Hēlenas Courtoisas "Atrodi mūsu vietu Visumā"
(Attēls: © MIT Press)
Nesen tulkotā grāmata "Atrodot mūsu vietu Visumā, "šodien (21. maijā) izklāsta informāciju par to, kā zinātnieki atklāja plašo galaktiku superklases, kas satur Piena Ceļu - izmantojot rūpīgus aprēķinus, lai atklātu superglāba sarežģīto, spalvu formu.
2014. gadā franču astrofiziķis Hélène Courtois bija daļa no pētnieku grupas, kas atklāja superklases, kas ir pazīstama kā Laniakea (Havajiešu valodā "neizmērojamas debesis"). Laniakea diametrs ir vairāk nekā 500 miljoni gaismas gadu, un tajā ir aptuveni 100 000 galaktiku, no kurām spilgtākais ir mūsu pašu Piena ceļš. Šķiet, ka šīs galaktikas virzās uz tā dēvēto “Lielo pievilcēju”, kas ir neredzēts spēks 160 000 miljonu gaismas gadu attālumā un kas neglābjami velk galaktikas Laniakea iekšpusē.
Lai noteiktu Lanaikea mērogu, pētnieku grupa izmērīja attālumu no Zemes līdz citām galaktikām un pēc tam izmērīja katras galaktikas kustību citu objektu gravitācijas vilkmes dēļ. Zinātnieki atklāja, ka dažām galaktikām bija tendence virzīties vienā virzienā, citām - citā, bet, tā kā katra galaktika virzās uz vietu, ko sauc par Lielo pievilcību, ir kaut kas tik liels kā Lanaikea, kas atrodas ārējā malā. Kopš 2014. gada mēs zinām, kur atrodas šī ārējā robeža. Tagad, kad ir identificēta Laniakea, Courtois koncentrējas uz notiekošās, paātrinātās galaktiku izplešanās cēloņu atrašanu.
Courtois, Claude Bernard Lyon 1 universitātes profesors Francijā, uzrakstīja franču ziņojumu par Laniakea atklāšanu 2016. gadā. Tagad MIT Press ir publicējis versiju angļu valodā ar nosaukumu “Finding Our Place in the Universe”. Grāmatā aprakstīts Courtois kā astrofizikas ceļojums, vienlaikus stāstot vairāk nekā divu gadu desmitu darba stāstu, kura kulminācija bija Laniakea atklāšana. Tas ir pieejams un saistošs skaļums, ņemot vērā vienādojumus, bet kas satur personiskas anekdotes. Space.com nesen sadarbojās ar Courtois, lai apspriestu Laniakea meklējumus, kas notiek tagad un kāpēc zinātnei nekad nevajadzētu būt svinīgai.
Space.com: Kāpēc jūs izvēlējāties stāstīt stāstu par Laniakea atklāšanu kā meklējumus?
Hélène Courtois: Man patīk stāstīšana. Kad es apmeklēju lekciju kā students, man ļoti patika, kad cilvēks lika izklausīties pēc stāsta. Es domāju, ka labāk ir pateikt stāstu tā, kā es to savlaicīgi piedzīvoju, nevis lasīt nodaļu par to, kā jūs darāt astrostatistiku, kā jūs novērojat, kā jūs darāt…
Varbūt mazliet retāk to darīt šādā veidā. Tāpēc es labprāt izmēģināju to kā stāstu.
Space.com: Grāmatas sākumā jūs pieminējat, ka dažos gadījumos esat atteicies no matemātiskas precizitātes vai ļoti precīzas zinātnes, lai būtu saprotams. Kāpēc jūs pieņēmāt šo lēmumu?
Courtois: Man bija viegli pieņemt šo lēmumu, jo patiesībā man patīk runāt ar plašo sabiedrību par zinātni. Es ļoti ātri sapratu, ka patiesībā jums nav nepieciešami vienādojumi, ja jūs cilvēkiem saprotat fiziku. Man matemātika ir valoda, tāpēc es varu izskaidrot lietas, izmantojot matemātiku, bet tās pašas lietas var izskaidrot arī ar vārdiem. Matemātika ir tikai vēl viena valoda, kas ļauj iedziļināties dažos abstraktos jēdzienos, taču jums tie nav nepieciešami, lai saprastu lielo stāsta ainu.
Man patīk spēt izskaidrot šo zinātni 6 gadus vecam kazlēnam, pusaudzim un kādam, kurš jau zina daudz ko - un es varu pielāgoties.
Space.com: jūs visā grāmatā izceļat neredzētas sievietes astrofizikas vēsturē. Vai jūs domājat, ka astrofizika jūsu dzīvē ir vairāk novērtējusi sieviešu ieguldījumu?
Courtois: Francijā tikai 9% daļiņu fizikas vai astrofizikas profesoru ir sievietes, savukārt iestājoties universitātē fizikā ir 25% meiteņu. Jābūt vismaz 25% sieviešu pilno profesoru. Mana ideja izcelt sieviešu astronomus bija parādīt, ka tas ir iespējams. Patiesībā nebija par to daudz jādomā, jo mani kolēģi vīrieši ir superniki, superīgi. ES mīlu viņus. Mums nav problēmu. Bet mēs STEM neredzam pietiekami daudz meiteņu. Un es īsti nezinu, kāpēc. ... Tā nav problēma starp meitenēm un zēniem. Tas ir kaut kas cits.
Space.com: Vēl viena jūsu grāmatas tēma ir tā, ka zinātne ir nepārtraukts atklāšanas un mācīšanās process un vēlme mainīt savas domas, kad parādās jauni dati. Kāpēc jūs izvēlējāties to uzsvērt?
Courtois: Kad studenti nāk pie manis veikt praksi, viņi domā, ka es viņiem pasniegšu ļoti specifisku priekšmetu, un ka es zinu, ko viņi darīs 1. nedēļā, 2. nedēļā, 3. nedēļā, 4. nedēļā. Es viņiem saku, ka uzdošu viņiem jautājumu , un mēs strādāsim pie šī jautājuma, un 2-3 mēnešu beigās mums būs vairāk jautājumu, nekā mums bija sākumā. Bet viņi ir tik priecīgi, jo, jo vairāk jautājumu jums ir, tas nozīmē, ka pa ceļam esat atradis mazliet atbildes, un jautājums kļūst arvien interesantāks. Pirmais jautājums dažreiz ir ļoti plašs, bet tad visi mazie jautājumi ir visinteresantākie. Es gribēju to izskaidrot.
Space.com: Tātad, iepazīstoties ar grāmatas zinātni, mūsu superklases atklājums bija atkarīgs no tā, ko sauc par Lielo pievilcību. Kas tas ir?
Courtois: Lielais pievilcīgais ir vieta Visumā, netālu no mums. Visas galaktikas [mūsu superklasterā], ieskaitot mūsējās, saplūst šajā virzienā. Bet tā ir vieta, kuru mēs nevaram novērot. [Lielais pievilcējs atrodas “izvairīšanās zonā”, kurā pārmērīgas gāzes un putekļu dēļ nav iespējams neko redzēt.] Piemēram, [iedomājieties, ka] jūs vēlaties ienākt kaimiņa viesistabā, jo tas ir ļoti interesanti - bet jūsu loga priekšā ir koks, tāpēc jūs nevarat tieši novērot viesistabu. Tas ir mazliet kaitinoši. Mēs to saucam par Lielo pievilcēju, jo galaktikas šajā virzienā virzās ļoti ātri.
Dažreiz cilvēki man jautāja, kur es varu skatīties ar binokli vai savu teleskopu, lai redzētu Laniakea. Un es viņiem teiktu, ka tas ir visur ap jums - ziemeļu puslodē, dienvidu puslodē. Ja vēlaties aplūkot Laniakea, to ir visgrūtāk atrast, jo mēs atrodamies tajā.
Space.com: Jūs apspriežat arī jēdzienu ar nosaukumu “savdabīgs ātrums”. Kādi ir īpatnējie ātrumi, un kā tie palīdzēja identificēt Laniakea?
Courtois: Īpašie ātrumi ir galaktiku ātrumi, kas rodas gravitācijas ietekmē. Masa piesaista citu masu. Īpašais ātrums ir ātrums, kas saistīts ar masu, kura Visumā izplatās ap galaktiku. Un mums jābūt uzmanīgiem, jo Visums paplašinās - bet tas nav īsts ātrums, kad galaktika izplešanās dēļ dodas prom no citas galaktikas.
Piemēram, pieņemsim, ka bistro kafejnīcā jums ir rūtains galdauts un jums uz galda ir divas alus pindas, un, ja jūs izstiepjat galdautu, visi laukumi paplašināsies un divas pintes viena no otras aizies jo jūs stiepjat galdautu. Tātad šī ir paplašināšanās, bet patiesībā mums tas nerūp. Šo ātrumu ir ļoti viegli noņemt, jo paplašinās tikai režģa, kas atrodas zem tā, telpas un laika laiks. Faktiski tas nav fizisks ātrums. Bet ar abām alus pintēm viņiem ir masa un viņi vēlas kļūt tuvāk viens otram, tāpēc viņus piesaista. Mēs vēlamies izmērīt šo ļoti mazo pievilkšanās ātrumu - tas ir savdabīgais ātrums. [Pētnieki aprēķināja īpatnējos ātrumus katrai mūsu virsklases galaktikai attiecībā pret Zemi. Kā atzīmēja pētnieki paziņojot par Laniakea, "savdabīgu ātrumu karti var tulkot matērijas izplatības kartē". To viņi izdarīja, lai atklātu Laniakea apmēru.]
Rakstot grāmatu, es domāju, ka man vajadzētu uzrakstīt "gravitācijas ātrumu", bet savdabīgs ātrums ir termins, ko mēs izmantojam zinātnē.
Space.com: Kas ir visaizraujošākā lieta jūsu horizontā?
Courtois: Protams, kad atrodat tikai vienu virsklases, rodas viens jautājums - vai mums ir taisnība vai mēs kļūdāmies? Tagad mēs esam atraduši 10 superklasterus, tāpēc mēs esam ļoti pārliecināti, ka tas, ko mēs darām, ir pareizi.
Tagad lielais jautājums, kas man ir ar savu komandu, ir šāds: kas ir gravitācija, un kāpēc galaktikas citos superclusteros lido tik ātri? Mums, iespējams, būs jāmaina ātruma aprakstīšanas valoda - iespējams, būs jāmaina gravitācijas vienādojumi.
Pašlaik 50% fiziķu domā, ka mums vajadzētu meklēt neredzamu lietu. Es to nekad nesaucu "tumšā matērija, "jo, ja būtu tumšs, mēs to varētu redzēt. Mēs ne tikai vēlamies izprast gravitāciju, bet arī saprast galaktiku izplešanās paātrināšanos. Es vienmēr saku paplašināšanās paātrinājumu, nevis" tumšo enerģiju ", jo tas nav tumšs - ja tā būtu tumša enerģija, mēs to redzētu. Pagaidām labākais termins ir izplešanās paātrināšana.
Space.com: Tuvojoties grāmatas beigām, jūs sakāt: “Zinātne nav svinīga”. Lūdzu, izvērsiet to.
Courtois: Jūs varat būt laimīgs, veicot šo darbu. Cilvēki domā, ka zinātne ir tik nopietna, un es neesmu tā, kā es dzīvoju savu darbu, un tas nav veids, kā mani kolēģi pilda savu darbu. Mans kolēģis Brents Tully Havaju Universitātē saka, ka mēs "spēlējam nopietni". Visums ir tik skaists, un es varu saprast, kā šis skaistums ir salikts - tas ir rotaļīgs, tas ir dzīvespriecīgs, daudz laimes dara zinātni.
Ja jūs kaut ko saprotat un tas paliek jūsu atvilktnē, tas ir tas pats, kas to nesaprast, ja tas ir domāts tikai jums. Ja tu nomirsi, cilvēcei tās nav jaunas zināšanas. Vienīgais veids, kā panākt zinātnes attīstību, ir pateikt visiem!
Šī intervija ir rediģēta garuma un skaidrības labad. Jūs varat iegādājieties vietni Amazon.com vietnē “Atrodot mūsu vietu Visumā”.
- Šī 3D krāsu karte ar 1,7 miljardiem zvaigžņu Piena ceļā ir visu laiku labākā
- Iepazīstieties ar Hiperionu: kolosāls superklāsts agrīnajā Visumā
- Galaktiku kosmosa tapetes superklases
