07.03
(хр.00:51:10)
Участники:
Расторгуев Алексей Сергеевич - доктор физико-математических наук
Сурдин Владимир Георгиевич - кандидат физико-математических наук
Александр Гордон: Меня больше всего с точки зрения драматургического построения передачи заинтересовала та часть ваших рассуждений, где вы утверждаете, что мы нашу Галактику знаем гораздо хуже, чем многие остальные. Это тот же принцип, что описан однажды поэтом: «Лицом к лицу - лица не увидать», или какие-то другие причины здесь?
Владимир Сурдин: Отчасти - да. Но в большей степени - другие. Тут важна не близость к своей Галактике, хотя она и затрудняет её оценку в целом: слишком приближает к нам звёзды околосолнечные, удаляет те, которые хотелось бы увидеть поближе. Но главная причина в другом, она вполне техническая. Мы, к сожалению, сидим в самом неудобном месте Галактики, с точки зрения её изучения, - это галактическая плоскость. Наша Галактика симметрична, и именно в её экваториальной плоскости собралось то вещество, из которого возникают звёзды. Это газ и пыль. Ну, газ прозрачен, и он не мешает наблюдать, а вот пыль… Она немногочисленна: по массе её всего один процент от межзвёздного газа, но именно она, пыль, очень сильно поглощает излучение звёзд и, к сожалению, именно в этом тонком пылевом слое оказалось наше Солнце вместе с планетами. Это уж такое невезение, просто чудовищное. Мы сидим в тонком слое пыли, и когда хотим заглянуть далеко, например, в межгалактическое пространство, то смотрим перпендикулярно пылевому слою, легко «протыкаем» его взглядом, но при этом сразу попадаем в межгалактические глубины и уходим в космологию. Как только мы разворачиваем свой взгляд, чтобы увидеть собственную, довольно плоскую звёздную систему, мы упираемся в околосолнечные пылевые облака, и на этом вся астрономия заканчивается, точнее говоря, заканчивается оптическая астрономия. Начинаются варианты. Например, инфракрасная астрономия. Инфракрасные лучи довольно легко проходят сквозь пыль, но телескопов инфракрасного диапазона не было долгое время, и только сейчас их начали создавать. В общем, эта технология сложная. И это сильно портит жизнь астрономам, об этом они стараются не говорить, это внутренняя проблема. Но постоянно имеют её в виду, когда указывают специалистам других профессий, что не следует слишком сильно доверять нашему сегодняшнему знанию о Галактике: оно ещё очень ущербное, очень мозаичное. Особенно жалко, когда специалисты иных наук, например, геологи или математики, пытаются вынести из научно-популярных астрономических книг некое законченное знание о Галактике в целом, пытаются строить теории её рождения и эволюции и не замечают, что теории эти «стоят на песке». Мы ещё не можем дать им полный портрет Галактики, а они уже пытаются на основе наших неполных данных строить свои сложные геологические гипотезы, например, о периодичности галактического года, о влиянии Галактики на земные процессы, о связи земных катастроф и геологических пертурбаций с космосом. А астрономы их предупреждают: рано строить такие гипотезы, подождите, пока мы выясним более детально строение Галактики. Уж если об этом зашла речь, наверное, не уйти от разговора о том, что мы даже размеров не знаем своей звёздной системы. Скажем, Солнце расположено на периферии звёздной системы, и нам очень важно знать расстояние от Солнечной системы до центра Галактики, потому что система круглая, и этот радиус - как мерная линейка, которая потом все остальные масштабы нам определит. Это проблема, над которой мы с Алексеем Сергеевичем работаем уже лет 15; и до сих пор ещё, хотя наши рабочие столы стоят рядом, в одной комнате, мы не сошлись во взглядах. Я думаю, он расскажет об этом более подробно.
Алексей Расторгуев: Совершенно верно. Вообще, эта проблема имеет гораздо более общий характер, и она чрезвычайно серьёзна. Речь идёт об измерении всех расстояний во Вселенной, о построении «шкалы расстояний». Что такое шкала расстояний? Грубо говоря, нам необходимо построить такую «линейку», с помощью которой равным образом хорошо, надёжно можно будет измерять расстояния как в Солнечной системе, так и в Галактике, и даже за её пределами, во Вселенной. Измерять расстояния до других, самых далёких галактик. Эта шкала расстояний оказывается очень сложной. Давайте представим себе, хотя бы поверхностно, как она строится. Расстояние в Солнечной системе можно измерять, например, с помощью радиолокационных методов: посылая к объекту радиоволну и принимая отражённый от него сигнал. По времени прохождения сигнала легко вычислить расстояние до любой планеты. А как быть дальше? Мы знаем, что звёзды далеки, и радиолокация здесь не годится. Следующий этап построения шкалы расстояния - это научиться измерять расстояния до звёзд. Их измеряют методом тригонометрических параллаксов. Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, занимает относительно звёзды, расстояние до которой мы хотим измерить, разные положения. И если в течение года наблюдать за звездой, то будет видно, как она на фоне более далёких звёзд описывает небольшой эллипс, совершенно крохотный. Даже для ближайших звёзд он имеет ничтожные размеры - меньше одной угловой секунды. Это в 100 раз меньше, чем минимальный угол, минимальная деталь, различимая невооружённым глазом.
В.С. Толщина спички с расстояния в километр.
А.Р. Да-да, примерно так. И можно только удивиться, что астрономы уже более сотни лет умеют измерять такие небольшие смещения звёзд.
А.Г. А с какой ошибкой, интересно?
А.Р. При использовании наземных средств эта ошибка составляет сейчас примерно одну сотую угловой секунды. То есть, в сто раз меньше измеряемого угла. Это означает, что мы можем измерять расстояния с Земли, не обращаясь к космическим аппаратам, примерно до удалений в 50 парсек. Один парсек - это принятая в астрономии единица расстояния, которая примерно в двести тысяч раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Астрономы измеряют расстояние в парсеках, килопарсеках и мегапарсеках.
В.С. Ну, может быть, для телезрителей понятнее будут световые годы. Три с небольшим световых года - это один парсек. Вообще же, пресловутая астрономическая точность при измерении расстояний ограничена только влиянием нашей атмосферы. Мы сидим на дне океана, воздушного океана, который постоянно колышется, поэтому изображения в телескопе размыты. И поэтому точно локализовать звезду мы не можем, пока не выйдем за пределы атмосферы. Можно сказать, что на некотором этапе атмосфера остановила прогресс астрономии, и мы не могли измерять расстояния до звёзд, удалённых более чем на 20-30 световых лет.
А.Р. Ну, по крайней мере, измерять надёжно. Грубые оценки, конечно, всегда можно сделать. Но другое дело, что они не очень хороши, не практичны. Следующий шаг в создании космической шкалы расстояний связан с очень интересными объектами. Вблизи Солнца, на расстоянии в десятки парсек существуют совершенно уникальные объекты - рассеянные звёздные скопления, о которых мы ещё будем говорить особо. Это звёздные коллективы, в которых звёзды друг с другом связывает гравитационная сила. Такие скопления живут достаточно долго, не распадаясь. И звёзды находятся поблизости друг от друга. Всем, кто имел дело со статистикой, понятно, что измерить расстояние до группы звёзд проще, чем до одиночной звезды.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
(хр.00:51:10)
Участники:
Расторгуев Алексей Сергеевич - доктор физико-математических наук
Сурдин Владимир Георгиевич - кандидат физико-математических наук
Александр Гордон: Меня больше всего с точки зрения драматургического построения передачи заинтересовала та часть ваших рассуждений, где вы утверждаете, что мы нашу Галактику знаем гораздо хуже, чем многие остальные. Это тот же принцип, что описан однажды поэтом: «Лицом к лицу - лица не увидать», или какие-то другие причины здесь?
Владимир Сурдин: Отчасти - да. Но в большей степени - другие. Тут важна не близость к своей Галактике, хотя она и затрудняет её оценку в целом: слишком приближает к нам звёзды околосолнечные, удаляет те, которые хотелось бы увидеть поближе. Но главная причина в другом, она вполне техническая. Мы, к сожалению, сидим в самом неудобном месте Галактики, с точки зрения её изучения, - это галактическая плоскость. Наша Галактика симметрична, и именно в её экваториальной плоскости собралось то вещество, из которого возникают звёзды. Это газ и пыль. Ну, газ прозрачен, и он не мешает наблюдать, а вот пыль… Она немногочисленна: по массе её всего один процент от межзвёздного газа, но именно она, пыль, очень сильно поглощает излучение звёзд и, к сожалению, именно в этом тонком пылевом слое оказалось наше Солнце вместе с планетами. Это уж такое невезение, просто чудовищное. Мы сидим в тонком слое пыли, и когда хотим заглянуть далеко, например, в межгалактическое пространство, то смотрим перпендикулярно пылевому слою, легко «протыкаем» его взглядом, но при этом сразу попадаем в межгалактические глубины и уходим в космологию. Как только мы разворачиваем свой взгляд, чтобы увидеть собственную, довольно плоскую звёздную систему, мы упираемся в околосолнечные пылевые облака, и на этом вся астрономия заканчивается, точнее говоря, заканчивается оптическая астрономия. Начинаются варианты. Например, инфракрасная астрономия. Инфракрасные лучи довольно легко проходят сквозь пыль, но телескопов инфракрасного диапазона не было долгое время, и только сейчас их начали создавать. В общем, эта технология сложная. И это сильно портит жизнь астрономам, об этом они стараются не говорить, это внутренняя проблема. Но постоянно имеют её в виду, когда указывают специалистам других профессий, что не следует слишком сильно доверять нашему сегодняшнему знанию о Галактике: оно ещё очень ущербное, очень мозаичное. Особенно жалко, когда специалисты иных наук, например, геологи или математики, пытаются вынести из научно-популярных астрономических книг некое законченное знание о Галактике в целом, пытаются строить теории её рождения и эволюции и не замечают, что теории эти «стоят на песке». Мы ещё не можем дать им полный портрет Галактики, а они уже пытаются на основе наших неполных данных строить свои сложные геологические гипотезы, например, о периодичности галактического года, о влиянии Галактики на земные процессы, о связи земных катастроф и геологических пертурбаций с космосом. А астрономы их предупреждают: рано строить такие гипотезы, подождите, пока мы выясним более детально строение Галактики. Уж если об этом зашла речь, наверное, не уйти от разговора о том, что мы даже размеров не знаем своей звёздной системы. Скажем, Солнце расположено на периферии звёздной системы, и нам очень важно знать расстояние от Солнечной системы до центра Галактики, потому что система круглая, и этот радиус - как мерная линейка, которая потом все остальные масштабы нам определит. Это проблема, над которой мы с Алексеем Сергеевичем работаем уже лет 15; и до сих пор ещё, хотя наши рабочие столы стоят рядом, в одной комнате, мы не сошлись во взглядах. Я думаю, он расскажет об этом более подробно.
Алексей Расторгуев: Совершенно верно. Вообще, эта проблема имеет гораздо более общий характер, и она чрезвычайно серьёзна. Речь идёт об измерении всех расстояний во Вселенной, о построении «шкалы расстояний». Что такое шкала расстояний? Грубо говоря, нам необходимо построить такую «линейку», с помощью которой равным образом хорошо, надёжно можно будет измерять расстояния как в Солнечной системе, так и в Галактике, и даже за её пределами, во Вселенной. Измерять расстояния до других, самых далёких галактик. Эта шкала расстояний оказывается очень сложной. Давайте представим себе, хотя бы поверхностно, как она строится. Расстояние в Солнечной системе можно измерять, например, с помощью радиолокационных методов: посылая к объекту радиоволну и принимая отражённый от него сигнал. По времени прохождения сигнала легко вычислить расстояние до любой планеты. А как быть дальше? Мы знаем, что звёзды далеки, и радиолокация здесь не годится. Следующий этап построения шкалы расстояния - это научиться измерять расстояния до звёзд. Их измеряют методом тригонометрических параллаксов. Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, занимает относительно звёзды, расстояние до которой мы хотим измерить, разные положения. И если в течение года наблюдать за звездой, то будет видно, как она на фоне более далёких звёзд описывает небольшой эллипс, совершенно крохотный. Даже для ближайших звёзд он имеет ничтожные размеры - меньше одной угловой секунды. Это в 100 раз меньше, чем минимальный угол, минимальная деталь, различимая невооружённым глазом.
В.С. Толщина спички с расстояния в километр.
А.Р. Да-да, примерно так. И можно только удивиться, что астрономы уже более сотни лет умеют измерять такие небольшие смещения звёзд.
А.Г. А с какой ошибкой, интересно?
А.Р. При использовании наземных средств эта ошибка составляет сейчас примерно одну сотую угловой секунды. То есть, в сто раз меньше измеряемого угла. Это означает, что мы можем измерять расстояния с Земли, не обращаясь к космическим аппаратам, примерно до удалений в 50 парсек. Один парсек - это принятая в астрономии единица расстояния, которая примерно в двести тысяч раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Астрономы измеряют расстояние в парсеках, килопарсеках и мегапарсеках.
В.С. Ну, может быть, для телезрителей понятнее будут световые годы. Три с небольшим световых года - это один парсек. Вообще же, пресловутая астрономическая точность при измерении расстояний ограничена только влиянием нашей атмосферы. Мы сидим на дне океана, воздушного океана, который постоянно колышется, поэтому изображения в телескопе размыты. И поэтому точно локализовать звезду мы не можем, пока не выйдем за пределы атмосферы. Можно сказать, что на некотором этапе атмосфера остановила прогресс астрономии, и мы не могли измерять расстояния до звёзд, удалённых более чем на 20-30 световых лет.
А.Р. Ну, по крайней мере, измерять надёжно. Грубые оценки, конечно, всегда можно сделать. Но другое дело, что они не очень хороши, не практичны. Следующий шаг в создании космической шкалы расстояний связан с очень интересными объектами. Вблизи Солнца, на расстоянии в десятки парсек существуют совершенно уникальные объекты - рассеянные звёздные скопления, о которых мы ещё будем говорить особо. Это звёздные коллективы, в которых звёзды друг с другом связывает гравитационная сила. Такие скопления живут достаточно долго, не распадаясь. И звёзды находятся поблизости друг от друга. Всем, кто имел дело со статистикой, понятно, что измерить расстояние до группы звёзд проще, чем до одиночной звезды.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86