The Astronomers - Part 2 (1991) (The.Astronomers-2ep.1991.DVDvRip.cd1.sub) Свали субтитрите
създават ново разбиране за вселената.
Не ям много, не ми трябва оборудване, но се нуждая от спокойствие,
място за работа и молив.
Идеите не се раждат лесно.
Теоретиците работят с месеци, търсейки единствен момент на прозрение.
Идвам тук в Орегон, за да мога да мисля.
Да пиша, да творя.
Ключовият тест за всяка теория е, да бъде потвърдена от експеримент.
Но ако теорията за гравитационните вълни, създадени при Големият Взрив,
се нуждае от експеримент в космоса, включващ лазери, дълги 6 милиона мили?
Говорим за нещо, което ще се случи в далечното бъдеще.
Не в нашият живот, а в този на внуците ни.
Пътуване на двама мислители, в търсене на вълните на бъдещето.
След малко в "Астрономите."
'АСТРОНОМИТЕ'
ВЪЛНИТЕ НА БЪДЕЩЕТО
Леонид Гришчак, теоретик по пътя, към непроучената сфера от астрономията.
Астрономията на гравитационните вълни e очарователен обект.
Но може би най-интересното е,
че дори не можем да си представим
видът на новите събития, новите феномени, които можем да открием.
На великите идеи им трябва време, за да се разгърнат.
Най-важният приоритет на теоретиците е времето.
Време за мислене.
- Продадох колата си.
Защото бях неин роб.
Вместо да внимавам в пътя,
винаги да съм концентриран, за да не ударя
колата пред мен, сега разчитам изцяло на шофьора на автобуса.
И мога да мисля за научни изследвания.
Но това може да има странични ефекти.
Не помня детайли от живота ми.
Мога да си спомня всичко,
ако мога да го свържа с труда ми по онова време
или с пътуванията ми.
Така мога да въведа някакъв ред в заобикалящите ме неща.
Понякога дори не помня
рожденият ден на детето ми.
Срамота.
Гришчак, съпругата му Таня,
и 21 годишната му дъщеря, Катя,
често посещават семейната къща извън Москва.
Шанс за тях, да наваксат.
- Страхувам се, че не са щастливи.
Съвместният ни живот е бъркотия.
Теоретика е вълк единак.
Гришчак прекарва повечето от времето, когато е буден, размишлявайки за концепция,
която трябва да бъде потвърдена от директно наблюдение.
Теоретиците не могат да си приготвят храна,
да помагат на съпругите и дъщерите си,
затова мисля, че ще предпочетат да живеят с някого,
който може да върши повече неща с ръцете си.
А не с мозъкът си.
Понякога мисля, че съм им от голяма помощ,
но не винаги.
И аз имам добри страни. Позволяват ми да върша
най-примитивната работа, като носенето на вода например,
да ида да купя картофи,
и да изкарвам пари.
Ако се случи нещо,
например се наложи да се разбие входната врата,
защото си изгубил ключа си,
и трябва да извършиш по-сложна работа, която мисля
не е за теоретик.
Никога не го е приемала като теоретик. А как го приемаш?
Помага ли ти? Мислиш ли, че не съм теоретик и не помагам?
Печеля ли пари?
Отговори на английски.
Прекарва малко време вкъщи,
със семейството си.
Но понякога сме заедно, нали?
Искаш ли той да се промени?
Свикнала е с този, не иска да се променя.
Ти специално,
смяташ ли, че е лошо да си част от семейството
на теоретик?
- Той не приема себе си
като обикновен човек.
Това не е вярно.
За разлика от нас, семейството му.
Не, не е вярно. Отричам.
Това е личното ми мнение.
Как можеш да потвърдиш мнението си? Имаш ли доказателства?
Доказателства, това, което теоретиците винаги търсят.
Интересно е, защото винаги съм се смятал за напълно обикновен,
средно статистически човек.
20 години Леонид Гришчак мисли нов начин за наблюдаване на вселената.
Гравитационните вълни.
Те са гънки в космоса, родени от избухнали звезди
и други събития.
Гравитационните вълни са много различни от видовете радиация
и микро частиците. Това като ново чувство.
Има една известна песен, която се казва „Нов вид чувство.“
Ако ще трябва да обясня
какво ще е откриването на гравитационните вълни,
то ще е „ново чувство.“
- Вълните могат да ни кажат, как е започнала вселената.
Най-голямото откритие на Гришчак е, как гравитационните вълни от Големият Взрив
се разпространяват с разширяването на вселената.
Нарича ги, реликвени гравитационни вълни.
Лично аз мисля, че те ни обещават
най-важната астрофизична информация. Реликвени гравитационни вълни,
означава, че са оставени за нас,
от най-ранните стадии на еволюция на вселената ни.
Това може би е единственият начин, да научим нещо
за ранната вселена.
Ранната вселена, астрономи, физици, математици,
всички обединени в търсене на следи от момента на създаването.
Някои учени виждат вселената с телескопи, а други, с умовете си.
Но кой може да каже, кой вижда по-далеч или проучва по-задълбочено?
Кип Торн, друг теоретик се завръща в Келтек, Пасадена
след месец отсъствие.
Здрасти, Пат.
- Здравей, страннико.
Добре дошъл вкъщи.
- Благодаря.
Ето ти днешният график.
- Господи!
В 9:45ч. Джоел Питърсън иска да говори с теб за сбирката.
Този е нов.
Здрасти. Ти ли си Джоел Питърсън?
Аз съм Кип Торн.
След малко се връщам. Бях извън града
за месец и са преместили офиса ми.
Не е лесно да си ученик на Кип Торн. Докторат от Принстън
за 3 години. 10-тият професор на Келтек на възраст 28 години.
Черни дупки, гравитационни вълни, естеството на времето.
Да опитаме тук.
Външните върхове на науката
са владения на Торн. Там той управлява.
Сега проверяваме дали не е изчезнало нещо.
След 5 минутки ще се върна.
Имаме въпрос. Трябва ли ти проекционен апарат?
На мен?
- Ти ще изнасяш лекция. Не знаеш ли?
Мислех, че се разбрахме да не го правя.
- O, не, ще изнасяш лекция.
Торн търси плаки, на които са записани научните му облози.
Гравитационните вълни са известен облог.
Обзаложих се с Джери Оустрайкър от Принстън,
за това, кога ще бъдат открити гравитационните вълни. Джери е консервативен
и се обзаложи, че няма да бъдат открити
до края на това хилядолетие.
Намерих ги. Еврика!
Облога бе кашон хубаво, френско вино, срещу моят кашон калифорнийско вино,
но те ще бъдат открити до 2000 година. Знаем, чие вино е по-добро
и мисля, че знам, кой ще спечели.
Започваме. Това е от Стивън Хоукинг.
Казаха ми, че е подписал облога и ще ми прати наградата.
Признава, че черните дупки съществуват. Но още не съм си видял наградата.
Руно Бертоди се обзалага с Кип Торн, че гравитационни вълни
няма да бъдат открити преди полунощ на 5 май, 1988г.
С изключение на вълните засечени от космическа сонда.
Мисия, която още не е одобрена.
Наградата е вечеря от загубилият, аз, за победителят, Бертоди.
Загубилият ще се погрижи за вечерята.
Айнщайн пръв предсказал гравитационните вълни.
Но мислел, че ще са толкова слаби, че няма да могат да бъдат уловени.
Най-великият труд на Айнщайн, теорията на относителността, обяснява гравитацията.
Той предлага да забравим познатата картинка, където гравитацията е сила
действаща между обектите.
По-добрият начин да мислиш за гравитацията е
като изкривяване на пространството.
Айнщайн е въвел това ново виждане, че гравитацията е изкривяване
на времето и пространството.
Ако се върнете много преди времето на Айнщайн
и Исак Нютон, в краят на 17 век, на гравитацията
се гледало по следният начин, към който всички са свикнали.
Да кажем, че имаме два обекта, юмрукът ми
и тази кутия. Те се привличат от
силата на гравитацията един към друг. Земята и Луната се привличат.
Слънцето и Земята се привличат.
Около 1905-1907г. Айнщайн осъзнава,
основната несъответност между законите за гравитацията на Нютон,
и законите за поведението на материята при движение.
През 1915г. достига до много задълбочено разбиране на гравитацията,
което е основа на теорията му на относителността, където гравитацията
не е привличане между юмрука ми и кутията,
а по-скоро юмрукът ми образува крива във времето и пространството
и кутията усеща тази крива.
Кривата, подтиква кутията към движение, кара я да падне.
Кутията се плъзга по кривата към юмрука ми,
съответно и кутията създава изкривяване на времето и пространството,
юмрукът ми усеща тази крива
и се пързаля по нея към кутията.
Това е, което мислехме, че е сила на привличане.
Според Айнщайн всеки обект причинява изкривяване на пространството.
Той също осъзнава, че това изкривяване може да предизвиква вълни.
Ако два обекта се движат в орбита,
ще образуват гънки в кривата на пространството.
Гънки, които се простират до края на вселената, носейки информация за произхода си.
Точно това са гравитационните вълни. В своята теория Айнщайн казва,
че има гънки в кривата на времето и пространството,
които достигат до земята и ни носят информация за отдалечени повратни моменти.
Например гравитационните вълни от експлодирали звезди могат да ни кажат как са експлодирали.
Повечето теоретици се съмняват, че тези слаби вълни могат да бъдат уловени.
Но първият експеримент променя мислите на Торн.
Гравитационните вълни бяха изцяло теоретичен обект,
докато Джо Уебър не започна да улавя гравитационна радиация.
През 1964г. Уебър проектира и построява първият детектор на гравитационни вълни.
Пуска лъч светлина и го наблюдава с невероятна прецизност,
търсейки и най-малкото движение, причинено от гравитационните вълни.
В резултат работата на Уебър, силно се убедих,
че улавянето на гравитационните вълни ще ни се отплати,
като ни предостави нов, революционен прозорец, през който да гледаме вселената.
Убедих се в това предимно от дългите разговори
с Владимир Вергински, един от най-близките ми приятели.
При срещите ни в Москва и чрез разговорите ни ставах все по-убеден,
че експеримента ще е успешен.
По онова време играех ролята на домашният теоретик за Московската група,
защото Леонид Гришчак все още не беше замесен,
и по-късно той ме отмени в тази работа в Москва.
Влез.
Приготвил съм чай.
- Харесвам чаят ти.
Володя Вергински, Володя на кратко от Владимир, и Льоня Гришчак,
Льоня, на кратко от Леонид са двама от най-близките ми приятели.
Работил съм много години и с двамата и съм удовлетворен от изследванията.
Володя е експериментатор. Винаги усеща
всичко със сърцето си.
- Не, с черният си дроб.
Черният ми дроб е по-умен от сърцето. По-умен дори от мозъкът му.
Възможно е, но никога не го разбирам от първият разговор.
Не разбирам какво иска да каже. За мен идеите му
са много неясни. Върти се напред-назад.
Но изведнъж започваш да разбираш, че има нещо в дълбочина.
Нещо, което не му позволява
да спи спокойно.
След време започваш да го формулираш,
подобрявайки някои от предишните му твърдения,
и по-късно виждаш, че интуицията му не го е подвела.
Льоня е почти отличен разбирач.
Володя дори има бюро в офиса си, за което твърди,
че е от съветската бюрокрация, за да има нещо когато Торн го посещава,
но подозирам, че го иска за себе си.
Това е бюрото на Кип Торн. Не е мое.
Но когато Кип го няма, аз седя тук.
Вергински и колегите му по света се съгласяват, че изключителната му изобретателност
компенсира ограничените технически ресурси в Съветският Съюз.
Естествено решение за Торн било да изведе Келтек от теоретично и да го въведе
в експериментално ниво.
- Вергински ясно каза, че не иска,
да напуска Съветският Съюз. Другият човек, за когото сериозно обмисляхме
бе Рон Грийвър. Откраднахме го от Шотландия.
По същото време Рей Уайс разработваше нов тип уловител на гравитационни вълни.
Вид, към който Грийвър се прехвърли и пое нещата в свои ръце.
Към 1980г. имаше две изследователски групи в САЩ.
Една в Келтек и една в МИТ, работещи паралелно в разработването на уловител.
1983г. двете групи се обединиха и от тогава
те бяха водени от триото: Рон Грийвър, Рей Уайс и аз.
Нарекохме общият проект ЛЕГО - Лазерна обсерватория за гравитационни вълни.
Прототипа за уловител на Келтек изпълва цяла сграда.
Негов дизайнер е Рон Грийвър.
Представете си как идват гравитационните вълни. В един момент
разделя пространството в тази посока,
и същевременно свива пространството в тази посока.
Можем да го наблюдаваме, ако имаме окачени тела, които се движат
в резултат движението на пространството. Имаме едно тук,
и друго, на 40 метра от тук в дъното на залата.
Още едно тук, и друго, на 40 метра в тази посока.
Трябва много прецизно да измерим разстоянието между тези двете
и да го сравним с разстоянието между тези. Трябва да има разлика.
Гравитационната вълна ще причинят свиване на едната ръка и разтягане на другата.
Отместването ще е изключително малко. Много по-малко от размера на атом.
Лазерите ще спомогнат за измерванията.
Методът включва разделянето на лазерен лъч на две.
Слушате Рей Уайс от МИТ.
Основните компоненти са, разделител на лъчи, който е устройство, което
отразява светлината, но също така я й пропуска. Като стъкло на прозорец.
Виждате отражението си, но също така и света навън.
Две огледала, нарисувани така, за да можете
да видите пътя.
Зелена светлина влиза с интерферометъра,
разделителят я разделя на: един лъч, който отива нагоре,
минава през огледалото и се връща,
и друг лъч, който отива към другото огледало,
отразява се, и се връща в разделителят на лъчи.
Когато двата лъча се срещнат, след като са преминали през системата,
те са вълни и едната вълна, ако огледалото е от дясно,
ще се движи нагоре и надолу, а другата, надолу и нагоре. Ще изглежда така.
Да го нарисуваме. Десният лъч ще прави така.
А другият, отишъл нагоре прави така.
Ако всичко е наред, двата лъча ще се съединят така,
че няма да ви дадат нищо. Ще е тъмно, защото тези лъчи взаимно се унищожават.
При тези обстоятелства няма да виждаме нищо.
Това „нищо“ се получава само когато двата лъча съвпадат идеално.
Гравитационната вълна ще наруши системата и лазерът ще проблесне.
Но гравитационните вълни са толкова слаби, че този прототип не може да ги улови.
Затова Келтек и МИТ планират да построят ЛЕГО.
Лазерна обсерватория за гравитационни вълни.
Ръцете му ще се простират 2,5 мили във всяка посока.
Ако финансирането за този, струващ $200 милиона проект бъде одобрено
ще бъдат построени 2 ЛЕГО. По едно на всеки бряг. Екипът се надява да бъде пуснато
в експлоатация до средата на 90-те.
Уловителите на вълни не са като телескопите, защото не се насочват.
Всъщност интерферометъра може да улови сигнали от почти всички посоки.
Но ако имаме няколко такива по света
можем да успеем комбинирайки информацията.
Гравитационна вълна пътуваща в тази посока със скоростта на светлината първо ще е тук
няколко милисекунди по-късно ще достигне следващата обсерватория.
След прецизно синхронизиране с няколко подобни места по света
можем да разберем от къде е дошла вълната. Има и друго свойство,
за разлика от телескопите. Гледа едновременно във всички посоки.
Гравитационните вълни преминават през света, нищо не ги спира.
Преминават през тази страна, и ги улавяме от тази страна.
Тази световна мрежа от уловители на гравитационни вълни е като огромен телескоп
голям, колкото целият свят.
Леонид Гришчак споделя мечтата на Рон Грийвър.
С нетърпение чака деня, в който Русия ще се присъедини към международните усилия.
Търсенето на гравитационни вълни го отвежда на отдалечени места, близо до Багдат.
За да достигне тази долина намираща се между Черно и Каспийско море,
Гришчак лети 3 часа от Москва и после шофира още 3.
Целта му е тунел, който се разпростира мили навътре в планината.
Вътре съветският прототип на уловител на вълни дели мястото си
с комплекс за улавяне на неутрино.
Някога, въображаеми като гравитационните вълни, неутрино сега се улавят редовно.
Неутрино Астрономията се е превърнала в голяма наука.
Но уловителят на гравитационни вълни все още не е получил финансиране.
За сега пространството за разполагане на прототипа е на заем.
Ние сме в тунела на неутрино обсерватория,
която не е само неутрино обсерватория,
а и място, където е разположен уловителят на гравитационни вълни.
Тук виждате нашият лазер.
За Гришчак тези здания са ограничаващи.
Не могат да се мерят с изтънчеността на теоретичната работа.
Тъжно ми е, защото знам колко сме назад от колегите си
в САЩ и другите страни.
От теоретична гледна точка всичко изглежда ясно,
мога да обясня всички астрофизични събития.
Би било хубаво да видя улавянето,
момента в който астрономията на гравитационните вълни дава плодове.
Кариерата ми на астроном започна
от четенето на една книга. Помня заглавието й.
„Война на Световете.“
Много близо до онова, с което се занимавам сега.
Когато бях на 14-15г
си построих малък телескоп и прекарвах доста време
наблюдавайки звездите и планетите.
По едно време помня,
бях обладан от заглавието на една книга.
То беше: „Материя,
пространство, време и гравитация.“
Осъзнах, че всички те са свързани по някакъв начин.
В резултат предадох телескопа си.
Никога не съм му обещавал да му бъда верен,
затова не може да се каже, че съм го предал.
Кип е велик физик,
също и велик човек. Той е мой приятел.
Наблюдавайки другите хора
мога да видя най-дълбоката част
от тяхната личност. В случая на Кип
не мога да стигна до дъното.
Работейки при тези условия,
знам, че ако не го направя днес, няма да бъде свършено утре от друг.
Предполагам, че приличам на Даниел Бун, за когото четях като дете.
Даниел, който решил да продължи, когато видял димът от
лагерният огън на другите заселници да се носи над хълма.
Било прекалено населено. Време да иде на място, където не може да види съседите си.
Не съм толкова краен, но има стотици други по света,
работещи върху същото нещо. Мразя този начин на работа,
както и Леонид.
- Мразя да работя с други хора,
съперничеството надделява над съвместната работа.
А аз съм спортсмен в науката, така както и във футбола.
В Московският Университет, института по астрономия Стънбърг
е главен център по Астрономия.
Но института, като по-голямата част от Русия има много малко модерно оборудване.
На пример, има само 2 мощни компютъра
за 200 учени.
Днес с пратка от запад съотношението ще се промени.
Това е компютър.
Ще го прочетем после.
Това е принтер.
Когато за пръв път дойдох в Келтек ми предложиха работа като професор.
Приех работата и ме попитаха,
астроном ли си или физик? Какъв професор искаш да бъдеш?
Помислих малко, никога не бях водил курс по астрономия
въпреки, че понякога правех изследвания.
По добре да не бъда астроном, затова им казах, че съм физик.
Което бе добре. Сега прекарвам
една трета от живота си, правейки неща свързани с астрономията
но през повечето време наблягам на физиката.
Ало?
С жена ми Керълийн живеем разделени през последните 2 години,
заради работата й в университета в Уисконсин и моята е Келтек,
тук в Пасадена.
- Кажи, че ще се върнеш.
Животът ни е телефонни разговори и сравняване на календари, за да можем да се срещнем
когато е възможно.
- Искаш ли да се обзаложим?
Ще го окача на стената в Келтек. Добре.
Сега е на конференция във Финикс, след това ще се срещнем на летището в Л.А.
и ще заминем заедно за Орегън.
- Разбира се, че ще те взема.
За нищо на света няма да го пропусна, не съм те виждал от месец
и сигурно няма да те видя още един. Може да се наложи да почакаш,
имам една работа в Келтек, която ще се проточи до към...
18:00 - 18:15ч. Ще тръгна към летището веднага щом мога.
Но ако не успея...
трябва да ме изчакаш на портала.
Дядо ми, бащата на майка ми,
като дете ми казваше, че ще се проваля в живота,
ако не намеря професия, която да обичам и работата
да е като игра. Приех го много присърце, повтаряше ми го много пъти.
Това помогна на решението ми,
че мога да бъда продуктивен учен.
В моят случай винаги има малко
съревнование със себе си. Получавам повече публичност отколкото заслужавам
толкова рано в кариерата си и винаги
виждам дали мога да постигна в научно отношение
нещо, което се доближава до количеството публичност,
което получавам. Това внимание може провали кариерата ми,
но като го изключим се наслаждавам на живота изцяло.
Торн, който успешно преследва неосезаемото по коридорите на вселената
не може да намери портал 1.
Портал 1, къде е? А, ей там.
Ето те.
- Къде се губиш?
Наистина ли ме изгуби?
- Да, изгубих те. Господи.
Идвам тук в Орегън, за да мога да мисля,
да пиша, да творя.
Невъзможно ми е да творя, ако нямам много свободно време.
Не мога да го правя в Пасадена, защото винаги изникват проблеми в Келтек,
за които трябва да се погрижа, ако не днес, утре.
Основното, за да мога да творя е, да съм на такова място,
на което знаят, че не могат да ме притесняват.
Разхождайки се по плажа ми идват най-добрите идеи.
Никога не се уморявам да вървя покрай океана.
Можете дори да сравните океанските с гравитационните вълни.
Както морските вълни са неравности по повърхността на водата,
гравитационните са неравности по кривата на пространството.
Както океанските вълни се издигат от частичка, по-малка от инч,
до много футове височина, така и гравитационните вълни
преминават през различни височини. Проблемът в улавянето им е,
че не знаем колко е висока най-високата точка.
Като знаете, че най-ниската точка е по-малка от атом можете да разберете колко
е трудно да бъдат уловени.
Както океанските вълни идват с променлива дължина на вълната,
така и гравитационните вълни ще са с променлива дължина
и разстояние между гребените им.
Гравитационните вълни идват не само с различни дължини и височини,
но и с променливи колебания, наречени вълнови форми.
Те се образуват в резултат на различни събития в космоса.
Ако се вгледате във вълновата форма
трябва да можете да кажете какъв е бил източника,
и какво е правил. Например:
ако имате две черни дупки, които се въртят една около друга,
завъртат се много бързо, сливат се и образуват една черна дупка,
ще получите уникална вълнова форма, която ще трепти все по-бързо
и след това умиращо трептение.
Ако наблюдавате други гравитационни вълни, ще имате различна вълнова форма.
Може да направи просто така. Такава вълнова форма
се образува при избухването на супер нова.
Ако някой с уловител на гравитационни вълни види тази форма
ще разбере, че това е експлозия на супер нова,
но също чрез мрежа от няколко уловителя ще определи къде точно
е била експлозията.
След това по телефона може да свърже
астрономите по големите, оптични телескопи и да каже:
В този район има експлозия на супер нова,
трябва да насочите телескопите и да гледате, защото
светлината идваща от там през следващите часове, ще е много ярка.
Гравитационните вълни идват моментално, но светлината
ще се появи след часове.
Достатъчно време да уведомиш оптичните си колеги
къде да гледат.
Аз мисля, че това е истинският смисъл на използването
на уловителите на вълни в астрономията, за изследване на вселената,
за изучаване поведението на огромни материи,
черни дупки, съзвездия, супер нови и други.
Разбирането на поведението на гравитационните вълни
и как те се образуват дължа предимно на учениците си.
Независимо къде съм по света, намирам време да работя с учениците си
поне веднъж в седмицата. Ако не съм в Пасадена,
говоря с всеки един по телефона и обсъждаме разработките им.
Да започнем с теб, Фернандо. Какво прави през изминалата седмица?
Обучавайки учениците как да правят изследвания, следвайки традицията на
предшествениците си, работейки ръка за ръка с учителя Крастман.
Дайте ми брилянтни и изобретателни ученици и аз ще ги насоча
по такъв път, че ще свършат страхотна работа, която ще засенчи дори моята.
В Москва Гришчак работи със своите ученици
по предмета, който най-много ги изумява. Гравитационните вълни
образувани при Големият Взрив. Също като учениците на Торн,
и тези на Гришчак понякога намират неща, пропуснати от професора.
Трима от тях са открили спънка, която пречи на улавянето на тъй ценните за Гришчак вълни.
Спънка, която според Торн е доста голяма.
Леонид и аз не сме съгласни за метода на улавяне на граватони.
Гравитационните вълни от Големият Взрив.
Съгласни сме, че най-добрият начин да ги търсим
чрез уловител, носещ се в космоса.
Но както учениците на Леонид забелязаха
възможно е да има вълни на заден план,
образувани от друг източник. Двойна звезда, две звезди в орбита.
Възможно е тези вълни да покрият толкова важните граватони.
Въпросът е има ли такъв честотен диапазон,
вероятно в края на високите честоти,
където вълните от двойните звезди
ще са много по-слаби и граватоните ще изпъкнат.
Леонид вярва, че ще е така, но аз не мисля, че ще е толкова лесно.
Торн и Гришчак са единодушни, че най-обещаващият начин за улавяне на слабите вълни
от Големият Взрив ще е система като ЛЕГО в космоса.
Такава система на Земята ще се влияе от вибрациите на Земята.
ЛЕГО в космоса ще е технологично чудо,
използвайки лазери, отразяващи се на 6 милиона мили.
Но ЛЕГО разположено в космоса лежи десетилетия в бъдещето.
Единственият познат ни експеримент, който може да изследва най-ранните
моменти на създаване. По-рано от милиард от трилион от секундата.
Теоретиците, искащи да разберат тази ера трябва да обединят необятността на астрономията
с миниатюрността на физиката на частиците.
Астрономията е клон на физиката,
който се отнася до онова, което виждаме през телескопите.
Всичко се свежда до основният проблем за естеството
на времето и пространството.
- Имало е едно време,
когато е нямало време. Нямало го е движението на времето.
Можеш да се върнеш назад във времето и да откриеш
че не можеш да приложиш никаква смислена концепция
към движението на времето. Била е много по-различна
физическа вселена, че движението на времето
и пространството не е съществувало.
Опитваме се да разберем неща, които са много по-различни от тези с които сме свикнали,
но имаме доста силни догадки,
в опитите си да разберем произхода на вселената.
Това е свят за който нормалните закони не важат.
Неразбираем свят, който може да бъде изследван само в умовете.
Понякога говоря за ранната вселена, все едно още не се е случило,
защото подобно на другите теоретици прекарвам много от времето си
представяйки си че съм Господ. Имаме своя теоретична вселена
с която да си играем, която е близка до истинската. Включваме я,
и гледаме как се разширява. Прилагаме законите на физиката и виждаме как се развиват.
Светият Граал за теоретиците е да разберат създаването на вселената.
Имаме два велики дяла физични закони. Тези на Айнщайн за изкривяването на пространството.
И тези за квантовата механика. Като ги съберем заедно
се надяваме да разберем създаването.
Тези два дяла закони са като водата и почвата.
Когато ги смесиш понякога можеш да получиш потъващи пясъци,
които имат свойства различни от тези на водата или почвата.
По същият начин ако смесиш изкривяването на пространството с квантовата механика
получаваш нов дял физични закони, тези на квантовата космология,
които се отнасят за началото на вселената. Закони, които обуславят
другите закони, обуславят частиците произлезли от раждането на вселената,
обуславят раждането на галактиките, слънчевата система и нас самите.
Малкото учени вълнуващи се от въпросите на квантовата космология
са разпръснати по света.
Квантовата космология е любимата ми сфера.
Мисля, че Кеймбридж е най-близо до моят начин на мислене.
За мен винаги е важно да ида до Кеймбридж и да говоря с хора като
Стивън Хоукинг, Гари Гивънс или Малкълм Пери.
Малкълм Пери и член на група теоретици водени от известният физик
Стивън Хоукинг.
Гришчак е тук, за да си взаимодействат с тази група.
За физиците „взаимодействие“ има техническо и народно значение.
Технически взаимодействие е когато миниатюрни частици се сблъскват.
Понякога образуват нов вид частици.
На лично ниво, взаимодействие значи умствен сблъсък,
който може да роди нови, интелектуални плодове.
Но в науката всяка под-сфера се е специализирала толкова, че може да отнеме 2-3 дни
дори седмица, на физиците да обяснят работата си на колегите.
Само тогава могат да задават смислени въпроси или да допринесат с нещо.
От 17-ти век, Кеймбридж е центърът на теоретичната физика в Англия.
Нютон е вървял по тези улици премисляйки теорията за гравитацията,
която Айнщайн заменя 2 века по-късно.
Въпреки, че Гришчак е в Кеймбридж по покана на групата на Хоукинг,
за да се срещне със самият Хоукинг, често се оказва трудно.
Здрасти.
- Здравей.
Здравей.
Радвам се, че се виждаме отново.
Исках да те попитам дали Стивън е свободен?
Дали е възможно да поговоря с него?
Четвъртък заминава за Испания.
Исках да му съобщя за последните си работи.
Бих искал да видя лицето му, независимо дали ще каже „да“,
или „не“.
Взаимодействието е толкова важно, че британците го вместват във времето си за чай.
Два пъти дневно всички се събират в стаята за взаимодействие на чаша чай.
И раздумка.
Здрасти.
Здравей, Стивън.
- Да, здравей.
Бих искал да продължим, защото точно с това се занимавам в момента.
Но може ли да поговоря със Стивън...
Здравей.
- Ела да видиш какво иска да каже.
Страдащ от болестта на Лу Гехриг,
онемял поради болест, може да комуникира само чрез компютърна гласова кутия,
която управлява, стискайки дистанционно.
Създаването на частиците
е много вълнуващо.
Звучи интересно.
Много се вълнувам, защото мисля как
да го приложа към истински наблюдения.
Винаги трябва да е в свито положение, дори при процеса
на създаване на частици в черните дупки се оказва
че са два вида. Но не е нищо необичайно,
например мога да отделя граватоните,
Стивън е най-вдъхновяващият човек.
Може не винаги да е абсолютно прав,
но всичко, което предлага е абсолютно ново,
перспективно, нова гледна точка.
Интересно е, че
техническата трудност при общуването
се оказва не толкова важна.
Най-важното нещо в работата ми?
Фактът, че я обичам.
Най-важното е, че ти носи
наслада и те подкрепя в живота.
Ако наблюдаваш звезди, ако мислиш
за вселената, тогава малките трудности
в живота ти не са толкова важни.
ЕКПЕРИМЕНТАЛНА ГРАВИТАЦИЯ И ГРАВИТАЦИОННИ ВЪЛНИ, 04.07. - 8:00ч.
Местата, които Гришчак и Торн изследват в умовете си
може да изглеждат странни и екзотични.
Но така е било и с теориите на Нютон и Айнщайн.
Докато границите на вселената се разширяват,
те ще отварят нови пътища към бъдещето.
Бъдещето на гравитационните вълни е много ярко.
Защото вълните имат невероятната способност
да проникват през материята, времето и пространството,
позволявайки ни да изучаваме естеството на експлодирали звезди,
сплескващи се звезди...
- Представяш ли си граватоните
да са като тези огнени искри?
Не, те са изотропични
и не приличат на тези искри.
Предполагам, че за някои
мечтите за гравитационните вълни изглеждат като средновековни теологии
удивявайки с броят ангели, които могат да танцуват на върха на топлийка.
Убеден съм, че гравитационните вълни съществуват.
Че минават през мен дори в момента.
Убеден съм, че някой ден уловителят ЛЕГО
ще бъде разлюлян от гравитационна вълна по начин, който не сме очаквали.
Това люлеене ще ни предостави снимка на нов обект,
нещо толкова ново, че ще доведе до революция
в разбирането ни за вселената.
Редакция: Nikra studio ® © 2004г.
http://www.kolibka.com
'АСТРОНОМИТЕ'
ЗВЕЗДЕН ПРАХ
В тунел под столицата, мотрисата води астрономът Бенджамин Пюри на работа.
В градското ни общество няколко неща, напомнят за естественият свят
Пюри помни детството си в малко градче в Минесота, където небето винаги е синьо
а звездите греят ярко всяка нощ.
Днес евтиният, градски блясък често ни пречи да видим звездите над нас.
Сега професор по физика и астрономия в университета Хауърд,
Пюри си спомня първият си интерес към звездите когато той е бил ученик.
Като ученик в Минесота често гледах звездите и се чудех,
„какво за Бога може да са?“ Астрономията не беше нещо голямо.
Обществото не бе открило Астрономията, дори физиците не бяха.
Като ученик стоях в студените нощи на Минесота,
гледах звездите и бях все по-учуден.
Завършвах училище, а не знаех какви са тези неща.
Имайки предвид как ме плениха
тези студени, сини светлини,
открих че има нещо, наречено астрофизика.
Реших, че е точно нещото за мен.
Не много ученици са виждали нещо повече от сините светлини на небето.
Това е тъжно. Важно е
да останат зашеметени и да се питат защо звездите са с различен цвят,
какво са, колко са далече, защо някои са по-ярки от други?
От какво са направени? Защо блестят?
С малко желание могат да се зададат купища въпроси.
...да контролира енергията?
Терморегулатора помага да контролираме честотата
на енергията, излъчвана от слънцето или не?
Да, така е.
- Промяна на температурата
се забелязва на векове.
- Но не драматично.
Това е второто нещо на което искам да обърнете внимание.
В близката военноморска обсерватория Пюри запознава учениците си
със света на Астрономията.
Виждам как древните астрономи са били пленявани от поезията на момента,
тези перфектни небесни тела,
движението... Виждам как биват пленявани хората,
защото когато гледаш в небето, ако се излегнеш и просто го гледаш
е като черно було покрито с ярки, цветни светлини,
които блещукат и изглеждат тъй идеални.
Мислиш си: „Кой ли Господ е сътворил това?“
Същото се отнася и за Земята.
Астрономията е интересен предмет.
Колко много история.
- За Пюри телескопа е вдъхновение
и уред за открития.
Като възпитател Пюри иска да сподели с други, това, което е видял лично.
Като професионален астроном е имало време, когато се е наслаждавал да гледа
животът и смъртта на звездите.
Така и трябва да бъде.
Звездите, които виждаме нощем са само шепа от тези, които населяват галактиката ни,
Млечният Път.
Звездите изглеждат непроменени, но като хората те се раждат,
живеят и умират.
Сред тъмните облаци в междузвездното пространство
се раждат нови звезди. Как се случва това все още е мистерия.
Повечето звезди умират тихо, изгасват кротко.
Но някои загиват в огромна експлозия.
Техните останки заедно с новосформираните химични елементи и междузвездният газ
са суровият материал за нови звезди.
Нашата галактика е една сред милиарди.
Слънцето, нашата звезда се движи във външните околности на галактиката,
в къдрицата на една от спираловидните й ръце.
С въртенето на галактиката, на Слънцето му трябват 240 милиона години,
за да направи обиколка около галактическият център.
А слънцето през своя живот ще направи много обиколки.
Най-ярките звезди в спираловидната ръка живеят кратко.
Докато галактиката направи една обиколка, много поколения такива звезди
живеят и умират.
Знаем, че звездите се раждат, но как?
Знаем, че експлодират, но защо?
Търсим отговорите, защото звездите, планетите, дори и телата ни
са създадени от звезден прах.
Когато изляза нощем на място, от където мога да видя млечният път
рядко гледам на себе си като на учен.
Гледам Млечният Път и се вълнувам точно колкото всички други.
Риболовният излет на баща и син на езерото Чесапик е възможност за Лио Блитц
да сподели вълнението си и любовта към звездите.
Ентусиазъм, който надхвърля границите на науката.
Близо десетилетие Блитц търси тайните на Млечният Път.
Но най-добре пазената тайна все още не му дава покой.
Как са се образували звездите от празнотата
на междузвездното пространство.
Разбираме жизненият цикъл на звездите добре, с изключение
на тяхното раждане.
Като погледнем през обикновен телескоп
пространството между звездите,
то ще изглежда напълно празно.
Но това е далеч от истината. Пространството между звездите е изпълнено
с материя, газ... Това е важно, защото събрани заедно
чрез процеси, които не разбираме напълно
образуват нови звезди подобни на слънцето.
Намирането на звезда, подобна на слънцето в ранна фаза на образуване
ще е значително събитие за астрономията.
За Лио Блитц ще е кулминацията на 10 годишните му изследвания.
От студентското градче на университета в Мериленд, Блитц полага огромни усилия
да разреши мистерията за раждането на звездите.
За него това е сбъдната детска мечта.
Бях от онези деца, които като ги попитат в първи клас какви искат да станат,
отговарят, че искат да са астрономи. Бях пленен
от космоса, пътуването в космоса, ракетната техника, слънчевата система.
И когато пораснах отново се превърнах в дете. Каква по-голяма радост
от това, да правиш каквото си искал като дете.
И дори ми плащат за това.
В мазето на катедрата по астрономия, дузина учени, вербувани от Блитц
търсят как са се образували звездите.
Той ги нарича „Групата.“
- О, Джоан Хи.
Ще можеш ли да...
Събрах група от 12 човека.
Всички участват в процеса
по въпроса за формирането на звездите и в изследванията, които правим.
Когато Блитц пристигнал в университета на Мериленд през 1981г.
е бил единственият в научният отдел изучаващ създаването на звездите.
След като интереса нарастнал, екипът се увеличил и нуждата от комуникация
станала драстична.
Имам 3 врати в офиса си и очаквам хората да влизат
и да използват всяка една от тях.
Всяка седмица имаме семинар, всеки ден се събираме на обяд,
но винаги говорим за наука. И го правим не защото трябва,
а защото така искаме. Това е за което мислим.
Това ли ще е предложението?
- Не, това е за вестника.
Ще можеш ли да го пратиш?
- Разбира се.
Имаш ли връзка с ХедКрийк?
Трябва да видим какво става.
От компютърен терминал в Мериленд Блитц и екипът му могат да управляват
радиотелескопа на другият край на континента в ХедКрийк,
Северна Калифорния.
Сигналите получени от телескопа в ХедКрийк могат да разбулят мистерията
обвиваща раждането на звездите.
Светлината от звездите може да бъде уловена от оптични телескопи,
но звездите в зародиш не произвеждат светлина.
Вместо това излъчват радиовълни.
Следователно радиотелескоп може да погледне в районите на образуване на звезди.
Три радио-чинии образуват мощен инструмент,
който Блитц използва в търсенията си.
Телескопа може да бди 24 часа в денонощието,
сканирайки районите на формиране в Млечният Път.
Това е Млечният Път, нашата галактика, където живеем и винаги ще останем
защото каквото и да се случи не можем да се измъкнем.
Тази мозайка е най-добрата правена до сега
на целият Млечен Път. Трябва да си представим,
че стоим на Земята, въртейки се около слънцето
и Млечният Път е навсякъде около нас.
Галактическият център
е точно тук.
Центърът е скрит от тези тъмни региони с прах,
за които някога се е смятало, че са дупки във звездите.
Звездите се образуват в тези
черни петна, съдържащи молекули и прах.
Напълно невидими за оптични телескопи. На няколко места
виждаме как звездите започват да се поддават от тази тъмна материя.
Точно това се случва тук. Тези обекти тъкмо
изплуват от пашкулите си,
в които се формират.
Преди да вляза в университета работих в индустрията
и когато казах на шефът ми, че ще уча той каза,
Що за живот, трябва само да стоиш и да мислиш.
Щом самият станах професор разбрах,
че това е далеч от истината.
Обичайните дни са 12-14 часови,
преподавайки, пишейки, правейки изследвания.
Трябва да ръководя групата но най-важното нещо е
времето, което прекарвам със синът си.
Здрасти.
Брайън е с мен през половината от времето
и дава смисъл на живота ми.
Опитах да изрежа онова време,
което остава за безсмислени неща, и от което всички се нуждаят,
за да кръшнат от задълженията.
Нуждите ми от време нараснаха, май ми трябват повече от 24 часа,
но няма такива, и за щастие през последната година и половина
не съм играл Скуош, към който имам голяма страст.
От едно нещо не мога и няма да се откажа.
Това е времето прекарано със синът ми. Нищо не е по-важно.
Докато Блитц жонглира с живота си на баща, учен и член на научно дружество,
той е подтикван от желанието да знае, как сме намерили мястото си в тази вселена
Търся начинът на формиране на звездите
по няколко причини. Първо, искам да знам за произхода ни.
Живеем на Земята, планета около Слънцето и от геологични доказателства знаем,
че съществуваме от 4,5 милиарда години.
Как сме се озовали тук?
- За Блитц въпросът как сме създадени,
как се образуват звезди като нашето Слънце, му дават сили да продължи напред.
Всяка седмица групата се среща, за да анализира последните наблюдения
на звездо-образуващи райони в галактиката.
Най-масивното струпване тук е това.
В някой от облаците има звезди.
Членовете на групата са избрани собственоръчно от Блитц из САЩ и 6 други страни.
Сред международното събиране е доктор от Холандия.
Южен ДеХойст.
ДеХойст и Блитц планират наблюдение в обсерваторията ХедКрийк.
Надяват се да открият звезда преди да се е възпламенила.
Прото звезда.
В най-студената и тъмна част на галактиката
от облаци водороден газ и други елементи се ражда прото звезда.
Радиовълните разкриват движението на газа в облака.
Картата от радиовълни образува картина.
Блитц и ДеХойст се надяват да открият регион в който газът се сгъстява,
за да образува ядрото на млада прото-звезда.
Една от причините, че съществуването на прото-звезди е толкова трудно за доказване,
толкова е трудно да ги намериш, защото всъщност
не свети със собствената си светлина.
Звездите са очевидни, могат да се видят, но ето защо е толкова трудно
да се отрие прото-звезда.
Въпреки, че е много интересно, ако измислиш начин да го направиш.
Ще е фантастичен напредък в сферата на образуването на звезди.
Все едно да търсиш заровено съкровище на дъното на океана.
Тъмнината на океана
изсмуква светлината. Можеш да опиташ да го осветиш,
нещо като Титаник на дъното на океана,
но не можеш да го видиш, защото светлината се абсорбира.
Искаме да идем в ХедКрийк,
и детайлно да разгледаме един от регионите
за който имаме предположения от други наблюдения,
че изглежда така, сякаш в него се образуват звезди.
В ХедКрийк Блитц и ДеХойст ще прекарат седмица изследвайки район
наречен Мъглявината Розет.
За Блитц и ДеХойст ХедКрийк е пункт за събиране на сведения, стълба към звездите.
Образуването на звезди отнема хиляди години,
Блитц и ДеХойст не могат да бъдат свидетели на раждането.
Но радиосигналите могат да осигурят снимка на процеса.
Точно сега наблюдаваме радиацията
от индивидуални молекули.
Наблюдаваме молекули на въглероден оксид
въглероден сулфат и други. Можем да видим движението на материалите
и всъщност наблюдаваме студената част
на вселената, където се формират звездите от много студен газ.
Мъглявината Розет е ярък регион с голям, тъмен, молекулен облак.
В пламтящото сърце на Розет горещи, млади звезди осветяват заобикалящите ги
газ и прах.
За да разцъфнат от пашкулите си на тези звезди им трябват 10 000 години.
За Блитц и ДеХойст търсенето не е в ярката част на Розет,
а в заобикалящият я тъмен регион на по-голям молекулен облак.
Блитц си представя какво лежи отвъд тъмнината.
Ако можехме да пътуваме много бързо през пространството щяхме да забележим,
че с приближаването ни облакът се разпада на малки парчета.
Когато влезете в едно от тези неща може да забележите,
че внезапно става много ярко, звездата е започнала да изгаря ядреното си гориво.
Много е вероятно струи от вещество да бъдат изхвърляни,
което е почти необходимо последствие от формирането на звезди.
Понякога правим открития, но всъщност
създаваме вселената,
в известен смисъл.
Искам да кажа, че правим наблюдения,
виждаме неща през телескопите,
рядко виждаме неща, които не са били видени досега.
Но се опитваме да въведем ред и разбиране
в това, което виждаме.
Цялата идея за формирането на звездите е на 200 години,
Сега знаем как звездите генерират енергията си,
образува се при ядрен синтез и този процес
бе открит от Ханс Бейта през 1939г.
Работа, за която спечелил нобелова награда.
Роден съм на 2-ри юли 1906г.
в Стратсбург,
който тогава бе германско, а по-късно стана френско владение.
Университета Корнел в Итика, Ню Йорк е домът на човека
открил как блестят звездите. Тук, преди 50 години
Ханс Бейта пресметнал детайлно как звездите произвеждат енергия.
Интересът му към звездите е част от по-голямо любопитство, как работи вселената?
Исках да открия смисъла на света.
От какво е направен, кое го държи цял,
кое го прави такъв, какъвто е?
Израствайки през първите 2 десетилетия на века във Франкфурт, Германия
Ханс показва надареност в математиката и физиката.
Започва кариерата си като Лектор в германски университет.
Тогава нацистите идват на власт.
Когато разбира, че заради еврейските си прародители му е забранено да преподава
Бейта емигрира в Англия, а по-късно в САЩ.
Пристига февруари, 1935г., за да стане асистент
в университета Корнел.
Бейта заминава за Корнел моментално.
Станах член на приятелски настроена група
физици тук, в катедрата по Физика.
Намерих го за задоволително. Аз ги обичах, те мен също.
Затова останах.
1938г. - Бейта присъства на конференция на физици във Вашингтон.
Срещата има голямо значение за живота и работата му.
Казаха, че ще е добре да обсъдим ядрените реакции в звездите.
Как се генерира енергията в звездите?
Никой не знаеше
за каква ядрена реакция става дума. Какво произвежда енергията?
Това бе нещо...