Молодые ученые: астрофизик Сергей Назаров о черных дырах и вреде государственных границ для науки

Новый герой регулярной рубрики T&P «Молодые ученые» Сергей Назаров работает в Крымской астрофизической обсерватории, исследует черные дыры, ищет новые звезды, а кроме этого, занимается популяризацией астрономии. Он рассказал «Теориям и практикам», как поступить в аспирантуру мечты, когда все против тебя, а также объяснил, почему черные дыры вряд ли угрожают нашей планете и чем государственные границы мешают науке.

Где учился: окончил Севастопольский государственный технический университет по специальности «автоматизация и компьютерные технологии» и аспирантуру Крымской астрофизической обсерватории по специальности «астрофизика и радиоастрономия».

Что изучает: сверхмассивные черные дыры в активных ядрах галактик, ищет неизвестные переменные звезды, астероиды и кометы. Младший научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории.

Интересы: решает интеллектуальные и физические задачи, участвует в мультиспортивных туристических соревнованиях — гонках, связанных с бегом в горах, преодолением препятствий и скалолазанием.

В школе я мечтал стать археологом. Может быть, из-за того, что в Севастополе много археологических памятников, Херсонес и пещерные города под боком. А потом как-то я обратил внимание на звезды: в 90-е уличного освещения на улицах особо не наблюдалось, и они были прекрасно видны. Я засыпал папу вопросами, и он принес книгу Феликса Зигеля «Сокровища звездного неба», который захватывающе рассказывал про Солнечную систему и созвездия. Потом папа подарил телескоп, подписал на астрономический журнал, и я отправился в астрономический кружок. Родители активно поддерживали мой интерес — до момента, пока я не стал пропадать за телескопом ночами. Но меня уже было не остановить.

В севастопольских вузах нет астрономических специальностей, а финансы не позволяли куда-то переехать. После школы я поступил в университет на кафедру автоматизации и компьютерно-интегрированных технологий. Интерес к астрономии не ушел и подогревался книгами и астрономическими новостями. Я даже связал с ней тему диплома: собирал одну из частей телескопа, сконструировал под нее цех и на защите рассказывал, для чего все это делаю.

По законам того времени вступительный экзамен в аспирантуру сдавали в том университете, куда поступали. А я подал документы в Крымскую астрофизическую обсерваторию. Там в принципе не сдать экзамены по английскому или философии: нет соответствующих кафедр. Я пришел в свой родной вуз, объяснил ситуацию и попросил их принять у меня экзамены, но в университете покачали головой. Предложили альтернативу: я сдаю не вступительный, а кандидатский. И хотя это другой уровень, на голову выше, выбора не было. На удивление оказалось легко: каждый раз, когда спрашивали, куда я поступаю, я с восторгом рассказывал про астрономию и открытие новых планет.

Работу в обсерватории я начал с обслуживания телескопов и чтения статей, книг. Когда появлялось время, наблюдал, чем занимаются ученые. Через несколько лет работы я перевелся на должность младшего научного сотрудника и получил возможность заниматься непосредственно наукой — работать над статьями. Пришлось заняться самообразованием и изучать сам процесс, как эти статьи писать. Университетских знаний явно не хватало.

Крымская астрофизическая обсерватория находится в месте с хорошим климатом: у нас в среднем полгода ясного неба. Наблюдательного времени, чтобы решать широкий спектр научных задач, предостаточно. Значительная часть исследований посвящена физике звезд, Солнца и активных галактик. Есть направления, связанные с экзопланетами (планеты вне Солнечной системы), молодыми звездами, астероидами, естественными спутниками планет и даже искусственными спутниками Земли.

Галактика — огромная гравитационно связанная система, состоящая из большого количества звезд, газа, пыли и темной материи. Причем темной материи в галактиках гораздо больше, чем видимой. Возможно, именно темная материя стала причиной образования Галактики. Сама Галактика внутри содержит ядро, которое ярче, чем остальная ее часть. Там находится центр тяжести, к которому очень медленно дрейфуют все звезды, газ и пыль. Но если сравнить концентрацию света в центральной области, которую могут обеспечить звезды, с тем, что мы видим, то станет понятно, что одних звезд не хватает. Нужны другие источники энергии.

Такой источник энергии в центре Галактики — сверхмассивная черная дыра. Масса одной такой дыры — от нескольких миллионов до нескольких десятков миллиардов масс Солнца. Многие, услышав такие цифры, пугаются, что черные дыры нас засосут. Почему этого не происходит? Черную дыру можно сравнить с норкой тарантула в земле. Тарантул охотится внутри норки и на очень маленьком от нее расстоянии. Если в трех сантиметрах проползет кузнечик, то даже не увидит норку, а тарантул его не почувствует. То же самое с черными дырами: мы находимся на приличном расстоянии от воронки.

Информация о черных дырах не помогает создать более функциональный айфон. Ученый должен объяснять, почему его исследования принесут пользу конкретному человеку

Другая иллюстрация: возьмем Солнце и сделаем его черной дырой. Мы ничего не ощутим, потому что нас защищает расстояние в 150 миллионов километров. Конечно, Солнце при этом погаснет со всеми вытекающими последствиями, но мы продолжим вращаться по своей орбите. Так же и с Галактикой: мы вращаемся вокруг ее центра на огромном расстоянии в 26 000 световых лет и не чувствуем сверхмассивную черную дыру.

До сих пор непонятно, как образовались такие сверхмассивные черные дыры. Либо после вспышек звезд, либо после столкновения гигантских облаков газа на заре развития Вселенной. А может, еще раньше? Другой вопрос — искривление пространства-времени черной дырой. Мы не знаем, что находится внутри дыры. Там привычные законы физики перестают работать. По некоторым гипотезам, черная дыра связывает наш трехмерный мир с четырехмерным, влияние которого мы ощущаем. Недавно ученые, исследуя микромир, обнаружили, что у элементарных частиц прошлое и будущее можно поменять местами. То есть события, которые находятся в прошлом и будущем, тоже испытывают квантовый дуализм. То, что произойдет в будущем, одновременно происходит и в прошлом. В этом случае невозможно проследить классическую связь «причина — следствие»: причина и следствие могут меняться местами.

Полная версия материала на сайте «Теорий и практик».