"Tot el cel hauria d'estar en plats voladors, però no hi ha res com això": una entrevista amb l'astrofísic Sergei Popov

2024 Autora: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 03:49

Sobre altres civilitzacions, el vol a Mart, els forats negres i l'espai.

Sergey Popov - astrofísic, doctor en ciències físiques i matemàtiques, professor de l'Acadèmia de Ciències de Rússia. Es dedica a la divulgació de la ciència, parla d'astronomia, física i tot allò relacionat amb l'espai.

Lifehacker va parlar amb Sergei Popov i va descobrir com els científics estan investigant el que estava passant fa milers de milions d'anys. I també va descobrir si els forats negres tenen alguna funció, què passa durant la fusió de galàxies i per què volar a Mart és una idea sense sentit.

Sobre l'astrofísica

Per què vas decidir estudiar astrofísica?

Recordant-me a mi mateix als 10-12 anys, entenc que d'una manera o altra em dedicaria a la ciència fonamental. Més aviat, la pregunta era quina. Llegint llibres de divulgació científica em vaig adonar que l'astronomia m'interessava més. I de seguida vaig començar a esbrinar si era possible fer-ho en algun lloc. Afortunadament, hi havia cercles astronòmics, on vaig començar a anar als 13 anys.

És a dir, als 13 anys et vas adonar que vols ser científic?

No hi havia cap desig format. Si aleshores m'agafen i m'hagin preguntat en què vull ser, difícilment hauria contestat això, un científic. Tanmateix, recordant la meva infantesa, crec que només els esdeveniments especials em poden desviar.

Per exemple, abans de la meva afició per l'astronomia, hi va haver un període en què em dedicava a la cria de peixos d'aquari. I recordo clarament el que pensava aleshores: “Entraré al departament de biologia, estudiaré peixos i em faré ictiòleg”. Així que crec que encara triaria alguna cosa relacionada amb la ciència.

Pots explicar breument i clarament què és l'astrofísica?

D'una banda, l'astrofísica forma part de l'astronomia. D'altra banda, forma part de la física. La física es tradueix com a "naturalesa", respectivament, literalment astrofísica - "la ciència de la naturalesa de les estrelles" i, de manera més àmplia, "la ciència de la naturalesa dels cossos celestes".

Des del punt de vista de la física, descrivim què passa a l'espai, per tant l'astrofísica és la física aplicada als objectes astronòmics.

Per què estudiar-ho?

Bona pregunta. Per descomptat, no pots donar una resposta breu, però es poden distingir tres raons.

Primer, com demostra la nostra experiència, estaria bé estudiar-ho tot. Al cap i a la fi, qualsevol ciència fonamental té un ús, si no directe, però pràctic: hi ha descobriments que de sobte són útils. És com si anéssim a caçar, passejàvem uns dies i tiréssim un sol cérvol. I això és genial. Després de tot, ningú s'esperava com seria en un camp de tir, quan els cérvols salten constantment i només queda disparar-los.

La segona raó és la ment humana. Estem tan disposats que ens interessa tot. Alguna part de la gent sempre farà preguntes sobre com funciona el món. I avui la ciència fonamental ofereix les millors respostes a aquestes preguntes.

I en tercer lloc, la ciència moderna és una pràctica social important. Un nombre bastant elevat de persones reben quantitats molt grans de coneixements i habilitats complexes al llarg del temps. I la presència d'aquestes persones és molt important per al desenvolupament de la societat. Així doncs, als anys 90 va circular al nostre país una dita popular: la davallada definitiva no és quan al país no hi ha gent que pugui escriure un article a Nature, sinó quan no hi ha qui el pugui llegir.

Quins descobriments astrofísics ja s'estan aplicant a la pràctica?

El modern sistema de control d'actitud es basa en quàsars. Si no s'haguessin descobert als anys 50, ara tindríem una navegació menys precisa. A més, ningú va buscar específicament alguna cosa que pogués fer-ho més precís; no hi havia aquesta idea. Els científics es van dedicar a la ciència fonamental i van descobrir tot el que tenia a la mà. En particular, una cosa tan útil.

La propera generació de sistemes de navegació per a naus espacials del sistema solar estarà guiada per púlsars. De nou, aquest és un descobriment fonamental dels anys 60 que inicialment es va considerar completament inútil.

Alguns algorismes per processar la tomografia (MRI) provenen de l'astrofísica. I els primers detectors de raigs X, que es van convertir en el prototip de màquines de raigs X als aeroports, es van desenvolupar per resoldre problemes astrofísics.

I hi ha molts més exemples d'aquest tipus. Acabo de triar aquells on els descobriments astrofísics han trobat una aplicació pràctica directa.

Per què estudiar la composició química d'estrelles i planetes?

Com he dit, en primer lloc, només em pregunto de què estan fets. Imagineu-vos: uns coneguts us van portar a un restaurant exòtic. Demaneu un plat, menges, estàs deliciós. Sorgeix la pregunta: de què està fet? I encara que en una institució així sovint és millor no saber de què està fet el plat, però encara us interessa. Algú està interessat en una costella, i els astrofísics - sobre una estrella.

En segon lloc, tot està connectat amb tot. Ens interessa com funciona la Terra, per exemple, perquè alguns dels escenaris catastròfics més realistes no estan relacionats amb el fet que ens caigui alguna cosa al cap o li passi alguna cosa al Sol. Estan connectats a la Terra.

Més aviat, en algun lloc d'Alaska, un volcà saltarà i tothom morirà, excepte les paneroles. I vull explorar i predir aquestes coses. No hi ha prou investigació geològica per entendre aquesta imatge, ja que és important com es va formar la Terra. I per a això cal estudiar la formació del sistema solar i saber què va passar fa 3.500 milions d'anys.

Al matí, després de fer exercici, llegeixo noves publicacions científiques. Avui a la revista Nature han aparegut un munt d'articles molt interessants que els científics van descobrir el planeta d'una estrella propera i molt jove. Això és molt important perquè està a prop i es pot explorar bé.

Com es formen els planetes, com s'ordena la física, etc., tot això ho aprenem observant altres sistemes solars. I, a grans trets, aquests estudis ajuden a entendre quan algun volcà saltarà al nostre planeta.

El nostre planeta pot sortir de la seva òrbita? I què cal fer per a això?

Per descomptat que pot. Només necessiteu una influència gravitatòria externa. Tanmateix, el nostre sistema solar és força estable, ja que ja és antic. Hi ha incerteses, però és poc probable que afectin d'alguna manera la Terra.

Per exemple, l'òrbita de Mercuri és lleugerament allargada i sent fortament la influència d'altres cossos. No podem dir que en els propers sis mil milions d'anys Mercuri romandrà a la seva òrbita o serà expulsat per la influència conjunta de Venus, la Terra i Júpiter.

I per a altres planetes, tot és força estable, però hi ha una probabilitat insignificant que, per exemple, alguna cosa volarà al sistema solar. Hi ha pocs objectes grans, però si hi volen, canviaran l'òrbita planetària. Per tranquil·litzar la gent, he de dir que això és molt poc probable. Durant tota l'existència del sistema solar, això no ha passat mai.

I què passa amb el planeta en aquest cas?

Al planeta en si no li passa res. Si s'allunya del Sol per això, cosa que passa amb més freqüència, rep menys energia i, com a conseqüència, comencen els canvis climàtics sobre ell (si hi hagués algun clima). Però si no hi hagués clima, com a Mercuri, el planeta simplement volarà i la seva superfície es refredarà gradualment.

Si la nostra galàxia xoca amb una altra, ens canviarà alguna cosa?

La resposta molt curta és no.

Passa molt lentament i tristament. Per exemple, amb el temps ens fusionarem amb la nebulosa d'Andròmeda. Avancem uns quants milers de milions d'anys. Andròmeda ja està més a prop i comença a aferrar-se a la nostra galàxia a la vora. Una persona naixerà en silenci, sense aprendre a l'escola, anirà a la universitat, hi ensenyarà, morirà, i res canviarà molt durant aquest temps.

Les estrelles es dispersen molt poques vegades, de manera que quan les galàxies es fusionen, no xoquen. És com caminar pel desert, on hi ha matolls escampats. Si els fusionem amb un altre desert, hi haurà el doble d'arbustos raquítics. Tot i que això no us salvarà de res, el desert no es convertirà en un jardí meravellós.

En aquest sentit, el patró del cel estrellat canviarà lleugerament durant molt de temps. De totes maneres canvia, perquè les estrelles es mouen una respecte a l'altra. Però si ens fusionem amb la nebulosa d'Andròmeda, n'hi haurà el doble.

Per tant, no passa res en una col·lisió de galàxies des del punt de vista de les persones que viuen a qualsevol planeta. Ens podem comparar amb floridura o bacteris que viuen al maleter d'un cotxe. Pots vendre aquest cotxe, et poden robar, pots canviar el motor. Però per a aquest motlle, no canvia res al maleter. Heu d'aconseguir-ho directament amb una ampolla d'esprai i només aleshores passarà alguna cosa.

El Big Bang va passar fa milers de milions d'anys. Com van aprendre els científics a mirar el passat i esbrinar com hi havia tot?

L'espai és bastant transparent, així que només podem veure lluny. Estem observant galàxies de gairebé la primera generació. I ara s'estan construint telescopis que haurien de veure aquesta primera generació. L'Univers està prou buit i dels 13.700 milions d'anys d'evolució, ja tenim entre 11 i 12 mil milions d'anys.

Aquesta és una altra addició a la pregunta de per què estudiar la composició química de les estrelles. Després, per saber què va passar en el primer minut després del Big Bang.

Tenim dades bastant senzilles, fins a les primeres desenes de segons de l'existència de la vida de l'Univers. Descrivim no el 90% o el 99, sinó el 99% i molts nou després del punt decimal. I ens queda extrapolar enrere.

També hi va haver molts processos importants que van tenir lloc a l'univers molt primerenc. I podem mesurar els seus resultats. Per exemple, aleshores es van formar els primers elements químics, i avui podem mesurar l'abundància d'elements químics.

On és la frontera de l'espai?

La resposta és molt senzilla: no ho sabem. Podeu entrar en detalls i preguntar què voleu dir amb això, però la resposta continuarà sent la mateixa. El nostre univers és sens dubte més gran que la part que tenim disponible per a l'observació.

Podeu imaginar-lo com una varietat infinita o tancada, però sorgeixen preguntes estúpides: què hi ha fora d'aquesta varietat? Això passa sovint en absència d'observació i experimentació: el camp d'activitat esdevé completament especulatiu, per la qual cosa és molt més difícil verificar hipòtesis aquí.

Sobre els forats negres

Què són els forats negres i per què apareixen a totes les galàxies?

En astrofísica, coneixem dos tipus principals de forats negres: els forats negres supermassius al centre de les galàxies i els forats negres de les masses estel·lars. Hi ha una gran diferència entre els dos.

Els forats negres de masses estel·lars sorgeixen a les últimes etapes de l'evolució estel·lar, quan els seus nuclis, havent esgotat el combustible nuclear, s'esfondren. Aquest col·lapse no es veu aturat per res, i es forma un forat negre amb una massa igual a 3, 4, 5 o 25 vegades la massa del Sol. Hi ha molts d'aquests forats negres: n'hi hauria d'haver uns 100 milions a la nostra galàxia.

I a les grans galàxies del centre, observem forats negres supermassius. La seva massa pot ser molt diferent. A les galàxies més lleugeres, la massa dels forats negres pot tenir milers de masses solars, i a les galàxies més grans, desenes de milers de milions. És a dir, un forat negre pesa com una galàxia petita, però al mateix temps està situat al centre de galàxies molt grans.

Aquests forats negres tenen una història d'origen lleugerament diferent. Hi ha diverses maneres de crear primer un forat negre, que després cau al centre de la galàxia i comença a créixer. Creix simplement absorbint la substància.

A més, els forats negres poden fusionar-se entre ells. Així doncs, tenim un forat negre al centre de la galàxia i un forat negre al centre d'Andròmeda. Les galàxies es fusionaran, i després de milions o milers de milions d'anys també es fusionaran els forats negres.

Els forats negres tenen alguna funció o són només un subproducte?

El concepte de ciència natural moderna no és inherent a la teleologia, la doctrina creu que tot a la natura s'organitza adequadament i que un objectiu predeterminat es realitza en qualsevol desenvolupament. … No existeix res només perquè té alguna funció.

Com a últim recurs, encara es pot parlar de sistemes vius simbiòtics. Per exemple, hi ha ocells que renten les dents dels cocodrils. Si tots els cocodrils moren, aquests ocells també moriran. O evolucionar cap a una cosa completament diferent.

Però al món de la naturalesa inanimada, tot existeix perquè existeix. Tot és, si voleu, un subproducte d'un procés aleatori. En aquest sentit, els forats negres no tenen cap funció. O no sabem gens d'ella. Això és teòricament possible, però hi ha la sensació que si s'eliminen tots els forats negres de l'Univers sencer, no canviarà res.

Sobre altres civilitzacions i vols a Mart

Després del Big Bang, van néixer un gran nombre d'altres planetes i galàxies. Resulta que hi ha la possibilitat que la vida també es va originar en algun lloc. Si existeix, fins a quin punt podria haver evolucionat fins avui?

D'una banda, parlarem de la fórmula de Drake, de l'altra, de la paradoxa de Fermi La paradoxa de Fermi és l'absència de rastres visibles de les activitats de civilitzacions alienígenes que s'haurien d'haver instal·lat a tot l'Univers durant milers de milions d'anys del seu desenvolupament.. …

La fórmula de Drake mostra la prevalença del nombre de civilitzacions extraterrestres a la Galàxia amb les quals tenim l'oportunitat d'entrar en contacte. Preneu la nostra galàxia: els coeficients i factors de la fórmula de Drake es poden dividir en tres grups principals.

El primer grup és astronòmic. Quantes estrelles de la galàxia són semblants al Sol, quants planetes tenen de mitjana aquestes estrelles, quants planetes semblants a la Terra. I aquestes xifres ja les coneixem més o menys.

Per exemple, sabem quantes estrelles són semblants al Sol: n'hi ha moltes, moltíssimes. O amb quina freqüència hi ha planetes terrestres, molt sovint. Això està bé.

El segon grup és biològic. Tenim un planeta aproximadament la mateixa composició química que la Terra i aproximadament a la mateixa distància d'una estrella que s'assembla al Sol. Quina és la probabilitat que hi aparegui la vida? Aquí no sabem res: ni des del punt de vista de la teoria, ni des del punt de vista de les observacions. Però esperem aprendre molt, literalment, en els propers 10 anys, per ser un gran optimista, i de 20 a 30 anys si tenim més cura.

Durant aquest temps, aprendrem a analitzar la composició de les atmosferes de planetes semblants a la Terra i altres estrelles. En conseqüència, podrem detectar substàncies que podem associar a l'existència de la vida.

A grans trets, la vida terrestre es basa en l'aigua i el carboni. És gairebé segur que és la forma de vida més comuna. Però en petits detalls, pot ser diferent. Si arriben els extraterrestres, no és un fet que ens puguem menjar els uns als altres. Però, molt probablement, beuen aigua i, en conseqüència, la seva forma de vida és el carboni. Tanmateix, no ho sabem del cert i esperem esbrinar-ho aviat.

La meva opinió, que gairebé no es basa en res, és que, molt probablement, la vida biològica es produeix amb freqüència.

Però, doncs, per què no veiem aquesta altra vida?

Passem ara a la tercera part de la fórmula de Drake. Amb quina freqüència aquesta vida esdevé intel·ligent i tecnològica. I quant de temps dura aquesta vida tecnològica. No en sabem gens res d'això.

Probablement, molts biòlegs us diran que si ha sorgit la vida biològica, la raó està a l'abast, perquè hi ha prou temps per a l'evolució. No és un fet, però t'ho pots creure.

I quan en Drake va inventar la seva fórmula, la gent es va sorprendre força. Al cap i a la fi, sembla que no hi ha res inusual a la nostra vida, la qual cosa vol dir que hi hauria d'haver molta vida a l'Univers. El nostre Sol només té 4.500 milions d'anys, i la galàxia té entre 11 i 12 mil milions d'anys. Això vol dir que hi ha estrelles molt més velles que nosaltres.

Hi ha d'haver molts planetes a la galàxia que són mil, deu, cent, milions, mil milions i cinc mil milions d'anys més antics que nosaltres. Sembla que tot el cel hauria d'estar en plats voladors, però no hi ha res com això: això s'anomena paradoxa de Fermi. I això és increïble.

Per explicar l'absència d'una altra vida, cal reduir molt algun coeficient de la fórmula de Drake, però no sabem quin.

I després tot depèn del teu optimisme. La variant més pessimista és la vida d'una civilització tècnica. Els pessimistes creuen que aquestes civilitzacions, per alguna raó, no viuen gaire. Fa 40 anys, més aviat pensàvem que s'estava produint una guerra global. Una mica més tard, van començar a inclinar-se cap a un desastre ambiental global.

És a dir, la gent simplement no té temps per volar a altres planetes o evolucionar prou per fer-ho?

Aquesta és una opció pessimista. No vull dir que crec en ell, però no tinc cap versió prioritària. Potser la ment poques vegades sorgeix després de tot. O la vida apareix en forma de bacteris, però no es desenvolupa ni tan sols 10.000 milions d'anys abans de l'aparició de criatures capaços de conquerir l'espai exterior.

Imagineu que hi ha molts pops o dofins intel·ligents, però no tenen nanses i, òbviament, no faran cap radar potent. Potser no és gens necessari que la vida intel·ligent porti a la invenció de naus estel·lars o fins i tot a la televisió.

Què et sembla la idea de colonitzar Mart? I hi ha algun benefici hipotètic d'això?

No sé per què cal colonitzar Mart, i per tant sóc més negatiu. Per descomptat, ens interessa explorar aquest planeta, però certament no necessita molta gent. El més probable és que no siguin necessaris per a això, perquè podeu explorar Mart amb una varietat d'instruments. És més fàcil i econòmic utilitzar robots humanoides gegants.

Tanmateix, hi ha un argument a favor de l'exploració de Mart, terriblement indirecte, però al qual realment no tinc res a oposar-me. A grans trets, sona així: la humanitat dels països desenvolupats està tan farta que es necessita una megaidea per tal de sacsejar-la i emocionar-la. I la creació d'un assentament força gran a Mart pot esdevenir un motor per al desenvolupament científic i tecnològic. I sense això, la gent continuarà canviant de telèfons intel·ligents, posant joguines noves als seus telèfons i esperant el llançament d'un nou descodificador al televisor.

És a dir, el vol de persones a Mart és aproximadament el mateix que el vol a la Lluna el 1969?

És clar. El vol a la Lluna va ser la resposta nord-americana als èxits soviètics. Sens dubte va sacsejar aquesta àrea de la ciència i va donar un gran impuls al desenvolupament. Però després de completar la tasca, tot va quedar en res. Potser Mart tindrà més o menys la mateixa història.

Sobre els mites

Quins mites al voltant de l'astrofísica et molesten més?

No em molesta cap mite al voltant de l'astrofísica: tinc un enfocament budista. Per començar, entens que hi ha un gran nombre d'idiotes entre la gent que fa coses estúpides i creu en la tonteria. I tot el que has de fer és prohibir-los a les teves xarxes socials.

Però també hi ha zones més serioses. Per exemple, els mites en temes sociopolítics o en medicina, i poden ser més molestos.

Com recordo ara, el 17 de març, l'últim dia en què la universitat va funcionar. Vaig pensar d'anar ràpidament al terapeuta del policlínic, preguntar per alguna tonteria. Estic assegut en un despatx, i aleshores una infermera porta una persona a un metge amb les paraules: "Va venir un jove aquí, té una temperatura de 39 ° C".

L'inici de l'epidèmia, una persona és estudiant a la Universitat Estatal de Moscou. I es va llevar amb tanta temperatura i va anar a la clínica. I la infermera, en comptes d'empaquetar-lo en una bossa de plàstic, el va portar a través de la línia fins al terapeuta.

I això em preocupa. Però el fet que la gent pensi que la Terra és plana i que els americans no hagin estat a la Lluna em preocupa en segon lloc.

Pots, com a astrofísic, explicar per què l'astrologia no funciona?

Quan l'astrologia va aparèixer fa mil anys, era una hipòtesi força legal i raonable. La gent va veure patrons al món que els envoltava i va intentar entendre'ls. Aquest desig era tan fort que van començar a pensar; és només que el nostre cervell està tan disposat que ordenem el món al voltant.

Però va passar el temps, va aparèixer la ciència normal i un concepte com la verificació, la verificació. En algun lloc del segle XVIII, la gent va començar a provar hipòtesis. I aquests controls es van fer cada cop més.

Així doncs, al llibre "Pseudocience and the Paranormal" de Jonathan Smith hi ha moltes referències a controls reals. És molt important que al principi estiguessin ocupats per persones que volien demostrar la correcció d'algun concepte, i no necessàriament l'astrologia. Van fer experiments i van processar dades amb honestedat. I els resultats van indicar que l'astrologia no funcionava.

Des del punt de vista de l'astrofísica, això també s'explica de manera senzilla: els planetes són lleugers, distants i per si mateixos no afecten especialment la Terra. L'excepció és la influència gravitatòria, però és molt feble.

Al cap i a la fi, llencem amb calma satèl·lits propers a la terra, sense tenir en compte la influència de Júpiter. Sí, el Sol i la Lluna hi influeixen, però Júpiter no. Com qualsevol Mercuri o Saturn: un és molt lleuger i l'altre molt llunyà.

Així doncs, en primer lloc, no hi ha cap agent d'influència concebible i, en segon lloc, es van fer moltes vegades comprovacions amb el desig de trobar una resposta. Però la gent no va trobar res.

La pirateria de la vida de Sergey Popov

Llibres d'art

Hi havia un escriptor tan meravellós: Yuri Dombrovsky, que té un llibre "La Facultat de les coses innecessàries". Descriu temes molt importants per a la nostra societat: com funciona la societat, què hi pot passar i quines coses dolentes s'han d'evitar.

També m'encanta "Dandelion Wine" de Ray Bradbury. També hi ha un llibre meravellós sobre créixer "Don't Let Me Go" de Kazuo Ishiguro.

Llibres de divulgació científica

Recomano el llibre "Explicant la religió" de Pascal Boyer sobre la naturalesa del pensament religiós. També recomano The Biology of Good and Evil, en què Robert Sapolsky explica com la ciència explica les nostres accions. També hi ha un llibre sobre com funciona l'univers: "Per què el cel és fosc" de Vladimir Reshetnikov. I, per descomptat, un dels meus: "Totes les fórmules del món". Es tracta de com les matemàtiques expliquen les lleis de la natura.

Pel·lícules

No veig gaire ciència ficció. D'aquests últims, em va agradar la pel·lícula "Anon". Pren les tecnologies més avançades, i clarament no inventades (una cabina telefònica que no vola a temps) i analitza coses profundes.

Música

Sempre escolto música molt. No hi ha un lloc tranquil i tranquil per treballar, així que em poso els auriculars i treballo amb ells. Les branques són les següents: rock clàssic o algunes altres variants del rock, jazz. Quan m'agrada una mica de música, de seguida la penjo a les meves xarxes socials.

Escolto una varietat de rock progressiu. Probablement el millor que ha passat des del punt de vista del meu vell en els darrers anys és el rock matemàtic, és a dir, el rock matemàtic. Aquest és un estil molt interessant que m'apropa. No és tan lamentable com mirar les sabates, de la qual et pots deprimir fins que trobes alguna cosa digne. Per deixar clar què m'agrada concretament, diré el grup Clever Girl i el Quintorigo italià.