|
|
|
№ 19 (3742), 16 октября 2006 года
|
 |
|
|
|
|
Мы смотрим на звезды,
звезды смотрят на нас
В августе весь мир загудел, как растревоженный улей. Казалось бы, как нас с вами может трогать небесный объект, находящийся от Солнца на среднем расстоянии 39,4 а.е. (6 млрд км)?!. Но оказывается, трогает — да еще как! 26 августа на 28-й Генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Праге было принято решение: в Солнечной системе 8 больших планет. А не 9, как нас учили... Плутон был “разжалован” в карликовую планету. И народ зашумел, стал возмущаться: “Как же так?..” Некоторые доходили до абсурдных утверждений, что астрономы, дескать, “украли” у нас планету...
|
 |
А.М.Финкельштейн |
|
Но смех-то смехом, а учебник по астрономии теперь надо переписывать. Больших планет в Солнечной системе теперь действительно 8, хотя Плутон по-прежнему кружит по своей орбите. Но теперь уже как астероид, как карликовая планета... На наши вопросы, почему, зачем и как было принято такое решение, отвечает член-корреспондент РАН Андрей Михайлович ФИНКЕЛЬШТЕЙН, директор Института прикладной астрономии. Андрей Михайлович — выпускник нашего университета, поэтому мы расспрашивали его не только о звездах и планетах, но и о профессиональных делах, и об университете.
История открытия Плутона
— Андрей Михайлович, вы окончили университет ровно 40 лет назад. Но позвольте начать разговор все же с Плутона, поскольку эта тема волнует сегодня многих... Почему вдруг было принято такое кардинальное решение? Раньше Плутон относился к планетам большим — а теперь его отнесли к карликовым...
— Конечно, подобные события сразу поднимают общественный интерес к астрономии. Все стали волноваться, спрашивать, как и что... Точно так же колоссальный интерес в обществе вызывают многочисленные вопросы, связанные с проблемой астероидной опасности.
У проблемы Плутона две грани: физическая и административная, бюрократическая. Начну с первой. Но для того, чтобы понять суть вопроса, обратимся вначале к истории. Плутон был открыт в 1930 году молодым астрономом Клайдом Томбо из Ловелловской обсерватории (США). Это целая детективная история: до него занептуновую планету искали в течение 15 лет — по расчетам Персиваля Ловелла, основателя обсерватории, она возмущала движение Урана и Нептуна. Эту планету могли бы обнаружить и раньше, если бы на фотопластинках не было дефекта. И Ловелл, который занимался поиском, был сильно разочарован неудачей.
По наблюдениям Томбо, новая планета выглядела как объект 15 звездной величины, который перемещается за границей Нептуна. Его орбита сильно отличается от орбит других планет Солнечной системы: она не круговая, а сильно вытянутая, и самое главное — наклонена к плоскости эклиптики (то есть орбиты Земли) на 17о. Но тогда никто не знал ни размеров, ни массы. Предполагали даже, что диаметр планеты как у Меркурия (около 5 000 км), а масса — как у Земли. Позже у нее был открыт спутник Харон. И у астрономов не осталось сомнений, что это — планета, такая же большая планета, как Меркурий, Земля, Венера. Несмотря на то что к тому времени уже было известно, что диаметр ее меньше, чем у Луны, и равен чуть более 2300 км.
Отдельная дискуссия была о том, как назвать новую планету. В итоге, по предложению 11-летней внучки библиотекаря Оксфордского университета, она была названа Плутоном. Потому что тогда считалось, что Плутон – самая далекая планета Солнечной системы — на расстоянии 6 млрд км от Солнца. Имя Плутона, римского бога подземного царства, где господствует вечный мрак, было самым подходящим.
Это было совсем недавно, всего 76 лет назад — для астрономии не такой уж большой срок. И с тех лет до конца ХХ века считалось, что Солнечная система состоит из 9 больших планет, сотни спутников планет (самые известные — Луна у Земли, Фобос и Деймос у Марса), около 150 тысяч малых планет — астероидов, которые движутся в основном в поясе астероидов между Марсом и Юпитером (самый большой — Церера, от 960 км до 1200 км в диаметре), плюс кометы, метеоры и метеориты, которые иногда прилетают из космоса. При этом считалось, что Плутон — это последняя большая планета на границе Солнечной системы, и за ее орбиту могли уходить только кометы…
Планеты и астероиды
— В ваших словах чувствуется явное «но…» Что произошло в последние годы, что подвигло астрономов на пересмотр представлений о Солнечной системе?
— В 1999-2003 гг. в связи с введением в действие новых телескопов, и прежде всего космического телескопа Хаббл, в поясе Койпера были открыты сотни астероидов, размеры некоторых которых были сравнимы с размерами Плутона (Орк, Кваоар, Варуна, Седна), при этом у астероида Седна размером 1500 км расстояние до Солнца было более чем в 10 раз больше, чем у Плутона, около 500 а.е. Катастрофа разразилась в 2003 году, когда открыли астероид 2003 UB313, позднее названный Ксена, диаметр которого был около 2800 км (то есть больше Плутона), и который также находился существенно дальше Плутона — на расстоянии 10,5 млрд. км от Солнца! Возникла проблема: что это за объекты? Большие планеты — или малые?
— Есть ли четкое разграничение между планетой и астероидом?
— Раньше было разграничение только по диаметру. Астероиды (то есть «звездоподобные», поскольку при наблюдениях выглядели малыми звездочками) по-другому называются малыми планетами (minor planets). Множество их, особенно астероиды, сближающиеся с Землей, регулярно наблюдаются и открываются. По заданию Международного астрономического союза наш институт выпускает ежегодное международное издание “Эфемериды малых планет”, в котором приводятся орбитальные элементы всех занумерованных астероидов, включая транснептуновые планеты. Это издание, включая его электронную копию, вы можете найти в любой астрономической обсерватории мира.
Итак, если раньше все было просто: есть большие планеты и есть малые, то теперь ситуация осложнилась. Некоторые из астрономов, чтобы решить проблему, предлагали увеличить количество больших планет Солнечной системы. Как минимум — до 12 (добавив к 9 известным Ксену, Цереру и даже Харон, который ранее считался спутником Плутона, но позднее стало ясно, что это независимый астероид, поскольку барицентр системы Плутон-Харон находится вне тела Плутона). Но вскоре стало ясно, что в поясе Койпера за Нептуном может находиться порядка 500 тысяч малых планет, часть из которых имеет размеры большие, чем у Плутона, а тем более и Харона.
—У французских школьников была мнемоническая фраза для запоминания порядка планет в Солнечной системе — от Солнца до Плутона: Sors Moi Vite Ta Marmite Jaune Sur Une Nappe Propre, что дословно переводится как: “Вытащи мне быстро твою желтую кастрюлю на чистую скатерть”. (Так же, как у нас есть фраза “Каждый охотник желает знать, где сидит фазан” для запоминания цветов спектра). А когда обсуждался вопрос о введении 12 планет, лондонская The Times предложила своим читателям придумать мнемоническую фразу из 12 слов. Но, увы, зря...
— Да, было принято другое решение. Больших планет — 8, из которых четыре внутренние планеты, планеты земного типа — Меркурий, Венера, Земля и Марс сложены преимущественно из каменных пород и обладают металлическим ядром. Четыре внешних планеты, планеты-гиганты — Юпитер, Уран, Сатурн и Нептун, состоят в основном из газов. Это деление соответствует основным представлениям о возникновении планет из протопланетного облака. Планеты земного типа образовались в области вблизи Солнца, где остались тугоплавкие минералы, планеты-гиганты образовались в прохладной и далекой от Солнца области, куда улетучились газы. Плутон же, как и все другие астероиды пояса Койпера, образовался на границе Солнечной системы, где первичного вещества осталось совсем немного, и оно в основном представляло собой газы в твердом состоянии. Эти объекты стали называть карликовыми планетами. Таким образом, потеряв статус большой планеты, Плутон возглавил новый класс планет, планет-карликов.
Большие планеты и планеты-карлики обладают рядом общих свойств. Во-первых, у них достаточно сильное гравитационное поле, и по этой причине рядом с ними нет тел, сравнимых по размеру – их гравитационное поле либо захватывает другое тело и превращает его в свой спутник, либо «выметает» тело со своей орбиты. Во-вторых, они имеют шарообразную или близкую к ней форму.
В третью группу небесных объектов Солнечной системы входят так называемые малые тела Солнечной системы — астероиды (большая часть из которых, как я уже говорил, расположены в главном поясе, между Марсом и Юпитером), кометы, метеоры и метеориты.
Мне кажется, что это решение разумно, оно отражает и физические свойства объектов, и физику формирования Солнечной системы. Все три категории объектов, составляющих “население” Солнечной системы, отвечают разным физическим событиям. Большие планеты (твердые и газообразные), карликовые планеты в поясе Койпера (куски льда) и малые тела в поясе астероидов (каменные остатки “строительного мусора”) – как разные животные, относятся к разным видам.
Как быть с несогласными?
— Есть много людей, в том числе астрономов, которые не согласны с решением. Им не нравится, что у нас планету “украли”...
— Ну и что? Есть масса людей, которые не согласны с тем, что Вселенная возникла почти 15 млрд лет назад. Из этого ничего не следует... Я знаю много людей (в том числе и некоторых из тех, кто входили в комиссию, готовившую резолюцию по Плутону), которые были не согласны с этим решением. Но вопрос с новым наименованием Плутона как карликовой планеты решен, и решен окончательно. Можно лишь дискутировать, насколько такое решение было оптимальным... На мой взгляд, этот подход разумный. В частности и потому, что нет никаких шансов, что на окраине Солнечной системы в области, где расположены планеты-карлики, обнаружатся объекты, сравнимые по размеру с большими планетами.
Теперь несколько слов о бюрократическом аспекте проблемы. Согласно международному праву, наименование небесных объектов — это компетенция Международного астрономического союза (старейшей международной научной организации в мире). С юридической точки зрения любые астрономические названия признаются международным сообществом (ООН, ЮНЕСКО и другими), только если их утвердит МАС. Точно так же, как названия гор (вновь открытых или покоренных вершин) и других объектов на Земле — это компетенция Международного географического союза. Однако в Международном астрономическом союзе существуют две комиссии, одна из которых присваивает имена малым телам Солнечной системы, а другая — большим планетам, их спутникам и деталям поверхностей больших планет. И теперь за наименование карликовых планет будет отвечать вторая комиссия, снимая противоречие, которое возникло между двумя комиссиями при наименовании планет Седна и Ксена.
На мой взгляд, решение Международного астрономического союза будет стимулировать более глубокий интерес к астрономии, более глубокое понимание того, что собою представляет Солнечная система, в которой планет, вращающихся вокруг Солнца, не 9, а многие сотни тысяч! Таким образом, картина Солнечной системы, с которой астрономы будут знакомить школьников и студентов, а также просто широкую публику, стала более величественной и захватывающей.
— Связана ли эта дискуссия с тем, что НАСА с 2002 года собирается отправить космический аппарат к Плутону? А в 2006 году истекает срок, когда будут удобные условия для запуска (по-моему, они хотят использовать притяжение Юпитера)…
— Этот корабль, New Horizons, готовится, и я не сомневаюсь, что он будет запущен в январе 2007 г. Он предназначен для облета Плутона и Харона и передачи на Землю снимков этих объектов, а затем для исследования других объектов пояса Койпера. Вся эта программа никоим образом не связана с вопросом о том, к какому классу относить Плутон. Главная задача – получить новые данные, позволяющие ответить на вопрос, как возникала Солнечная система... Плутон пока остается единственной планетой, которая не исследовалась космическими аппаратами.
Кстати говоря, не только американцы, но и мы, европейцы, а также японцы, а в скором будущем и китайцы, все мы изучаем планеты, спутники и малые тела Солнечной системы с помощью космических аппаратов. Например, в 2009 г. будет запущен российский аппарат “Фобос-Грунт” к Фобосу с целью исследования грунта этого спутника Марса.
— А кроме астрономии существует еще астрология... И у астрологов своя точка зрения на новый статус Плутона.
— Астрология — это не научная дисциплина. Напомню, что наука в современном ее виде возникла во времена Галилея, который изобрел телескоп и сделал массу выдающихся естественнонаучных открытий, в том числе и в области астрономии. Он же разработал современный научный метод, соединяющий физический эксперимент с теоретическими концепциями и превративший науку в мощный метод выхода из области, эмпирически освоенной, в область эмпирически неосвоенную, в область новых фактов и знаний. Нет необходимости комментировать эффективность такого подхода и значение науки для понимания и освоения окружающего мира.
Астрология же возникла в глубокой древности, и столетиями она стимулировала развитие наблюдательной астрономии и математической теории движения планет, играя роль протонауки. Астрологией занимались весьма достойные люди. Гороскопы составляли и в них верили великие Аристотель, Птолемей и Кеплер. К концу же восемнадцатого века, когда сформировались устойчивые принципы научных исследований, астрология полностью и навсегда исчезла из мира европейской академической и университетской науки, а ее наиболее серьезные адепты стали достоянием истории. Сейчас общественное присутствие астрологии в просвещенном мире ограничивается в основном гороскопами, публикуемыми во второстепенных газетах, и скромным бизнесом, эксплуатирующим человеческую необразованность. В России же, к сожалению, астрология присутствует практически во всех средствах массовой информации, и похоже, что к ее предсказаниям всерьез прислушиваются на многих этажах государственной власти. Отчасти это объясняется тем, что, как говорил великий Максвелл, «так велико уважение, которое внушает наука, что самое абсурдное мнение может быть принято, если оно изложено языком, который напоминает какую-нибудь известную научную фразу».
Сейчас из астрологии полностью исчезло творческое начало, поскольку все гороскопы рассчитывает компьютер на основе программ и разнообразных баз данных (в том числе и тех, которые разрабатываются у нас). Мне кажется, что большинство астрологов не верят в серьезность своих занятий. И уж тем более для них неважно, Плутон — это большая планета или малая. Уверяю вас, что скоро найдутся астрологи, которые будут учитывать и планеты-карлики. Но только тогда, когда мы будем публиковать их координаты в доступном для астрологов виде!
Уникальная сеть
— Андрей Михайлович, вы окончили физфак ЛГУ в 1966 году. Каковы основные вехи этого 40-летнего пути?
— Я физик по образованию и всю жизнь работаю в Академии наук. Во время учебы в университете очень интересовался теорией относительности, которая меня и привела на физфак. И дипломную работу защищал на кафедре теории поля и элементарных частиц — по применению теории относительности в космологии.
После университета короткое время работал в Институте химии силикатов, где написал свою первую научную работу, посвященную исследованию коэффициентов термического расширения стекол. Потом поступил в Институт теоретической астрономии. Меня пригласил туда мой учитель профессор Брумберг, один из крупнейших мировых специалистов в области релятивистской небесной механики. Там я подготовил кандидатскую диссертацию по теории относительности и всяким ее обобщениям. Потом ушел в Специальную астрофизическую обсерваторию и там начал заниматься радиоастрономией.
20 лет назад я стал научным руководителем астрономического проекта “Квазар”, крупнейшего астрономического российского проекта последних тридцати-тридцати пяти лет. Для реализации этого проекта был организован в 1987 году Институт прикладной астрономии, где я стал сначала директором-организатором, а затем директором. В нем я работаю до сих пор с моими коллегами, которые вместе со мной создавали и развивали этот институт.
Радиоинтерферометрическая сеть “Квазар” объединяет три больших обсерватории нового поколения — в Ленинградской области, на Северном Кавказе и в Бурятии в один большой телескоп с эффективным диаметром зеркала в 5 000 км. Отсюда понятно, что его разрешение — угловое, линейное и временное, на многие-многие порядки больше, чем у обычного телескопа. Эта сеть предназначена для высокоточных определений координат естественных и искусственных радиоисточников и точек земной поверхности, для исследования тектонических движений земных плит и поступательно-вращательного движения Земли, синхронизации удаленных атомных шкал времени и уточнения параметров Солнечной системы. Кроме того, мы ведем наблюдения галактических и внегалактических радиоисточников — Солнца, радиозвезд, пульсаров, ядер галактик, квазаров по разнообразным астрофизическим программам.
Можно сказать, что сеть «Квазар» — это физический инструмент широко профиля, предназначенный для решения широкого круга задач фундаментальной и прикладной науки, работающий по национальным и международным наблюдательным программам. Однако основное направление исследований сети «Квазар» связано с высокоточными координатно-временными измерениями, в том числе и с прикладными, например, такими которые необходимы для поддержки российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. По этой причине сеть «Квазар» рассматривается как базовая система фундаментального координатно-временного обеспечения России.
— В мире есть другие подобные сети?
— Самостоятельная национальная глобальная радиоинтерферометрическая сеть есть только в США. Кстати говоря, начинали мы одновременно, но они построили свою быстрее, поскольку в 1980-е годы США укреплялись, а наша страна разваливалась.... В Европе аналогичная сеть создана радиотелескопами, принадлежащими различным странам.
Только ученые
могут разговаривать с Богом
— Один папа с девочкой подали в суд на Дарвина. Не может ли быть такого же с Плутоном?
— Насколько я помню этот случай, девочка пыталась защитить интересы верующих, взгляды Церкви. В этом по сути своей трогательном и одновременно комическом случае содержится нечто весьма типичное для нашей страны, для нашего времени. По этой причине я хотел бы высказать некоторые свои соображения.
Вера в Бога — тонкое и сугубо индивидуальное чувство, а идея Бога — одна из важнейших идей человеческой культуры. Религиозность предоставляет в ряде случаев чувствам, эмоциям и интуиции играть созидательную роль, но из этого не следует, что она должна противоречить научной картине мира. Многие выдающиеся ученые были религиозны и, более того, для многих из них понимание того, что мир поддается рациональному описанию, служило доказательством существования Создателя. Они считали, что Бог, помимо книг Священного писания, дал в качестве откровения о себе Книгу природы, и по этой причине только они могут разговаривать с Богом, задавая ему содержательные вопросы и получая содержательные ответы. По этой причине для верующих, и тем более для неверующих ученых научное знание давно ушло за пределы догматической религиозной картины мира.
Стоит вспомнить, что когда возникла наука, между религией и научным знанием был заключен негласный договор, согласно которому знание находится в ведении науки, а моральные ценности – в ведении религии. Этот договор в настоящее время безукоризненно выполняется католической и протестантской церквями. Протестантизм был первым из крупных религиозных течений, который отказался от догматического толкования старинных библейских сюжетов, рассматривая ряд из них как обветшалые плоды древности. Он стал самостоятельно толковать Священное писание в ответ на новые вызовы времени. Для них, в частности, догма о непорочном зачатии Богоматери Марии, обладающей набором ХХ-хромосом, не может пониматься буквально, поскольку в этом случае невозможно согласовать хорошо установленный закон генетики, согласно которому мужской пол у всех млекопитающих, в том числе и у Иисуса Христа, определяется набором ХY-хромосом. Католицизм в середине 60-х годов прошлого века во время второго Ватиканского собора также провозгласил курс на неоспоримость научного знания. К сожалению, Русская Православная церковь оказалась значительно более консервативной. Сейчас она не только стремится заменить в общественном сознании научную картину мира на религиозную, но и, более того, ввести ее в обязательные школьные программы. История с девочкой является одним из следствий этого процесса.
В светских странах отделение церкви от государства и, в частности, отделение светского образования от религиозного, есть следствие того договора между религией и наукой, о котором я говорил ранее. В России православная церковь всегда стремилась получить поддержку власти и даже стать ее частью, подтверждая мысль, высказанную известным американским психологом и социологом Фроммом о том, что очень часто церкви, представляющие собой массовые организации, управляются мощной бюрократией, в ряде случаев руководствующейся, как и в светских организациях, личными или корпоративными интересами. По этой причине мы с удивлением наблюдаем такие события, как освящение атомных подводных лодок или центров управления баллистическими ракетами, то есть освящение оружия массового уничтожения. Начинаешь сомневаться, является ли даже для верующих людей церковь наиболее коротким путем к Богу.
Что же касается Плутона, то я уверен, что судиться никто не будет.
Университет в моей жизни
— Что вам дал университет, кроме образования? Как университет на вас повлиял?
— Ленинградский – Санкт-Петербургский университет — это тот вуз, где я вырос и стал тем, кем я являюсь в настоящее время. На физфаке я слушал лекции гениев физической науки академиков Фока и Смирнова, членов-корреспондентов Гросса, Фриша и Волькенштейна, на астрономическом отделении — великого Соболева, на матмехе — блистательного Александрова. В университете я слушал лекции социолога Кона, философа Свидерского, историков Гумилева и Дейча, археолога Артамонова. Они и многие другие университетские профессора открыли мне многочисленные миры, о существовании которых я не знал и даже не подозревал. По-моему, Сартр говорил, что после сорока лет человек ответственен за свое лицо. Множество прекрасных лиц, одухотворенных занятиями наукой и преподавательской деятельностью, которых я видел в районе Менделеевской линии, подтверждают эту мысль.
Университет — сосед исторического здания Российской Академии наук, ее учреждений и музеев, которые расположены на Васильевском острове. Он всегда был неразрывно связан с Академией наук. Достаточно вспомнить только академиков — профессоров университета и одновременно нынешних сотрудников Академии наук: историка Ананьича, биолога Инге-Вечтомова, языковеда Казанского, механика Морозова, физиологов Наточина и Ноздрачева, математика Фаддеева. Поэтому когда, закончив физический факультет, я с набережной Макарова перешел в здание Института теоретической астрономии на Биржевой линии, я не почувствовал, что попрощался с университетом. Напротив, мне показалось и кажется до сих пор, что я просто перешел из одной аудитории этого великого учебного учреждения в другую. 
Вопросы задавал Евгений Голубев
|
