Temu ramah dengan pengarang artikel yang paling banyak disebut di dunia mengenai astrofizik teori
Apa misteri yang tersembunyi dalam astrofizik moden, mengapa manusia harus belajar matematik yang lebih tinggi dan bagaimana memberi inspirasi kepada pelajar sekolah moden untuk mempelajari astronomi, jabatan saintifik Gazeta. Ru diberitahu oleh pengarang artikel yang paling banyak disebut di dunia mengenai astrofizik teori Nikolai Shakura - astrofisikawan Soviet dan Rusia, doktor ahli fizik Sains Matematik, Ketua Jabatan Astrofizik Relativistik SAI MSU.
Nikolai Ivanovich, tahun lalu anda menyambut ulang tahun ke-70 anda. Tetapi mari kita ingat bagaimana pada tahun 1973 anda, bersama dengan astrofisikawan Rashid Sunyaev, mengembangkan teori cakera penambahan, yang mendasari teori moden binari sinar-X, salah satu artikel yang paling banyak disebut (lebih dari 7,000 rujukan) mengenai astrofizik dalam sejarah. Beritahu kami dengan kata-kata yang dapat difahami bagi seseorang tanpa pendidikan astrofizik, apakah intipati teori cakera penambahan?
- Perkataan "pertambahan" pertama kali saya dengar pada tahun ke-4, ketika saya mengambil topik istilah kertas dari Zeldovich. Ternyata penambahan hanyalah jatuhan jirim ke bintang di bawah pengaruh graviti. Semakin besar bintang, semakin kuat daya tarikannya. Dan daya tarikan lubang hitam begitu besar sehingga bahkan sinar cahaya yang dipancarkan oleh bintang seperti itu dipusingkan kembali oleh daya tarikannya! Oleh itu, kita tidak dapat melihat atau melihat bintang seperti itu.
Tetapi justru fenomena penambahan cakera yang memungkinkan kita mempelajari sesuatu tentang objek bintang yang tidak biasa ini. Faktanya ialah lebih daripada separuh bintang di Alam Semesta tidak kesepian, seperti Matahari kita, tetapi berganda. Dan kadangkala tiga kali ganda! Mereka berputar di sekitar pusat graviti biasa mereka. Sekiranya dalam pasangan bintang itu salah satu bintang ternyata menjadi lubang hitam, dengan daya tarikannya yang kuat, ia akan menarik sendiri suasana jirannya. Dan kerana kedua-dua bintang ini berputar di sekitar pusat graviti yang sama, dan juga di sekitar paksi putaran mereka sendiri, jisim angin gas yang mengalir di sekitar lubang hitam, membentuk cakera gas di sekelilingnya. Pergerakan gas di dalam cakera ini berlaku pada kelajuan yang luar biasa, yang menyebabkan perlanggaran zarah gas. Oleh itu, pemanasan gas dalam cakera kuat.
Proses ini disertai dengan pelepasan bukan sahaja haba, tetapi juga cahaya pada jarak optik dan sinar-X.
Kita sudah dapat melihat cakera gas yang menyala, kerana terletak di jarak yang agak jauh dari lubang hitam, dan yang terakhir tidak dapat menangkap radiasi dari cakera. Dengan memerhatikan sinaran dari cakera penambahan ini, kita dapat belajar banyak tentang lubang hitam itu sendiri dan proses fizikal di sekitarnya, serta mengira jisim lubang hitam, kelajuan putarannya, dan banyak lagi.
Bersama dengan Rashid Sunyaev (ketika itu dia, seperti saya, pelajar siswazah Zeldovich, sekarang Sunyaev adalah ahli akademik) pada awal 70-an abad yang lalu, kami mula-mula mengira kemungkinan spektrum pelepasan dari cakera pertambahan seperti itu. Ternyata sebahagian besar tenaga dipancarkan dalam jarak sinar-X spektrum elektromagnetik. Hampir serentak, hasil pengiraan kami disahkan dengan memerhatikan cakera pertambahan dengan instrumen yang dipasang di satelit Amerika Uhuru.
Video promosi:
Pada tahun 1963 anda memasuki jurusan fizik Universiti Negeri Moscow dengan ijazah dalam bidang astronomi. Walau bagaimanapun, ibu bapa anda tidak berkaitan dengan ilmu yang tepat. Lalu bagaimana keputusan untuk belajar astrofizik?
- Ya, ibu bapa saya tidak berhubung langsung dengan ilmu yang tepat. Tetapi ayah saya adalah askar barisan depan dan bekas kapal tangki. Dia mahir dalam teknologi, dan kami, keempat-empat puteranya, berminat dengan teknologi dan sains yang tepat.
Juga, saya bernasib baik dengan guru-guru. Walaupun saya tidak belajar di ibu kota, tetapi di kelas-kelas senior di sekolah saya (di Belarus, di kampung Parichi, berhampiran Bobruisk), matematik diajar oleh seorang guru yang hebat Alfred Viktorovich Baranovsky.
Tidak ada yang mendengar tutor pada tahun-tahun itu, tetapi tahap pengajarannya bahkan di sekolah desa sedemikian rupa sehingga mereka yang ingin melanjutkan pendidikan dapat bersaing di mana-mana universiti - hingga Universiti Negeri Moscow.
Suatu ketika, ketika masih menjadi pelajar kelas 11, di kedai buku Bobruisk saya melihat buku karya Yakov Borisovich Zel'dovich "Matematik Tinggi untuk Pemula." Saya mula mencarinya dengan penuh minat - Saya ingin mencari bahagian di mana ditunjukkan bagaimana mengira maksimum dan minimum fungsi. Guru Alfred Viktorovich sangat memeranjatkan kami! Semasa kami menyampaikan topik ini di sekolah, dia berkata: "Tetapi dengan kaedah matematik yang lebih tinggi, pengiraan seperti itu dibuat lebih mudah dan lebih indah."
Maka saya tidak dapat membayangkan bahawa setelah hanya empat tahun, Akademik Zeldovich akan menjadi penasihat ilmiah saya.
Anda adalah penguasa dunia yang diakui dalam bidang astrofizik teori moden, anda adalah ahli Kesatuan Astronomi Antarabangsa dan Persatuan Astronomi Eropah. Adakah anda pernah mempunyai keinginan untuk meninggalkan Rusia dan melanjutkan pelajaran dalam bidang astrofizik di luar negara?
- Astronomi adalah sains antarabangsa, ia tidak terbahagi kepada bahasa Jerman, Inggeris dan Perancis. Tidak begitu penting di mana ahli astronomi bekerja, penting bagi apa hasilnya dan apakah sumbangannya kepada perbendaharaan pengetahuan manusia tentang Alam Semesta.
Saya seorang ahli teori, dan untuk kerja saya memerlukan kepala saya sendiri, komputer dan akses kepada penerbitan terkini (yang disediakan oleh Internet dengan cukup baik). Oleh itu, tidak perlu pergi ke suatu tempat. Dan, dengan cara ini, baru-baru ini kerjasama antarabangsa antara ahli astrofizik telah terjalin dengan baik, kita melakukan kerja bersama, kita sering bertemu untuk membincangkan masalah saintifik.
Selama bertahun-tahun anda telah membaca kursus khas untuk pelajar Jabatan Astronomi Jabatan Fizik Universiti Negeri Moscow, bekerjasama dengan pelajar dan pelajar siswazah, menyiapkan calon sains. Adakah anda berfikir bahawa tahap pelajar telah menurun atau meningkat baru-baru ini? Dan mengapa?
- Sebelumnya, terdapat pertandingan besar untuk fakulti sains semula jadi di Moscow State University - 8-10 orang setiap tempat duduk. Pilihannya adalah yang paling sukar, yang terkuat. Tetapi setelah fesyen umum untuk fizik ini, banyak yang terlatih, tetapi pada masa yang sama kanak-kanak yang cukup bermotivasi memasuki universiti. Sebilangan besar ahli fizik ini menceburkan diri dalam perniagaan pada tahun 90an.
Sekarang persaingan menjadi lebih kecil, tetapi amatir astronomi memasuki universiti. Pelajar yang hebat dan kuat datang kepada saya untuk mengambil topik untuk makalah dan tesis!
Topik apa yang sedang anda kerjakan pada masa ini?
Saya kini terus menyiasat pelbagai jenis cakera penambahan kompleks.
Menurut anda bagaimana keadaan astrofizik moden di negara kita?
- astrofizik Rusia kini menghadapi sejumlah kesukaran. Khususnya, negara kita menghadapi kesukaran dalam membiayai sains. Masalah-masalah ini telah mempengaruhi astronomi pemerhatian: teleskop moden sangat mahal. Walaupun begitu, Universiti Negeri Moscow baru-baru ini membina sebuah balai cerap yang sangat baik dengan teleskop moden berhampiran Kislovodsk. Kami mempunyai harapan yang tinggi untuk balai cerap ini.
Hasil yang baik diperoleh dengan rangkaian teleskop kecil automatik yang dibangunkan di negara kita di bawah pimpinan profesor Universiti Moscow, Vladimir Lipunov - sistem Master, yang dengannya seseorang dapat terus menerus memerhatikan langit di banyak tempat di dunia. Sistem ini, sudah tentu, telah mendedahkan banyak objek bintang yang tidak diketahui sebelumnya.
Bagaimana untuk menjelaskan kepada seseorang yang jauh dari sains, apa gunanya menghabiskan penyelidikan astrofizik? Apakah maksud praktikal penyelidikan sedemikian?
- Mencuba melihat di luar cakerawala adalah kualiti yang sangat manusiawi! Jika tidak, bagaimana kita berbeza dengan haiwan? Pelaburan dalam pengembangan sistem angkasa sudah memberikan manfaat yang sangat nyata bagi ekonomi negara. Saya bercakap mengenai mengesan pergerakan pusaran atmosfera, memperbaiki dan menilai kawasan kebakaran hutan dari ruang angkasa, mengesan dan meramalkan bahaya asteroid. Senarai itu berterusan.
Di samping itu, sebuah negara tanpa astronomi maju tidak dapat menuntut peranan sebagai kuasa besar dunia - akan ditakdirkan untuk bergantung pada maklumat orang lain, tidak akan mempunyai insentif untuk mengembangkan asas ilmiahnya untuk sains asas. Semua ini akan menyebabkan kemerosotan masyarakat dan negara, ketinggalan daripada negara-negara lain.
Dan astronomi juga merupakan sains paling falsafah: kita harus membayangkan di dunia apa dan di alam semesta mana kita hidup.
Sebilangan besar sekolah moden tidak lagi mempunyai astronomi. Apa pandangan anda tentang ini? Menurut pendapat anda, bagaimana pelajar sekolah moden dapat diilhami untuk mempelajari astrofizik dan astronomi?
Kedua-dua pengajaran astronomi di sekolah dan kualiti buku teks sangat diharapkan. Kekurangan astronomi di sekolah dapat (dan seharusnya!) Dikompensasikan dengan tayangan filem sains dan program televisyen yang popular dan sistematik. Mungkin ia akan memberi kesan yang lebih besar daripada mempelajari buku teks yang membosankan yang disampaikan oleh guru yang membosankan.
Terdapat satu siri filem BBC hebat mengenai astronomi yang harus dibeli dan ditayangkan lebih kerap di televisyen.
Adalah baik juga untuk membuat program pengajaran interaktif mengenai astronomi di Internet dengan peluang untuk menerima nasihat dan jawapan kepada pertanyaan yang menarik dari pakar astronomi yang berkelayakan.
Saya juga ingin negara ini mempunyai lebih banyak planetarium - sekurang-kurangnya di setiap bandar wilayah! Dan di planetarium - bulatan tematik untuk pencinta astronomi.
Pengetahuan astronomi minimum harus diberikan, tentu saja, di sekolah juga - mungkin dengan menambah buku teks fizik dengan bab mengenai asas-asas struktur Alam Semesta dan sistem suria kita.
Apa, menurut anda, misteri utama astrofizik moden? Sifat lubang hitam, pembentukan exoplanet?
- Salah satu misteri utama adalah bahan gelap, yang tidak dapat dilihat, tetapi menampakkan dirinya dalam kesan graviti. Bahan yang dapat dilihat ialah bintang yang dapat dilihat, gugus bintang, kelompok gas, dan ini hanya 4% dari zat Alam Semesta! Yang lain adalah bahan gelap yang misterius dan tenaga gelap yang sama misteri. Bagaimanapun, penerokaan sistem suria kita sentiasa membawa kejutan baru dan penemuan baru yang tidak dijangka. Dan dalam sistem suria, percayalah, masih banyak yang tidak diketahui.
Hari ini terdapat jurang besar antara saintis dan masyarakat. Astrofizik, misalnya, adalah kawasan yang menimbulkan ketakutan pada rata-rata manusia yang humanis. Bagaimana jurang ini dapat diatasi dan adakah mungkin dalam keadaan walaupun ahli fizik yang bekerja di bidang yang berbeza tidak selalu memahami tajuk kajian masing-masing?
Masyarakat perlu menonton filem sains popular mengenai astronomi - maka jurang akan semakin sempit dan rasa takut akan hilang.
Mengenai pengkhususan yang sempit - tidak dapat dielakkan, tetapi untuk ini, pendidikan asas universiti diberikan - asas yang menjadikannya mudah untuk beralih dan terlibat dengan mudah dalam pelbagai bidang penyelidikan.
Inilah kelebihan sistem latihan personel ilmiah kami, yang berkembang pada tahun 1950-an dan 1960-an. Tidak seperti, misalnya, Amerika, dengan pengkhususan yang terlalu awal.
Dan untuk kemanusiaan, adalah baik untuk memperkenalkan kursus minimum wajib dalam matematik yang lebih tinggi, kerana ini adalah elemen asas budaya umum - budaya berfikir! Akan ada lebih sedikit masalah dalam persefahaman, akan ada sedikit perpecahan dalam masyarakat.
Ingat bahawa, memasuki fakulti kemanusiaan universiti, Lev Nikolaevich Tolstoy lulus ujian masuk dalam matematik. Dan dia mendapat tiket dengan binomial Newton!
Ekaterina Shutova
