January 29th, 2015

krym

Сомнение двигает науку

Вычитал у Дирака замечательное:
«Посвящая себя исследовательской работе, нужно стремиться сохранять свободу суждений и ни во что не следует слишком сильно верить; всегда надо быть готовым к тому, что убеждения, которых придерживался в течение долгого времени, могут оказаться ошибочными».

И сразу вспомнил, что интервью Рамблеру было напечатано не полностью. Выкладываю невошедшие части, которые сочли трудноватыми для субботнего читателя. Там есть и про космологов, которые нисколько не сомневаются в своих способностях.

1. Пульсар J1906, один из вращающихся "маяков" глубокого космоса, исчез
из поля зрения астрономов. История с пульсаром J1906 - реальный пример того, как привычные нам концепции пространства и времени искажаются. Мы хотели бы попросить Вас, в первую очередь, объяснить, что произошло с J1906 - и почему это важно и интересно для простого землянина.

В 1919 году английская экспедиция отправилась в Африку для наблюдения полного затмения и доказала, что искривление света звезды возле диска Солнца противоречит Ньютону, зато подтверждает Эйнштейна. Новость о том, что мы живём в искривлённом пространстве, стала сенсацией на первых страницах всех газет мира – и Эйнштейн проснулся знаменитым. Но прямых подтверждений общей теории относительности по-прежнему очень мало. Недавно запустили специальный спутник для проверки эйнштейновского предсказания для прецессии гироскопа. Звучит грозно, но этот эффект хорошо знаком даже детям. Посмотрите на волчок – он быстро вращается, а его ось неспешно гуляет вокруг вертикали, особенно когда волчок замедляется. Это прецессия, которой подвержены оси как волчков, так и вращающейся Земли. Сейчас ось нашей планеты направлена на Полярную звезду, но для древнегреческих мореходов полярной была другая звезда – потому что ось нашей планеты тоже гуляет или прецессирует с периодом в 26 тысяч лет. Спутник подтвердил, что и в скорости прецессии прав Эйнштейн, а не Ньютон, но на установление этого факта было затрачено 750 миллионов долларов. Пульсар J1906 позволил эйнштейновскую формулу для прецессии проверить на природной системе. Пульсар – это звезда с массой больше Солнца, но размером меньше Москвы. Пульсар обладает мощной магнитосферой, и из его магнитных полюсов вырываются потоки направленного радиоизлучения, своеобразные радиолучи. Магнитные полюса обычно не совпадают с осью вращения, потому радиолуч пульсара обегает небо по кругу, попадая в земные радиотелескопы. Если ось вращения пульсара прецессирует, то круг, по которому бегает радиолуч, тоже сдвигается. Это как раз случай пульсара J1906 – он, подчиняясь прецессии, сначала ослабил свой сигнал, а потом замолчал – его луч бегает сейчас по другим созвездиям. Пятилетние наблюдения на пяти крупнейших радиотелескопах - пуэрториканском, американском, французском, английском и нидерландском – позволили измерить скорость прецессии пульсара и подтвердить теорию Эйнштейна - и это дорогого стоит, в самом буквальном смысле.

2. Есть ли у этого явления связь или сходство с черными дырами?

Самая прямая: нейтронная звезда - это последняя ступенька перед черной дырой. Стоит ей в несколько раз увеличить свою массу и сократить радиус – и она станет чёрной дырой. Уровень искривления пространства вокруг нейтронных звёзд и чёрных дыр сопоставим, но нейтронные звезды с их радиолучами гораздо легче изучать, чем невидимые чёрные дыры. Да и интереснее: нейтронные звёзды относятся к чёрным дырам, как девушка с красивой прической к лысой девушке. Физики так и говорят: «чёрные дыры не имеют волос». Нейтронная звезда – изумительно красивый объект. Его раскаленная поверхность состоит из полимерного железа, которое в миллион раз прочнее земной стали. Под этим слоем простираются слои сверхтекучей нейтронной жидкости и сверхтяжелых радиоактивных ядер, которые нестабильны в земных условиях. Ещё глубже нейтронная звезда представляет собой многокилометровый шар из ядерной материи или гигантское атомное ядро, которое менделеевской таблицей не охватить. В отличие от нейтронных звёзд, черные дыры – предельно вырожденные объекты, который транслируют наружу только несколько параметров – массу, скорость вращения и электрический заряд. Данные о внутреннем строении черных дыр утрачиваются. Так что пульсары надолго останутся главной природной лабораторией для изучения искривленного пространства. Если в каждый момент мы наблюдаем только половину Солнца, то пульсар посылает нам лучи с поверхности раза в полтора большей – из-за искривления пространства мы наблюдаем не только переднюю полусферу пульсара, но и часть задней. По торможению двойного пульсара было доказано существование гравитационных волн – и за это учёные Тейлор и Халс получили Нобелевские премии. Кстати, целый ряд мужчин получили нобелевки за пульсары, а вот женщина, которая открыла эти пульсары – замечательный астроном Джоселин Белл - не получила её. Я призываю Нобелевский комитет исправить эту вопиющую несправедливость. Это нужно не для авторитета самой Белл, а для репутации Нобелевских премий.

3. Какие еще уникальные космические явления происходят сейчас?
...
Наблюдатели открыли ускоренное расширение Вселенной и замахнулись на регистрацию гравитационных волн, которые предсказаны общей теорией относительности. Но этот поразительный прогресс относится только к наблюдателям, с теоретической космологией – полный завал. Сегодня мы ни черта не понимаем в строении Вселенной. Учёные-теоретики, которые живут продажей своих космологических результатов, склонны драматически преувеличивать свои достижения. На самом деле, мы не знаем ни причин Большого Взрыва, который породил Вселенную, ни механизма её нынешнего ускоренного разлета, ни причин, по которым звезды в нашей Галактике, включая Солнце, вращаются вокруг её центра быстрее, чем это разрешает Ньютон или Эйнштейн. Теоретики приклеили к этим проблемам звучные ярлычки: «инфляция», «темная энергия» и «темная материя», но это лишь иллюзия решения. Теоретическая космология последних лет – это цирк, в котором среди толпы клоунов с трудом можно найти несколько честных фокусников. Поэтому каждый наблюдательный факт в области космологии и гравитации – на вес золота.