Нам порой кажется, что окружающий
Мир достаточно агрессивен и
стремится уничтожить слабого и
беспомощного Homo sapiens. А на самом деле
наша Вселенная, похоже, специально
сконструирована именно такой, какой
мы ее видим, чтобы в ней могли
зародиться жизнь и появиться люди.
Это тем более отрадно, что, как
оказывается, даже минимальные
изменения в мировых константах и
законах приводят к таким
колоссальным изменениям в
свойствах Вселенной, что ни о какой
форме жизни и Разума в слегка
модифицированном Мире не может быть
и речи. Всегда считалось, что наука
должна стремиться «к выяснению
законов природы». Но такая
постановка вопроса уже не
удовлетворяет ученых. Можно ли
объяснить все законы природы?
Почему выполняются именно эти, а не
другие? И, наконец, почему законы
вообще выполняются? Подобные
вопросы стали уместны после того,
как произошли значительные
изменения в наших представлениях об
устройстве Вселенной и мы поняли,
что вселенные могут быть разными и
их может быть много.
Антропный принцип
До Эйнштейна Вселенную
представляли в виде пространства-ящика,
внутри которого перемещаются,
взаимодействуя, различные
материальные объекты. Общая теория
относительности внесла
значительные коррективы в этот
наивный образ. Стало ясно, что
свойства пространства и материи
неразрывно связаны друг с другом и
пространство может менять свои
характеристики под воздействием
материи и энергии. Выяснилось и то,
что сама Вселенная — ее размеры и
скорость расширения, а также ее
будущее развитие зависят от
образующей ее материи. Свойства
нашего Мира оказались сильно
взаимосвязаны и чувствительны к
любым изменениям законов,
управляющих им. Создается даже
впечатление, что другим он просто
быть не может и только в таком Мире
возможно появление живых существ.
Сопоставление свойств Мира с
возможностью существования жизни
стали именовать антропным
принципом с середины XX века. В
вольной формулировке он утверждает,
что мир создан для того, чтобы в нем
мог появиться человек. Этот принцип
начал широко обсуждаться после
выхода книги Б. Картера «Совпадение
больших чисел и антропологический
принцип в космологии», который
объяснил его следующим образом: «...то,
что мы ожидаем наблюдать, должно
быть ограничено условиями,
необходимыми для нашего
существования как наблюдателей»
или «Вселенная должна быть такой,
чтобы в ней на некотором этапе
эволюции допускалось существование
наблюдателей».
Другими словами, антропный
принцип говорит о том, что свойства
Вселенной приспособлены для
возникновения разумной жизни,
поскольку в ней присутствуем мы,
наблюдатели, способные задаться
вопросом о свойствах Вселенной. При
других ее параметрах невозможны
сложные структуры и существование
разумных наблюдателей. Многим это
утверждение кажется, по меньшей
мере, странным. Следуя этому
принципу, например, белые медведи
полагали бы, что жизнь возможна
только в тех уголках Вселенной, где
земля покрыта снегом, ночь длится
полгода, а в воде водятся тюлени и
рыба. А как же иначе?
Сегодня ученые допускают
существование вселенных с другим
набором параметров и законов, в
которых существует жизнь, не
похожая на нашу. Например, С.
Вайнберг, нобелевский лауреат и
один из создателей единой теории
электрослабых взаимодействий, в
книге «Мечты об окончательной
теории» пишет: «Возможно,
существуют различные логически
допустимые вселенные, причем каждая
со своим набором фундаментальных
законов».
В толковании антропного принципа
пока нет единого мнения, как и в
научном диспуте о существовании
других вселенных. Голоса
разделяются на категоричные — «это
не наука», с подробным перечнем
доводов, равнодушные — «мне нет до
этого дела, я изучаю конкретный
физический процесс в нашей
Вселенной, а информация о других
вселенных все равно недоступна», и,
наконец, восторженные — о возможных
взаимосвязях бесконечного
множества вселенных.
Вместилище миров
В научных статьях, посвященных
рождению и развитию разного рода
вселенных, обычно не обсуждается
вопрос о том, где все эти вселенные
находятся, как они сосуществуют и
могут ли взаимодействовать между
собой. Авторы научных работ
сосредотачивают основное внимание
на допустимых свойствах
гипотетических миров. Возможно,
разные вселенные находятся на
колоссальных расстояниях друг от
друга, многократно превышающих
размер видимой нами части Вселенной.
Как считают ученые, весь Мир,
возникший после Большого взрыва, во
много раз превышает ту его часть,
которую мы можем увидеть в
телескопы. Она составляет всего 1028
см, в то время как вся Вселенная
имеет к настоящему моменту размер 101000
000 000 000 см благодаря
инфляционному расширению и
последующему Большому взрыву. Вот
на таких огромных расстояниях,
возможно, и находятся отличающиеся
по свойствам вселенные. Такой
взгляд обрел научную основу в конце
XX века благодаря работам А. Линде,
посвященным хаотической инфляции.
Есть и другой подход к вопросу о
взаимном расположении различных
миров, согласующийся с классической
общей теорией относительности А.
Эйнштейна. Следуя этому взгляду,
разные вселенные находятся внутри
друг друга и более «крупные» просто
объемлют вселенные «поменьше», как
большая матрешка объемлет
множество более маленьких. Таким
образом, как в нашей Вселенной
существует множество изолированных
от нас и друг от друга миров, так и
наша Вселенная входит в состав
других объемлющих ее вселенных. При
этом, быть может, наша Вселенная —
это всего лишь краткая вспышка и
небольшая квантовая флуктуация в
какой-то другой вселенной. Согласно
ОТО Эйнштейна почти все
относительно, и то, что для нас
длится миллиарды лет, для другого
наблюдателя может закончиться за
микросекунды. Хотя в данной
ситуации непонятно даже то, как
сравнивать секунды и метры разных
миров. Ведь если в нашем Мире есть
атомы и колебания электронов, то в
том, где наша жизнь одно мгновение,
быть может, все по-другому. И в нем
нет ни атомов, ни протонов с
электронами.
Развиваемые в последние годы
многомерные обобщения ОТО
Эйнштейна открывают еще одну
возможность для сосуществования
различных вселенных: они могут
располагаться в разных измерениях
некоего объемлющего их
многомерного пространства. Впервые
идея о том, что наш четырехмерный
Мир включен в Мир большего числа
измерений, была высказана
российскими учеными В.А. Рубаковым и
М.Е. Шапошниковым в 1983 году, и
сегодня она активно развивается, в
том числе и в виде модели «Мира на
бране». Иными словами, на некоей
четырехмерной поверхности в
многомерном пространстве.
К сожалению, дать полный и
всеобъемлющий ответ на вопрос о том,
где находятся все эти вселенные,
наука пока не может, как и объяснить,
что было до того, когда благодаря
квантовой флуктуации возник наш мир.
Реконструкция
Вселенной
Сложно ли создать вселенную с
условиями для зарождения Разума?
Под Разумом будем иметь в виду жизнь
белковых существ, похожую на нашу.
Для возникновения такого рода жизни
необходимы как минимум звезды,
планеты и атомы.
Начнем с размерности пространства.
Природа выбрала трехмерное, и это
правильно. Физики, правда, говорят,
что наш мир как минимум
одиннадцатимерный. Но большая часть
этих измерений компактна, а тех, в
которых возможно движение, — три.
Если пространство имеет всего два
измерения или только одно, то в нем,
по современным представлениям,
нельзя обеспечить жизнеспособность
сложных структур, и, соответственно,
жизнь в нем невозможна. При трех
измерениях пространства, как
известно, орбиты планет, звезд в
галактиках, а также галактик в
метагалактиках устойчивы. Если
число измерений больше трех, то, как
показал физик Пауль Эренфест в
начале прошлого столетия, планеты
не смогут удержаться около звезд.
Даже небольшие возмущения орбиты
планеты приведут к тому, что она
либо упадет на звезду, вокруг
которой вращалась, либо улетит от
нее. Аналогичная судьба постигает и
атомы с их ядрами и электронами, они
при большем числе измерений
оказываются также неустойчивы.
Таким образом, три
пространственных измерения
идеально подходят для
возникновения нашего устойчиво
эволюционирующего Мира.
Есть еще особая координата —
время, которое по неведомым нам
причинам течет только в одну
сторону. Без этой координаты в Мире
не было бы развития и эволюционных
изменений.
Согласно современным
представлениям пространство и
время возникают вместе с материей в
процессе сверхбыстрого (так
называемого инфляционного)
расширения и Большого взрыва. Идея
Большого взрыва впервые была
выдвинута нашим соотечественником
Г.А. Гамовым в 1946 году. В конце XX века
она была дополнена инфляционным
расширением и превратилась в
достаточно стройную и признанную
большинством ученых Стандартную
Космологическую Модель.
Однако, хорошо представляя
развитие событий в космических
масштабах, ученые не могут
объяснить, как все происходило на
микроуровне. В частности, не совсем
ясно, почему при Большом взрыве
материи образовалось чуть-чуть
больше, чем антиматерии, хотя из
соображений симметрии при рождении
нашего Мира частиц и античастиц
должно было появиться поровну.
Последнее было бы катастрофой для
землян — по прошествии некоторого
времени все протоны и антипротоны, а
также электроны и позитроны успешно
проаннигилировали бы между собой,
оставив на просторах пустой
Вселенной одни кванты света и
нейтрино.
Частицы возникли на очень раннем
этапе формирования Вселенной, когда
ее температура равнялась 1012К,
а возраст —10-5 секунды. Для
жизни белковых существ нужны
тяжелые элементы типа углерода,
который содержит 12 протонов в ядре.
Протоны, имея одинаковый заряд,
отталкиваются, а значит, такое ядро
мгновенно распадется. Для
обеспечения стабильности ядер
нужны сильное взаимодействие и
нейтроны. Однако нейтрон
распадается на протон, электрон и
антинейтрино. Получается, что все
нейтроны, рожденные в тот момент,
когда Вселенная была горячей,
должны распасться в дальнейшем. Но
нейтроны нужны для образования ядер
гелия еще до появления первых звезд.
Дело в том, что ядерные реакции в
звездах чувствительны к начальному
составу вещества, и если гелий будет
отсутствовать в момент рождения
звезд, то темп термоядерных
процессов в звездах изменится. В
результате чего углерода, кислорода
и других тяжелых элементов окажется
слишком мало. Благодаря сильному
взаимодействию при столкновении
протон и нейтрон объединяются в
одно целое — ядро дейтерия, внутри
которого нейтрон может
существовать сколь угодно долго. Но
когда Вселенная была горячей с
температурой 1010К, имелось
много высокоэнергичных фотонов,
которые разрушали ядра дейтерия,
освобождая при этом нейтроны.
Параметры слабого взаимодействия,
приводящего к распаду нейтрона,
таковы, что время жизни этой частицы
составляет 15 минут. Что, в общем-то,
много для распадающихся частиц.
Например, время жизни мюона всего 2х10-6
секунды, остальные, нестабильные
частицы распадаются еще быстрее.
Этих 15 минут достаточно, чтобы
температура Вселенной уменьшилась,
и средняя энергия фотонов стала
недостаточной для разбивания ядер
дейтерия.
Именно в результате первичного
нуклеосинтеза (температура около
миллиарда Кельвин) появляется
стабильный гелий. Ядерные реакции
могли бы и дальше постепенно
увеличивать массы ядер, но «утяжеление»
ядер со временем прекращается по
нескольким причинам. Во-первых, в
результате расширения пространства
расстояние между частицами
возрастает и вероятность их
столкновения уменьшается. Во-вторых,
вследствие того же расширения
энергия ядерных частиц становится
недостаточной для их слияния.
Скорость расширения Вселенной —
серьезный фактор, влияющий не
только на содержание химических
элементов в нашем Мире. Вселенная
должна расширяться не слишком
быстро, чтобы успели образоваться
галактики, но и не очень медленно,
чтобы не допустить чересчур высокой
средней плотности вещества в ней —
тогда останутся одни черные дыры.
Случайная
закономерность
Как бы вы отнеслись к человеку,
пытающемуся вычислить из неких
первоначальных соображений массу
нашей планеты Земля? Наверное, вы бы
попытались объяснить ему, что
планет много, что масса каждой
образуется в результате множества
случайных факторов, что в принципе
такой теории не существует, просто
есть много планет с разным климатом,
а человечество реализовалось на
одной из них, благоприятной. Но где
гарантия, что, например, с массой
электрона ситуация не аналогична?
Возможно, вселенных много, в каждой
из них — своя масса электрона и свои
разумные существа. Эта любопытная
идея давно обсуждается учеными. Где
эти вселенные расположены, почему у
них разные свойства, можно ли
достичь их в будущем — вот неполный
перечень вопросов к сторонникам
подобной идеи. Кроме того, если «все
возможно», то зачем изучать
конкретную вселенную? Не будем ли мы
в таком случае напоминать червячков,
живущих на одном из яблок и с
увлечением обсуждающих генезис,
цвет, топологию и размеры яблока-вселенной?
Звездные фабрики
Поскольку для жизни белковых
существ нужны углерод и другие
тяжелые элементы, а в результате
первичного нуклеосинтеза (в молодой
и горячей Вселенной) образуются
ядра не тяжелее гелия, необходимы
другие способы их синтеза. Чтобы
появились планеты с живыми
организмами, Вселенная должна
охлаждаться, но при низких
температурах ядерные реакции
прекращаются и тяжелые элементы не
синтезируются. Для появления
тяжелых элементов нужны звезды,
которые нагревают небольшую
область пространства Вселенной и
выполняют сразу две важнейшие
функции: все ядра, более сложные, чем
гелий, образуются в результате
реакций внутри звезд, и эти же
ядерные реакции дают тепло для
звезд, обогревающих и освещающих
живые существа на планетах. Причем
долгая жизнь звезд, исчисляемая
миллиардами лет, возможна благодаря
тому, что первая реакция,
превращающая два протона в ядро
дейтерия, позитрон и нейтрино, в
цепочке ядерных преобразований
водорода в гелий происходит очень
редко. В условиях Солнца время этой
реакции — 6 миллиардов лет. Однако
протонов в недрах Солнца очень
много (примерно 1057 частиц), и
тепловая мощность нашего светила в
итоге составляет 3,88х1026 Вт.
Итак, внутризвездный нуклеосинтез
запущен, и наработка строительного
материала для живых существ идет
полным ходом. Но возникает другая
проблема. После того как горючее в
звездной ядерной «печке» будет
исчерпано, тяжелые ядра,
рождающиеся внутри звезд, там и
останутся. А внутри звезд, пусть и
остывающих, трудно найти условия
для появления разумных существ.
Известно,
что массивные звезды живут не очень
долго и взрываются в конце своего
жизненного цикла. Образовавшиеся в
звездах углерод и другие тяжелые
элементы попадают в окружающий
космос вместе с несгоревшим
водородом. Но если звезды исчезнут,
то кто будет обогревать разумных
существ? В этом случае необходимы
условия для образования новых звезд
в дальнейшем — непрерывное
умирание старых и рождение новых
звезд. Произведя все химические
элементы таблицы Менделеева из
водорода и гелия — 92 сорта ядер,
звезды взрываются, и в окружающее
пространство попадает вещество,
необходимое для формирования
планет и новых звезд. Из возникших
после взрывов газовых облаков
образуется поколение звезд, готовое
согревать своим теплом
зарождающуюся жизнь. Причем это уже
не только одинокие светила, но и
окруженные планетами звезды. Первые
звезды состояли из протонов и
альфачастиц (ядра атомов водорода и
гелия), а звезды следующих поколений
уже обогащены тяжелыми элементами.
Таким образом, создание Вселенной,
содержащей планеты и звезды, даже
без разумных существ, — невероятно
сложный процесс. Мы об этом не
задумываемся в повседневной жизни,
но, оказывается, все предметы,
окружающие нас, да и мы сами, состоят
из элементов, миллиарды лет назад
родившихся в недрах звезд.
Уровень
специального назначения
Для наглядного понимания проблем,
связанных с конструированием
Вселенной, стоит привести один
пример. В звездах углерод
образуется в две ступени. Сначала
сливаются две альфа-частицы,
образуя нестабильный изотоп
бериллий-8. Затем к бериллию
добавляется еще одна, третья альфа-частица,
и появляется ядро углерода. Но, увы
— бериллий-8 быстро распадается и
может не дождаться третьей альфа-частицы.
Значит, надо сделать так, чтобы
альфа-частица прореагировала с
бериллием раньше, чем тот успеет
распасться. Как этого добиться?
Чтобы понять этот механизм,
вспомним, что ядра атомов, будучи
квантовыми системами, не могут
иметь произвольную энергию в
возбужденном состоянии, но имеют
строго определенный набор уровней,
свой для каждого вида ядра. В нашем
случае один из энергетических
уровней ядра углерода таков, что
вероятность реакции резко
повышается, и это позволяет в
конечном итоге образоваться
углероду. Знаменитый
энергетический уровень, равный 7,65
МэВ, замечателен тем, что суммарная
энергия возбужденного состояния
ядра углерода всего на 0,3 МэВ выше
суммарной массы альфа-частицы и
ядра бериллия. Эти 0,3 МэВ
компенсируются кинетической
энергией сталкивающихся частиц,
резонансно увеличивая
эффективность реакции, что было
теоретически предсказано Фредом
Хойлом в 1953 году. Эксперимент
подтвердил правильность
предсказания энергии этого уровня.
Когда наша Вселенная только
зарождалась, Природа уже должна
была «знать» о будущей
необходимости этого уровня. Здесь
трудно удержаться от цитаты из
работы Л.Б. Окуня «Фундаментальные
константы физики»: «Когда смотришь
на диаграмму энергетических
уровней ядра 12С и видишь первые три
уровня 4,43 МэВ, 7,65 МэВ и 9,64 МэВ, то
душу охватывает чувство глубокой
благодарности к уровню 7,65 МэВ за то,
что он не спустился на 0,5 МэВ ниже.
Какой малый запас прочности у всего,
что нам так дорого!»
Комфортное существование
Белковая разумная жизнь возможна
лишь в небольшом интервале
температур — от 250 до 320 по Кельвину.
Для обеспечения этих условий орбита
планеты должна быть такой, чтобы ее
средняя температура попадала в этот
интервал. Хорошо бы, чтобы она была
почти круглой, иначе зимы будут
долгими и холодными и все живое
вымерзнет. А те, кто выживет зимой,
вряд ли перенесут слишком горячее
лето. Расчеты показывают, что
изменение орбиты Земли всего лишь
на 10% уже фатально для большинства
живых существ. Есть мнение, что и
ночное светило — Луна, как
дополнительный источник приливов,
тоже нужна для появления человека
разумного. Ученые пока только
предполагают, как происходило
зарождение жизни на Земле и как
неживая материя превратилась в
живых существ. Причем химики и
биологи полагают, что никакой
другой естественной формы
существования живых существ, кроме
как на основе углеродсодержащих
соединений, быть не может. Да и без
такой уникальной жидкости, как вода,
ни возникновение, ни существование
органической жизни невозможны.
Поэтому интервал комфортных
условий для появления жизни
достаточно узок, и его не так просто
реализовать при создании планет,
вращающихся вокруг звезд. Это
частное обстоятельство кажется
слабо связанным с антропным
принципом. Однако оно ярко
иллюстрирует тот факт, что даже в «хорошей»
вселенной появление жизни и
наблюдателей автоматически не
гарантируется.
Как видите, целенаправленно
сотворить вселенную, населенную
Разумом, архисложно. Существует,
однако, и другой путь — создание
большого количества разных
вселенных. Возможно, тогда какая-нибудь
из них да и окажется подходящей для
возникновения живых существ.
Конечно, множество вселенных при
этом будут «нежизнеспособны».
Если число звезд в Галактике и
галактик в нашей Вселенной
ограниченно, то число различных
вселенных, по-видимому, бесконечно.
И тогда, как бы ни была мала
вероятность появления жизни в одной
вселенной, в бесконечно большом
количестве миров она возникает с
вероятностью 100%.
Соотношение
сил
Сегодня человечеству известно
четыре вида сил: гравитационные,
электромагнитные, слабые и сильные.
Каждое из названных взаимодействий
отвечает за свой участок явлений
нашего Мира, но оказывается,
малейшие изменения их величины
существенно трансформируют нашу
Вселенную. Впечатляющие результаты
были получены М. Тегмарком,
проанализировавшим возможные
последствия от изменения величины
констант сильного и
электромагнитного взаимодействий.
Эти константы равны в нашей
Вселенной 0,1 и 1/137, и даже небольшое
их изменение приводит к
неустойчивости атомных ядер и
короткой жизни звезд. По мнению В.
Картера, аналогичные ограничения
имеются и по части отношения массы
электрона к массе протона. Причем в
этом случае страдают устойчивость
звезд и стабильность атомарных
структур. Во всех такого рода
исследованиях обнаруживаются
некоторые области возможных
значений разного рода констант, то
есть наш Мир хоть и уникален, но
вполне устойчив, и иногда небольшие
изменения законов, правящих
Вселенной, не совсем катастрофичны
для разумной жизни.
Жизнь цивилизаций
Допустим, условия для
возникновения разумной жизни
созданы и возник Разум. Каковы
дальнейшие перспективы у
цивилизаций? Сколько их в
наблюдаемой части Вселенной? С
научной точки зрения здесь мы
вступаем в наиболее спекулятивную
область с удивительно бедным
экспериментальным материалом. По
большому счету, имеется всего два
тривиальных факта: во Вселенной
существует по крайней мере одна
цивилизация — земная, и хотя
свойства Вселенной, как
предполагают ученые, одинаковы во
всех ее уголках, следов других
цивилизаций до сих пор не
обнаружено. Тем не менее наиболее
любознательная часть человечества
крайне заинтересована судьбой
соседей по космосу и ведет
интенсивную деятельность по их
поиску.
За 10 млрд. лет своего
существования Галактика могла быть
полностью занята колониями всего
одной цивилизации. В этом случае мы
появились бы, когда все подходящие
планеты уже заселены. И где же они,
колонисты, цивилизация которых
насчитывает миллиарды лет? Почему
не вступают с нами в контакт? Почему
поиски следов их жизнедеятельности
пока безуспешны? Возможно, наше
одиночество во Вселенной лишь
кажущееся, и более развитые
цивилизации просто не вмешиваются в
нашу жизнь. Нам незнакома
цивилизация, развивавшаяся 3 или 5
миллиардов лет, а также отношение ее
обитателей к своему будущему и к нам.
Мы по-разному относимся к бабочкам и
комарам. Кто мы для древней
цивилизации, комары или бабочки? Мы
о ней ничего не знаем, хотя, возможно,
ее обитатели заняты более важными
проблемами, чем контакты с
землянами, например поиском
способов выживания в охлаждающейся
Вселенной.
Космологические сценарии
Современные модели эволюции
Вселенной предоставляют на выбор
несколько сценариев будущего, и все
они не дают оснований для особого
оптимизма. Основной сценарий
состоит в том, что если
космологическая постоянная не
меняется со временем, то Вселенная
будет вечно расширяться и
охлаждаться. В конечном итоге
останутся только нейтрино, фотоны и,
возможно, электроны с протонами.
Никаких звезд и планет. И лишь
случайно блуждающие частицы,
разделенные огромными расстояниями.
Частиц и сейчас мало — 1 протон на
кубометр в среднем по Вселенной, а в
дальнейшем плотность будет только
убывать просто из-за расширения
пространства.
Еще одна опасность — так
называемый Большой разрыв. Эта идея
была выдвинута в 2003 году в статье Р.
Колдвелла, М. Камионковского, Н.
Вайнберга «Фантомная энергия и
космический конец света» и с тех пор
интенсивно обсуждается. Есть
определенные основания
предполагать, что величина
взаимодействия между частицами,
благодаря которому существуют все
структуры, начиная с атомов,
уменьшается со временем. Тогда в
какой-то момент, когда
взаимодействие станет слишком
слабым, произойдет распад всех
жизненно важных объектов и Разума в
том числе.
Третья опасность. Вполне возможно,
что наше пространство состоит не из
трех пространственных измерений, а
из много большего их числа. Мы не
замечаем остальных измерений ввиду
их малого размера. Но если линейные
параметры дополнительных измерений
увеличиваются, то со временем они
начнут серьезно влиять на динамику
нашего Мира.
Рассмотрим некоторые варианты
выхода из положения. Предположим,
что развитие идет по наиболее
вероятному и благоприятному
первому сценарию. Тогда главная
проблема — откуда в будущем черпать
энергию? Никаких привычных
источников не осталось, температура
практически абсолютный нуль. Но
жизнь, что бы под этим ни
подразумевалось, сопряжена с
энергетическими затратами, и
восполнение их — важнейшая задача.
Для борьбы с дефицитом энергии
можно понижать температуру
разумных существ. Это значительно
сэкономит запас энергии, поскольку
тепловые потери, связанные с
электрическим сопротивлением,
падают при низких температурах.
Правда, к биологическим структурам
такой подход мало применим даже с
учетом опыта зимней спячки земных
животных. Поэтому, приспосабливаясь
к низким температурам, придется
пойти на некоторые жертвы. Например,
надо будет найти более удобное
убежище для Разума, нежели мозг, и
полностью перестроить тело, которое,
как полагает американский
астрофизик Ф. Дайсон, всего лишь
защитная оболочка для Разума.
Разрабатываемые сегодня
сверхпроводящие и квантовые
компьютеры — очень даже подходящее
место для обитания Сверхразума
будущего, обрабатывающего
информацию, практически не расходуя
драгоценную энергию.
Любопытную возможность спасения
представляют и современная теория
поля совместно с теорией гравитации.
Теоретически могут существовать
такие необычные объекты, как,
например, черные дыры с некоторой
плотностью энергии внутри (в модели
обычной черной дыры вся масса
сосредоточена в центре). Время в
таких объектах течет совсем не так,
как вдали от них. Поэтому, стоит
только оказаться внутри них, и можно
продлить свое существование как
угодно долго. Для стороннего
наблюдателя время ее жизни
ограниченно, поскольку она
испаряется из-за излучения Хокинга.
Но для тех, кто внутри черной дыры,
время течет по-другому, и по их часам
этот космический объект будет жить
бесконечно долго, а вот внешний мир
перестанет для него существовать
еще при прохождении «границы» такой
черной дыры.
Возможно, в нашей Вселенной
существуют (или могут быть
искусственно созданы) такие
любопытные объекты, как кротовые
норы, соединяющие разные участки
нашего четырехмерного пространства-времени
между собой или даже наш Мир с
другими мирами. Тогда проблема
неограниченного по времени
существования Разума приобретет
совсем другой оборот и ничто не
помешает ему свободно
путешествовать по различным
вселенным, выбирая благоприятное
место обитания. Более того,
разобравшись с тем, как рождаются
вселенные и почему у них бывают
различные свойства,
сверхцивилизация может заняться
поиском готовых и созданием новых
миров, более приспособленных для
жизни и не подверженных разного
рода катаклизмам, присущим нашему
Миру.
Заселение
Галактики
Понимая всю неполноту наших знаний о
зарождении цивилизаций, попробуем
поговорить о вероятности встречи с
внеземным Разумом. Для анализа
возьмем только нашу Галактику с ее
100 миллиардами звезд и посмотрим,
насколько быстро может расшириться
сфера обитания одной цивилизации.
Для начала оценим ее возраст. Наше
Солнце зажглось 5 млрд. лет назад, и
этого времени хватило, чтобы жизнь
зародилась и эволюционировала до
нашего уровня. Будем считать, что
эта цифра (5 млрд. лет) типична и для
других цивилизаций. Но в нашей
Галактике Млечный Путь звезды
рождались и десять миллиардов лет
назад. Тогда получается, что некая
цивилизация может быть старше нас
на 5 млрд. лет. Будем считать ее
похожей на нашу. Значит, ее
обитателям, как и нам, потребовалось
10 тыс. лет, чтобы из дикого состояния
перейти к космическим полетам. Даже
если добавить еще тысячу лет на
освоение межзвездных перелетов, это
— небольшой срок по сравнению с
временем жизни древней цивилизации
и Галактики в целом. Итак, допустим,
что несколько миллиардов лет назад
появилась цивилизация, стремящаяся
осваивать новые планеты. Обычно
оценивается количество таких
независимых цивилизаций. Эти оценки
содержат много неопределенностей,
но забудем о них и предположим, что
появилась всего одна. Далее делаем
предположения, которые каждый может
изменять по собственному
усмотрению. Будем считать, что
экспансия осуществляется следующим
образом. От планеты, заселенной
працивилизацией, снаряжаются три
корабля, летящие в разные стороны, с
одной тысячей поселенцев и
необходимой техникой. Корабли
долетают до ближайших подходящих
звезд, и пралюди поселяются там.
Расстояние между звездами — 1
парсек, скорость корабля — 0,03 cкорости
света (то есть примерно 10 000 км/с), так
что лететь они будут 100 лет. Дадим им
еще лет 300 спокойно пожить и
размножиться так, чтобы они были в
состоянии повторить операцию —
отправить еще три таких же корабля к
следующим звездам. При таких
предположениях поселенцы будут
распространяться по Галактике со
скоростью 1 парсек в 400 лет. Размер
нашей Галактики — 50 килопарсек и,
чтобы заселить ее всю, потребуется
повторить операцию всего 5x104
раз. Нетрудно подсчитать, что через
20 млн. лет одна-единственная
цивилизация заполнит всю Галактику.
Причем эта цифра получена с большим
запасом, поскольку солидное число
звезд сосредоточено близко к центру
Галактики и расстояние между ними
гораздо меньше 1 парсека. Кроме того,
далеко не все звезды имеют
подходящие планеты и на их
заселение не будет потрачено время.
Прекрасное и величественное зрелище
смерти маломассивной звезды, похожей на
наше Солнце, астрономам удалось
наблюдать с помощью пары телескопов Gemini
Observatory, принадлежащих к числу
крупнейших в мире (точнее говоря, в
съемках участвовал лишь установленный
на Гавайях (вершина Мауна-Кеа)
восьмиметровый "Северный Близнец" -
Gemini North). Для увеличения четкости (противодействия
атмосферной турбулентности,
заставляющей звезды мерцать)
использовалась модернизированная
система адаптивной оптики ALTAIR.
Звезда-смертница, прошедшая
путь от нормального звездного объекта
до белого карлика, располагается теперь
внутри планетарной туманности M2-9 (эта
туманность носит также неофициальное
название "Бабочка", а от Земли она
удалена на расстояние в 2100 световых лет).
Когда наше Солнце израсходует все свое
водородное топливо (через 4-5 миллиардов
лет), его судьба будет столь же трагична.
На последнем этапе своей эволюции такие
звезды раздуваются. Так, Солнце, став
красным гигантом, займет земную орбиту,
а затем сбросит внешнюю часть своей
газовой оболочки. Образуется целый ряд
концентрических "пузырей",
процессы формирования которых во всех
подробностях все еще остаются для
ученых загадкой. Возможно, именно
вышеприведенное изображение позволит
получить какие-либо новые данные,
которые помогут приоткрыть хотя бы
часть этой тайны. Туманность Бабочка -
это одна из приблизительно 1600 известных
планетарных туманностей. Большинство
планетарных туманностей имеют
биполярную структуру, и эта - не
исключение (хотя некоторые туманности и
могут обладать почти сферической формой).
Крылья туманности свидетельствуют о ее
необычной, даже, возможно, экзотичной
истории.
Астрономы надеются понять,
почему звезды формируют из газа столь
причудливые образования вместо того,
чтобы "ограничиться" простыми
сферами. Возможно, виной всему
собственное вращение звезды, которое
может заставить исторгнутый газ
скапливаться в пределах пояса,
соответствующего направлению вращения
звезды. Однако одного этого эффекта вряд
ли достаточно. Дополнительной причиной
может послужить присутствие невидимого
"компаньона" у центральной звезды,
который "вытягивает" изгнанный в
результате взрыва газ в плоскости,
образованной общей орбитой такой
двойной системы. Наконец, третья
возможность состоит в том, что звезда
"проглатывает" массивную планету,
когда расширяется на этапе красного
гиганта. Медленно вращающийся красный
гигант получает в таком случае угловой
момент этой планеты и может набрать
дополнительные обороты, раскрутившись в
100 раз быстрее, чем прежде, и заставляя
газ сбиваться в сплюснутый диск.
-
система из звезды и окружающей ее
светящейся газовой оболочки (масса
которой - около 0,1 солнечной массы). Такие
объекты были открыты английским
астрономом Вильямом Гершелем (1738-1822)
около 1783 г., теперь их известно около 1600.
Планетарные туманности на самом деле не
имеют никакого отношения к планетам, а
получили свое название во времена
слабых телескопов, потому что
напоминали тогда астрономам планетные
диски. Впрочем, не все планетарные
туманности обладают формой диска;
многие имеют вид кольца или симметрично
вытянуты вдоль некоторого направления (биполярные
туманности). Рождаются в результате
звездных взрывов - обычно это оболочка,
сброшенная звездой-гигантом.
Длительность жизни планетарной
туманности в наблюдаемой фазе - около 10-20
тысяч лет.
Звездные принцы в Янтаре
Появились первые отчеты об
использовании установленного недавно
на Очень Большом Телескопе-Интерферометре
VLTI (Very
Large Telescope Interferometer, Паранал) Южной
европейской обсерватории (ESO)
инструмента под названием AMBER
(Astronomical Multi-BEam combineR - Астрономический
многолучевой объединитель, работающий в
инфракрасном диапазоне). "Amber" по-английски
может значить "янтарь", "амбра",
а в знаменитом американском
фантастическом цикле Роджера Желязны
"Хроники Амбера", первый роман
которого у нас выходил также под
развеселым названием "Девять принцев
в Янтаре" ("Nine princes in Amber"), Амбером
звалось место магического
сосредоточения мирового порядка,
порождающего многочисленные тени-миры,
в которых мы и обитаем.
AMBER способен объединить свет от
двух или даже трех 8,2-метровых связанных
телескопов, составляющих таким образом
как бы единый 40-90-метровый телескоп. Все
это привело к тому, что две
международные астрономические группы
смогли провести наблюдения
окрестностей двух звезд с поистине
беспрецедентной детализацией. В первом
случае речь идет о молодой, еще не до
конца сформировавшейся звезде MWC 297, и
новые результаты несут важную
информацию относительно условий,
необходимых для появления у таких звезд
планет. Во втором случае, напротив,
фигурирует звезда CPD -57°2874, находящаяся
на заключительной стадии своей эволюции.
И в том, и в другом случае астрономам
удалось найти убедительные
доказательства присутствия окружающего
звезду газопылевого диска. Если время
звезд сравнить с периодом жизни
обычного человека, то сейчас наше Солнце
только "разменяло" свой "сороковник",
в то время как звезда MWC 297 еще похожа на
новорожденное дитя, которому лишь 1-3 дня
от силы, ну а "пожилому"
сверхгиганту по его собственным "внутренним
часам" почти 80 лет.
Итак, первая группа астрономов,
возглавляемая Фабьеном Мальбе (Fabien Malbet)
из французской Астрофизической
лаборатории Гренобля (Laboratoire d'Astrophysique de
Grenoble - LAOG),
изучила молодой звездный объект MWC 297
массой в 10 солнечных масс, который все
еще находится на очень ранней стадии
своего развития. "Это крупное научное
достижение позволит проводить особенно
детальные исследования ближайших
окрестностей молодых звезд и принесет
нам неоценимое знание относительно того,
как формируются планеты", - говорит
Мальбе.
Удивительно, какое количество
деталей смогли разглядеть астрономы,
если учесть, что объект наблюдался с
расстояния свыше 800 световых лет и был
при этом скрыт большими объемами газа и
пыли (сквозь которые с трудом
пробивается видимый свет, но легко
проникает инфракрасное излучение).
Удалось выявить протопланетный диск,
растянувшийся приблизительно до
размеров нашей Солнечной системы,
однако в своей внутренней части "чисто
выметенный" примерно до половины
интервала между Землей и Солнцем (0,5
астрономической единицы). Кроме того,
ученые рассмотрели центральный объект,
окруженный истекающим звездным ветром,
скорость которого постепенно
увеличивается раз в девять: от
приблизительно 70 километров в секунду
поближе к диску до 600 километров в
секунду в приполярных областях.
"Причина, по которой
внутренняя часть диска оказывается
вырезанной, пока не ясна, - добавляет
Мальбе. - Это порождает новые вопросы в
физике окружающей среды молодых звезд
промежуточной массы... Наши результаты
стали возможны лишь благодаря таким
спектральным и пространственным
разрешениям, которые обеспечивает AMBER.
Другого такого прибора в мире нет".
Теперь астрономы планируют
провести наблюдения с использованием
AMBER на трех телескопах, чтобы измерить
отклонения в симметричности
распределения материала вокруг MWC 297.
Другой международной
астрономической группе (в нее входили и
российские ученые) с помощью AMBER удалось
впервые объединить свет от трех 8,2-метровых
связанных между собой телескопов VLT,
получив принципиально новую информацию
относительно среды, окружающей звезду CPD
-57°2874 - сверхгиганта спектрального
класса B (точнее говоря, B[e], это горячие
голубые гиганты с эмиссионными
линиями в спектре, возникающими из-за
экваториального истечения), что
находится на последней стадии своей
эволюции. Эта сверхгигантская звезда,
которая светит ярче нашего Солнца
приблизительно в 10 тысяч раз,
расположена в десять раз дальше, чем MCW
297, то есть на расстоянии свыше 8 тысяч
световых лет от нас.
Астрономы провели данные
наблюдения, чтобы получить ответы на
критически важные вопросы относительно
происхождения, геометрии и физической
структуры оболочки, окружающей эту
звезду. Удалось разглядеть структуры,
протяженность которых составляет всего
лишь 0,0018 арксекунды, что эквивалентно
различению двух фар автомобиля на
расстоянии около 230 тысяч километров, т.е.
немногим меньше, чем 2/3 интервала от
Земли до Луны (человеческий глаз может
различать объекты, разделенные только
на 50 и более арксекунд).
Армандо Домициано де Суза (Armando
Domiciano de Souza) с Радиоастрономического
отделения германского Института имени
Макса Планка в Бонне (Max-Planck-Institut
für Radioastronomie) и его коллеги к тому же
воспользовались прибором MIDI (mid-infrared (8-13
микрометров) instrument) на VLTI, также
объединяющем усилия двух телескопов-модулей.
Используя полный набор данных, они
выявили околозвездную оболочку вокруг
сверхгиганта. Ее форма оказалась
несферичной, по всей вероятности потому,
что звезда также окружена
экваториальным диском, состоящим из
горячей пыли, к тому же для нее
характерны мощные полярные звездные
ветры.
"Эти наблюдения
действительно открывают двери в новую
эру понимания всего комплекса столь
интригующих явлений", - говорит
Домициано де Суза.
В научном мире обостряется борьба
между сторонниками господствующей
ныне космологической теории и их
противниками - по мнению последних,
расхождение теории с фактами
становится просто нетерпимым.
Группа ученых пришла к выводу,
что темная энергия оставалась
неизменной на протяжении периода
существования Вселенной. Тем временем
растущее число ученых настаивает
на ревизии фундаментальных основ
современной космологии, призывая
покончить с фантомом "темной
энергии" вообще.
В рамках обзора Supernova Legacy Survey (SNLS)
ряд крупнейших астрономических
инструментов мира провел поиск
свидетельств наличия "темной
энергии" - взрывов сверхновых.
Сравнение яркости и их спектральных
сигнатур, по мнению авторов
исследования, позволит судить о
степени расширения Вселенной со
времени взрыва звезды. В обзоре удалось
зафиксировать 200 сверхновых и получить
спектральные данные для 70 из них. Поиск
сверхновых велся с помощью телескопа
обсерватории Мауна-Кеа, для получения
их спектров использовался Very
Large Telescope обсерватории Парана в Чили,
состоящий из четырех 8-метровых
телескопов, сдвоенные телескопы
обсерваторий Джемини и Кек на
Гавайских островах.
Первые свидетельства того, что
Вселенная расширяется со все
возрастающей скоростью, полученные в
1995 году, потрясли научный мир. Обзор SNLS
был призван проанализировать процесс
расширения более детально, что
теоретически могло бы позволить
проанализировать изменение этого
параметра во времени.
Результаты обзора, как
сообщает New Scientist, свидетельствуют в
пользу наиболее консервативной
космологической теории "темной
энергии" - ее плотность оставалась
неизменной в пространстве и во времени
на протяжении времени существования
Вселенной.
Тем временем растущее число
ученых, обеспокоенных неувязками
в классической теории, призывают к коренному
пересмотру современной космологии. Последней
каплей послужили результаты
картографирования реликтового фона
электромагнитного излучения во
Вселенной спутником WMAP, идущие вразрез
с теорией "Большого Взрыва".
Группа альтернативных космологов
накопила впечатляющее количество
фактов, расходящихся с представлениями
классической космологии. Феномен
"Оси Зла", обнаруженный при
анализе полученного WMAP материала,
грозит фундаментальными
потрясениями основ современного
естествознания.
Тем не менее, по мнению ученых,
истина дороже. "Стандартная модель
уродлива и запутана, - считает автор
термина "Ось Зла", доктор Жоао
Магуэйо (Joao Magueijo) из лондонского
Империал-колледжа. - Надеюсь, ее финал
не за горами". Тем не менее теории,
которая придет ей на смену, придется
объяснить всю совокупность фактов - и в
том числе те, которые стандартной
моделью описывались вполне
удовлетворительно. "Это будет
чрезвычайно непросто", - полагает он.
Новое исследование, осуществленное
международной группой специалистов под
руководством профессора Марка
Харрисона (Mark Harrison) из Австралийского
национального университета (Australian National
University - ANU,
Канберра), обещает радикально изменить
современные представления о самой
ранней эпохе существования Земли. До сих
пор считалось, что первоначально на
нашей планете, где суша еще не была
расчленена на континенты, царил сущий ад.
Этот период именуется "гадесской
эпохой" (Hadean Eon) - от древнегреческого
слова Гадес (Аид), обозначающего
подземное царство, обиталище
человеческих душ после смерти. По
единодушному мнению ученых, в те времена
на поверхности Земли не было никаких
условий для жизни.
Поводом для пересмотра этих
представлений послужил анализ
уникальных минералов возрастом до 4,35
млрд лет, найденных в пустынях Австралии.
Это исследование позволяет
предположить, что континенты
образовались уже в ранний период земной
истории (статья на эту тему опубликована
в последнем выпуске журнала Science).
Ранее в этом году Харрисон и его коллеги
уже обнародовали свидетельства того,
что наша планета еще в гадесскую эру
обзавелась и океанами.
"Возникает новая картина
древней Земли, - говорит профессор
Харрисон. - Мы нашли доказательства того,
что на поверхности Земли в те далекие
времена присутствовала вода - ключевой
фактор зарождения жизни. Мы имеем
доказательства того, что эта вода
взаимодействовала с формирующей
континенты магмой на протяжении всего
гадеса. К тому же мы теперь показали, что
основная часть земной коры вместе с
континентами образовалась практически
сразу же после формирования самой Земли.
Таким образом, гадесская эпоха не так уж
отличалась от нынешней. Это был не такой
иссушенный и безжизненный мир, как нам
представлялось ранее".
Харрисон и его группа
занимались изучением крошечных -
поперечником с человеческий волос - зернышек
минерала циркона (ZrSiO4) - самых
древних из всех известных минеральных
образцов на земном шаре, что были
найдены в штате Западная Австралия (в
осадочных породах горного массива Джек-Хиллс
(Jack Hills)). Проанализировав изотопный
состав примесей (в частности, гафния-176 (176Нf),
оставшегося после распада лютеция-176 (176Lu))
в 100 таких крошечных цирконовых зернах
возрастом 4,35 миллиарда лет, удалось
показать, что эти частицы образовались в
континентальных условиях в ходе первых
100 миллионов лет после рождения нашей
планеты, хотя раньше считалось, что
материковая кора формировалась на
протяжении длительного периода,
начавшегося приблизительно 4 миллиарда
лет назад - спустя 500 миллионов лет после
формирования самой Земли.
Известно, что материковая кора
родилась в результате частичного
плавления погрузившихся в мантию пород
океанической коры, насыщенных водой.
Обладая плотностью меньшей, чем
океаническая кора, земные континенты
как бы плавают на самом верху,
сталкиваясь и снова расходясь на
протяжении всех прошедших миллиардов
лет. Отношение "вторичного" изотопа
гафния-176 к "изначальному" гафнию-177
зависит от первоначальной
распространенности радиоактивного
лютеция, причем при частичном плавлении
пород, погрузившихся в мантию,
сохраняется больше лютеция, чем гафния.
Таким образом, в континентальной коре
отношение лютеция к гафнию намного
меньше, чем в мантии, где оно
увеличивается со временем благодаря
циркуляции элементов. Циркон содержит
достаточно много гафния и лишь следы
лютеция - значит, с течением времени
изотопный состав гафния в нем
изменяется слабо. За счет всего этого
можно уверенно определять источник
магмы, в которой кристаллизовался
древний циркон, и показать, что
обломочные зерна цирконов Джек-Хиллс
порождены именно материковой корой.
"Все указывает на почти
мгновенное [по геологическим меркам]
развитие континентов, сопровождаемое
быстрой рециркуляцией элементов назад в
мантию через процесс, родственный
современной тектонике плит", - уверяет
Харрисон. Древнейшие цирконовые образцы
он считает единственным достоверным
геологическим свидетельством тех
давних процессов, которое, безусловно,
должно иметь приоритет перед теми "мифами",
что возникли ранее в отсутствии
наблюдательных доказательств.
Стивен Мойзсис (Stephen Mojzsis) из
американского Университета Колорадо (University
of Colorado), принимавший активное участие
в этих исследованиях, в интервью LiveScience
нарисовал вероятную картину нашего мира
свыше 4 миллиардов лет назад: "...К тому
времени образовалась плотная, богатая
двуокисью углерода [углекислый газ, CO2]
атмосфера, которая придавала небу
красноватый оттенок... Концентрация
железа в древнейших океанах была
гораздо более высокой, чем в наших
современных, поэтому их воды имели
темноватый сине-зеленый оттенок, и вот в
этих-то океанах и "плескались"
сотни крошечных континентов, сравнимых
с нынешней Новой Зеландией или
Японскими островами".
Ученые пока не знают точно,
действительно ли уже в те давние времена
появились первые живые организмы, хотя и
не исключают теперь такой возможности.
Впрочем, если первая жизнь и возникла 4,3
миллиарда лет назад, то она все равно
неизбежно и бесследно была уничтожена в
процессе столкновения с Землей крупных
небесных тел. Во всяком случае, Земля
была весьма ненадежным домом на
протяжении первого миллиарда лет, когда
Солнечную систему наполняло множество
опасных комет и астероидов.
Астрономы, использующие
космический телескоп "Спитцер" (Spitzer
Space Telescope), работающий в инфракрасном
диапазоне, изобрели новый способ поиска
небольших слабосветящихся галактик, что
образуются в результате
катастрофических столкновений между
галактиками крупными. С помощью своей
новой методики ученые надеются получить
ответ на важный вопрос о том, каким же
образом большинство подобных галактик (в
том числе и расположенных в
непосредственной близости от нашего
собственного Млечного пути) рождаются
на свет.
Как известно, большинство наших
галактических соседок принадлежит к
числу именно таких вот "крошек",
причем сам Млечный путь по массе
составляющих его звезд превосходит "малюток"
в тысячи раз. Скорее всего, та же самая
типичная ситуация повторяется и в
случае других крупных галактик,
окруженных многочисленной "родней"
(удалось разглядеть, например, несколько
мелких компаньонок у ближайшей к нам
спиральной галактики - туманности
Андромеды). Считается, что гигантские
галактики образовались в результате
столкновений и слияния более мелких, а
вот откуда берутся мелкие - ясно не до
конца.
То есть часть карликовых
галактик, безусловно, могла сохраниться
еще с изначальных времен существования
нашей Вселенной, когда они - вскоре после
Большого взрыва - возникли в результате
сжатия исконного межгалактического
газа. Однако сомнительно, чтобы такое
количество тех первых галактик смогло
благополучно - без столкновений и
слияний (особенно частых в самую раннюю
эпоху) - сохраняться на протяжении
минувших миллиардов лет.
Группа американских астрономов
из Корнеллского университета (Cornell
University, Итака, штат Нью-Йорк)
попробовала раскрыть эту тайну, изучая
совокупность карликовых галактик,
родившуюся, по всей видимости, из
осколков двух крупных галактик,
врезавшихся друг в друга.
"Важно сравнить свойства
этих карликовых галактик,
образовавшихся в результате
столкновений галактик крупных, с теми
карликами, которые, возможно,
сохранились со времен эпохи,
следовавшей за Большим взрывом", -
пояснил член исследовательской группы
Джим Хайгдон (Jim Higdon).
Объекты, подвергшиеся изучению
этой группой, относятся к разряду так
называемых приливно-отливных
карликовых галактик (tidal dwarf galaxies - TDGs),
поскольку они рождаются в результате
гравитационного взаимодействия двух
крупных галактик. Формирование
происходит в протяженных
хвостообразных структурах, настолько
малозаметных, что до сих пор удавалось
наблюдать лишь примерно дюжину из них.
Однако теперь на помощь группе из
Корнеллского университета пришла
рекордная чувствительность
инфракрасного спектрографа "Спитцера",
которая и помогла идентифицировать
сразу 13 таких новых TDGs вблизи пары
сливающихся галактик NGC 5291N и NGC 5291S (получивших
объединенное название NGC 5291), что
расположены от нас на расстоянии в 200
миллионов световых лет в созвездии
Центавра (Кентавра). Карликовые
галактики выстроились вдоль двух
звездных и газовых арок, растянувшихся
приблизительно на 240 тысяч световых лет
позади каждой из двух сталкивающихся
больших галактик (длина каждой такой
арки в четыре раза превышает диаметр
Млечного пути).
Предыдущие исследования,
проведенные в ультрафиолетовом
диапазоне, уже позволили предположить,
что эти "дуги" содержат "узлы"
из формирующихся звезд. "Спитцер"
не только подтвердил эти предположения,
позволив наглядно продемонстрировать
эти области, но и дал знать, что приливно-отливные
карликовые галактики фактически
представляют собой "генераторы"
звездообразования, возраст звезд в
которых (общей массой, соответственно, 150
и 300 миллионов солнечных масс)
составляет менее 5 миллионов лет (возраст
нашего собственного Солнца - 4,5
миллиарда лет), а уровень содержания "металлов"
достаточно высок (1/3 солнечного) - ясно,
что такие карлики никак не могут быть
"реликтовыми старичками".
Исследователям удалось
получить характерные спектральные "подписи"
(в инфракрасном диапазоне) карликовых
галактик, порожденных слиянием крупных
галактик (в частности, яркие эмиссионные
следы полициклических ароматических
углеводородов (polycyclic aromatic hydrocarbon - PAH)), и
теперь они ищут такие же подписи-сигнатуры
среди объектов, зафиксированных в ходе
реализации крупнейших инфракрасных
обзоров неба, чтобы понять, какая часть
из общего числа других карликовых
галактик сформировалась этим же путем.
"Мы хотим понять, каким
образом была создана окружающая нас
Вселенная", - поясняет руководитель
группы Сара Хайгдон (Sarah
Higdon).
В общем, круг замыкается -
крупные галактики появляются в
результате слияния карликовых, а
столкновения крупных галактик, в свою
очередь, порождают россыпь более мелких...
Результаты предполагается опубликовать
в будущем выпуске "Астрофизического
журнала" (Astrophysical
Journal)
На иллюстрации:
Система NGC 5291. Псевдоцветное изображение,
где длина волны в 3,6 микрона
соответствует синему цвету, 4,5 мк -
зеленому, 5,8 мк - оранжевому и 8,0 мк -
красному. Источники с яркой PAH-эмиссией,
в том числе и приливно-отливные
карликовые галактики TDGs, здесь носят
красноватый оттенок. Изображение NASA/JPL-Caltech/Cornell
Univ
Люди современного типа мигрировали из
Африки в Индию намного раньше, чем это
считалось до сих пор (за десятки тысяч
лет до того, как попали в Европу), причем
последствием такой миграции стало
исчезновение более древних индийских
гоминидов и создание образцов самого
раннего искусства и архитектуры. Таковы
вкратце положения нового исследования и
соответствующей теории, авторство
которой принадлежит Майклу Петраглиа (Michael
Petraglia) и Ханне Джеймс (Hannah James) из
британского Кембриджского университета
(University of
Cambridge). Теория возникла на базе
многолетней работы и анализа артефактов,
окаменелостей и генетических данных на
Индийском субконтиненте. Публикация на
эту тему предпринята в журнале Current
Anthropology.
Согласно наиболее авторитетным
теориям, "человек современный" - наш
предок - Homo sapiens sapiens верхнего палеолита (иначе
говоря, кроманьонец) прибыл в Европу
приблизительно 40 тысяч лет назад,
оставив после себя наскальные рисунки,
украшения и другие материальные
свидетельства. В частности, именно их
приход и последовавшая за ним жесткая
конкуренция привели к исчезновению
целого древнего человечества - коренных
обитателей Европы - неандертальцев.
Петраглиа и Джеймс утверждают, что
подобные события имели место и в Индии, в
те времена, когда "современные"
люди прибыли туда приблизительно 70
тысяч лет назад.
Индийский субконтинент был в
тот период домом и для другого вида
гоминидов - Homo heidelbergensis ("человека
гейдельбергского", основой для
описания которого послужила нижняя
челюсть, найденная еще в 1907 году в
окрестностях немецкого города
Гейдельберга), что покинули Африку
приблизительно 800 тысяч лет назад. И наши
предки, вероятно, просто стерли с лица
Земли этих несчастных Homo heidelbergensis. По
крайней мере, так думает Петраглиа. "Новые"
пришельцы, возможно, вообще несут
ответственность за исчезновение всех
предшественников человечества во всем
мире.
Новые свидетельства указывают
на чрезвычайно раннее перемещение людей
через Ближний Восток и Индию, а также
прибытие их в Австралию 45-60 тысяч лет
назад. Модель путей переселения
человечества Петраглиа и Джеймс
охватывает период, начавшийся
приблизительно 250 тысяч лет назад, когда
Homo heidelbergensis прибыли в Индию и привезли с
собой примитивные каменные орудия.
Останки этой разновидности (скелеты)
были обнаружены в 1980-х гг. при раскопках
в центральной Индии, в других местах
были также обнаружены обработанные (стесанные)
камни, представляющие собой древние
топоры характерной миндалевидные формы.
Тем временем в Африке
приблизительно 190 тысяч лет назад (и в
это, по крайней мере, теперь верит
большинство антропологов) возникли люди
современного типа. Они также овладели
каменными орудиями труда. Найдены следы
красной охры, которая, возможно,
использовалась нашими ранними родичами-африканцами
для раскраски своих тел и для
удовлетворения первых творческих
позывов - своего рода древнейшего
изобразительного искусства. Согласно
новой теории, 70 тысяч лет назад группа
этих людей современного типа
мигрировала на восток и прибыла в Индию,
обладая технологиями, по своему уровню
сопоставимыми с уровнем развития Homo
heidelbergensis.
"Их орудия не имели каких-либо
разительных отличий, - считает Петраглиа.
- Технология, которой обладал "модерновый"
человек, не имела никаких больших
преимуществ в сравнении с тем, чем
пользовались Homo heidelbergensis".
Однако наши предки уверенно
вступили в соревнование с аборигенами, и
чаша весов медленно, но непреклонно
склонилась в нашу пользу - конкуренты
стали вымирать. Точно такая же история
повторилась и в Западной Европе десятки
тысяч лет спустя, куда в свое время
добрались люди современного типа и где
они покончили с неандертальцами.
Петраглиа и Джеймс представили
свидетельства зарождающегося искусства
и культуры в Индии, начиная
приблизительно с 45 тысяч лет назад. К
этому времени относится создание
изысканных каменных лезвий и
рудиментарной каменной архитектуры.
Бусы, красная охряная краска, украшения
из скорлупы и, возможно, даже признаки
поклонения древнейшим богам - то есть
проявление раннего символического
мышления - зафиксированы на отметке 28 500
лет назад.
Эти медленные изменения
противоречат той картине, что многие
современные ученые рисуют для Европы: то
есть "человек современный", якобы,
пронесся через весь континент подобно
шторму приблизительно 40 тысяч лет назад,
и это привело к стремительному
исчезновению неандертальцев. Изменения,
согласно этим воззрениям, произошли
чрезвычайно быстро: внезапное прибытие
вооруженных передовыми каменными
орудиями пришельцев, сопровождаемое
появлением множества наскальных
рисунков и расцветом других видов
искусств - то, что антропологи называют
"человеческой революцией" ("human
revolution").
Петраглиа со всем этим не
согласен. "Мы имеем дело с процессами
гораздо более неоднородными, очень
медленным и постепенным накоплением в
Южной Азии всего того, что мы называем
современным человеческим поведением",
- считает он.
На территории Индийского
субконтинента пока обнаружен лишь один
пример окаменелости столь древнего Homo
sapiens, находка была сделана в пещере на
острове Шри-Ланка и датирована она
приблизительно XXXV тысячелетием до н.э.,
однако Петраглиа надеется, что его
анализ позволит по-новому взглянуть на
раннюю человеческую историю в Индии и к
тому же собрать воедино все
разрозненные свидетельства движения
людей по всему миру.
Пришельцы, которые колонизировали Индию,
возможно, также были ответственны и за
исчезновение так называемых "хоббитов",
малорослых созданий, чьи окаменевшие
останки были найдены сравнительно
недавно на индонезийском острове Флорес.
Впрочем, столь однозначно
трагическая история вызывает доверие
далеко не у всех специалистов, и в
качестве альтернативы указывают на
вероятность неоднократных волн
миграций (при этом опять же апеллируют к
генетическим исследованиям) и
длительного противостояния, в ходе
которого ни местные группы, ни пришельцы
не брали окончательно верх над
конкурентами. К тому же, по некоторым
данным, Homo heidelbergensis тоже могли быть
нашими предками...
Астрономы, работавшие на телескопе
Very Large Telescope (VLT) Южной Европейской
обсерватории, обнаружили звезду,
которая движется с аномально высокой
скоростью - 2,6 млн км/час. В каталоге
эта звезда имеет название HE0457-5439. Это
горячая и массивная звезда. Она
находится в гало нашей галактики
Млечный Путь в направлении созвездия
Золотая Рыба. Это довольно необычное
место для такой звезды, так как
массивные звезды обычно находятся в
пределах диска Млечного Пути.
Астрономы определили, что звезда
эта довольно молода и что ее
химический состав сходен с
химическим составом нашего Солнца.
Такая звезда не могла образоваться в
гало нашей галактике, она там
оказалась в результате межзвездного
или межгалактического путешествия.
Если бы звезда HE0457-5439 образовались
в центре нашей галактики, а потом
была бы выброшена наружу, то она бы не
успела долететь до своего нынешнего
места (для этого ей понадобилось бы
втрое больше времени, чем ей сейчас
лет). Однако HE0457-5439 сейчас находится
относительно недалеко от Большого
Магелланова облака,
расположенного на расстоянии 160 тыс.
световых лет от нас. Поэтому возникла
гипотеза о том, что HE0457-5439
образовалась именно в Большом
Магеллановом облаке, а потом была
выброшена из этой галактики. Такой
импульс она могла получить при
гравитационном взаимодействии с
массивной черной дырой. Правда,
достоверных данных о существовании
такой черной дыры в Большом
Магеллановом облаке пока нет. Так что
стремительно летящую звезду можно
считать косвенным доказательством
того, что в Большом Магеллановом
облаке есть черная дыра. Правда,
наблюдаемому полету звезды HE0457-5439
есть еще одно объяснение. Эта звезда
могла конечным продуктом слияния
двух других "нормальных" звезд.
Тогда конечная звезда может
оказаться гораздо более старой, чем
"выглядит". А это означает, что у
нее было время, чтобы долететь до ее
нынешнего места из центра Млечного
Пути. Чтобы выбрать один из двух
описанных сценариев, нужны
дополнительные наблюдения.
Ученые NASA придумали, как они считают,
удивительно простой, но эффективный
способ отклонять в сторону астероиды,
приближающиеся к Земле и грозящие
неминуемой катастрофой. Специалисты
предлагают "подвешивать" рядом с
такими астероидами крупные космические
корабли... и просто позволить гравитации
делать свою работу (публикация в журнале
Nature (vol 438, p
177)).
Беспокойство по поводу возможной
астероидной атаки усилилось в связи с
новыми прогнозами, касающимися
астероида Апофис (99942
Apophis - 2004 MN4) диаметром 320 метров. Дело в
том, что астрономам, изучающим его
траекторию, за последнее время удалось
почти со стопроцентной вероятностью
исключить его столкновение с Землей во
время предстоящего сближения 2029 года,
однако вслед за этой хорошей новостью
появилась и плохая: на астероид во время
его пролета (а он окажется от нас в
пределах 30 тысяч километров - ближе, чем
Луна и даже ближе, чем многие
телекоммуникационные спутники) может
пока еще до конца не просчитанным
образом воздействовать гравитация
Земли и "подправить" его орбиту
таким образом, что в следующий-то раз (к
2036 году) он уже не промахнется (в
настоящее время говорится об 1 шансе из 5
500, но полную ясность в этот вопрос
внесет лишь время)... И угодив в Нью-Йорк (еще
одно маловероятное допущение) - астероид
уничтожит не только сам город, но и его
окрестности... Подобные опасения
заставили создать специальный фонд B612,
получивший название "Маленький Принц"
- по имени главного героя замечательной
книги Антуана де Сент-Экзюпери,
путешествовавшего по астероидам, - и
начать обсуждение вариантов спасения...
Предыдущие предложения такого рода
сосредотачивались на отклонении
наступающего астероида направленными
ядерными взрывами. Однако эксперты NASA
полагают, что "гравитационный тягач"
вполне способен справиться с той же
самой работой, создав невидимый
буксирный трос, стаскивающий "космическую
скалу" с ее убийственного курса.
"Большинство людей мыслит
категориями Голливуда и считает, что с
подобной задачей справиться в силах
лишь ядерное оружие", - говорит Эдвард
Лу (Edward
Lu), ученый NASA и астронавт, который
помогал развивать эту идею (последний
раз Эд Лу летал в космос в составе
седьмой экспедиции на МКС (25 апреля - 27
октября 2003 года) и оказался первым
американцем - бортинженером "Союза"
и первым американцем, который как
взлетел, так и приземлился на "Союзе
TMA-2"). Однако применение столь "тяжелой
артиллерии" грозит образованием
множества осколков, часть из которых
попадет на Землю (хотя, конечно, вреда
они принесут гораздо меньше). Другое
предложение: ядерные бомбы можно
взорвать в непосредственной близости от
астероида. Отдача в таком случае должна
лишь немного подтолкнуть
неповоротливого монстра, не разделяя
его на множество своенравных фрагментов...
Более свежая идея состоит в том, чтобы
опасные астероиды... покрасить из
гигантского пульверизатора (белые
астероиды - черной краской, черные,
наоборот, белой). Это должно изменить
интенсивность, с которой астероид "подталкивают"
солнечные лучи и таким образом также
привести к исправлению его курса. Однако
количество требуемой на это дело краски
может оказаться поистине огромным (впрочем,
вместо краски поверхность астероида
можно как-нибудь обработать - взрывами,
термическими методами, создав множество
мелких кратеров-лунок... - с тем, чтобы
существенно изменить его текущее
альбедо).
Лу и его коллеги первоначально
задумывались о посадке космического
корабля на астероид с тем, чтобы слегка
подтолкнуть "злодея" и заставить
его сменить курс. Однако слабость
гравитационного притяжения может
привести к тому, что для аппарата
окажется далеко не простым делом прочно
усесться на какую-нибудь "груду щебня".
К тому же астероиды зачастую заметно
вращаются, так что спешащий завершить
свою героическую миссию корабль может
просто заставить гибельный астероид
вращаться еще быстрее, вместо того,
чтобы изменить его курс.
В конце концов группа Лу осознала, что
космический корабль вообще не должен
садиться на астероид. Ведь простое
размещение возле небесного тела на
длительное время достаточно тяжелого
объекта (примерно так, как ныне завис
японский "Хаябуса"
над своим Итокавой) уже само по себе
окажет необходимое воздействие,
способное повлиять на астероидную
орбиту (хотя "Хаябуса"-то как раз не
в силах оказать на "свой" астероид
никакого заметного влияния, поскольку
слишком мало весит). Так, для "обработки"
астероида диаметром 200 метров (т.е. чтобы
создать достаточное ускорение для
изменения его курса) космический
корабль весом в 20 тонн должен будет
висеть в 50 метрах от астероидной
поверхности в течение приблизительно
одного года.
Столь "весомые" космические
корабли - вещь в настоящее время вполне
реальная, такие уже разрабатывались...
Остается только уповать на нашу
способность обнаруживать астероидную
угрозу загодя, хотя бы лет за 20 до
возможной катастрофы. Для больших
астероидов это не представляет большого
труда, а вот о "крошках"
поперечником от полукилометра и меньше (с
которыми есть шанс повозиться с помощью
"гравитационного тягача") мы сможем
узнать лишь за несколько лет до
соударения...
Возможно, следовало бы направить
больше средств именно на предсказания
таких столкновений, а не на разработку
средств противодействия, поскольку в
таком случае можно будет хотя бы
эвакуироваться вовремя из обреченных
районов. В настоящее время обнаружено 3
611 околоземных астероидов самого
разного калибра из (предположительно) 100
тысяч, способных породить цунами столь
же разрушительные, как и то, что поразило
побережье Индийского океана в прошлом
декабре. Ну а кое-кто, вероятно,
предложит вообще не тратить средств на
всю эту лабуду, а просто почаще молиться
и не грешить...
доктор физико-математических наук,
ведущий специалист по
радиолокационному изучению Вселенной
Института радиоэлектроники РАН
Сейчас самое время вспомнить о том,
что давно уже предлагается
нами и нашими американскими коллегами -
я говорю о создании первого
астероидного радиолокатора. Все
существующие радиолокационные
телескопы, а их в мире всего три - два в
Новом Свете (Аресибо и Голдстоун) и один
- в Старом (Евпатория), создавались не
специально для целей радиолокации
небесных тел, а используют системы
станций дальней космической связи.
Здесь же речь идет именно о создании
первого специализированного радара
для системы противоастероидной
обороны. Роль радиолокации
исключительно велика - и об этом как раз
говорят и ученые NASA, и российские
ученые. Именно радиолокационные
измерения расстояния и лучевой
скорости астероида дают наиболее
достоверную высокоточную информацию и
позволяют построить устойчивый
прогноз движения опасного небесного
тела на интервале в сотни лет.
Механизм взрыва звезд радикально
переосмыслен - выяснилось, что
важнейшим фактором коллапса звезды
является звук. Новое открытие
заставит по-новому взглянуть на
странные и пугающие процессы,
наблюдаемые в последние годы на
Солнце.
Группа ученых из аризонского
университета под руководством Эдама
Барроуза (Adam S. Burrows) отыскала ключевой
фактор, необходимый для понимания
процессов, ведущих к фактически
мгновенной гибели звезды. Им
оказался звук. Звуковые волны,
генерируемые в недрах гибнущей
звезды, оказываются настолько сильны,
что им под силу разорвать звезду на
части. "Этот процесс способен
стать совершенно новой парадигмой
сверхновых", - полагает сам д-р
Барроуз.
Современная наука полагает, что
взрыв сверхновой происходит в
результате выработки ее "горючего",
после чего она "схлопывается" -
коллапсирует - под действием
собственной тяжести. На этапе
коллапса возникает новое ядро звезды
- нейтронное, при этом образуется ударная
волна. Доминирующая в настоящее
время теория полагает, что энергию
ударная волна получает от потока
нейтрино, образующихся в ядре звезды.
Однако эти частицы, уносящие в
космическое пространство более 99%
энергии сверхновой, вследствие этого
практически не передают энергии
самой ударной волне. Вследствие
этого в большинстве моделей она
гасится, не успев разорвать звезду в
клочья.
Правда, ранее при моделировании
сверхновой стадию формирования
нейтронного протоядра и связанные с
этим процессы ученые просто
оставляли без рассмотрения. Группа
Барроуза, сообщает журнал "Sky and
Telescope", решила рассмотреть также и
этот этап, поступившись скоростью
проведения вычислений. Благодаря
этому им удалось обнаружить новый
механизм разрушения звезды,
способный разнести ее на куски. Для
этого ученые построили
математическую двумерную модель
коллапсирующей невращающейся звезды
массой в 11 масс Солнца.
Коллапсирующее вещество падает на
формирующееся нейтронное ядро
асимметрично. При этом ядро начинает
осциллировать, вибрируя наподобие
исполинского динамика и преобразуя
гравитационную энергию падающего
вещества в акустические волны,
распространяющиеся на диаметрально
противоположную сторону звезды.
Звуковые волны при этом "наталкиваются"
друг на друга, образуя сверхмощные
ударные волны. Их энергии и импульса,
как показали вычисления, вполне
достаточно, чтобы не только
разорвать звезду на куски, но и
отбросить их в космическое
пространство с огромной скоростью.
Независимая группа под
руководством Дж. Крейга Уилера (J. Craig
Wheeler) из техасского университета в г.
Остин, анализировавшего генерацию
звуковых волн под действием
магнитного поля ядра звезды, также
пришла к выводу о чрезвычайно
важности акустического механизма в
ее разрушении. "Наша работа также
выявила значение акустического
механизма в качестве важнейшего
фактора, - говорит д-р Уилер. - Полагаю,
что здесь мы имеем дело с чем-то новым
и важным".
"Уже давно в этой области не
появлялось ничего действительно
нового, - полагает Стэн Е. Вузли (Stan E.
Woosley) из калифорнийского
университета в г. Санта-Круз. -
Результаты вычислений должны быть
подтверждены другими группами, их
необходимо провести для звезд
различных типов, но самое главное - в
трех измерениях".
Неожиданно выявившаяся мощь
акустических волн в звездах способна
существенно повлиять и на наши
представления о собственном светиле.
В последнее время все чаще
высказываются предположения о том,
что отмечаемое нарастание активных
процессов на Солнце может иметь
экстарординарный характер.
Понимание новых механизмов гибели
звезд позволит понять, встает ли
перед человечеством новой угрозой.
Квартет Роберта (Robert's Quartet, назван так в
честь астронома Роберта Фридмана, но у
него есть и менее звучное обозначение AM
0018-485) - семейство, состоящее из четырех
очень разных галактик, расположенных на
расстоянии приблизительно 160 миллионов
световых лет от нас в центре южного
созвездия Феникса. Члены этого
семейства - галактики NGC 87, NGC 88, NGC 89 и NGC 92,
- были выявлены уже знаменитым
британским астрономом Джоном Гершелем (сыном
еще более знаменитого Уильяма Гершеля) в
1830-х гг.
NGC 87 (справа вверху) - это нерегулярная (неправильная)
галактика, подобная спутникам нашего
Млечного пути - Магеллановым облакам. NGC
88 (в центре) - спиральная галактика с
внешней диффузной оболочкой, состоящей,
по всей видимости, из газа. NGC 89 (внизу
посередине) - еще одна спиральная
галактика с двумя протяженными
спиральными рукавами. Самый крупный из
всех членов этого семейства - NGC 92 (слева)
- представляет собой несколько
необычную "подпорченную"
спиральную галактику типа Sa. Дело в том,
что один из его рукавов (протяженностью
приблизительно 100 тысяч световых лет)
был когда-то искажен взаимодействием с
другой галактикой и теперь содержит
большое количество пыли.
Все вместе они считаются прекрасным
примером компактных галактических
групп (как компактная группа Квартет
Роберта известен с 1977 года). Подобные
группы в очень небольшой (по
межгалактическим масштабам) области
содержат от четырех до восьми галактик и
считаются превосходными природными
лабораториями для изучения
взаимодействий между галактиками,
эффектов, вызванных подобными
взаимодействиями - в особенности
всплесками бурного звездообразования,
что является следствием
межгалактических столкновений и
слияний.
Весь "квартет" скопом может
похвастаться почти 13-й звездной
величиной (это означает, что его яркость
на земном небе приблизительно в 600 раз
уступает самому слабому объекту,
который еще в силах различить
невооруженный никакими приборами
человеческий глаз). Самый яркий член
группы имеет приблизительно 14-ю
величину. На небе все эти четыре
галактики находятся в пределах круга
радиусом 1,6 аркминуты, что соответствует
приблизительно 75 тысячам световых лет.
Вышеприведенное изображение
базируется на снимках, полученных с
помощью мультимодового спектрального
комплекса (Focal Reducer and Spectrograph) FORS2,
установленного на Очень Большом
Телескопе (Very Large Telescope - VLT)
Южной европейской обсерватории (ESO)
30 октября 1999 года (в режиме тестирования).
При съемках были задействованы четыре
разных фильтра.
27 октября на Солнце появилось
образование, внешне напоминающее
гигантскую трещину.
Его природа, по мнению ученых -
совершенно иная, однако масштаб
загадок, преподнесенных
человечеству Солнцем в последние
годы, от этого меньше не становится.
Несмотря на временное отсутствие
на диске Солнца больших групп пятен,
активные процессы на Солнце не
утихают. Как сообщил SpaceWeather, 27
октября солнечный диск пересекла
гигантская "трещина",
зафиксированная астрономическими
приборами. Правда, несмотря на
апокалиптический вид, собственно
трещиной она не является. Объекты
такого рода, по современным научным
представлениям, называются
волокнами, или филаментами, и
представляют собой гигантские
протуберанцы, проецирующиеся на
солнечный диск.
"Волокна формируются в магнитных
ловушках, удерживающих относительно
холодный плотный газ над
поверхностью Солнца, - пояснил Дэвид
Хэтэвэй (David Hathaway), специалист по
физике Солнца из центра космических
полетов НАСА им. Маршалла. - При
взгляде на волокна сверху, оно
кажется темным из-за относительно
низкой температуры газа
в нем на фоне горячей фотосферы. Если
же мы видим его "в профиль", на
фоне космического пространства, оно
выглядит как гигантская полыхающая
петля. Их называют протуберанцами и
они представляют собой
захватывающее зрелище. Филаменты
коллапсируют, когда магнитное поле в
их окрестностях теряет стабильность.
Это происходит, к примеру, в тех
ситуациях, когда новое силовые линии
магнитного поля начинают проходить
сквозь солнечный диск
непосредственно под филаментом".
При разрушении филаментов
наблюдаются солнечные вспышки
особого рода - так называемые "вспышки
Хайдера" (Hyder Flares), получившие свое
наименование в честь астронома
доктора Чарльза Хайдера.
Появление гигантской "трещины"
свидетельствует о том, что аномально
высокая активность Солнца, резко
возросшая в последние годы, не
утихает. На обращенной к Земле
поверхности Солнца вновь появились
активные области, хорошо видимые на
последних снимках, полученных
космической обсерваторией SOHO.
Природа странных процессов,
происходящих на Солнце, по-прежнему
неясна, но их воздействие на
происходящие на Земле природные,
биологические и даже социальные
процессы становится все более
очевидным. Происходящие на Солнце
процессы способны в любой момент
преподнести человечеству неприятный
сюрприз.
Инфракрасный космический телескоп
Spitzer в рамках проекта SWIRE (Spitzer Wide-area
Infrared Extragalactic) провел съемку большого
участка звездного неба размером
около 49 градусов, что соответствует
площади, которую закрыли бы 250 полных
Лун. Этот проект имеет целью
исследование эволюции галактик и
зависимость протекания эволюционных
процессов от времени, начиная от
ранних лет Вселенной и до наших дней.
На верхнем снимке показана
примерно 1/16 часть всей
сфотографированной площади, а на
нижнем - три увеличенных участка
верхнего общего плана. Большие яркие
голубые звезды на нем - это горячие
звезды нашего Млечного Пути, их масса
больше массы нашего Солнца на
величину от трех до шестидесяти раз.
Более тусклые зеленые объекты - это
более холодные звезды, расположенные
за пределами нашей галактики, еще
более тусклые красные точки - это
галактики, где много пыли и из нее
формируются новые звезды, а еле
заметные красновато-оранжевые
пятнышки - это галактики,
расположенные на расстоянии в
несколько миллиардов световых лет от
нас.
На нижнем снимке слева изображена
галактика "Головастик" (Tadpole),
такую форму она приобрела в
результате столкновения с другой
галактикой. Внизу в центре показана
галактика CGCG 275-022, которая при таком
увеличении имеет довольно необычную
кольцевую форму (но, вообще-то, это
спиральная галактика. На правом
снимке показаны самые дальние
галактики из тех, что смог разглядеть
телескоп Spitzer.
По результатам тестирования,
проведенного правительством Англии
среди 11-летних школьников, мальчики
значительно отстают от девочек по
успеваемости в чтении, математике и
правописании. Почти половина из
протестированных учеников на 10-12%
уступают в знаниях своим ровесницам.
Накануне правительство
Англии пыталось объяснить, что, несмотря
на такую разницу, общие
стандарты оценки успеваемости для
обоих полов заметно выросли с 1997 г.,
когда сменился Кабинет министров.
Консервативно настроенные политики
оспорили заявление, сославшись на
полученные с помощью тестирования
данные.
В целом почти 57% учеников
достигли установленного Министерством
образования стандарта для 11-летних
детей. Такие же результаты были получены
в 2004 г., и это на 13% больше, чем в 1997 году.
Академики Университета
Дарема считают, что полученные
результаты завышены и не соответствуют
действительному уровню знаний и
способностям учеников. Комиссия по
статистике при правительстве Англии
поддержала мнение ученых, и также
высказала свои сомнения в объективности
и правильности опубликованных данных и
предупредила министров, что не следует
завышать цифры, полученные при
проведении исследований.
В свою очередь, Кабинет
министров Англии настоял на
объективности полученных данных. В
своём выступлении спикер палаты объявил,
что по математике и английскому языку
получены отличные показатели. "По
сравнению с 52% в 2004 г., в этом году более 70%
учеников достигли 4-го уровня знаний по
этим предметам", - заявил спикер. "Достигнуть
такого же уровня по правописанию и
чтению удалось не всем, но общие
показатели гораздо выше, чем в 1997 году".
Стоит также отметить, что
по тестированию, проведенному среди
старшей группы английских школьников,
показатели 14-летних юношей также
гораздо хуже, чем показатели девушек
того же возраста. Почти треть мальчиков
не дотягивает до нужного уровня в
знаниях.
На сегодняшний день проблема
падения грамотности – всемирная
тенденция. Так, за последние 10 лет в
России скорость и качество чтения
школьников снизилась на 20%. По данным
исследований ООН, 15-летние россияне по
грамотности чтения занимают сейчас 28-е
место из 32-х стран Европы, Азии и Америки.
Согласно этим же исследованиям, почти 50%
американцев не в состоянии
самостоятельно разобраться в
автобусном расписании, а около четверти
жителей туманного Альбиона практически
не могут читать.
1 ноября 2005
Relatives,
religion and a drop of red 'will see you to 100'
By Nic Fleming, Science
Correspondent (Filed: 01/11/2005)
Родственные
связи, религиозность и красное вино
помогут вам дожить до ста лет Ник Флеминг
People with strong family ties and
religious faith are much more likely to live beyond their 100th
birthday than the rest of us, according to new research.
Demographers who studied clusters of
centenarians in Japan, Italy and America found that most shared five
habits in common.
The other factors were drinking wine
and eating in moderation, not smoking, and having a clear division
of labour between man and wife so that stress was equally shared.
The population with the longest life
expectancy are the inhabitants of the Japanese island of Okinawa,
where men live to an average age of 78 and women to 86.
Okinawans have 20 per cent of the
heart disease, a quarter of the breast and prostate cancer and a
third of dementia cases found in the United States, according to Dr
Craig Willcox, of the Okinawa Centenarian Study.
Most belong to moai, mutual support
networks that meet to take tea and chat several times a week,
providing financial and emotional support throughout their lives.
The researchers believe that having
ikigai, which translates roughly as "that which makes one's
life worth living", is central to the longevity of the
Okinawans.
Many of the elderly on the island
grow their own food and live by the Confucian-inspired adage, "hara
hachi bu" - "eat until your stomach is 80 per cent full".
In villages close to the Gennargentu
Mountains in central Sardinia, known as the Blue Zone by
demographers, 91 of the 17,865 people born between 1880 and 1900
lived beyond their 100th birthday, twice the average Italian rate.
Inhabitants in the region were found
to stay active, tending animals or attending to other farm duties
for far longer than in other societies.
Family bonds were also found to be
much stronger. Few people put their parents in retirement homes
because it would bring dishonour to their family.
Whereas the ratio of female to male
centenarians in most countries is around four to one, in part of
Sardinia it is close to one to one.
The researchers put this down to a
strict sexual division of labour, with men seen as being in charge
of physical work and being the bread-winner, while women are
responsible for managing the home and the finances.
This is believed to reduce the
stress faced by male inhabitants, thereby substantially reducing the
risk of cardiovascular disease.
Drinking moderate amounts of red
wine containing high levels of compounds that inhibit the production
of endothelin-1 - a substance critical to the development of heart
disease - and eating pecorino cheese - containing omega-3 fatty
acids - also helps many Sardinians to live longer.
A study of Seventh-Day Adventists
carried out in California, funded by the National Institutes of
Health, found that the average Adventist lived between four and 10
years longer than other Californians. Researchers put the difference
mainly down to a combination of diet and faith.
Scott Parker, a Seventh-Day
Adventist pastor from Loma Linda, said: "To accept Christ is to
be free, which reduces stress."
The church, founded in the 19th
century, forbids smoking, drinking alcohol and discourages
consumption of meat, rich foods and caffeine.
The NIH study found that Adventists'
practice of eating beans, soya milk, tomatoes and a lot of fruit
reduced their risks of developing certain cancers.
Eating mainly wholewheat bread,
drinking five glasses of water a day and consuming several servings
of nuts per week appeared to reduce their risk of heart disease.
Central to Seventh-Day Adventists is
the observing of the Sabbath by attending church and spending time
with friends and family.
Details of the study are in the
November edition of National Geographic magazine.
Люди с сильными семейными
связями и религиозными взглядами
имеют большую вероятность дожить до
своего столетнего юбилея. Такие
выводы были сделаны в результате
нового исследования.
Демографы,
которые провели исследования групп
людей в возрасте от 100 лет и старше в
Японии, Италии и Америке, обнаружили,
что долгожители имеют пять общих
привычек.
Кроме
вышеупомянутых факторов,
долгожители были умеренны в еде и
употреблении вина, не курили и
равномерно разделяли семейные
обязанности между мужем и женой.
Наиболее высокой
продолжительностью жизни
отличаются жители японского
острова Окинава, где мужчины в
среднем живут до 78, а женщины – до 86
лет.
В процентном
отношении у жителей Окинавы
наблюдается на 20% меньше случаев
болезней сердца, на четверть –
случаев рака груди и простаты и на
треть – слабоумия, чем у жителей
Соединенных Штатов, сообщил доктор
Крейг Виллкокс, который работал в
вышеупомянутой программе
исследования долгожителей на
Окинаве.
Большинство
долгожителей острова входят в
местные группы общения и взаимной
поддержки, которые встречаются
несколько раз в неделю для того,
чтобы выпить чаю и поговорить.
Участники этих групп в течение всей
жизни оказывают друг другу
эмоциональную и финансовую
поддержку.
По мнению
исследователей, главным фактором
долголетия жителей Окинавы
является то, что у них есть "икигаи"
– "то, что дает смысл
человеческой жизни".
Многие из
пожилых жителей острова питаются
тем, что вырастили самостоятельно, и
живут согласно изречению Конфуция
"хара хачи бу", что переводится
с японского как "ешь, пока не
насытишься на 8/10".
Что касается
Европы, в селах, расположенных в
горах массива Дженнардженту в
Центральной Сардинии, более 90 из 17865
местных жителей родились в 1880-1900-х
годах и перешагнули столетний рубеж
(в два раза больше, чем в среднем по
Италии).
Жители этого
региона ведут активный образ жизни,
выращивают животных и выполняют
другие сельскохозяйственные работы
намного дольше, чем жители других
районов.
Здесь также
очень сильны семейные связи.
Поместить своих родителей в дом
престарелых считается в
Центральной Сардинии позором, такое
случается чрезвычайно редко.
В то время как
соотношение женщин и мужчин,
перешагнувших столетний рубеж, в
большинстве стран составляет
примерно 4:1, в Сардинии оно
приблизительно 1:1. Исследователи
приписывают это тому, что местные
жители строго следуют принципу
разделения функций по половому
признаку, когда мужчины занимаются
физическим трудом и являются
кормильцами в семьях, а женщины
отвечают за домашние дела и
управление семейными финансами.
Считают, что
такое четкое деление обеспечивает
мужчинам отсутствие стрессов, и в
результате резко сокращается риск
сердечно-сосудистых заболеваний.
Красное вино (которое
следует употреблять в умеренных
количествах) содержит химические
вещества, задерживающие
образование эндотелина – вещества,
которое играет главную роль в
развитии сердечных заболеваний.
Употребление в пищу сыра "Пекорино",
который содержит жирные кислоты
омега-3, также помогает многим
жителям Сардинии жить дольше.
Исследование,
проведенное среди адвентистов
седьмого дня в Калифорнии,
спонсором которого стал
Национальный институт здоровья США,
показало, что адвентисты в среднем
живут на 4-10 лет дольше, чем другие
жители Калифорнии. Ученые считают,
что это вызвано сочетанием двух
факторов – диеты и религиозности.
Скотт Паркер,
пастор Церкви адвентистов седьмого
дня из города Ломо Линда, говорит:
"Принять Христа означает стать
свободным, и это уменьшает стрессы".
Эта церковь,
основанная в XIX веке, запрещает
курение, употребление алкоголя и не
одобряет употребление мяса,
деликатесов и кофеина.
Исследование
Национального института здоровья
показало, что адвентисты
предпочитают употреблять в пищу
бобы, соевое молоко, томаты и
большое количество фруктов, и это
сокращает риск развития в организме
определенных видов рака.
Употребление в
пищу хлеба, приготовленного из
цельного зерна, привычка выпивать
пять стаканов воды в день и съедать
несколько горстей орехов приводит к
сокращению риска сердечно-сосудистых
заболеваний.
Принципиальным
моментом для адвентистов является
соблюдение субботы. В этот день они
посещают церковь и проводят время с
друзьями и семьей.
Более подробную
информацию об исследовании можно
прочитать в ноябрьском номере
журнала National Geographic.
Данные, полученные австралийскими
студентами с помощью недорогого
учебного телескопа, вынудили ученых
пересмотреть в худшую для Земли
сторону ранее сделанные оценки
мощности рекордной вспышки на Солнце,
зарегистрированной 4 ноября 2003 года.
Рекордная по мощности вспышка на
Солнце была отмечена 4 ноября 2003 года.
Непосредственно измерить ее
мощность не удалось - датчики
орбитальных телескопов "зашкалили"
на 11 минут, не выдержав такой
интенсивности. Позднее, на основании
косвенных данных, она была
классифицирована как вспышка Х28,
однако многие ученые заявляли, что
речь идет о вспышке класса Х40 или
даже более мощной.
"После изучения собранной
информации мы пришли к выводу, что
речь, скорее всего, идет о вспышке
класса Х40, - сказал Дэвид Бродрик (David
Brodrick) из австралийской национальной
обсерватории. - Это на 70% превышает
ранее сделанные оценки. Это
невообразимое количество энергии -
оно соответствует примерно десяти
тысячам миллиардам баррелей нефти,
что достаточно для снабжения всего
человечества энергией на протяжении
340 тыс. лет при сохранении текущего
уровня ее потребления".
Еще две группы произвели
независимые оценки мощности вспышки.
"Сделанная нами оценка не
обязательно более точная, однако наш
результат особенно интересен,
поскольку две другие оценки
противоречат друг другу, - сообщил
доктор Марк Виеринга (Mark Wieringa) из
национальной обсерватории Австралии.
- Согласно одной из них, мощность
вспышки лежала в диапазоне Х28-Х40,
согласно другой - Х40-Х50. Наш результат
лежит в пределах второй оценки и
составляет Х34-Х48". Открытие было
совершено при помощи простого
любительского радиотелескопа Radio Jove,
состоящего из антенны и приемника
общей стоимостью всего $155 (включая
доставку).
Происходящие на Солнце в последние
годы процессы вызывают растущее
беспокойство среди ученых -
совершенно непонятно, в частности,
почему вспышки беспрецедентной
мощности стали происходить даже в
годы относительного минимума
солнечной активности. Известный
голландский астрофизик, Нобелевский
лауреат д-р Ван дер Меер заявил даже,
что до взрыва Солнца осталось лет
шесть. Вспышка 4 ноября 2003 года
произошла на самом краю солнечного
диска, и основной удар пришелся не на
Землю, однако везение не может
длиться вечно, и в любой момент Земля
может подвергнуться сокрушительному
удару космической стихии. В
последние годы внимание ученых
привлекает также растущая яркость
Солнца, которую трудно объяснить,
исходя из текущих моделей светила.
Вслед за "Монитором-Э" Россия
потеряла еще один спутник для
слежения за поверхностью Земли - "Можаец-5".
Очередная неудача совпала с арестом
руководства ведущего предприятия
отрасли.
Как сообщил "Коммерсант", 27
октября Лефортовский межрайонный
суд санкционировал арест
гендиректора ЗАО "ЦНИИМАШ-Экспорт",
академика Академии космонавтики
Игоря Решетина, его первого
заместителя по экономике Сергея
Твердохлебова и зама по безопасности
Александра Рожкина. Следственное
управление ФСБ обвиняет ученых в
нарушении правил экспортного
контроля, а также в растрате в
составе организованной группы
вверенного имущества на 19 млн. рублей.
Центральный научно-исследовательский
институт машиностроения создан в 1946
году для разработки жидкостных
баллистических ракет дальнего
действия и зенитных управляемых
ракет. До 1967 года он назывался
Государственным союзным НИИ
реактивного вооружения (шифр НИИ-88).
ЦНИИ стал головным предприятием
ракетно-космической отрасли.
Практически все отечественные
космические аппараты и ракеты прошли
через его стенды. Здесь работали
такие известные ученые, как Сергей
Королев (генеральный конструктор),
Михаил Янгель (директор). Сейчас
ЦНИИМАШ находится в ведении
Федерального космического агентства.
В настоящее время институт
занимается, в частности, разработкой
перспективных систем ДЗЗ и
организацией производства малых
спутников. Связаны ли аресты каким-либо
образом с рядом громких неудач
России в космосе, неизвестно -
руководство ЦНИИМАШ воздерживается
от комментариев.
Сообщение об арестах руководства
ведущего космического предприятия
прошло практически одновременно с
еще одной трагической новостью -
спутник дистанционного зондирования
Земли "Можаец-5", запущенный 27
октября ракетой-носителем "Космос-3М",
не отделился от носителя. Сигналы со
спутника не поступают. Российский
спутник оказался единственным,
который постигла столь печальная
судьба, - шесть других аппаратов,
выводившихся той же РН, успешно
выведены на орбиту.
Тем самым Россия лишилась еще
одного спутника дистанционного
зондирования, а из семи пусков
космических аппаратов за истекший
год, осуществленных с космодрома "Плесецк",
пять в конечном итоге завершились
неудачей. Как сообщают "Новости
космонавтики", в процессе
выведения, вероятно, "произошел
сбой алгоритма отделения
космического аппарата от адаптера,
что в дальнейшем повлияло на
установление связи с ним".
Специалисты Космических войск
пытаются восстановить управление
космическим аппаратом.
Особенно удручает тот факт, что тем
же "рейсом" в космос были
успешно выведены первый иранский
спутник ДДЗ Sinah-1 и перспективный
британский аппарат TopSat,
предназначенный для наблюдения за
Землей в интересах военных. Однако
наибольшим ударом для престижа
России и национальных интересов
нашей страны в космосе явилась
драматическая потеря спутника ДДЗ
"Монитор-Э" - единственного
аппарата, выполненного на
перспективной платформе и
способного, несмотря на свои не очень
впечатляющие характеристики,
представлять страну на рынке
геопространственных данных.
Номинально продолжает работать
российский спутник "Метеор-3М-1",
однако в настоящее время, по данным
специалистов центра "СканЭкс",
его передатчик работает, самое
большее, три минуты в сутки.
Тем временем за пределами России
отрасль дистанционного зондирования
Земли интенсивно развивается. В этом
году, помимо запуска первого
иранского спутника, аппарат нового
класса Cartosat-1, предназначенный для
получения стереоснимков с высоким
разрешением, запустила Индия. Стали
известны технические характеристики
перспективных коммерческих
спутников дистанционного
зондирования, разрабатываемых в США.
Месяц назад компания OrbImage получила
очередной транш от управления
геопространственной разведки США в
размере $6,1 млн. на поставку снимков
Земли высокого разрешения с
коммерческого спутника OrbView-З.