Какое отношение учёный из СССР имел к голливудскому фильму «Интерстеллар» и почему американцы считали Институт теоретической физики им. Ландау, который он возглавлял, самым сильным в мире?

После показа фантастического фильма «Интерстеллар» в обиход людей, далёких от науки и космоса, прочно вошли такие слова, как «горизонт событий» и «сингулярность». В Интернете всерьёз стали обсуждать вопросы, что же именно произойдёт с человеком, если он решит проникнуть в чёрную дыру, есть ли такие объекты в Солнечной системе и что случится с Солнцем, если возле него появится чёрная дыра размером с теннисный мяч.

Навстречу чёрным дырам

Если помните, главный герой фильма «Интерстеллар» пилот-астронавт Джозеф Купер отправился в далёкий космос через «червоточину» (или кротовую нору), чтобы найти новый дом для погибающего человечества. В безумной надежде вернуться домой он покинул космический корабль и на челноке отправился в чёрную дыру. Провалившись в неизведанное, он оказался вне времени в некоем кубе, который создали специально для него эволюционировавшие люди будущего (так решил сам герой) или, возможно, Бог. Из куба он умудряется передать сообщение своей взрослой дочери, а когда куб схлопывается, оказывается выброшенным в открытый космос где-то в районе Юпитера.

Кадр из фильма «Интерстеллар» 

Однако спорщики могли бы не тратить время и воображение, если бы знали о расчётах легендарного советского физика-ядерщика Исаака Халатникова, который совместно с физиками Владимиром Белинским и Евгением Лифшицем решил уравнения гравитации Эйнштейна и ввёл в науку понятие БХЛ-сингулярности (или сингулярности Белинского — Халатникова — Лифшица).

Наука после Второй мировой войны шагала семимильными шагами. В те годы появились такие понятия, как «пространственно-временное поле», обладающее не только гибкостью и упругостью, но и вязкостью. Оказалось, оно искривляется при взаимодействии с гравитацией. Стало ясно, что возле чёрной дыры это поле закручивается воронкой. Появилось понятие «горизонт событий» — воображаемая линия, за которой гравитация чёрной дыры становится настолько сильной, что даже фотоны света не могут вырваться из неё.

Американские учёные Роберт Оппенгеймер и Хартланд Снайдер рассчитали, что попавший в чёрную дыру объект подвергнется «спагеттификации», то есть растянется в бесконечности. Это произойдёт потому, что ближайшая к чёрной дыре сторона подвергнется большему воздействию гравитации — и объект растянется в сверхтонкую струну.

Однако и советские физики были заняты разработкой теории коллапса сверхмассивной звезды, вопросом превращения её в чёрную дыру и процессами, которые происходят при этом. Был среди них и Халатников. Но, в отличие от Оппенгеймера, он учёл её вращение, неравномерное распределение вещества в массе, волновые процессы, разницу плотности, излучение вещества с поверхности и даже возможную несимметричность звёздного тела.

И оказалось, что на падающий в чёрную дыру звездолёт будут воздействовать асимметричные силы. Ещё до горизонта событий это будут искривления поля пространства-времени, сила которых у точки прохождения горизонта событий начнёт нарастать. Поле пространства-времени начнёт продавливаться с нарастающей скоростью, но искривление это будет несимметричным по осям пространства. Это приведёт к раскачиванию поля, нарастанию гравитационной турбулентности, что в конце концов разорвёт гипотетический звездолёт, едва он достигнет точки сингулярности.

Но это ещё не всё. Обломки звездолёта будет разрывать на ещё более мелкие части, каждая из которых в итоге разорвётся на элементарные частицы. В конце концов от звездолёта останется только чистая энергия. Время исчезнет, а пространство превратится в сверхвысокочастотную пену — это и будет гравитационная сингулярность.

Силы, воздействующие на звездолёт, получили название приливных сил БХЛ-типа, а само решение проблемы именовали БХЛ-сингулярностью. В общем, без вмешательства высших сил герой «Интерстеллара» Купер был бы обречён.

Счастливая ошибка

Так кто же он, человек, сделавший с коллегами теоретические расчёты гипотетической ситуации, над которой будут спорить через десятки лет? Академик Исаак Халатников ушёл из жизни в возрасте 102 лет, овеянный славой. Журналисты назвали его «атомным гением» и «человеком-эпохой». Но до сих пор о нём известно не так много.

Он родился в далёком 1919 году в Екатеринославе, с детства демонстрировал математические способности. В университете города Днепропетровска стал именным сталинским стипендиатом, после окончания физического факультета был приглашён в аспирантуру к знаменитому физику-теоретику Льву Ландау, но вместо этого попал в зенитчики — шёл 1941 год. Халатникова призвали в июне, направили в артиллерийское училище, а после отправили защищать Москву от налётов фашистской авиации в 1784-й зенитной воинской части. Он был награждён медалью «За победу над Германией», дослужился до капитана.

Но уже в 1944 году академик Пётр Капица потребовал, чтобы артиллерист Халатников вошёл в группу Ландау. В те годы Капица входил в Спецкомитет Лаврентия Берии по созданию атомной бомбы, и его распоряжение было выполнено в точности. Даже не сняв погоны, Халатников оказался зачислен в аспиранты в институт Ландау.

По поводу зачисления Халатникова к Ландау среди ядерных физиков ходил анекдот. Капицу несколько смущал тот факт, что среди учёных-ядерщиков слишком много евреев. И поэтому академик пообещал выдать Ландау премию, если в его группе появится хоть один русский. Взглянув на фото блондина Халатникова и прочитав его фамилию, Ландау решил, что премия ему не помешает, и попросил Капицу ходатайствовать о молодом учёном перед главным маршалом артиллерии Николаем Вороновым.

Два физика на 30 девушек

Так Халатников попал в теоретический отдел Ландау, где кроме него работали физик Евгений Лифшиц и ещё 30 девиц-математиков — компьютеров тогда не было, и они должны были вручную вычислять параметры процессов, происходивших внутри атомной бомбы.

Исаак Халатников (третий слева в первом ряду), Лев Ландау (второй справа в первом ряду). 

Уравнения они получали от Халатникова в таком виде, что догадаться, о чём идёт речь, было нельзя, а сделать вычисления — можно. В результате Халатников пришёл к формуле «необычайной красоты и стройности». Ландау был доволен результатом и даже, расчувствовавшись, подарил Халатникову своё фото с подписью «Дорогому Халату».

Но самой сложной задачей, поставленной перед ним, Халатников считал расчёты водородной бомбы, над которой он работал совместно с академиком Сахаровым. За разработку водородной бомбы учёные получили Сталинскую премию. Дальнейшие исследования ядерного оружия до сих пор засекречены.

Ещё не всё потеряно

С 1965 по 1992 год Халатников возглавлял Институт теоретической физики им. Ландау Академии наук СССР. Защитил докторскую, в 1984 году стал академиком, был принят в Лондонское королевское научное общество. Преподавал в МФТИ, сотрудничал с журналом «Физика низких температур».

Много работал, создал основополагающие труды по квантовой теории поля, квантовых жидкостей и электродинамики, по сверхпроводимости, общей теории относительности, астрофизике и космологии.

Его ИТФ самым сильным институтом в мире называли даже американцы. Так, проректор Гарвардского университета Пол Мартин считал, что в США с физиками одного ИТФ могла бы соперничать только целая команда учёных, собранная из всех университетов Восточного побережья США.

В последние годы Халатникова сильно беспокоила ситуация в российской науке, «утечка мозгов» на Запад. Но он считал, что, несмотря на это, российская наука всё ещё остаётся лучше западной. Природные данные российских студентов, начальная подготовка и строгий отбор всё ещё позволяют учёным конкурировать с «партнёрами».

Лес Хох — тропический дождевой лес в США. Место, где снимали фильм Сумерки Сага (фото)

Лес Хох — сказочное место в США! Деревья покрытые мхом вызывают ощущение, будто тебя окружают мистические существа и кто-то постоянно следит. Тропический дождевой лес, получивший особую популярность после выхода фильма Сумерки Сага.

Лес Хох расположен в Национальном Парке Олимпик, в штате Вашингтон, США. Частые дожди превратили его в самое настоящее сказочное место, ветви деревьев переплетаются необычайно причудливыми образами. Мох свисающий с деревьев дополняет картину, возникает ощущение заколдованности и уже трудно прогнать мысли о мистическом происхождении этого волшебного места.

Тропический лес нетронутый цивилизацией способен похвастаться не только редкими видами деревьев, которые вы больше нигде не встретите, но и не обделен разнообразием фауны. Например, посетители парка часто встречают чернохвостого оленя.

Туристы прибывающие сюда на экскурсию с удовольствием остаются в палатках с ночевкой. Наибольшую популярность Национальный Парк Олимпик приобрел после съемок всемирно известного фильма «Сумерки». Поклонники фильма буквально нахлынули в эти места, чтобы почувствовать себя причастными к популярной саге.

Туристы посетившие лес рассказывают, что причудливые формы деревьев покрытые мхом создают иллюзию, будто их окружают мистические существа. И в самом деле, человек с богатой фантазией с легкостью обнаружит насколько свисающий мох напоминает персонажей различных былин и сказок.

Фотографии: тропический лес Хох в США

Мы с завидной регулярностью получаем от наших подписчиков практически одинаковые вопросы: "В случае взрыва одной из сверхновых, например Бетельгейзе, почувствуем ли мы действие радиации и увидим ли на небе “второе солнце”?" Мы неоднократно писали статьи о Бетельгейзе, но раз спрашивают, то приходится отвечать, и в этой статье мы попробуем разобраться, может ли взрыв этого сверхгиганта навредить нашей планете и человечеству в целом?

Когда взорвётся Бетельгейзе?

Бетельгейзе — это красный сверхгигант, который находится в созвездии Ориона на расстоянии 724 световых года от нас. Размеры этой звезды поражают: если вместо Солнца в центре Солнечной системы разместить Бетельгейзе, то она поглотила Солнечную систему вплоть до орбиты Юпитера, а масса этого гиганта, по некоторым данным, в 17 раз больше, чем масса Солнца.

Учитывая эти характеристики, учёные долгое время считали, что красный сверхгигант находится на последней стадии своей эволюции и в любой момент завершит своё существование вспышкой сверхновой, после чего, вероятно, превратится в белого карлика. Однако, недавние исследования показали, что Бетельгейзе ещё довольно молодая звезда и вспышку сверхновой мы увидим очень нескоро.

Как будет выглядеть взрыв Бетельгейзе с Земли?

Современное моделирование даёт астрономам более точное представление о том, что увидят люди на Земле, когда Бетельгейзе взорвётся. Конечно, существует некоторая неточность относительно того, как на самом деле всё будет происходить, но учёные постоянно увеличивают точность предсказаний благодаря наблюдениям, сделанным во время исследований других сверхновых.

По последним данным, когда Бетельгейзе взорвётся, она будет светить в девять раз слабее, чем полная Луна. Весь этот свет будет исходить из одной точки, следовательно, объект можно будет наблюдать на дневном небе, а ночью мы могли видеть свою тень, образованную этим светом.

По данным учёных, люди могли бы видеть сверхновую на дневном небе примерно год, а ночью последствия сверхновой было бы видно невооружённым глазом в течение нескольких лет, пока она не потускнеют.

К каким последствиям может привести радиация от сверхновой?

Бетельгейзе находится очень далеко. Согласно расчётам при её взрыве жизнь на Земле не пострадает, это не значит, что радиация не окажет никакого влияния на жизнь, но влияние это будет чрезвычайно мало. Сверхновая должна взорваться очень близко к Земле, чтобы радиация нанесла серьёзный ущерб жизни. По некоторым оценкам это должно произойти на расстоянии несколько десятков световых лет. Бетельгейзе же находится далеко за пределами этого диапазона и последние исследования показывают, что сверхгигант находится примерно в 724 световых годах, то есть далеко вне зоны опасности. Поэтому здесь не о чем волноваться.

Но сверхновая всё равно может повлиять на жизнь на Земле опосредованно. Например, многие животные используют Луну для навигации и их сбивают искусственные огни города. Появление в небе второго объекта, почти такого же яркого как Луна, может стать для них ещё одной помехой.