«Пошук нашого місця у Всесвіті» Елен Куртуа
(Зображення: © MIT Press)
Щойно перекладена книга "Пошук нашого місця у Всесвіті"," сьогодні (21 травня), докладно розповідає про те, як вчені відкрили величезний надкластер галактик, що містить Чумацький Шлях, використовуючи ретельні розрахунки, щоб виявити заплутану, пухнасту форму суперкластера.
У 2014 році французький астрофізик Елен Куртуа був частиною дослідницької групи, яка виявила надкластер, який відомий як Ланьякея ("немірне небо" на гаваї). Laniakea має діаметр понад 500 мільйонів світлових років і містить приблизно 100 000 галактик, найяскравішою з яких є наш власний Чумацький Шлях. Ці галактики, схоже, рухаються до того, що відомо як "Великий Атрактор", невидимої сили на відстані 160 000 мільйонів світлових років, яка невблаганно тягне галактики всередині Ланьякеа до неї.
Щоб визначити ступінь Ланайкеї, дослідницька група вимірювала відстань від Землі до інших галактик, а потім вимірювала рух кожної галактики завдяки гравітаційному тягу інших об'єктів. Вчені встановили, що деякі галактики мають тенденцію рухатися в одному напрямку, а інші - в інший, але оскільки кожна галактика рухається до місця, званого Великим Атрактором, існує зовнішня межа навіть для чогось великого, як Ланайкея. З 2014 року ми знали, де лежить ця зовнішня межа. Тепер, коли Ланьякеа був визначений, Куртуа зосереджується на пошуку причин постійного, прискореного розширення галактик.
Куртуа, професор університету Клода Бернарда Ліона 1 у Франції, написав французьку розповідь про відкриття Ланьякеа у 2016 році. Зараз MIT Press опублікував англійську версію під назвою "Пошук нашого місця у Всесвіті". У книзі детально описана власна подорож Куртуа як астрофізика, водночас розповідається про історію більш ніж двох десятиліть праці, яка досягла свого відкриття Ланьякеа. Це доступний та захоплюючий об'єм, освітлений рівняннями, але залитий особистими анекдотами. Нещодавно Space.com наздогнав Куртуа, щоб обговорити пошуки Ланьякеа, що відбувається зараз і чому наука ніколи не повинна бути урочистою.
Space.com: Чому ви вирішили розповісти історію відкриття Ланьякеа як квесту?
Елен Куртуа: Мені подобається оповідання. Коли я відвідував лекцію, будучи студентом, мені дуже сподобалося, коли людина зробить це звуком, як історія. Я подумав, що краще розповісти історію так, як я її пережив у часі, ніж давати главу про те, як ти займаєшся астростатикою, як ти робиш спостереження, як ти робиш…
Можливо, трохи рідше це робити так. Тож я нетерпіла спробувати це як історію.
Space.com: Ви на початку книги згадуєте, що в деяких випадках ви відмовилися від математичної точності або дуже точної науки, щоб бути зрозумілою. Чому ви прийняли таке рішення?
Куртуа: Мені було легко прийняти це рішення, тому що, власне, я люблю розмовляти з великою громадськістю про науку. Я дуже швидко зрозумів, що вам не потрібні рівняння, якщо ви даєте людям відчуття фізики. Для мене, мені, математика - це мова, тож я можу пояснити речі за допомогою математики, але я також можу пояснити ті самі речі, використовуючи слова. Математика - це лише інша мова, яка дозволяє вступити у більш абстрактні поняття, але вони вам не потрібні для того, щоб зрозуміти велику картину історії.
Мені подобається, що я можу пояснити цю науку 6-річному малюкові, підліткові та тому, хто вже багато чого знає - і я можу адаптуватися.
Space.com: Ви висвітлюєте незаслухані жінки в історії астрофізики у всій книзі. Чи вважаєте ви, що астрофізика за ваше життя стала більше оцінювати внесок жінок?
Куртуа: У Франції лише 9% викладачів фізики частинок або астрофізики - жінки, тоді як при вступі до університету - 25% дівчат з фізики. Потрібно, щонайменше, 25% жінок-професорів. Моя ідея виділити жінок-астрономів полягала в тому, щоб показати, що це можливо. Не дуже було з цим робити великих справ, тому що мої колеги-чоловіки - це суперник, суперхолод. Я люблю їх. У нас немає проблем. Але ми не бачимо достатньо дівчат у STEM. І я не знаю, чому. ... Це не проблема між дівчатами та хлопцями. Це щось інше.
Space.com: Ще одна тема вашої книги полягає в тому, що наука - це процес безперервного відкриття та навчання та готовність змінити свою думку, коли з’являються нові дані. Чому ви вирішили наголосити саме на цьому?
Куртуа: Коли студенти приїжджають до мене на стажування, вони думають, що я дам їм дуже конкретний предмет, і я знаю, що вони будуть робити тиждень 1, тиждень 2, тиждень 3, тиждень 4.… Я кажу їм, що я дам їм питання , і ми будемо працювати над цим питанням, і наприкінці 2-3 місяців у нас буде більше запитань, ніж у нас на старті. Але вони такі щасливі, адже чим більше питань у вас є, це означає, що ви знайшли трохи відповіді по дорозі, і питання стає все більш цікавим. Перше запитання іноді дуже широке, але тоді найбільш дрібні питання є найцікавішими. Я хотів це пояснити.
Space.com: Отже, дійшовши до науки про книгу, ваше відкриття нашого суперкластера залежало від того, що називалося Великим Атрактором. Що це?
Куртуа: Великий Атрактор - це місце у Всесвіті, недалеко від нас. Усі галактики [в нашому суперкластері], включаючи нашу, сходяться в цьому напрямку. Але це місце, якого ми не можемо спостерігати. [Великий привабливий лежить у "Зоні уникнення", в якій рясність газу та пилу унеможливлює нічого бачити.] Наприклад, [уявіть, що] ви хочете зазирнути у вітальню свого сусіда, тому що це дуже цікаво - але у вас є дерево перед вашим вікном, тому ви не можете безпосередньо спостерігати за вітальнею. Це трохи дратує. Ми називаємо це Великим Атрактором, оскільки галактики рухаються дуже швидко в цьому напрямку.
Іноді люди запитували мене, куди я можу дивитись своїм біноклем чи телескопом, щоб побачити Ланьякеа. І я б сказав їм, що це всюди навколо вас - Північна півкуля, Південна півкуля. Якщо ви хочете подивитися на Ланьякеа, це знайти найважче, бо ми всередині нього.
Space.com: Ви також обговорюєте концепцію під назвою "своєрідна швидкість". Які властиві швидкості, і як вони допомогли визначити Ланьякеа?
Куртуа: Своєрідні швидкості - це швидкості галактик, що зумовлені гравітацією. Маса приваблює іншу масу. Своєрідна швидкість - це швидкість за рахунок маси, яка розподіляється навколо галактики у Всесвіті. І ми повинні бути обережними, оскільки Всесвіт розширюється - але це не реальна швидкість, коли галактика відходить від іншої галактики через розширення.
Наприклад, скажімо, у вас в кафе-бістро біла скатертинна скатертина, і у вас дві пінти пива, які сидять на скатертині, і якщо ви розтягнете скатертину, то всі квадрати розширяться, і два пінти відійдуть один від одного бо ви розтягуєте скатертину. Тож це розширення - але насправді нас це не хвилює. Зняти цю швидкість дуже просто, оскільки це просто простір-час сітки, під якою розширюється. Фактично це не фізична швидкість. Але з двома пінтами пива вони мають масу і вони хочуть стати ближче один до одного, тому їх приваблює. Ми хочемо виміряти цю дуже малу швидкість притягання - це своєрідна швидкість. [Дослідники обчислили особливі швидкості для кожної галактики в нашому надкластері щодо Землі. Як відзначали дослідники при оголошенні Ланьякеа, "карту своєрідних швидкостей можна перевести на карту розподілу речовини". Це те, що вони зробили, щоб виявити масштаби Ланьякеа.]
Пишучи книгу, я думав, що мені слід написати "гравітаційну швидкість", але своєрідна швидкість - це термін, який ми використовуємо в науці.
Space.com: Що найцікавіше на горизонті ваших досліджень?
Куртуа: Коли ви знайдете лише один суперкластер, звичайно, виникає одне питання - чи ми праві, чи помиляємось? Зараз ми знайшли 10 суперкластерів, тому ми дуже переконані, що те, що ми робимо, є правильним.
Тепер, головне питання, що виникає у мене в команді, таке: що таке гравітація, і чому галактики в інших суперкластерах летять так швидко? Нам може знадобитися змінити мову того, як ми описуємо швидкість - нам може знадобитися змінити рівняння гравітації.
Наразі 50% фізиків вважають, що нам слід шукати невидиму матерію. Я ніколи не називаю це "темна матерія, "тому що якби було темно, ми могли б це бачити. Ми не тільки хочемо зрозуміти гравітацію, ми хочемо зрозуміти прискорення розширення галактик. Я завжди кажу прискорення розширення замість" темної енергії ", тому що це не темно - якби це була темна енергія, ми б її бачили. Наразі найкращим терміном є прискорення розширення.
Space.com: До кінця книги ви говорите: "Наука не урочиста". Будь ласка, розгорніть це питання.
Куртуа: Ви можете із задоволенням виконувати цю роботу. Люди вважають, що наука така серйозна, і це не те, як я живу своєю роботою, і це не так, як мої колеги живуть своєю роботою. Мій колега Брент Туллі з Гавайського університету каже, що ми «граємо серйозно». Всесвіт такий прекрасний, і я можу зрозуміти, як ця краса складається разом - це грайливо, це радісно, багато щастя займається наукою.
Якщо ви щось розумієте, і воно залишається у вашому ящику, це те саме, що не розуміти, якщо це тільки для вас. Якщо ви помрете, це не нові знання для людства. Єдиний спосіб зробити прогрес в науці - це розповісти всім!
Це інтерв'ю було відредаговано для тривалості та ясності. Ти можеш купити "Пошук нашого місця у Всесвіті" на Amazon.com.
- Ця 3D-кольорова карта з 1,7 мільярдів зірок у Чумацькому Шляху - найкраща
- Знайомтесь з Гіперіоном: колосальний суперкластер у Ранній Всесвіті
- Суперкластер космічних шпалер галактик
