов в районе плато Фарсида, действительно были массовые выбросы воды. Но они носили такой локальный и катастрофический характер. А вот такого спокойного долгоживущего океана, по всей видимости, на Марсе не было никогда.Е. Быковский
―
Означает ли всё это, что мы уже достаточно хорошо понимаем геологию, если можно так назвать, Марса? История вулканизма и так далее. Или осталось ещё очень много чего неисследованного? Куда вы целитесь, например, в ваших работах?А. Родин
―
Кроме проблемы воды, пожалуй, последние 1.5 десятка лет все миссии, которые были нацелены на Марс, были нацелены в первую очередь на воду. Сейчас мы понимаем, что проблема воды широкими мазками, в общем-то, решена. Мы примерно понимаем историю воды на Марсе. Хотя, конечно, будем её ещё долго изучать. Это всё очень важно. Но на Марсе есть другая гигантская загадка – это метан. Метан был обнаружен в начале 2000-х годов с наземных телескопов, потом не подтверждён, потом подтверждён марсоходом «Curiosity». Мы знаем, что метан переменный, и никак не можем объяснить его происхождение. И вот это действительно большая загадка. И здесь уже весь спектр объяснений фигурирует, включая, возможно, какую-то примитивную биологическую активность.Н. Асадова
―
Да, потому что это как раз один из признаков жизни.Е. Быковский
―
Такой стандартный.А. Родин
―
Он не является однозначным признаком жизни.Н. Асадова
―
Один из необходимых.А. Родин
―
Метан возникает и в других процессах. Но дело в том, что ожидаемая интенсивность этих процессов на Марсе чрезвычайно низка. Там нет живой тектоники. И тех же самых метеоритного и кометного потоков явно не хватает, для того чтобы поддерживать нынешнюю концентрацию метана. В общем, мы не знаем, откуда он взялся. И вот миссия на Марс, которая стартовала успешно совсем недавно с космодрома «Байконур» - это первый этой миссии. А второй этап будет предполагать посадку туда европейского марсохода на нашей российской посадочной платформе. И на марсоходе, и на самой платформе будет комплекс научной аппаратуры, которая будет изучать в том числе и проблему марсианского метана.Е. Быковский
―
Туда полетел ваш прибор. А он конкретно чем будет заниматься?А. Родин
―
Что значит наш прибор? На самом деле мне действительно выпала честь принимать участие в разработке аппаратуры для посадочной платформы. Это лазерный спектрометр. Аналогичный по принципу действия спектрометр стоит сейчас на марсоходе. Но мы ожидаем, что чувствительность нашего прибора за счёт ряда технических решений будет примерно на 1.5 порядка величины выше. И поскольку мы знаем, что метан переменный, постоянный мониторинг будет сейчас обладать гигантской ценностью, потому что про этот метан мы на данный момент действительно не знаем просто ничего.Н. Асадова
―
А какие будут достаточные доказательства, для того чтобы сказать «да, на Марсе есть какая-то жизнь». Что ещё нужно?А. Родин
―
Наверное, так же как и нет исчерпывающего доказательства, что такое любовь, наверное, нет и исчерпывающего доказательства, что такое жизнь. Мы всегда будем сомневаться и, тем не менее, надеяться.Е. Быковский
―
И, потом, это история всё-таки не только про жизнь. Даже если это не жизнь, то интересно, откуда он берётся.А. Родин
―
Я вообще по натуре скептик. Но я считаю, что всё-таки метан на Марсе с жизнью не связан. Возможно, он связан как раз с историей воды на Марсе. Дело в том, что есть, например, такой замечательный объект в Солнечной системе, как спутник Сатурна Титан. В его атмосфере метана огромное количество, несколько процентов. Примерно столько же, сколько водяного пара в атмосфере Земли. И там этот метан возникает из аммиака, а аммиак берётся изо льда. А лёд на Титане – это фактически горная порода. Поскольку льда в грунте и в породе Марса тоже достаточно много, может быть, хотя, наверное, со мной поспорят профессионалы, я не являюсь специалистом в геологии, всё-таки занимаюсь физикой атмосферы, но допускаю, что, возможно, этот метан или его химические предшественники имеют происхождение в марсианских льдах. Либо уже с непосредственно внутренним строением Марса. Но, опять же, это внутреннее строение мы знаем сейчас очень плохо, поскольку на Марсе пока что не было ни одного сейсмического эксперимента. Первый такой эксперимент, которому фактически посвящена миссия «Инсайд», мы ожидаем в самые ближайшие годы. Она многократно откладывалась.Е. Быковский
―
А что такое сейсмический эксперимент? Давайте поясним слушателям.А. Родин
―
Дело в том, что сейсмическую активность, то есть не просто землетрясения, а вообще хотя бы любые колебания коры, кроме Земли, люди регистрировали только на Луне. Больше ни на одном небесном теле сейсмических измерений не проводилось. Земля, безусловно, самая тектонически активная планета Солнечной системы. У Земли много загадок, в том числе и эта. И сейсмический сигнал на Земле многократно превышает тот сигнал, который мы можем ожидать на Марсе. И поэтому этот эксперимент чрезвычайно тонкий. Но в мире, я не знаю, есть только одна группа, которая способна этот эксперимент провести – это французская группа под руководством Филиппа… И фактически NASA сейчас посвятила целую миссию, целый проект реализации этого сейсмического эксперимента. И мы, конечно, с огромным интересом ожидаем, что же он покажет. Поскольку этот эксперимент позволит нам прозондировать…Н. Асадова
―
Секунд 10 до конца.А. Родин
―
Прозондировать внутреннее строение этой планеты. Тогда мы, конечно, узнаем гораздо больше о том, что там внутри.Н. Асадова
―
Всё понятно. Спасибо огромное, Александр. У нас в студии по телефону был Александр Родин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института космических исследований РАН. И теперь мы знаем, что учёные ищут на Марсе.Е. Быковский
―
Спасибо большое.Н. Асадова
―
Теперь прервёмся на пару минут рекламы. Затем вернёмся в эту студию. Никуда не уходите.РЕКЛАМА
Н. Асадова
―
16 часов и 49 минут в Москве. Объявляем нашу любимую рубрику «Вопрос-ответ». +79859704545 – это телефон нашего прямого эфира. Вы можете присылать свои СМС на этот телефон и задавать вопросы, на которые мы с Егором обязуемся ответить в следующих передачах. А пока ответь, пожалуйста, Егор на вопрос Дианы из Москвы: «Можно ли поседеть в одночасье?».Е. Быковский
―
Диана задала прекрасный вопрос. У меня на него очень длинный ответ. Потому что он разделяется на самом деле на несколько вопросов. Один из них, точнее – первый: можно ли вообще поседеть от страха, точнее – от стресса, потому что страх – это просто одна из разновидностей стресса. Можно поседеть и от счастья в принципе.Н. Асадова
―
Да ладно?Е. Быковский
―
Да, можно. Но от страха скорее. На сегодняшний день эта тема исследована вообще достаточно хорошо. Известно, чем обусловлен цвет волос. Двумя пигментами. Один из них называется феомеланин, он такого желтоватого цвета, и эумеланин – он чёрно-коричневого цвета. И вот их смесь определяет цвет волос. Чем меньше вырабатывается эумеланина, тем желтее волосы. А нарастание концентрации эумеланина вместе с фиомеланином даёт последовательно рыжего, шатена, брюнета и жгучего брюнета. А при низкой концентрации обоих ферментов мы получаем бесцветные волосы. А что происходит, когда волосы седеют? Когда человек испытывает сильный страх, то происходит такой спазм кровеносных сосудов, луковица пережимается, и пигменты перестают туда поступать. И волос начинает расти постепенно седым. То есть он у основания становится седым, и дальше по мере того, как ты его срезаешь, человек становится совсем седым. И тут мы переходим к ответу на вторую часть этого вопроса – «Можно ли поседеть моментально».Н. Асадова
―
То есть «Он пережил какой-то стресс и вышел на утро весь седой».Е. Быковский
―
Нет, наука не знает способов, которыми это можно сделать моментально. Потому что для этого нужно из волоса, а это достаточно твёрдая роговая структура, вывести меланин. Как это сделать – неизвестно.Н. Асадова
―
По всей длине волоса.Е. Быковский
―
То есть, скорее всего, это или враки, или какие-то особые обстоятельства, при которых действительно человек может поседеть моментально, допустим, если у него очень коротко стриженые волосы. И за ночь они у него отросли на пару миллиметров, и они отросли уже седыми, а всего они были длиной 3 мм, и кажется, что человек седой. Есть ещё очень экзотическая теория, я читал по этому поводу такое странное исследование, что организм вырабатывает под действием стресса некие особые вещества, правда, не знают какие и как они действуют, которые способны проникать далеко в волос и выводить оттуда красящие пигмента. Как это происходит – не знаю. По-моему, это какая-то ерунда. Поэтому я отвечу так, что поседеть за ночь невозможно, если у вас длинные волосы.Н. Асадова
―
Давай быстренько ещё на один ответим. Прекрасный детский вопрос от Анатолия: если продырявить насквозь Землю, что произойдёт с брошенным в дыру мячом?Е. Быковский
―
Я сам, кстати, про это задумывался. Даже мой сын недавно меня спросил что-то похожее.Н. Асадова
―
Да, самые лучшие вопросы – детские.Е. Быковский
―
Обычный ответ на такой мысленный эксперимент такой: шар будет ускоряться под действием силы тяжести, достигнет скорости 28 км/ч в центре Земли, а потом долетит до поверхности с противоположной стороны планеты, прибыв туда примерно через 42 минуты после запуска, а потом начнёт падать в противоположном направлении, и этот цикл повторится. Однако в этих расчётах обычно игнорируется вращение Земли. Это важно. И ещё не учитывается масса факторов: трение об воздух, если он там есть. Потом надо учитывать, что Земля – не шар, а геоид, немножко другая форма. И поэтому в 2004 году известный математик Эндрю Симоссон опубликовал анализ этой проблемы. Он доказал, что когда шар будет лететь к центру Земли, сила тяжести будет ослабевать ближе к центру, и это ещё один важный фактор. Однако, принимая во внимание то, что скорость вращения Земли уменьшается с глубиной, туннель, по которому путешествует наш шарик, должен быть изогнут, чтобы обеспечить свободный полёт. Очень сложно будет выкопать такой туннель, чтобы шарик не задевал за стенки. И, кстати, Симоссон полагает, что его расчёты помогут объяснить очень странную форму туманности Спирограф, открытой телескопом «Хаббл» 15 лет назад. Но об этом в следующей раз.Н. Асадова
―
Что же будет с шариком? Рупрехт нам пишет: «Он будет колебаться».Е. Быковский
―
Очень сложно посчитать. Миллион факторов.Н. Асадова
―
Мы не знаем, что будет с шариком. Наша передача подошла к концу. Спасибо всем, кто нас слушал. И до встречи в следующую пятницу.Е. Быковский
―
До свидания. Всего хорошего.