"Todo el cielo debería estar en platillos voladores, pero no hay nada como esto": una entrevista con el astrofísico Sergei Popov

Sergey Popov es astrofísico, doctor en física y matemáticas, profesor de la Academia de Ciencias de Rusia. Se dedica a la popularización de la ciencia, habla de astronomía, física y todo lo relacionado con el espacio.

Lifehacker habló con Sergei Popov y descubrió cómo los científicos están investigando lo que sucedió hace miles de millones de años. Y también descubrió si los agujeros negros tienen alguna función, qué sucede durante la fusión de galaxias y por qué volar a Marte es una idea sin sentido.

Sobre astrofísica

- ¿Por qué decidiste estudiar astrofísica?

Al recordarme a mí mismo a la edad de 10 a 12 años, comprendo que de una forma u otra me dedicaría a la ciencia fundamental. Más bien, la pregunta era cuál. Al leer libros de divulgación científica, me di cuenta de que la astronomía me interesa más. E inmediatamente comencé a averiguar si era posible hacerlo en alguna parte. Afortunadamente, había círculos astronómicos, a los que comencé a ir a los 13 años.

- Es decir, ¿a los 13 años te diste cuenta de que quieres ser científico?

No hubo ningún deseo formado. Si luego me atraparan y me preguntaran en qué quiero convertirme, difícilmente hubiera respondido que un científico. Sin embargo, al recordar mi infancia, creo que solo los eventos especiales pueden desviarme.

Por ejemplo, antes del enamoramiento astronomía Hubo un período en el que me dediqué a la cría de peces de acuario. Y recuerdo claramente lo que estaba pensando entonces: "Entraré en el departamento de biología, estudiaré peces y me convertiré en ictiólogo". Entonces creo que todavía elegiría algo relacionado con la ciencia.

- ¿Puedes explicar de forma breve y clara qué es la astrofísica?

Por un lado, la astrofísica forma parte de la astronomía. Por otro lado, es parte de la física. La física se traduce como "naturaleza", respectivamente, literalmente astrofísica, "la ciencia de la naturaleza de las estrellas", y más ampliamente, "la ciencia de la naturaleza de los cuerpos celestes".

Describimos desde el punto de vista de la física lo que sucede en el espacio, por lo que la astrofísica es la física aplicada a los objetos astronómicos.

- ¿Por qué estudiarlo?

Buena pregunta. Por supuesto, no puede dar una respuesta breve, pero se pueden distinguir tres razones.

Primero, como muestra nuestra experiencia, sería bueno estudiar todo. Después de todo, cualquier ciencia fundamental tiene un uso, si no directo, pero práctico: hay descubrimientos que de repente resultan útiles. Es como si fuéramos a cazar, deambulamos durante unos días y disparamos a un solo ciervo. Y eso es genial. Después de todo, nadie esperaba lo que sería en un campo de tiro, cuando los ciervos saltan constantemente y todo lo que queda es dispararles.

La segunda razón es la mente humana. Estamos tan dispuestos que nos interesa todo. Alguna parte de la gente siempre hará preguntas sobre como funciona el mundo. Y hoy la ciencia básica proporciona las mejores respuestas a estas preguntas.

Y en tercer lugar, la ciencia moderna es una práctica social importante. Un gran número de personas recibe una gran cantidad de conocimientos y habilidades complejos a lo largo del tiempo. Y la presencia de estas personas es muy importante para el desarrollo de la sociedad. Entonces, en los años 90, había un dicho popular en nuestro país: el declive final no es cuando no hay gente en el país que no pueda escribir un artículo en Nature, y cuando no hay quien pueda leer.

- ¿Qué descubrimientos astrofísicos ya se están aplicando en la práctica?

El moderno sistema de control de actitud se basa en cuásares. Si no se hubieran descubierto en la década de 1950, ahora tendríamos una navegación menos precisa. Además, nadie estaba buscando específicamente algo que pudiera hacerlo más preciso; no existía tal idea. Los científicos se dedicaron a la ciencia fundamental y descubrieron todo lo que tenían a mano. En particular, algo tan útil.

La próxima generación de sistemas de navegación para naves espaciales en el sistema solar estará guiada por púlsares. Nuevamente, este es un descubrimiento fundamental de la década de 1960 que inicialmente se consideró completamente inútil.

Han llegado algunos algoritmos para el procesamiento de la tomografía (MRI)La astronomía en la vida cotidiana de la astrofísica. Y los primeros detectores de rayos X, que se convirtieron en el prototipo de las máquinas de rayos X en los aeropuertos, se desarrollaron para resolver problemas astrofísicos.

Y hay muchos más ejemplos de este tipo. Solo elegí aquellos en los que los descubrimientos astrofísicos han encontrado una aplicación práctica directa.

- ¿Por qué estudiar la composición química de estrellas y planetas?

Como dije, en primer lugar, me pregunto de qué están hechos. Imagínese: unos conocidos le llevaron a un restaurante exótico. Pedí un plato, comes, estás delicioso. Surge la pregunta: ¿de qué está hecho? Y aunque en una institución de este tipo a menudo es mejor no saber de qué está hecho el plato, todavía estás interesado. Alguien está interesado en una chuleta y astrofísicos, en una estrella.

En segundo lugar, todo está conectado con todo. Nos interesa cómo funciona la Tierra, por ejemplo, porque algunos de los más realistas desastroso Los escenarios no están relacionados con el hecho de que algo caerá sobre nuestras cabezas o algo le sucederá al Sol. Están conectados a la Tierra.

Más bien, en algún lugar de Alaska, saltará un volcán y todos morirán, excepto las cucarachas. Y quiero explorar y predecir esas cosas. No hay suficiente investigación geológica para comprender esta imagen, ya que es importante cómo se formó la Tierra. Y para ello necesitas estudiar la formación del sistema solar y saber qué pasó hace 3.500 millones de años.

Por la mañana, después de hacer ejercicio, leo nuevas publicaciones científicas. Hoy apareció uno muy interesante. pila de artículos en la revista Nature que los científicos descubrieron el planeta de una estrella cercana y muy joven. Esto es fantásticamente importante porque está cerca y se puede explorar bien.

Cómo se forman los planetas, cómo se organiza la física, etc., aprendemos todo esto observando otros sistemas solares. Y, en términos generales, estos estudios ayudan a comprender cuándo saltará algún volcán en nuestro planeta.

- ¿Puede nuestro planeta salir de su órbita? ¿Y qué hay que hacer al respecto?

Por supuesto que puede. Solo necesitas una influencia gravitacional externa. Sin embargo, nuestro sistema solar es bastante estable, ya que es antiguo. Hay incertidumbres, pero es poco probable que afecten de alguna manera a la Tierra.

Por ejemplo, la órbita de Mercurio está ligeramente alargada y siente fuertemente la influencia de otros cuerpos. No podemos decir que en los próximos seis mil millones de años Mercurio permanecerá en su órbita o será expulsado por la influencia conjunta de Venus, la Tierra y Júpiter.

Y para otros planetas, todo es bastante estable, pero existe una probabilidad insignificante de que, por ejemplo, algo vuele al sistema solar. Hay pocos objetos grandes, pero si vuelan, cambiarán la órbita planetaria. A cálmese gente, debo decir que esto es muy poco probable. Durante toda la existencia del sistema solar, esto nunca ha sucedido.

- ¿Y qué le pasa al planeta en este caso?

No le pasa nada al planeta en sí. Si se aleja del Sol debido a esto, lo que ocurre con más frecuencia, recibe menos energía y, como resultado, comienzan los cambios climáticos (si es que tuvo algún clima). Pero si no hubiera clima, como en Mercurio, entonces el planeta simplemente volará y su superficie se enfriará gradualmente.

- Si nuestra galaxia choca con otra, ¿cambiará algo para nosotros?

La respuesta muy corta es no.

Sucede muy lenta y tristemente. Por ejemplo, con el tiempo nos fusionaremos con la nebulosa de Andrómeda. Avancemos unos pocos miles de millones de años. Andrómeda ya está más cerca y comienza a aferrarse a nuestra galaxia en el borde. Una persona nacerá tranquilamente, no aprenderá en la escuela, irá a la universidad, enseñará allí, morirá, y nada cambiará mucho durante este tiempo.

Las estrellas rara vez están dispersas, por lo que no chocan cuando las galaxias se fusionan. Es como caminar por el desierto, donde los arbustos se encuentran dispersos. Si los fusionamos con otro desierto, habrá el doble de arbustos atrofiados. Aunque esto no te salvará de nada, el desierto no se convertirá en un maravilloso jardín.

En este sentido, el patrón del cielo estrellado cambiará levemente a lo largo del tiempo. De todos modos cambia, porque las estrellas se mueven entre sí. Pero si nos fusionamos con la nebulosa de Andrómeda, habrá el doble de ellos.

Entonces, no sucede nada en una colisión de galaxias desde el punto de vista de las personas que viven en cualquier planeta. Podemos ser comparados con molde o una bacteria que vive en el maletero de un automóvil. Puedes vender este coche, te lo pueden robar, puedes cambiar el motor. Pero para este molde, nada cambia en el maletero. Debe hacerlo directamente con una botella de spray, y solo entonces sucederá algo.

- El Big Bang ocurrió hace miles de millones de años. ¿Cómo aprendieron los científicos a mirar el pasado y descubrir cómo estaba todo allí?

El espacio es bastante transparente, por lo que podemos ver de lejos. Observamos galaxias de casi la primera generación. Y ahora se están construyendo telescopios que deberían ver a esa primera generación. El Universo está lo suficientemente vacío, y de 13,7 mil millones de años de evolución, ya tenemos disponibles 11-12 mil millones de años.

Esta es otra adición a la pregunta de por qué estudiar composición química de las estrellas. Luego, para saber qué sucedió en el primer minuto después del Big Bang.

Tenemos datos bastante sencillos, hasta las primeras decenas de segundos de existencia de la vida del Universo. Describimos ya no el 90% o 99 y muchos nueves después del punto decimal. Y nos queda extrapolar hacia atrás.

También hubo muchos procesos importantes que tuvieron lugar en el universo temprano. Y podemos medir sus resultados. Por ejemplo, luego se formaron los primeros elementos químicos y hoy podemos medir la abundancia de elementos químicos.

- ¿Dónde está la frontera del espacio?

La respuesta es muy simple: no lo sabemos. Puede entrar en detalles y preguntar qué quiere decir con esto, pero la respuesta seguirá siendo la misma. Nuestro Universo es ciertamente más grande que la parte que está disponible para nuestra observación.

Puede imaginarlo como una multiplicidad infinita o cerrada, pero surgen preguntas estúpidas: ¿qué hay fuera de esta multiplicidad? Esto sucede a menudo en ausencia de observación y experimentación: el campo de actividad se vuelve completamente especulativopor tanto, aquí es mucho más difícil verificar hipótesis.

Sobre los agujeros negros

- ¿Qué son los agujeros negros y por qué aparecen en todas las galaxias?

En astrofísica, conocemos dos tipos principales de agujeros negros: agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias y agujeros negros de masas estelares. Hay una gran diferencia entre ellos.

Los agujeros negros de masas estelares surgen en las últimas etapas de la evolución estelar, cuando sus núcleos, habiendo agotado su combustible nuclear, colapsan. Este colapso no se detiene por nada, y se forma un agujero negro con una masa igual a 3, 4, 5 o 25 veces la masa del Sol. Hay muchos de esos agujeros negros; debería haber unos 100 millones de ellos en nuestra galaxia.

Y en las grandes galaxias del centro, observamos agujeros negros supermasivos. Su masa puede ser muy diferente. En las galaxias más ligeras, la masa de los agujeros negros puede tener miles de masas solares, y en las más grandes, decenas de miles de millones. Es decir, un agujero negro pesa como una pequeña galaxia, pero al mismo tiempo se ubica en el centro de galaxias muy grandes.

Estos agujeros negros tienen una historia de origen ligeramente diferente. Hay varias formas de crear primero un agujero negro, que luego cae en el centro de la galaxia y comienza a crecer. Crece simplemente absorbiendo la sustancia.

Además, los agujeros negros pueden fusionarse entre sí. Entonces, en el centro de la Galaxia tenemos calabozo y hay un agujero negro en el centro de Andrómeda. Las galaxias se fusionarán, y después de millones o miles de millones de años, los agujeros negros también se fusionarán.

- ¿Los agujeros negros tienen alguna función o son solo un subproducto?

La teleología no es característica del concepto de ciencia natural moderna Una doctrina que cree que todo en la naturaleza está ordenado de manera conveniente y que en cada desarrollo se realiza una meta predeterminada. . Nada existe solo porque tiene alguna función.

Como último recurso, todavía se puede hablar de sistemas vivos simbióticos. Por ejemplo, hay pájaros que le cepillan los dientes a los cocodrilos. Si todos los cocodrilos mueren, estas aves también morirán. O evolucionar hacia algo completamente diferente.

Pero en el mundo de la naturaleza inanimada, todo existe porque existe. Todo es, por así decirlo, un subproducto de un proceso aleatorio. En este sentido, los agujeros negros no tienen ninguna función. O no sabemos nada de ella. Esto es teóricamente posible, pero existe la sensación de que si se eliminan todos los agujeros negros de todo el Universo, nada cambiará.

Sobre otras civilizaciones y vuelos a Marte

- Después del Big Bang, nacieron una gran cantidad de otros planetas y galaxias. Resulta que existe la posibilidad de que la vida también se haya originado en algún lugar. Si existe, ¿hasta dónde podría haberse desarrollado hasta el día de hoy?

Por un lado, hablaremos de la fórmula de Drake, por otro, de la paradoja de Fermi La paradoja de Fermi es la ausencia de rastros visibles de las actividades de civilizaciones extraterrestres, que deberían haberse asentado en todo el Universo durante miles de millones de años de su desarrollo. .

La fórmula de Drake muestra la prevalencia del número civilizaciones extraterrestres en la Galaxia con la que tenemos la oportunidad de entrar en contacto. Tomamos nuestra galaxia: los coeficientes y factores de la fórmula de Drake se pueden dividir en tres grupos principales.

El primer grupo es astronómico. Cuántas estrellas en la Galaxia son similares al Sol, cuántos planetas en promedio tienen estas estrellas, cuántos planetas similares a la Tierra. Y ya conocemos más o menos estas cifras.

Por ejemplo, sabemos cuántas estrellas son similares al Sol; hay muchas, muchísimas. O con qué frecuencia hay planetas terrestres, muy a menudo. Esto esta bien.

El segundo grupo es biológico. Tenemos un planeta de aproximadamente la misma composición química que la Tierra y aproximadamente a la misma distancia de una estrella similar al Sol. ¿Cuál es la probabilidad de que aparezca vida allí? Aquí no sabemos nada: ni desde el punto de vista de la teoría, ni desde el punto de vista de las observaciones. Pero esperamos aprender mucho literalmente en los próximos 10 años, para ser un gran optimista, y entre 20 y 30 años si somos más cuidadosos.

Durante este tiempo, aprenderemos a analizar la composición de las atmósferas de planetas similares a la Tierra y otras estrellas. En consecuencia, podremos detectar sustancias que podamos asociar con la existencia de vida.

En términos generales, la vida terrestre se basa en agua y carbono. Es casi seguro que es la forma de vida más común. Pero en pequeños detalles puede diferir. Si los extraterrestres llegarán - no el hecho de que podamos comernos unos a otros. Pero lo más probable es que beban agua y, en consecuencia, su forma de vida es el carbono. Sin embargo, no lo sabemos con certeza y esperamos saberlo pronto.

Mi opinión, que casi no se basa en nada, es que lo más probable es que la vida biológica se produzca con frecuencia.

- ¿Pero por qué entonces no vemos esta otra vida?

Pasemos ahora a la tercera parte de la fórmula de Drake. Con qué frecuencia esta vida se vuelve inteligente y tecnológica. Y cuánto dura esta vida tecnológica. No sabemos nada de esto en absoluto.

Probablemente, muchos biólogos le dirán que si surgió la vida biológica, entonces la razón está al alcance, porque hay suficiente tiempo para la evolución. No es un hecho, pero puedes creerlo.

Y cuando a Drake se le ocurrió su fórmula, la gente se sorprendió bastante. Después de todo, parece que no hay nada inusual en nuestra vida, lo que significa que debería haber mucha vida en el Universo. Nuestro Sol tiene sólo 4.500 millones de años y la Galaxia tiene entre 11 y 12.000 millones de años. Significa que hay estrellas que son mucho más antiguas que nosotros.

Debe haber muchos planetas en la Galaxia que sean mil, diez, cien, millones, mil millones y cinco mil millones de años más antiguos que nosotros. Parecería que todo el cielo debería estar en platillos voladores, pero no hay nada como esto, esto se llama la paradoja de Fermi. Y esto es asombroso.

Para explicar la ausencia de otra vida, es necesario reducir mucho algún coeficiente en la fórmula de Drake, pero no sabemos cuál.

Y luego todo depende de tu optimismo. La variante más pesimista es la vida de una civilización técnica. Pesimistas Creo que tales civilizaciones, por alguna razón, no viven mucho. Hace 40 años, pensábamos más bien que se estaba produciendo una guerra global. Un poco más tarde, comenzaron a inclinarse hacia un desastre ambiental global.

- Es decir, ¿la gente simplemente no tiene tiempo para volar a otros planetas o evolucionar lo suficiente para hacer esto?

Esta es una opción pesimista. No quiero decir que crea en él, pero no tengo una versión prioritaria. Quizás, después de todo, la mente rara vez surge. O la vida aparece en forma de bacteria, pero no se desarrolla ni siquiera 10 mil millones de años antes de la aparición de criaturas capaces de conquistar el espacio exterior.

Imagine que hay muchos pulpos o delfines inteligentes, pero no tienen asas y, obviamente, no fabricarán radares potentes. Quizás la vida inteligente no tiene por qué conducir a la invención de naves estelares o incluso a la televisión.

- ¿Qué opinas de la idea de colonizar Marte? ¿Y hay un beneficio hipotético de esto?

No sé por qué es necesario colonizar Marte, y por eso soy más negativo. Por supuesto, estamos interesados ​​en explorar este planeta, pero ciertamente no hace falta mucha gente. Lo más probable es que no sean necesarios para esto en absoluto, porque Marte se puede explorar utilizando una variedad de instrumentos. Usar robots humanoides gigantes es más fácil y económico.

Sin embargo, hay un argumento a favor de la exploración de Marte, terriblemente indirecto, pero al que no tengo nada especial que objetar. Hablando en términos generales, suena así: la humanidad en los países desarrollados está tan harta que se necesita una mega idea para sacudirla y excitarla. Y la creación de un asentamiento suficientemente grande en Marte puede convertirse en un motor del desarrollo científico y tecnológico. Y sin esto, la gente seguirá cambiando teléfonos inteligentes, instalando otros nuevos. juguetes en sus teléfonos y esperar el lanzamiento de un nuevo decodificador para el televisor.

- Es decir, ¿el vuelo de personas a Marte es aproximadamente el mismo que el vuelo a la luna en 1969?

Por supuesto. El vuelo a la luna fue la respuesta estadounidense a los éxitos soviéticos. Sin duda, revolucionó este campo de la ciencia y dio un gran impulso al desarrollo. Pero después de completar la tarea, todo se vino abajo. Quizás Mars tenga la misma historia.

Sobre los mitos

- ¿Qué mitos en torno a la astrofísica te molestan más?

No me molestan los mitos en torno a la astrofísica: tengo un enfoque budista. Para empezar, entiendes que hay una gran cantidad de idiotas entre las personas que hacen estupideces y creen en tonterías. Y todo lo que tienes que hacer es prohibirlos en tus redes sociales.

Pero también hay áreas más serias. Por ejemplo, mitos en asuntos sociopolíticos o en medicina, y pueden ser más molestos.

Como recuerdo ahora, 17 de marzo, último día en que funcionó la universidad. Pensé en ir rápidamente al terapeuta en la clínica, preguntarle sobre algunas tonterías. Estoy sentado en una oficina, y luego una enfermera lleva a una persona a un médico con las palabras: "Un joven vino a verte aquí, su temperatura es de 39 ° C".

El comienzo de la epidemia, una persona es un estudiante en la Universidad Estatal de Moscú. Y el con tal temperatura se levantó y fue a la clínica. Y la enfermera, en lugar de meterlo en una bolsa de plástico, lo llevó a través de la línea hasta el terapeuta.

Y eso me preocupa. Pero el hecho de que la gente piense que la Tierra es plana y que los estadounidenses no han estado en la Luna me preocupa en segundo lugar.

- ¿Puedes, como astrofísico, explicar por qué la astrología no funciona?

Cuando apareció la astrología hace mil años, era una hipótesis bastante legal y razonable. La gente veía patrones en el mundo que los rodeaba y trataba de comprenderlos. Este deseo era tan fuerte que empezaron a pensar, es solo que nuestro cerebro está tan organizado que ordenamos el mundo que nos rodea.

Pero pasó el tiempo, apareció la ciencia normal y un concepto como verificación, verificación. En algún momento del siglo XVIII, la gente empezó a intentar probar hipótesis. Y estos controles se hicieron cada vez más.

Entonces, en el libro "Pseudociencia y lo paranormalJonathan Smith tiene muchos enlaces a cheques reales. Es muy importante que al principio estuvieran ocupados por personas que querían probar la veracidad de algún concepto, y no necesariamente la astrología. Experimentaron y procesaron datos con honestidad. Y los resultados indicaron que la astrología no estaba funcionando.

Desde el punto de vista de la astrofísica, esto también se explica de manera bastante simple: los planetas son ligeros, distantes y por sí mismos no afectan particularmente a la Tierra. La excepción es la influencia gravitacional, pero es muy débil.

Después de todo, lanzamos con calma satélites cercanos a la Tierra, sin tener en cuenta la influencia de Júpiter. Sí, el Sol y la Luna los influyen, pero Júpiter no. Como cualquier Mercurio o Saturno: uno es muy ligero y el otro está muy lejos.

Entonces, en primer lugar, no existe un agente de influencia concebible, y en segundo lugar, se realizaron muchas veces verificaciones con el deseo de encontrar una respuesta. Pero la gente no encontró nada.

Hackeo de vida de Sergey Popov

Libros de arte

Había un escritor tan maravilloso: Yuri Dombrovsky, que tiene un libro "Facultad de cosas innecesarias». Describe cuestiones muy importantes para nuestra sociedad: cómo funciona la sociedad, qué puede pasar en ella y qué cosas malas se deben evitar.

Yo también amo mucho "Vino de diente de leon"Ray Bradbury. También hay un libro maravilloso sobre cómo crecer "No me dejes ir"Kazuo Ishiguro.

Libros de ciencia popular

Recomiendo el libro "Explicando la religión»Pascal Boyer sobre la naturaleza del pensamiento religioso. También aconsejo "La biología del bien y del mal”, En el que Robert Sapolski habla de cómo la ciencia explica nuestras acciones. También hay un libro sobre cómo funciona el universo: "Porque el cielo esta oscuro»Vladimir Reshetnikov. Y, por supuesto, uno de los míos - "Todas las fórmulas del mundo». Se trata de cómo las matemáticas explican las leyes de la naturaleza.

Películas

No veo mucha ciencia ficción. De este último, me gustó la película "Anon". Toma las tecnologías más avanzadas, y claramente no ficticias (una cabina telefónica que no vuela en el tiempo) y analiza cosas profundas.

Música

Siempre escucho mucha música. No hay un lugar tranquilo y silencioso para trabajar, así que me pongo los auriculares y trabajo con ellos. Las ramas son tales: rock clásico o algunas otras variantes del rock, jazz. Cuando me gusta algún tipo de música, inmediatamente lo publico en mis redes sociales.

Escucho una variedad de rock progresivo. Probablemente lo mejor que ha sucedido desde el punto de vista de mi viejo en los últimos años es el rock matemático, es decir, el rock matemático. Este es un estilo muy interesante que está cerca de mí. No es tan lúgubre como mirar zapatos, de lo cual puedes deprimirte hasta que encuentres algo digno. Para dejar claro lo que me gusta específicamente, llamaré al grupo Clever Girl y al italiano Quintorigo.