Астрофизик Сергей Попов отвечает на комментарии к видео своих выступлений.
Оператор: Александр Захарченко.
Монтаж и дизайн: Алла Пашкова.
Стенограмма: Валерия Мелешкина.
Мы находимся на канале SciTeam, и я попробую ответить на некоторые комментарии, на некоторые вопросы, заданные в связи с моими лекциями, которые можно найти в YouTube.
Итак, вопрос, по сути, состоит в утверждении:
Ответ состоит в том, что если гипотеза тёмного вещества правильная, его в солнечной системе есть, его в солнечной системе много. И все лабораторные эксперименты по поиску частиц тёмного вещества безусловно исходят из того, что тёмное вещество не то, что есть в солнечной системе, оно есть здесь, оно непрерывно пролетает через нас с вами, именно эти частицы в огромном количестве подземных лабораторий люди пытаются зарегистрировать. Другое дело, что вот в этой комнате обычного вещества больше, чем тёмного. И не только в этой комнате, в масштабах Земли, Солнечной системы обычного вещества гораздо больше, чем тёмного. Тёмное вещество начинает доминировать в гало галактики, то есть на расстояниях бóльших 50 килопарсеков от центра галактики, внутри этого расстояния по порядку величины доминирует обычное вещество. Поэтому мы не можем просто так выявить наличие тёмного вещества по каким-нибудь отклонениям в движении планет, астероидов, космических аппаратов. К тому же, тёмное вещество довольно равномерно распределено. То есть, опять-таки, если оно летало бы уж совсем какими-то большими плотными сгустками, то это тоже помогло бы его идентифицировать, но речь всё-таки идёт о том, что вряд ли оно формирует очень компактные структуры. Может быть, летают какие-то облачка достаточно разреженные и достаточно большие. Так что в этом смысле с тёмным веществом всё в порядке, если гипотеза верна, оно есть и в Солнечной системе, и в общем-то где угодно, поскольку изолироваться от него очень трудно, оно легко проникает через все мыслимые преграды. И, повторюсь, именно на гипотезе о том, что тёмное вещество есть прямо здесь, основаны лабораторные поиски этих частиц.
Следующий вопрос связан с регулярно повторяемым разными лекторами, в том числе и мной, утверждением о том, что Вселенная плоская.
Давайте разберёмся, что имеется в виду. Конечно, не имеется в виду двумерность. Плоскость в данном случае говорит о том, что мы можем применять евклидову геометрию. Вот когда в школьном курсе, если он у вас достаточно продвинутый, вы решаете задачки по стереометрии (то есть у вас есть трёхмерное пространство, в нём какие-нибудь конусы, шары касаются друг друга), то вы пользуетесь евклидовой геометрией, но в трёх измерениях. То есть, вы работаете в плоском пространстве. Пространство в этом смысле трёхмерно, но оно или плоское, или искривлённое. Вселенная, как показывают наблюдения, в большом масштабе (естественно, речь идёт о космологических масштабах, скажем, мы должны брать объёмы с характерным размером больше сотен миллионов световых лет), Вселенная в большом масштабе, согласно наблюдениям, в этом смысле плоская. То есть, если вы нарисуете большой треугольник со стороной, скажем, по миллиарду световых лет, то сумма углов этого треугольника будет равна 180 градусам примерно, в пределах точности современных наблюдений. Может быть искривлённая геометрия, тогда бы, соответственно, сумма углов треугольника не равнялась бы 180 градусам.
Во Вселенной нет таких больших треугольников, но есть много наблюдательных данных, связанных с излучением реликтового фона, связанных с наблюдением гравитационного линзирования, например, которые помогают проверить геометрию Вселенной, и получается, что она, повторюсь, в пределах точности измерения, разумеется, плоская, в том смысле, что мы можем пользоваться евклидовой геометрией в трёхмерном пространстве.
Некто Владислав Викторович пишет:
Давайте разбираться. В начале сразу поставим большую букву Х на физических знаниях автора комментария. Нейтрино имеют массу покоя, за это вообще Нобелевскую премию по физике выдали.
Результат связан, в первую очередь, с наблюдением нейтринных осцилляций, с наблюдениями, в частности, атмосферных нейтрино, очень интересная работа. Итак, нейтрино имеет массу покоя, это до некоторой степени очень важно для теоретической физики, поскольку в рамках стандартной модели это не удаётся описать. Тем не менее, не будем говорить о нейтрино, у него есть масса покоя, с ним всё в порядке. Поговорим о слове «вещество». Я очень не люблю говорить «тёмная материя», если мы говорим о космологии, а не о ткани тёмного цвета, и люблю говорить «тёмное вещество». Есть некоторая разница между веществом и материей. В русском языке слово «материя» означает нечто более общее, то есть, вот электрическое поле – это тоже материя, и в этом смысле, если бы автор комментария не о нейтрино, а о фотоне, то да, фотон – это не вещество, фотон – это электрическое поле, это материя. Вещество – это форма существования материи, в этом смысле в русском языке, и частицы тёмного вещества (оговорюсь, что это остаётся гипотезой, но мы работаем в рамках этой гипотезы) могут собираться в кучу. Есть гало галактики, здесь их больше, дальше их меньше, между галактиками, то есть, это действительно вещество, это какие-то частицы с массой покоя, теоретики пытаются её предсказать в рамках разных моделей. В английском языке слово “matter” означает именно то, что у нас означается словом «вещество». То есть, в английском языке вполне себе нормально сочетание “matter and fields” – «вещество и поля» переводим мы это по-русски. Мы не переводим это, как «материи и поля», так что, в этом смысле всё в порядке, просто не нужно каждый раз бездумно калькировать английское “matter” в русское «вещество» и наоборот.
О, инопланетяне! Отлично! Инопланетян будем комментировать. Комментариев в YouTube много, они замечательные иногда своей бестолковостью. Все их не прокомментируешь, в частности, я не комментирую плоскую Землю и много что ещё, но вот некоторые вещи связанные с существованием разумных технических цивилизаций мне комментировать забавно. Поэтому я обращусь к одному из таких комментариев и тоже его процитирую:
В некотором смысле, что-то похожее может реализовываться в природе. Это не запрещено, это не закрыто, это не противоречит арифметики, законам сохранения и данным наблюдений. Но когда мы говорим о парадоксе Ферми, например, то мы говорим о парадоксе с некоторым естественным рассуждением. То есть, мы живем на Земле, мы более или менее полагаем, что жизнь у нас возникла в рамках естественных процессов, затем возникла разумная жизнь, техническая цивилизация, радио появилось, счастье от этого не появилось, но тем не менее. То есть, мы рассматриваем некоторый реализовавшийся естественный процесс, и пока мы не наткнулись ни на какую фантастическую уникальность Солнца как звезды, Земли как планеты. То есть, мы не можем объяснить, почему мы должны быть сильно уникальны. При этом нужно сравнить два масштаба времени: это масштаб развития технической цивилизации, десятки лет современный масштаб развития технической цивилизации, возьмите даже сотни лет от этого, вообще говоря, ничего не изменится; и время жизни галактики – 10 миллиардов лет. Соответственно, мы уверены в том, что в галактике есть планеты на миллиарды лет старше нашей, и поэтому для нас фантастически удивительно, что если технические цивилизации естественным образом возникают и достаточно долго живут, то мы их не видим. То есть, конечно, то, что пишет автор, «инопланетяне живут в параллельных мирах», это молчаливо подразумевает, что их нет, таких как мы, в нашей галактике. И это само по себе является удивительным фактом. То есть, утверждение состоит в том, что если автор прав, то это как раз является неким удивительным фактом, который нужно объяснить, нам нужно объяснить свою уникальность, нужно объяснить, почему мы не видим других технических цивилизаций. Сделать мы этого не можем и называем это парадоксом Ферми, вот собственно и всё. То есть, никакого противоречия нет, есть излишние эмоции людей, которые не разобрались в контексте.
Часть комментариев связана с астрологией. Вообще говоря, их довольно мало появляется. Наверное, всё-таки люди стесняются, даже если они исповедуют какие-то астрологические взгляды, они по крайней мере не приходят, боятся, что их тут затопчат. Но, тем не менее, смелые люди пишут. Давайте разберёмся. Человек, собственно, пишет:
Ну, вообще говоря, может. Но, заметьте, астрология, всё-таки, пытается предсказать нечто другое, например, взять человека и начать ему предсказывать, какой у него характер, довольно странно. Какой у него характер, можно исследовать с помощью каких-нибудь незамысловатых экспериментов: в метро наступите человеку на ногу, узнаете, какой у него характер, например, или ещё можно что-то интересное сделать, но опасайтесь членовредительства. Так вот, поэтому астрологические предсказания немножко про другое, это всё-таки не про характер. Наверное, есть какие-то интересные сезонные вариации, и их можно исследовать, и это может являться предметом изучения. Точно так же предметом проверки могут быть астрологические предсказания, и, к счастью или к несчастью, мы живём в мире, где постоянно вам поступают e-mail с предложением купить огромную базу данных всех жителей Москвы или клиентов какого-нибудь банка или ещё что-нибудь. Берите и проверяйте предсказания. У вас будет огромная база, вы можете написать несложный скрипт и смотреть, что получается: есть там какие-то статистически значимые результаты или нет. Люди пробовали. Люди и более скептично настроенные и оптимистично настроенные. И никто ничего не нашёл. Я советую всем полистать книжку Смита «Псевдонаука», там довольно большой кусок посвящён астрологии, и это такая серьёзная книжка, это не научпоп, я бы сказал, и там собраны результаты прямых исследований, их довольно много, и все они дают отрицательные результаты, так что, в этом смысле, нет каких-то внятных комплексов астрологических предсказаний, которые просто прошли бы банальную проверку. То есть, что-то там на уровне трёх σ может где-то вылезать, но три σ – это такой результат… что называется, за него Нобелевские премии не дают. Достаточно однозначные и чёткие предсказания, которые можно проверять на большой выборке, все проверку не проходят, и в этом смысле вопрос можно считать закрытым. Климатические вещи есть, но заметьте, что всё-таки астрология, повторюсь, это не про солнечный календарь, астрология это про планеты, и одна и та же конфигурация планет в разные эпохи может возникать и в июле, и в январе. И в этом смысле это не похоже на то, что пишет автор комментария. Я уж не говорю о том, что, пусть не удивляются некоторые люди, но Земля-таки круглая, и когда у нас ноябрь, холодно и с неба сыпется бог знает что и на земле лежит ещё хуже, то где-нибудь в Австралии это разгар лета, и там хорошо, а при этом конфигурация планет одна и та же. И соответственно, характер людей, наверное, будет разный, если он родился в заснеженной Коми СССР или родился в Веллингтоне в Новой Зеландии, и, вообще говоря, жизнь его в основном сложится не под влиянием планет.
Всегда интересно читать комментарии очень общего содержания, ну вот в духе «Все дураки, а я в белом!». Иногда они возникают. Вот, процитирую:
Вообще, если комментарий начинается со слов «всё понятно», то я хочу сказать «Всё понятно!». Ну хорошо, к слову, вспышка на Солнце – вполне себе астрофизическое явление, это безо всякого «возможно». Предлагаю автору в картонной ракете полететь на Марс и пролететь через корональный выброс и нарваться на астрофизическое явление в своей жизни. В дальнейшей недолгой своей жизни он поймёт, что астрофизические явления могут быть связаны с некоторой конкретикой. Но, действительно, астрофизика выделяется среди всех естественных наук тем, что она не экспериментальная, а наблюдательная. Здесь разница похожа на разницу между психологией и социологией. Психологические эксперименты вы можете проводить, иногда это нехорошо, но вы берёте взрослых людей в своём уме, под подпись они вам разрешают проводить с ними психологический эксперимент, и вы развлекаетесь. Это очень здорово. Но нельзя таким способом проводить социологические эксперименты, то есть, людей, которые их проводят, мы называем диктаторами и не любим, вообще говоря. Так вот, астрофизики они как социологи, они могут только наблюдать то, что происходит само собой. И в этом смысле достоверность некоторых астрономических результатов, она не то, что низкая, она специфическая. Вы не всеми способами можете это проверить так, как это происходит в лабораторном эксперименте, но, тем не менее, явления повторяются плюс работает довольно много наблюдателей. То есть, у вас может быть много разных наборов данных, даже для одного и того же явления, вы можете их обрабатывать разными способами. А дальше, всё-таки, всё упирается в то, что если вы сторонник того, что мы живём в матрице, и что вам напрограммировали, то вы и видите, то тогда спорить с вами очень тяжело, но если вы по крайней мере предположите, что программист изощрён, но не злонамерен, то астрофизические явления будут вполне себе возможны без приставки «возможно».
В астрофизике есть много всего загадочного и интересного. И действительно, многие явления мы наблюдаем, но для их объяснения возможно привлечение разных гипотез, и иногда мы уверены в том, что наблюдаем: вот произошла вспышка на Солнце – мы знаем, что это не термоядерный взрыв, не инопланетяне, не тринитротолуол, мы более или менее представляем себе, как происходят солнечные вспышки, мы их наблюдаем довольно часто и строим всё более детальную, всё более точную теорию. Есть вещи, где с этим сложнее, и одна из таких вещей, один из типов объектов – это чёрные дыры. Довольно часто в комментариях можно прочесть что-нибудь, что «чёрных дыр не существует». Процитирую один из таких комментариев:
Здесь, действительно, нужно оговориться. У людей, которые считают, что чёрных дыр не существует, есть один очень хороший, прямо вот всем понятный аргумент: за открытие чёрных дыр не дана Нобелевская премия. Это справедливо. В некотором смысле нет никаких наблюдений или экспериментов, которые доказывали бы существование горизонта событий. Это действительно так. С другой стороны, есть много разных астрофизических объектов, которые мы наблюдаем с помощью самых разных технологий, к которым теперь добавились гравитационные волны, и эти объекты лучше всего описываются в гипотезе чёрных дыр, а гипотеза чёрных дыр основана на хорошо проверенной теории – на общей теории относительности. Поэтому в этом смысле чёрные дыры остаются гипотезой, но это самая лучшая гипотеза, и нет никакой вменяемой альтернативы, которая, с одной стороны, хорошо вписывалась бы в теорфизическую картину мира, а с другой стороны, хорошо соответствовала бы всем данным наблюдений. Так что, чёрные дыры имеют такой статус, и я бы, со своей стороны, исключительно в качестве субъективного мнения, предположил бы следующее: можно сказать, что, с астрофизической точки зрения, чёрные дыры существуют, другой вопрос, как они устроены в деталях. То есть, вопрос связан с физикой чёрных дыр. Точно так же люди тысячелетиями наблюдали звёзды на небе, не было вопроса, существуют они или нет. Люди могли спорить: это хрустальные гвозди куда-то там вбитые или ещё что-то... При этом у них не было идеи, что это газовые шары, в которых идут термоядерные реакции, то есть вообще на повестке дня не стояла правильная гипотеза. Но люди видели звёзды, они их называли звёздами, а потом возник вопрос, как звёзды устроены. И до сих пор в деталях мы пытаемся ответить на этот вопрос. Так вот, то же самое с чёрными дырами: есть объекты, и, наверное, проще всего говорить о том, что мы видим в гравитационно-волновых наблюдениях, есть объекты, которые чёрные дыры – огромное энерговыделение происходит за короткое время, мы более-менее знаем где, никакой электромагнитной вспышки. Это, с астрофизической точки зрения, чёрные дыры, так их и назовём. Как они устроены в деталях, что у них там внутри, мы действительно можем ещё десятилетия, а про внутренность, может быть, и столетия, спорить, строить всё новые теории, проводить какие-то более изощрённые эксперименты, наблюдения, и, вообще говоря, можно так и не добраться даже за такой период времени до истины. Но, повторюсь, удобно, именно удобно, говорить, что, с астрофизической точки зрения, чёрные дыры есть, вопрос связан с их внутренним устройством, в частности, есть ли сингулярность, точнее говоря, как устроено сверхплотное образование в недрах тех объектов, которые мы называем чёрными дырами. Это всё интересные вопросы, но вести филологический спор в астрофизике, на мой взгляд, – достаточно бессмысленное занятие, точно так же, как можно до морковкина заговенья спорить, произносить ли нам «созвездие Центавра» или «созвездие Кентавра». Мне кажется, это не то, на что надо тратить свою жизнь.
Безусловно здорово, что люди комментируют видео на YouTube, безусловно плохо, что я не могу их там банить, стирать комментарии и удалять этих людей из Интернета. Тем не менее, пишите комментарии, но перед этим выдохните-вдохните, прочтите, например, мою книжку «Все формулы мира», выдохните-вдохните, прочтите мою оранжевую книжку «Вселенная», вот после этого можете в любом порядке вдыхать или выдыхать и после этого садиться писать комментарий, хоть чуть-чуть поучите матчасть.
