«Кампус» — это городской просветительский фестиваль, который проходит дважды в год, и одноименная рубрика на «Бумаге», где ученые и эксперты рассказывают, как устроен мир вокруг нас.
Партнеры рубрики:
Как изменились знания о Вселенной и чего в космосе действительно стоит бояться? Рассказывает популяризатор науки

Как телевидение и кино создает мифы про пришельцев и плоскую землю, какие страхи о космосе не безосновательны и какое недавнее открытие перевернуло современные знания о Вселенной?

Кандидат физико-математических наук, популяризатор науки Кирилл Половников рассказал «Бумаге» о том, как меняются представления о космосе и чего стоит бояться человечеству.

Кирилл Половников

Кандидат физико-математических наук, популяризатор науки

У каких страхов о космосе есть реальное основание и сможет ли человечество спастись на другой планете

По телевизору часто рассказывают всякие страшилки об инопланетянах, байки о плоской земле и прочих «открытиях британских ученых». Помимо пришельцев есть и реальные страхи, связанные с космосом, — что на Землю упадет метеорит. На самом деле это настоящая угроза: метеориты падают постоянно, просто не все долетают — большая часть сгорает в атмосфере. Падающие звезды — это по сути и есть метеориты. Если метеорит будет покрупнее, то мало не покажется.

Известно, что за всю историю Земли на нас довольно много чего падало. Есть гипотеза, что массовое вымирание динозавров произошло как раз из-за падения огромного метеорита. Самое крупное космическое столкновение, которое переживала наша Земля, произошло на этапе формирования солнечной системы порядка 4 млрд лет назад. Тогда в Землю врезалось массивное тело, и от нее откололась часть вещества, из которого потом образовался естественный спутник — Луна.

Ученые наблюдают за ближайшим к Земле пространством, отслеживают метеориты и думают, как в случае чего можно будет от них защититься: послать какую-нибудь ядерную ракету, построить ядерный щит, скорректировать курс метеорита. Рассматриваются разные варианты.

Слои атмосферы Земли. Фото: NASA

Остальные страхи людей больше связаны с мистикой. Что касается прилета на Землю марсиан, ученые, конечно, рассматривают возможность существования жизни на других планетах, но чтобы кто-то до нас долетел — это вряд ли. Ближайшая к Солнцу звезда находится на расстоянии примерно четырех световых лет. Самый быстрый космический аппарат, который люди когда-либо создали, это «Вояджер». Его запустили в конце 70-х годов, и только пару лет назад аппарат долетел до конца солнечной системы. Спустя 40 лет он только-только покинул ее пределы. А чтобы долететь до более далекой звезды, потребуется намного больше времени. Современных технических достижений вряд ли хватит, чтобы долететь до ближайшей к нам звезды. Не говоря уже о дальних космических полетах.

Еще один сценарий, который часто эксплуатируют в фильмах и литературе, — спасение на другой планете от экологической катастрофы. На уровне сегодняшних технологий — это фантастика. Полет на какую-то удаленную планету ни один человек не переживет.

Из реалистичных сценариев можно рассчитывать на то, что мы каким-то образом повлияем на атмосферу Марса — ближайшей планеты, возможной для заселения. Но надо понимать, что по количеству трудозатрат и ресурсозатрат это будет гораздо дороже, чем убрать все последствия нашей жизнедеятельности на Земле.

Остывания Солнца вряд ли стоит бояться. Скорее, разогрева. Факт, что через несколько млрд лет, когда Солнце выработает свое ядерное топливо, оно начнет расширяться и превратится в красного гиганта, настолько большого, что будет буквально в нескольких километрах от Земли. Тогда Земля просто расплавится. Пока в среднем температура Солнца не меняется.

Как строили модель черной дыры в «Интерстелларе» и какое отношение к фильму имел лауреат Нобелевской премии

Единственный фильм с реалистичным изображением космоса, который я могу вспомнить, — «Интерстеллар». Когда он вышел, я прочитал несколько лекций на тему «Современная физика в фильме „Интерстеллар“». Там довольно много вещей, которые хорошо иллюстрируют физические законы.

Кадр из фильма «Интерстеллар»

В «Интерстелларе» была довольно большая группа научных консультантов, в том числе один из ученых, которому в 2017 году присудили Нобелевскую премию по физике, — Кип Торн. Поэтому большая часть того, что показано в фильме, основано на реальных физических закономерностях. Даже то, как выглядит черная дыра, — это результат компьютерного моделирования на основе решений уравнений гравитационного поля. С помощью реальных подсчетов смотрели, как будет искривляться пространство, как там будут распространяться лучи света.

Как менялись представления человечества
о космосе и какое недавнее открытие перевернуло знание о Вселенной

Еще в Античности люди знали о космосе, дневние греки измерили радиус Земли. Но довольно долго люди думали, что кроме Земли ничего не существует, и всё вращается вокруг нас. Потом астрономические наблюдения показали, что некоторые звезды ведут себя странным образом. Идут как бы в обратную сторону: всё небо идет в одном направлении, а они в противоположном. Оказалось, что это планеты, такие же, как Земля, только удаленные на много километров от нас. На сегодняшний день известно много сотен звезд, у которых есть такие же планетные системы, как и у нашего Солнца.

Гиппарх, древнегреческий астроном

За последние десятки лет представления о космосе поменялись: оказалось, что мы о Вселенной знаем не так много, как думали до этого. Из масштабных изменений — открытие темной энергии и темной материи. В лабораториях из того, что нам доступно, мы имеем дело с обычной материей. А ее во Вселенной порядка 4 %. 96 % составляет темная материя и темная энергия, про которую мы пока мало что можем сказать.

Про темную материю было известно еще в середине XX века, когда проводили исследования движения галактик. В Солнечной системе чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она вращается. Оказалось, что с галактиками такого не происходит, там скорость практически не убывает с увеличением расстояния. Пришлось ввести новую субстанцию — темную материю, которая распределена по галактикам.

Темная энергия — это открытие 90-х годов. Ее открыли, когда стали изучать, как расширяется наша вселенная. Смотря в телескоп, можно заметить странную вещь: чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она от нас улетает. Более того, в конце XX века выяснилось, что галактики не просто разлетаются, но еще и делают это с ускорением. Чтобы объяснить это явление, потребовалось ввести такую субстанцию как «темная энергия». Она заполняет всё пространство, работает как что-то наподобие антигравитации. Она и расталкивает пространство, заставляя его расширяться.

На сегодняшний день существует несколько «кандидатов» в темную материю, ученые строят модели, которые могут быть частицами темной материи, предполагают, какими свойствами она должна обладать. На большом адронном коллайдере пытались поймать такие частицы, проверить теории. Но пока ничего такого не поймали.

За помощь в организации интервью «Бумага» благодарит Санкт-Петербургский Планетарий

Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl + Enter.

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.