ziv-1-2020

ЗЕМЛЯ №1(331)
И ЯНВАРЬ-ФЕВРАЛЬ, 2020

+

ISSN 0044-3948

космонавтика
астрономия

ВСЕЛЕННАЯгеофизика

+ i Н а м 55леГТ,!

КОНЕЦ ЭЛИТАРНОГО КЛУБА
ПУТЕШЕСТВИЕ А. ГУМБОЛЬДТА В РОССИИ
«ОПЕРЕДИВШИЙ ВРЕМЯ»

НАША ВСЕЛЕННАЯ И ДРУГИЕ ЗЕМЛИ

ПОСТОЯННЫ ЛИ
КОСМОЛОГИЧЕСКИ

ПОСТОЯННЫЕ?

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП:
ПОСТУЛИРОВАТЬ НЕЛЬЗЯ

ОБЪЯСНИТЬ



ЗЕМЛЯ №1 (331)
ЯНВАРЬ-ФЕВРАЛЬ, 2020
И
I55N 0044-3948

космонавтика
астрономия

ВСЕЛЕННАЯгеофизика

Научно-популярный журнал В НОМЕРЕ: 3
Российской академии наук
Издается под руководством Колонка главного редактора 5
Президиума РАН 15
Выходит с января 1965 года ПОСТНОВ К.А. Наша Вселенная и другие земли 27
6 раз в год
“Наука” ВЕРХОДАНОВ О.В. Постоянны ли космологические 36
Москва постоянные? 44

НОВОСТИ НАУКИ Гипотезы, дискуссии, предложения 52
И ДРУГАЯ ИНФОРМАЦИЯ: 64
РУБАКОВ В.А., ШТЕРН Б.Е. Антропный принцип:
Галактический ветер “Макани” [34] “Постулировать нельзя объяснить?” 79
Рекордный полет Х-37В [51]
“Хеопс”: в поисках Космонавтика XXI века 90
экзопланет [77] ПАЙСОН Д.Б. Конец элитарного клуба. Как устроена
“Электро-Л” № 3 в космосе [89] космонавтика XXI века 102

На стр. 1 обложки: Экзопланета 51 История науки 104
Пегаса Ь, иногда называемая МАЛКОВ О.Ю., САМУСЬ Н.Н., РЯБОВ М.И.,
Беллерофонт, в представлении БОЧКАРЕВ Н.Г. Тридцатилетие Астрономического
художника. Планета обращается общества
вокруг звезды, находящейся на
расстоянии около 50 световых Люди науки
лет от Земли в созвездии Пегаса.
Это первая экзопланета около ИОГАНСОН Л.И. Путешествие А. Гумбольдта
солнцеподобной звезды, открытая в России
в 1995 г. Двадцать лет спустя она ГЕРАСЮТИН С.А. Проложивший путь в космос
стала первой экзопланетой, которую (к 125-летию со дня рождения М. Валье). Часть 1
наблюдали спектроскопически
в видимом диапазоне. История науки
Изображение: ESO/M. Kommesser/ ИВАНОВ К.В. Корпус топографов. Двести лет
Nick Risinger (skysurvey.org) со времени основания
Карта флуктуаций температуры
реликтового излучения по данным По выставкам и музеям
космического аппарата Planck (ESA).
Изображение: ESA and the Planck КУТУЗОВА Л.А. “Опередившие время”
Collaboration
Новые книги
ЗАКУТНЯЯ О.В. Лев Оборин. Солнечная система.
Космические стихи и научные комментарии

Аэрокосмическое образование

“Дорога в космос”: резолюция первой
всероссийской конференции по космическому
образованию

Table of Content and Selected Abstracts 110

© Российская академия наук, 2020
© Редколлегия журнала “Земля и Вселенная” (составитель), 2020
© ФГУП “Издательство “Наука”, 2020

Earth&Universe: Astronomy, Geophysics, Cosmonautics
Bimonthly popular scientific magazine of the Russian Academy of Sciences & NAUKA Publishing.

Founded 1965.
Published by NAUKA Publishing, Profsoyuznaya Str., 90, 117997, Moscow, Russia.

Редакционная коллегия: Editorial Board:
Editor-in-chief
главный редактор Acad. Dr. Lev M. ZELENYI
академик Л.М. ЗЕЛЁНЫЙ, Acad. Dr. Anatoly M. CHEREPASCHUK
Dr. Konstantin V. IVA NОV
зам.главного редактора Pilot-cosmonaut Alexander Yu. КALER1
академик В.М. КОТЛЯКОВ, Deputy Editor-in-chief
Acad. Dr. Vladimir M. KOTLYAKOV
летчик-космонавт Dr. Olga Yu. LAVROVA
П.В. ВИНОГРАДОВ, Dr. Alexander A. LUTOVINOV
Deputy Editor-in-chief
зам.главного редактора Dr. Oleg Yu. MALKOV
кандидат филолог, наук Dr. IgorG. MITROFANOV
О.В. ЗАКУТНЯЯ, Acad. Dr. Igor I. MOKHOV
RAS Corr.Member Dr. Igor D. NOVIKOV
доктор исторических наук Dr. Stanislav P. PEROV
К.В. ИВАНОВ, Dr. Konstantin A. POSTNOV
Dr. Mikhail V. RODKIN
летчик-космонавт Faina B. RUBLEVA
А.Ю. КАЛЕРИ, Dr. Vladislav V. SHEVCHENKO
RAS Corr. Member Dr. Boris M. SHUSTOV
кандидат физ.-мат. наук RAS Corr. Member Dr. Alexey L. SOBISEVICH
О.Ю. ЛАВРОВА, RAS Corr. Member Dr. Vladimir A. SOLOVYEV
Pilot-cosmonaut Pavel V. VINOGRADOV
доктор физ.-мат. наук Deputy Editor-in-chief
А.А. ЛУТОВИНОВ, Dr. Olga V. ZAKUTNYAYA

зам. главного редактора
доктор физ.-мат. наук
О.Ю. МАЛКОВ,

доктор физ.-мат. наук
И.Г. МИТРОФАНОВ,

академик И.И. МОХОВ,

член-корр. РАН
И.Д. НОВИКОВ,

доктор физ.-мат. наук
С.П. ПЕРОВ,

доктор физ.-мат. наук
К.А. ПОСТНОВ,

доктор физ.-мат. наук
М.В. РОДКИН,

научный директор
Московского планетария
Ф.Б. РУБЛЁВА,

член-корр. РАН
A.Л. СОБИСЕВИЧ,

член-корр. РАН
B.А. СОЛОВЬЁВ,

академик
A.М. ЧЕРЕПАЩУК,

доктор физ.-мат. наук
B.В. ШЕВЧЕНКО,

член-корр. РАН
Б.М. ШУСТОВ

Колонка главного редактора

Наступивший 2020 г. знаковый и  для принято говорить, через 55 лет (снова
нашего журнала “Земля и  Вселенная”, эта дата) награда нашла героя.
и для моего Института – ИКИ РАН: обо-
им исполняется по 55 лет. Дата, конеч- Если же говорить о  современности,
но, не круглая (в десятичной системе), то год наступивший принес уже как ми-
но важная – хочется заслужить по “пя- нимум одну хорошую новость – возоб-
терке” от наших читателей за профес- новилось производство цикла передач
сионализм и за артистизм. Кстати, это “Жизнь замечательных идей”. Цикл
число еще раз появится в этой колонке, был основан выдающимся популяри-
правда, в другой связи. затором, основателем телекомпании
“Цивилизация” Л.Н. Николаевым. Пер-
Первый номер этого года откры- вые четыре фильма возобновленного
вает статья директора Государствен- (после двухлетнего перерыва) цикла
ного астрономического института выходят в  эфир на телеканале “Куль-
им. П.К. Штернберга доктора физ.-мат. тура” в  начале нового года. По прось-
наук К.А. Постнова, посвященная “кос- бе его создателей я выступил с неболь-
мическим” Нобелевским премиям шим “предисловием” к  ним, в  ходе
2019 г. Премию по физике в  ушедшем подготовки к которому сформулировал
году разделили первооткрыватели эк- некоторые мысли о научной популяри-
зопланет: швейцарские ученые Ми- зации.
шель Майор и  Дидье Кело, – и  канад-
ский космолог Джеймс Пиблс, рабо- Скажу честно, не все мне понрави-
тающий в Принстоне, США. лось в этих четырех фильмах. Авторам,
к  сожалению, не всегда удавалось из-
Если экзопланетная тема у  всех на бежать тавтологии. Тем не менее в це-
слуху и за более чем двадцать лет после лом, как и  в лучших передачах, выпу-
открытия, сделанного лауреатами, об- щенных еще при жизни Л.Н. Николае-
наружено более 4000 (на день написа- ва, они сумели показать на экране, что
ния этой колонки) кандидатов в экзо- “наука (и  техника) это драма  – драма
планеты, то о Джеймсе Пиблсе говорят идей”, как об этом когда-то сказал Аль-
гораздо меньше. И это кажется явным берт Эйнштейн. Эти передачи не стали
упущением. Немногие помнят, что он просто полезной, но суховатой иллю-
был соавтором одной из двух статей, страцией к  учебнику физики, а  пока-
посвященных экспериментальным на- зали развитие четырех замечательных
блюдениям реликтового излучения,
которые были опубликованы в  № 142 3
журнала Astrophysical Journal в  1965 г.
Первая статья была написана А. Пен-
зиасом и  Р. Уилсоном, сотрудниками
Bell Labs, которые в 1978 г. стали лауре-
атами Нобелевской премии по физике
именно за эту работу.

Но не будет преувеличением ска-
зать, что без Дж. Пиблса, а  также его
соавторов Р. Дике, П. Ролла и  Д. Уил-
кинса, предложивших интерпретацию
наблюдений, открытие реликтового из-
лучения бы не состоялось. Так что, как

Земля и Вселенная, 1/2020

идей: реликтового излучения, теории ных изданий и фильмов – руководство,
относительности, квантовой теории, ра- люди, принимающие решения. Станис-
диоактивности  – через судьбы, часто лав Лем хорошо сказал: “Ученые тогда
трагические, вовлеченных в  эти иссле- начнут получать достойное финанси-
дования ученых, которые могут, как все рование, когда воспитают новое поко-
люди, заблуждаться, упрямствовать в от- ление руководителей, которые поверят
казе от привычных представлений, нерв- в их идеи, подозрительно напоминаю-
но и даже не всегда достойно бороться за щие научную фантастику”.
приоритет. Скажу даже, что в лучших пе-
редачах (особенно это удалось в фильме Мы работаем и в этом направлении.
о  квантовой физике) следить за пери- С  2019 г. все выпуски нашего журнала
петиями развития очередной “замеча- получают члены Президиума РАН, мы
тельной идеи” не менее интересно, чем начали распространять его среди от-
за борьбой Шарапова и  Жеглова с  бан- ветственных работников Госкорпора-
дитом Фоксом в  популярном сериале. ции “Роскосмос”. Думаем и  о том, как
ближе познакомить с  публикациями
И  это, пожалуй, ключевой показа- журнала и  руководство Министерства
тель. Мне кажется, что в  популярной науки и высшего образования. Откро-
статье, книге, фильме должна быть своя венно говоря, сейчас не хватает об-
интрига и  коллизия, через которые ратной связи с  читателями журнала.
можно показать, как трудно и  мучи- Будем рады увидеть Ваши соображе-
тельно рождается новое, в какой слож- ния, предложения, одобрение и, конеч-
ный круговорот человеческих и  науч- но, критику. Электронная почта редак-
ных отношений вовлечены его творцы ции — [email protected].
и  как их замечательные идеи меняют
их собственные судьбы. А главное, что Пишите нам, пожалуйста.
следует передать читателю (или зрите-
лю), – ощущение того, что работа в нау- Главный редактор журнала
ке на передовых рубежах – это “круто”, “Земля и Вселенная”
это может дать не меньшие выбросы
адреналина, чем занятия экстремаль- академик Лев Матвеевич Зелёный
ным спортом. В  первую очередь, это
важно для молодых читателей, думаю- Дорогие читатели!
щих, “делать жизнь с кого”. Напоминаем, что подписаться на журнал

Второй круг аудитории – люди сло- “Земля и Вселенная”
жившиеся, которых мы хотим заин- на I полугодие 2020 г.
тересовать (или уже заинтересовали) вы можете с любого номера
наукой о космосе и Земле. Это налого- по Объединенному каталогу
плательщики, оплачивающие не всегда
понятные обычному человеку дорогие “Пресса России”
эксперименты, и  нам необходимо по- во всех отделениях связи.
казать, что даже самые абстрактные Подписаться можно и по интернету,
идеи, которые кажутся современникам воспользовавшись каталогом журналов
не то чтобы никчемными, но очень да- на сайте “Почта России”
лекими от жизни (а  так было, напри- Подписной индекс – 70336
мер, с  явлением радиоактивности), А также журнал “Земля и Вселенная”
в конце концов находят свои приложе- можно приобрести в розницу
ния, так что становится трудно пред- в сети магазинов “Академкнига”
ставить, как можно обойтись без них.
Редакция журнала:
И наконец, last but not the least, круг Тел.: (495)276-77-35 (доб. 42-31)
“целевой аудитории” научно-популяр-
e-mail: [email protected]
4 Шубинский пер., д. 6, стр. 1

Земля и Вселенная, 1/2020

НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ — 2019

НАША ВСЕЛЕННАЯ И ДРУГИЕ ЗЕМЛИ

ПОСТНОВ Константин Александрович,

доктор физико-математических наук
профессор
Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга
МГУ им. М.В. Ломоносова

DOI: 10.7868/S0044394820010016

Вселенная не перестает удивлять нас богатством и разнообразием населяющих
ее объектов и происходящих в ней физических процессов. Не перестает удивлять
она и Нобелевский комитет, который в очередной раз отметил фундаментальные
открытия в астрономии и достижения в космологии, сделанные за прошедшие
десятилетия. Название нашего журнала “Земля и Вселенная” почти точно отражает
суть Нобелевской премии 2019 г., и об этом стоит подробнее рассказать нашим
читателям.

В ушедшем году Нобелевская пре- экзопланеты вокруг солнцеподобной
мия по физике была присуждена звезды”.
трем лауреатам: половина премии –
космологу Джеймсу Пиблзу (James Сочетание физической космоло-
Peebles, Принстонский университет, гии и открытия экзопланет, на первый
США) “за  теоретические открытия взгляд, может показаться довольно ис-
в  физической космологии”, и  вторая кусственным, однако не отметить от-
половина премии – совместно швей- крытие экзопланет астрономически-
царским астрономам Мишелю Май- ми наблюдениями было нельзя, а успе-
ору (Michel Mayor, Женевский уни- хи современной космологии столь впе-
верситет и Кембриджский универси- чатляющи, что половина нобелевской
тет) и Дидье Кело (Didier Queloz, Же- премии по физике за 2019 г. одному из
невский университет) “за открытие лучших американских космологов ка-
жется вполне обоснованной.

Земля и Вселенная, 1/2020 5

Лауреаты Нобелевской
премии по физике
2019 г. Справа налево:
Дж. Пиблз (Принстонский
университет, США),
М. Майор, Д. Кело
(Женевский университет,
Швейцария). Фотографии:
Princeton University, Office
of Communications, Denise
Applewhite (2019); ESO,
L. Weinstein/Ciel et Espace
Photos

ПОХОД К ИСТОКАМ ВРЕМЕНИ ласти метафизики в  область точных
И ВЕЩЕСТВА наук. Первая физическая космологи-
ческая модель была предложена самим
Чтобы оценить по достоинству награ- А. Эйнштейном уже в  1917 г., вскоре
ду за физическую космологию, следу- после окончательной формулировки
ет начать с  величайшего достижения ОТО. В  этой модели Вселенная счита-
естествознания ХХ века – создания об- лась статической, что соответствова-
щей теории относительности  (ОТО) ло привычному тогда представлению
А. Эйнштейна, ставшей современной о глобальной неизменности окружаю-
теорией тяготения. В отличие от нью- щего мира, а пространство – трехмер-
тоновской теории, разделяющей про- ной сферой, заполненной веществом.
странство и время, ОТО – релятивист- Для статичности такой Вселенной,
ская теория, в  которой пространство правда, Эйнштейну пришлось добавить
и время составляют единый простран- одну деталь в свои уравнения – так на-
ственно-временной континуум. Все- зываемую “космологическую посто-
мирное тяготение – это не просто сила янную”, которая в  некотором смысле
притяжения между телами, как было компенсировала действие гравитации,
у Ньютона, а внутреннее свойство про- стремящейся сделать свойства Вселен-
странства-времени, описываемое его ной зависящими от времени. В  даль-
кривизной. Теория Эйнштейна  – это нейшем, признав наблюдаемый факт
геометризованная гравитация. Коротко расширения Вселенной, Эйнштейн на-
говоря, согласно уравнениям Эйнштей- звал введение космологической посто-
на, пространство-время диктует, как янной своим “величайшим заблужде-
двигаться материальным телам, а ма- нием”. Однако сегодня мы наблюда-
терия диктует пространству-времени, ем ускоренное расширение Вселенной,
как искривляться (подробно об исто- и космологическая постоянная или по-
рии создания и развития ОТО от Эйн- добная субстанция, обобщенно назы-
штейна до наших дней рассказывает- ваемая “темной энергией”, серьезно
ся в замечательной популярной книге рассматривается как одна из основ-
А.Н. Петрова “Гравитация. От хрусталь- ных физических составляющих совре-
ных сфер до кротовых нор”). менной космологической модели. Кон-
цептуально важно, что в  этой модели
Именно ОТО легло в  основу физи- впервые было показано, что Вселенная
ческой космологии, переведя ее из об- может быть конечной, но безгранич-

6 Земля и Вселенная, 1/2020

ной (об этом можно прочитать в попу- ны были царить очень высокие плотно-
сти и температуры, пригодные для про-
лярной книге А.Д. Чернина и А.М. Че- хождения термоядерных реакций. Так
впервые было рассчитано обилие хими-
репащука “Вселенная, жизнь, черные ческих элементов в ранней Вселенной
и введено понятие Big Bang (неудачный
дыры”). русский перевод – “Большой Взрыв”).
На самом деле, точнее надо говорить
Через несколько лет после первой о начале классической стадии расшире-
ния Вселенной, никакого “взрыва” Все-
космологической модели Эйнштей- ленной, понятно, не было.

на в  работах замечательного россий- Довольно быстро стало ясно, что эле-
ментов тяжелее водорода, гелия и лег-
ского математика А.А. Фридмана 1922 чайших изотопов в расширяющейся од-
нородной изотропной Вселенной про-
и 1924 гг. впервые были получены за- извести не удается (тяжелые элементы –
продукт термоядерной эволюции звезд
висящие от времени решения уравне- и вспышек сверхновых разных типов).
Тем не менее основная физическая идея
ния ОТО, описывающие модель рас- о высоких температурах и плотностях
в ранней Вселенной совершенно пра-
ширяющейся Вселенной. Вскоре похо- вильная. Эта теория получила название
“модель горячей Вселенной”, потому что
жие решения были независимо полу- предсказывала высокую удельную эн-
тропию Вселенной на одну частицу, из-
чены бельгийским ученым – аббатом меряемую отношением куба температу-
ры к плотности барионов.
Дж. Леметром (1927 г.). Эти решения
Важнейшим проверяемым предска-
лежат в основе современных космоло- занием этой теории стало существова-
ние остаточного фонового излучения
гических моделей, а соответствующие с чернотельным спектром (“реликтово-
го” излучения, по меткому выражению
уравнения называются уравнениями И.С. Шкловского), температура которо-
го в наше время должна быть несколь-
Фридмана. ко градусов. Это излучение образова-
лось во Вселенной на самых ранних ста-
В конце 20-х годов Э. Хабблом на те- диях в процессах электрослабого взаи-
модействия заряженных частиц. Из-за
лескопе обсерватории Маунт Вилсон высоких плотностей и температур дли-
на свободного пробега реликтовых фо-
(США) было открыто расширение Все- тонов оставалась много меньше “раз-
мера” Вселенной (причинно-связанной
ленной по красным смещениям линий области, которая определяется произве-
∆λ дением скорости света на возраст Все-
в  спектрах далеких галактик z= λ : ленной, т.е. время, прошедшее с начала
классического расширения). Образно го-
скорость удаления галактики пропор- воря, фотоны были “заперты” в первич-
ной плазме вплоть до времени (порядка
циональна расстоянию до нее, v = Hr,
7
где скорость вычисляется по линей-
v
ному эффекту Доплера c = z , а  рас-

стояние  – по каким-либо индикато-

рам (пульсирующим звездам – цефеи-

дам, как это впервые сделал Хаббл, или

иным источникам с  известной мощ-

ностью излучения). Это эпохальное от-

крытие (не  отмеченное, увы, никакой

мировой наградой) легло, таким обра-

зом, на хорошо подготовленную теоре-

тическую почву.

Следующий важный этап станов-

ления физической космологии, несо-

мненно, связан с выдающимися работа-

ми американских физиков Дж. (Георгия

Антоновича) Гамова и его молодых кол-

лег Р. Альфера, Р. Хермана, выполнен-

ных в конце 1940-х гг. Эти работы были

мотивированы желанием объяснить

происхождение химических элементов

в  ранней Вселенной, в  которой долж-

Земля и Вселенная, 1/2020

1965 Penzias and
1992 Wilson
2003 COBE
WMAP

Так менялась карта флуктуаций реликтового излучения по мере совершенствования
наблюдательных инструментов. Сверху вниз: карты, полученные с помощью наземной
антенны (работы А. Пензиаса и Р. Уилсона), инструментов на КА COBE и WMAP (NASA).
Изображение: NASA / WMAP Science Team

Карта анизотропии температуры –300 µK 300
реликтового излучения, полученная
в эксперименте «Реликт-1» на борту Карта флуктуаций температуры
КА «Прогноз-9» (1983). Изображение: ИКИ РАН реликтового излучения по данным
космического аппарата Planck (ESA).
Разность температур между самыми
горячими (“горы”) и холодными (“океаны”)
областями составляет ΔT/T ~ 10–5,
где Т = 2.76 К. Изображение: ESA and the
Planck Collaboration

8 Земля и Вселенная, 1/2020

360 тыс. лет), когда температура в ходе Д. Уилкинсоном), была написана статья
расширения упала примерно до 3000 К, (вышедшая в одном номере Astrophysical
и  свободные электроны связались Journal вслед за статьей Пензиаса и
(рекомбинировали) с протонами и ядра- Уилсона), объясняющая открытие 3-гра-
ми гелия в атомы водорода и гелия. дусного космического фонового ре-
ликтового излучения в  рамках моде-
До эпохи рекомбинации излучение ли “горячей Вселенной” Гамова. Вскоре
и  вещество находилось в  термодина- в 1966 г. на основании модели “горячей
мическом равновесии, определяемом Вселенной” Дж. Пиблз рассчитал косми-
единой температурой. После рекомби- ческое обилие первичного гелия – точ-
нации длина свободного пробега релик- нее, чем это было сделано в пионерских
товых фотонов стала больше размеров работах Гамова и его сотрудников.
Вселенной (излучение “отделилось” от
вещества), и, таким образом, реликто- Однако самая известная работа
вое излучение несет прямую информа- Дж. Пиблза вышла в 1970 г. (совместно
цию о  физическом состоянии Вселен- с Юй Дзе-Таем), в которой были рассчи-
ной в эпоху рекомбинации. С астроно- таны спектры мощности флуктуаций ре-
мической точки зрения, реликтовое из- ликтового излучения на небе, которые
лучение – самый “далекий” объект, на впоследствии были подтверждены и из-
красном смещении z ∼ 1100, который, мерены с высочайшей точностью назем-
в  принципе, возможно прямо изучать ными и стратосферными эксперимен-
в электромагнитном диапазоне. тами и космическими миссиями COBE
(NASA, Нобелевская премия по физике
Прошло полтора десятилетия пос- 2006 г.), WMAP (NASA) и Planck (Европей-
ле пионерских работ группы Г. Гамо- ское космическое агентство).
ва, и в  1965 г. реликтовое излучение
было открыто сотрудниками лаборато- Флуктуации реликтового излучения –
рии Bell А. Пензиасом и Р. Уилсоном как это результат развития первичных кван-
фоновое космическое излучение с тем- товых флуктуаций полей в ранней Все-
пературой около 3 К, проявляющее себя ленной. Как известно из квантовой меха-
как неустранимый шум на рупорной ники, любое физическое поле в низшем
антенне (Нобелевская премия по фи- энергетическом состоянии (физиче-
зике 1978 г.). Так же, как в случае с хаб- ский вакуум) флуктуирует. Спектр этих
бловским расширением, это открытие флуктуаций формируется на кванто-
ожидалось теоретиками. Так, в 1964 г. вых (до-фридмановских) стадиях эво-
в  работе И.Д. Новикова и  А.Г. Дорош- люции Вселенной (например, в моде-
кевича (опубликована в “Докладах Ака- ли инфляционной Вселенной). К началу
демии наук СССР”) были рассмотрены классического (фридмановского) рас-
наиболее оптимальные частоты и ме- ширения первичные квантовые флук-
тоды обнаружения гипотетического туации имеют вид малых неоднородно-
реликтового излучения, и они указали стей плотности. Флуктуации плотности
на рупорную антенну лаборатории Bell характеризуются безразмерным отно-
как на оптимальный инструмент для шением величины флуктуаций к сред-
его обнаружения. нему (невозмущенному) значению: Δρ/ρ.
В расширяющейся Вселенной первичные
В 1965 г. Дж. Пиблз работал в Прин- флуктуации эволюционируют особым
стонской теоретической группе и раз- образом (как было показано Е.М. Лиф-
рабатывал теорию “горячей Вселенной”. шицем в  1946 г.): те, размер которых
Как только стало известно об откры- больше причинно-связанной области
тии Пензиаса и Вилсона, им, совмест- (горизонта), не растут, а  те, которые
но с соавторами (Р. Дике, П. Роллом и
9
Земля и Вселенная, 1/2020

находятся внутри горизонта – возраста- стотные колебания к  моменту реком-
ют пропорционально размеру Вселенной. бинации успевают немного затухнуть,
потому что в плазме с излучением есть
В настоящее время возмущения гра- небольшая вязкость (в основном из-за
витационного потенциала в  масшта- фотонов, которые, рассеиваясь на элек-
бах галактик составляют около одной тронах, не дают последним свободно
стотысячной доли. Это означает, что двигаться) – так называемое “затухание
для формирования крупномасштабной Силка”. Размер самого большого возму-
структуры Вселенной из роста первич- щения в  наше время будет “виден” на
ных возмущений плотности требуется, небе под углом примерно один градус.
чтобы возмущения в масштабах галак-
тик “вошли” под горизонт, когда возраст Точное значение этого угла зависит
Вселенной был 100 тыс. лет (еще до ре- от глобальной геометрии пространства
комбинации) и усилились не менее чем Вселенной. Есть три варианта: плоское
в 10 тыс. раз (за более подробным опи- (Евклидово), в  котором сумма углов
санием этого явления можно обратить- треугольника равна 180 градусам; про-
ся к недавней статье В.Ф. Муханова). странство положительной постоян-
ной кривизны (двумерный аналог  –
Возмущения во Вселенной до эпо- поверхность сферы), в котором сумма
хи рекомбинации, наполненной горя- углов треугольника больше 180 граду-
чей плазмой и фотонами, носят харак- сов; пространство постоянной отрица-
тер звуковых волн, которые “бегают” со тельной кривизны (пространство Лоба-
скоростью всего лишь в 3 раза меньше чевского), в котором сумма углов тре-
скорости света, независимо от их дли- угольника меньше 180 градусов. Более
ны волны (частоты). Соответственно того, амплитуда этой самой большой
моменту “входа” под расширяющий- флуктуации фиксируется современ-
ся горизонт эти волны имеют разную ным наблюдаемым значением воз-
длину – чем раньше, тем короче длина мущений в  галактических масштабах
волны. Ясно, что самая длинная (низ- и  должна быть порядка одной стоты-
кая, “басовая” частота) будет у возму- сячной, потому что спектр первичных
щения вблизи начала рекомбинации, возмущений должен быть плоским, т.е.
т.е. с длиной волны порядка горизонта не зависящим от длины волны (спектр
на момент рекомбинации, около 1 Мпк. Харрисона-Зельдовича), что автома-
тически получается в  модели инфля-
При этом возмущение плотности, ционной Вселенной (об  этой модели
создаваемое этой волной, будет и  са-
мым сильным, так как более высокоча-

Мультипольный момент, l Акустические пики в наблюдаемом спектре
6000 2 10 50 500 1000 1500 2000 2500 мощности флуктуаций реликтового
темпФелруакттуураыц [иμиK2]5000 излучения. Первый пик ~1 градуса позволяет
4000 измерить пространственную кривизну
3000 Вселенной в больших масштабах (порядка
2000 1028 см) и соответствует нулевой кривизне
1000 (т.е. плоскому пространству) с процентной
090°18° 1° 0.2° точностью. По положению и амплитуде
Угловой масштаб0.1° 0.07° второго пика измеряется доля барионов
(около 5%), а по третьему пику – доля
невидимой “темной материи” (около 25%)
во Вселенной. Остальные 70% плотности
энергии во Вселенной приходятся на “темную
энергию”, отвечающую за современное
ускоренное расширение Вселенной.
Изображение: ESA, Planck Collaboration

10 Земля и Вселенная, 1/2020

можно более подробно узнать в книгах вого излучения обсуждались в  1964 г.
М.В. Сажина и Б.Е. Штерна). в работе И.Д. Новикова и А.Г. Дорошке-
вича, флуктуации реликтового излуче-
Таким образом, после эпохи реком- ния впервые были предсказаны в рабо-
бинации в реликтовом излучении, ко- те А.Д. Сахарова в 1965 г., а их физика
торое наблюдается сегодня, “отпеча- и наблюдаемые проявления – в упомя-
тываются” следы первичных кванто- нутой работе Я.Б. Зельдовича и Р.А. Сю-
вых возмущений во Вселенной. Эти няева. Работы Пиблза по ускоренному
следы расшифровываются по флукту- расширению Вселенной были во мно-
ациям температуры реликтового фона гом инициированы созданием модели
в разных масштабах, которые отражают инфляционной Вселенной (А.А. Старо-
флуктуации плотности. Расчет наблю- бинский, А.Д. Линде, А. Гус, П. Стейн-
даемых акустических пиков в флуктуа- хард и  др.), в  1980-х гг. предсказыва-
циях температуры реликтового излуче- ющей пространственно-плоскую Все-
ния с  учетом многих физических эф- ленную с  критической плотностью.
фектов и был впервые сделан в работе Подробнее об этом можно почитать
Дж. Пиблза и Юй Дзе-Тая, и – независи- в уже упомянутых книгах М.В. Сажина
мо – в работе Я.Б. Зельдовича и Р.А. Сю- и Б.Е. Штерна, а также в “ЗиВ” № 6, 2019.
няева, вышедшей в том же 1970 г.
ЭКЗОПЛАНЕТЫ: ТАК ДАЛЕКО,
Работы Дж. Пиблза, несомненно, ТАК БЛИЗКО
внесли значительный вклад в станов-
ление современной прецизионной кос- Теперь о второй части премии. О мно-
мологии. Измерения спектра флуктуа- жественности миров наподобие наше-
ций реликтового фона позволили наи- го писал еще Джордано Бруно в 1584 г.
более точно определить количество ба- Столетие спустя Исаак Ньютон призна-
рионной и невидимой темной материи, вал возможность существования пла-
а также гипотетической “темной энер- нет как в Солнечной системе, так и во-
гии”, отвечающей за современное уско- круг других звезд.
ренное расширение Вселенной.
Поиском планет у  других звезд
Кроме отмеченных работ по релик- астрономы интересовались издав-
товому излучению, Дж. Пиблз внес на. Кроме прямого наблюдения, кото-
вклад в  изучение образования круп- рое крайне сложно ввиду малого бле-
номасштабной структуры Вселенной: ска планеты, отражающей свет гораздо
галактик и скоплений галактик – в ре- более яркой звезды, основной метод –
зультате развития первичных флук- динамический, т.е. использующий из-
туаций плотности в  модели холодной мерение периодических вариаций лу-
(нерелятивистской) темной материи чевой скорости звезды по доплеров-
(1982 г.), а также исследовал связь воз- скому смещению линий в  ее спект-
можного ускоренного расширения Все- ре. Этот физический принцип весьма
ленной из-за наличия космологической прост и основан на хорошо известных
постоянной с формированием и свой- законах классической небесной меха-
ствами крупномасштабной структуры ники. По амплитуде и периоду вариа-
Вселенной (1984 г.) задолго до его от- ций радиальных скоростей движения
крытия в конце ХХ века. звезды можно оценить массу спутни-
ка (с точностью до угла наклонения ор-
Подчеркнем, что в  своих работах биты двойной системы к лучу зрения).
Дж. Пиблз опирался на физические
идеи, параллельно разрабатываемые 11
в  1960-е гг. в  Советском Союзе: свой-
ства и  методы обнаружения реликто-

Земля и Вселенная, 1/2020

Родительская звезда нечной вокруг звезды,
похожей на Солнце. Но
Иллюстрация детектирования экзопланет даже для планет с мас-
по доплеровским модуляциям лучевой сой Юпитера (около
скорости. Изображение: ESO одной тысячной мас-
сы Солнца) динами-
Спектроскопический метод для поиска ческий эффект край-
планет вокруг других звезд был пред- не мал  – например,
ложен О. Струве в 1952 г. в  Солнечной системе
орбитальное движе-
Первые планеты вне Солнечной си- Экзопланета ние Юпитера смеща-
стемы (экзопланеты) были обнаруже- ет центр масс Солн-
ны динамическим методом не у обыч- ца с  амплитудой все-
ных, а у нейтронных звезд – пульсаров, го 12 м/с (амплитуда
так как измерения времени прихода скорости центра масс
импульсов от пульсара (так называемый Солнца из-за враще-
“пульсарный тайминг”) позволяют очень ния Земли  – 10  см/с).
точно определить измерения лучевой Основная проблема
скорости нейтронной звезды при нали- для измерения такой скорости по эф-
чии спутника. В 1992 г. радиоастрономы фекту Доплера состояла в том, что ли-
А. Вольщан (Польша) и Д. Фрейл (США) нии поглощения в спектрах звездных
объявили об обнаружении сразу двух атмосфер значительно уширены из-за
планет с массами около трех масс Зем- хаотических (турбулентных) движений
ли вокруг пульсара PSR1957+12. В даль- газа, вращения звезды, а также из-за
нейшем еще одна планета была найде- теплового движения атомов в  атмос-
на в системе вокруг PSR1957+12. Но это – фере звезды (скорости порядка км/с).
необычная планетная система, форми- Представим, что мы хотим измерить
рование которой, вероятно, произошло движение центра масс какой-нибудь
из вещества, сброшенного во время звезды, вызванное наличием спут-
вспышки сверхновой, породившей ней- ника с массой Юпитера. Для этого, по
тронную звезду-пульсар. аналогии с  Солнечной системой, по-
требуется измерить скорость поряд-
Однако астрономам хотелось от- ка десятков метров в секунду (скажем,
крыть планетную систему типа Сол- v = 30 м/с). Это означает, что допле-
ровское смещение линий будет поряд-
12 ка Δλ/λ = v/c = 10–7. На видимых дли-
нах волн 500 нм эта величина соответ-
ствует измерению абсолютных смеще-
ний линий в 5 × 10–5 нм! Как это можно
сделать, ведь сами спектральные ли-
нии уширены раз в  тридцать силь-
нее? На помощь приходит статистика –
можно измерить смещение у тысяч ли-
ний, и тогда точность измерения воз-
растет как квадратный корень из числа
линий.
Но и  это не все. Ведь нужно еще
и “привязать” линии к какому-нибудь

Земля и Вселенная, 1/2020

стандартному источнику. Для этого Vr(ms–1)1.93-м рефлектор обсерватории
с конца 1980-х гг. в астрономических От-Прованс (Haute-Provence), Франция,
спектрографах высокого разрешения установленный в 1958 г., со спектрографом
использовалась кювета с газом – фто- ELODIE. На этом инструменте отрыто
ридом водорода (весьма ядовит) или 20 экзопланет (включая 51 Peg).
парами йода, применявшимися в ла- Изображение: Wikipedia
зерной спектроскопии в  качестве
источника опорных линий. 100

М. Майор и его аспирант Д. Кело со- 500
вместно с  французскими коллегами
преодолели технические трудности 0
и разработали новый эшелле-спектро-
граф ELODIE (главный разработчик  – –50
А. Баранн из Марсельской обсервато-
рии), который позволял регистрировать –100
доплеровские смещения спектраль- 0 0.5 1
ных линий поглощения в спектрах сла- Ø
бых звезд. В  качестве опорного спек-
тра использовалась не кювета с  пара- Кривая лучевых скоростей звезды 51 Пегаса.
ми йода, а ториево-аргонная калибро- Рисунок из оригинальной работы М. Майор
вочная лампа, свет которой подавался и Д. Кело (M. Mayor and D. Queloz, A Jupiter-
на дифракционную решетку по опто- mass companion to a solar-type star, Nature
волокну. Спектрограф ELODIE был уста- 378, 355 (1995)
новлен на 1.93-м рефлекторе обсерва-
тории От-Прованс (Франция) в  1993 г. 13
и позволял регистрировать лучевые ско-
рости звезд солнечного типа с большим
количеством линий поглощения в спек-
тре с точностью 13 м/с.

В  конце 1994 г. по движениям ли-
ний в  спектре солнцеподобной звез-
ды 51 Пегаса с периодом около 4 суток
М. Майор и  Д. Кело впервые обнару-
жили планету с массой порядка массы
Юпитера, о чем и было объявлено 6 ок-
тября 1995 г. Но главным сюрпризом
в этом открытии было то, что эта пла-
нета обращалась вокруг звезды с пери-
одом всего около четырех дней, то есть
находилась на расстоянии в  сто раз
ближе, чем Юпитер к  Солнцу, и  име-
ла температуру в  10 раз больше юпи-
терианской! Это было совершенно не-
ожиданно, так как современная теория
образования планетных систем запре-
щает образование планет-гигантов на
близких расстояниях от звезды (там
слишком “горячо”).

Земля и Вселенная, 1/2020

Экзопланета 51 Пегаса b, иногда называемая Беллерофонт,
в представлении художника. Планета обращается вокруг
звезды, находящейся на расстоянии около 50 световых лет
от Земли в созвездии Пегаса. Это первая экзопланета около
солнцеподобной звезды, открытая в 1995 г. Двадцать лет
спустя она стала первой экзопланетой, которую наблюдали
спектроскопически в видимом диапазоне. Изображение:
ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)

Так как технические сложности Кроме метода транзитов, для поис-
в определении лучевых скоростей звезд ка экзопланет используются более ра-
остались позади и динамический ме- финированные методы, включая ме-
тод доказал свою работоспособность, тод гравитацонного микролинзирова-
вскоре после открытия Майора и Кело ния, получение прямых изображений
на многих обсерваториях последова- экзопланет с помощью звездных коро-
ло массовое обнаружение аналогичных нографов и т.д. Более подробно о  ме-
экзопланет вокруг звезд типа Солн- тодах и результатах поиска экзопланет
ца. Эти планеты обладали похожими можно прочитать в предлагаемых кни-
свойствами на систему 51 Пегаса. Было гах. Однако планетных систем – близ-
предложено объяснение образованию нецов Солнечной системы до сих пор
таких экзопланет – “горячих юпитеров” не найдено.
путем динамической “миграции” с пе-
риферии планетной системы, где они Таким образом, пионерское откры-
могут образовываться, на близкие око- тие М. Майора и Д. Кело положило на-
лозвездные орбиты. чало новой эре в планетных исследова-
ниях – физике и эволюции планетных
В настоящее время известно свыше систем вокруг звезд, а  также поиску
4000 экзопланет и  заподозрено свыше следов внеземной жизни на экзопла-
3000 планетных систем вокруг звезд, от- нетах.
крываемых различными методами на-
земными и  космическими обсервато- Литература
риями (спутники COROT, Kepler, GAIA,
TESS), и число их постоянно увеличива- 1. А.Н. Петров. Гравитация. От хрустальных
ется. Динамическим методом по изме- сфер до кротовых нор. Фрязино: Век-2,
рению лучевых скоростей звезд, впер- 2013.
вые использованным Майором и Кело,
в настоящее время открыто около 20% 2. А.Д. Чернин, А.М. Черепащук. Вселенная,
экзопланет. Сейчас основная часть эк- жизнь, черные дыры. Фрязино: Век-2,
зопланет (около 77%) открывается ме- 2007 (2-е изд., – 2020).
тодом транзитов – прохождением пла-
неты по диску звезды, который успеш- 3. В.Ф. Муханов. Квантовая Вселенная. Успе-
но ищет планетные системы, видимые хи физ. наук, 186 (10) 1117–1125 (2016).
почти “с ребра”. При прохождении пла-
неты по диску звезды ее блеск периоди- 4. М.В. Сажин. Современная космология в
чески уменьшается на время прохожде- популярном изложении. Едиториал УРСС,
ния, которое зависит от массы плане- 2002.
ты и радиуса ее орбиты. Кстати, метод
транзитов для поиска экзопланет был 5. Б.Е. Штерн. Прорыв за край мира. М.:
предложен тем же О. Струве в 1952 г. Троицкий вариант, 2014.

14 6. http://exoplanet.eu/
7. А. Левин. Свита звезд: экзопланеты. Попу-

лярная механика № 1, 2009.
8. В.Г. Сурдин. Разведка далеких планет. М.:

Физматлит, 2011.

Земля и Вселенная, 1/2020

Астрофизика

ПОСТОЯННЫ ЛИ КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ
ПОСТОЯННЫЕ?

ВЕРХОДАНОВ Олег Васильевич,

доктор физико-математических наук
Специальная астрофизическая обсерватория РАН

DOI: 10.7868/S0044394820010028

Сегодня даже дети знают, что Вселенная расширяется. А самые любопытные –
что она расширяется с ускорением. Что стоит за этими словами? Как астрономы
описывают это расширение? И в чем они сомневаются? Давайте посмотрим, как
вообще исследуют процесс расширения Вселенной.

З а последние двадцать лет наше нии Эйнштейна. В названии модели он
представление о  Вселенной кар- говорит о доминирования особой ком-
динально изменилось. Особенно силь- поненты нашей Вселенной  – темной
но это проявляется в  исследованиях, энергии. Символы CDM – это аббреви-
где новые прорывные технологии, свя- атура Cold Dark Matter – холодная тем-
занные c электроникой, космическими ная материя. Темная материя – вторая
системами, суперкомпьютерами и про- по вкладу в энергетический баланс Все-
граммным математическим обеспече- ленной компонента.
нием, привели к  возможности прово-
дить немыслимые ранее наблюдения Модель удовлетворяет практически
дальнего космоса. всем наблюдательным данным, и опи-
сывает эволюцию Вселенной от момен-
Именно благодаря развитию физики, та ее возникновения до десятков мил-
математических методов и технологи- лиардов лет вперед. Для описания мо-
ческому прорыву была построена так дели применяется небольшое число па-
называемая согласованная стандарт- раметров. Кроме того, она может иметь
ная космологическая модель, называе- расширения в  виде дополнительных
мая LCDM. Символ L обозначает Λ-член параметров, которые также удается из-
в  описывающем гравитацию уравне- мерить с высокой точностью.

Земля и Вселенная, 1/2020 15

Что можно сказать о LCDM-космоло- онных (или, по-другому, акустических,

гической модели? В ее названии и за- или Сахаровских) осцилляций, изме-

ключены две главные проблемы со- ренных в  оптических наблюдениях

временной космологии: темная энер- Слоановского обзора неба, вклад ТЭ со-
гия (ТЭ), описываемая в  простейшем ставляет ∼69%, а вклад ТМ – ∼26% ТМ.
случае Λ-членом, действие которой При этом за ∼5% энергии ответственно

наблюдается на масштабах несколь- видимое (барионное) вещество.

ких сотен миллионов световых лет как

ускоренное расширение Вселенной, ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ
и темная материя (ТМ), гравитацион-

ные проявления которой мы видим на

масштабах галактик, скоплений галак- LCDM-космологическая модель описы-

тик и  крупномасштабной структуры вается минимальным набором из ше-

Вселенной. Темная материя представ- сти космологических параметров. Они

ляется в стандартном описании как хо- определяются в рамках согласованного

лодная темная материя (вещество). поиска в  многомерном параметриче-

Несмотря на то, что мы не знаем, что ском пространстве с помощью специ-

такое ТЭ и TM, у нас все-таки есть пред- ализированных процедур по данным

ставления об их физических свойствах различных экспериментов.

в  настоящую эпоху. ТЭ  – В последней работе кол-

это некоторая субстанция Что можно лаборации Planck (2019 г.),

с отрицательным давлени- сказать о LCDM- связанной с  результа-
ем, наблюдаемая на очень космологической тами наблюдений одно-
больших масштабах; ее ча- модели? В ее названии именной космической мис-
сто сравнивают с  вакуу- и заключены две сии, при определении па-
мом. ТМ – это, скорее все- главные проблемы раметров использовались
го, вещество, состоящее данные по неоднородно-
из массивных нейтраль- современной стям реликтового микро-
ных частиц, не входящих космологии: волнового фонового излу-
в стандартную модель фи- темная энергия чения и его поляризации,
(ТЭ), описываемая
в простейшем случае

зики элементарных частиц Λ-членом, действие а  также данные по неод-
и  не участвующих в  элек- которой наблюдается нородностям в  распреде-
тромагнитном взаимодей- лении галактик – барион-
ствии. Возможно, что, кро- на масштабах ным осцилляциям (Barion
ме гравитационного, ТМ нескольких сотен Oscillation Sky Survey  –
может участвовать в  сла- миллионов световых BOSS), полученные в  ре-
бом либо в  другом, неиз- лет как ускоренное зультате измерений в оп-
вестном взаимодействии. расширение Вселенной, тическом Слоановском об-
Но значимых наблюда- и темная материя зоре неба (Sloan Digital Sky
тельных подтверждений (ТМ), гравитационные Survey – SDSS). Для опре-
проявления которой

мы видим на

этому пока нет. масштабах галактик, деления параметров при-

Вклад обеих компонент скоплений галактик меняются специальные
в  энергетический баланс и крупномасштабной функции, которые изме-
Вселенной хорошо изме- структуры Вселенной. ряют распределение энер-

рен по их проявлениям. гии в пространстве. В слу-

В  рамках согласованной модели, по- чае реликтового излучения это угловой

строенной по данным космической спектр мощности (обозначается Cl). Он
миссии Planck (2018 г.) и данным бари- показывает относительную долю энер-

16 Земля и Вселенная, 1/2020

Карта РИ миссии Planck с разрешением а
5 минут дуги (а) и соответствующий ей
угловой спектр мощности до гармоники
l = 2500 (б). Источник: Planck collaboration,
Planck 2015 results. I. Overview of products
and scientific results

–500 500 μK

б 18° Угловой масштаб 0.1° 0.07°
90° 10
1° 0.2°
6000
Dl[μK2] 5000
4000
3000 50 500 1000 1500 2000 2500
2000 Мультипольный момент, l
1000

02

гии, приходящей из Вселенной в про- лактики. Расстояние до галактики со-
екции на окружающую нас вообража- ответствует ее абсолютной звездной
емую сферу, в зависимости от углового величине M. В основном в измерени-
масштаба, в котором эта доля энергии ях используют именно M при постро-
измеряется. ении зависимости. А вместо скорости
удаления галактики применяют крас-
ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ ное смещение z, определяющее отно-
О РЕЛИКТОВОМ ИЗЛУЧЕНИИ? сительный сдвиг спектра в  красную
сторону, то есть в сторону меньших ча-
Для изучения распределения вещества стот или бóльших длин волн электро-
применяют корреляционные функции, магнитного спектра. В общем, как при
которые в классическом астрофизиче- эффекте Доплера: при приближении
ском подходе позволяют находить вы- машины высота звука увеличивается,
деленные расстояния между объекта- а при удалении – уменьшается. С той
ми в пространстве. Кроме того, одним лишь разницей, что космологическое
из наиболее активно применяемых красное смещение не связано с эффек-
методов определения свойств Вселен- том Доплера, а определяется расшире-
ной является диаграмма Хаббла, свя- нием Вселенной.
зывающая скорость удаления галак-
тики от нас (или скорость расширения Все эти функции: угловой спектр мощ-
Вселенной) с расстоянием до этой га- ности, корреляционные функции скопле-
ний галактик и диаграмма Хаббла – при-
меняются в процедуре подгонки параме-

Земля и Вселенная, 1/2020 17

3 динамические свойства
0.04 Вселенной; классические
подсчеты источников из-
1 0.03 BAO peak лучения; “стандартная

0.02 линейка” при измерении
углового размера объек-

ξ(g) 0.3 0.01 тов с  известным физи-
0 ческим размером; “стан-
дартная свеча” для разных

0.1 –0.0150 100 150 объектов стандартной све-
тимости (она же имелась
в  виду, когда мы говори-

0.04 ли о  диаграмме Хаббла);
“стандартные часы” для

0.02 измерения динамики рас-

0.00 50 100 150 ширения Вселенной по
–0.02 Сomoving Separation (h–1Mpc) данным возраста галактик
с  учетом эволюции звезд
и  темпа звездообразова-
ния и ряд других тестов.

Корреляционная функция BOSS с локальным пиком на Кроме того, измерен-
пространственных масштабах 90–120 Мпк, построенная ные космологические па-
по данным 47 000 красных галактик большой светимости раметры являются вход-
(luminous red galaxies) оптического обзора SDSS. ными для построения
Положение, амплитуда и ширина пика позволяют точных компьютерных
определять параметры выделенных масштабов моделей крупномасштаб-
в распределении вещества. Источник: Baryon Acoustic ной структуры Вселенной.
Oscillations – Bassett, Bruce A. et al. Dark Energy, Ed. P. Ruiz- И  по результатам моде-
Lapuente (2010, ISBN-13: 9780521518888) лирования строятся раз-

личные статистические

тров как самостоятельные зависимости, зависимости для сравнения с  резуль-

так и общим набором для построения со- татами наблюдений.

гласованной модели. Давайте посмотрим на стандартный

Чтобы быть точным в  изложении, определяемый набор космологиче-

надо отметить, что, кроме этих трех ских параметров действующей согла-

космологических тестов, есть еще боль- сованной модели на 2018 г. Он включа-

шой набор других, в  которых исполь- ет в себя:

зуются свойства физических объектов 1) угловой размер акустического

и  процессов для изучения Вселенной горизонта эпохи последнего рассея-

в целом. Это линии поглощения в спек- ния, измеряемый по положению пи-

трах квазаров, где по измерению поло- ков в угловом спектре мощности; обо-
жений и  ширин спектральных линий значается 100 θ* (домножается на 100)

водорода на различных красных сме- и  равен 1,04101 ± 0,00029 рад (или
щениях удается восстановить структу- в градусной мере θ* = 0,5965 ± 0,0002o);

ру Вселенной; гравитационное линзи- 2) амплитуду первичных возмуще-
рование на скоплениях галактик, когда ний As с домножением на 1010, записы-
по особенностям искажения изображе- ваемую в виде натурального логариф-
ний фоновых галактик можно изучать ма: ln(1010As) = 3,047 ± 0,014;

18 Земля и Вселенная, 1/2020

3) скалярный спек-

тральный индекс (пока- 44

зывающий относитель- High-Z SN Search Team
ную скорость роста пер- 42 Supernova Cosmology Project

вичных возмущений m-M (mag) 40

плотности на разных мас-

штабах, из которых потом 38 ΩM = 0.3, ΩΛ = 0.7
36 ΩM = 0.3, ΩΛ = 0.0
образовались галакти- 34 ΩM = 1.0, ΩΛ = 0.0

ки и  скопления галактик)

ns = 0,9665 ± 0,0038;
4) и  5) плотность бари-

онной и  темной материи

соответственно (обращаем

внимание, что это связан- 1.0
ные параметры, а  имен-
Δ(m-M) (mag)
но домноженные на h2, 0.5
где h – постоянная Хабб-

ла H0, деленная на 100) 0.0
Ωbh2 = 0,02242 ± 0,00014 –0.5
(откуда Ωb = ∼0,049) –1.0
ΩCDMh2 = 0,11933 ± 0,00091
(и ΩCDM = ∼0,259), а  их
сумма  – плотность мате-

рии Ωm = 0,3111 ± 0,0056; 0.01 0.10 1.00
6) эпоху вторичной ио- z

низации, когда нейтраль-

ный газ во Вселенной стал Диаграмма Хаббла (“звездная величина – красное

ионизованным за счет смещение”), построенная по результатам исследований

ультрафиолетового излу- двух групп, открывших темную энергию. Верхний график –
чения первых звезд и  ак- результаты измерений, нижний график – разность между
тивных ядер галактик. данными верхнего графика и ожидаемыми измерениями
Эпохе вторичной иони- в простом расширяющемся Евклидовом мире без темной
зации, то есть пику звез- энергии. Источник: комбинация данных из работ:
дообразования, соответ- Perlmutter, S.; Schmidt, B.P. Measuring Cosmology with
ствует красное смещение Supernovae. Supernovae and Gamma-Ray Bursters. Edited by
zre = 7,82 ± 0,71 (возраст K. Weiler., Lecture Notes in Physics, vol. 598, p. 195–217. 2004
Вселенной ∼650 млн лет).

Вместо последнего параметра zre в рас- Измеренные параметры позволяют
четах используют другую, но соответ- зафиксировать космологическую мо-

ствующую ему величину  – оптиче- дель и определить остальные произво-

скую толщину t в  эпоху реионизации: дные и дополнительные параметры как

t  =  0,0561  ±  0,0071. Физическая пара- с использованием только данных экс-

метризация описана в  оригинальной перимента Planck, так и с применени-

работе коллаборации Planck  2013, по- ем данных других экспериментов в со-

священной определению космологи- гласованных оценках.

ческих параметров, а  также в  обзоре Среди остальных параметров от-

автора в  журнале “Успехи физических метим плотность темной энергии

наук” (№ 1, 2016). ΩΛ = 0,6889 ± 0,0056, величина кото-

Земля и Вселенная, 1/2020 19

Гравитационное линзирование на скоплении
галактик SDSS J1038 + 4849. Дуги на снимке –
размазанные изображения находящихся вне
фокальной линии линзируемых галактик.
По степени искривления света оценивают
параметры расширяющейся Вселенной.
Источник: Публичный ресурс NASA:
https://www.nasa.gov/content/hubble-sees-
a-smiling-lens/

рой связана и  с  размером θ*, и  с  про- мощности распределения вещества.
хождением фотонов реликтового из-
лучения  (РИ) сквозь формирующие- Эта величина описывается параметром
ся скопления галактик за космологи-
ческое время (эффект Сакса-Вольфа). s8 = 0,8102 ± 0,0060, характеризующим
Другим важным параметром яв- скучивание материи в  кубе со сторо-
ляется параметр расширения Хаб-
бла в  настоящую эпоху  – постоянная ной 8 Мпк. Еще один параметр плот-
Хаббла H0 = 67,66 ± 0,42 км/с на ме-
гапарсек (Мпк). С  параметром Хаб- ности ΩK = 1 – Ω0, описывающий кри-
бла связан и  возраст Вселенной визну Вселенной, связан с  суммарной
t0 = 13,787 ± 0,020 млрд лет. Знание оп-
тической толщины, которая опреде- плотностью всех компонент энергии
ляет свойства среды и связана с плот-
ностью материи, а  также применение Ω0, объединяющей ΩΛ, ΩCDM, Ωb, плот-
данных о  гравитационном линзиро- ности излучения и  нейтрино, и  с  раз-
вании фиксируют дисперсию спектра
мером характерных пятен РИ на мо-
мент рекомбинации θ*.

Используя только данные РИ, в  ко-

торую входят измерения обсервато-

рии Planck и  в  которой учитываются

линзирование и  данные оптических

обзоров, имеем оценку кривизны:

ΩK = 0,0007 ± 0,0019.
Малое значение ΩK является при-

знаком того, что наша Вселенная с вы-

сокой точностью плоская (т.е. сум-

Численная модель Illustris
крупномасштабной структуры Вселенной
(космической паутины), построенная
в рамках LCDM-космологии. Каждая
отдельная светящаяся точка – галактика.
В приведенной проекции показан
скелет из паутины темной материи
в сочетании с выдуваемым горячим газом
в крупном скоплении галактик.
Стоп-кадр открытой записи динамической
модели Illustris Simulation: Most detailed
simulation of our Universe https://www.
youtube.com/watch?v=NjSFR40SY58

20 Земля и Вселенная, 1/2020

Изменение формы 10–3
углового спектра
мощности реликтового I(I + 1)C(I)/2pi H0 = 60 km/s/Mpc
излучения при вариации H0 = 68
величины постоянной H0 = 85
Хаббла H0 .
Рисунок автора

ма углов любого тре-

угольника, постро- 10–4 100 1000
енного на больших Multipole I

масштабах  – порядка

сотен миллионов све-

товых лет  – равна 180 град). Кроме эпоху, ΩR, Ωm, Ω0, ΩL – соответственно
относительные плотности излучения,
того, если рассматривать темную энер- вещества (видимого + темного), пол-
ной плотности энергии и темной энер-
гию как динамическое поле (которое гии в настоящую эпоху. Параметр Ха-
ббла входит в  описание скорости ро-
обозначается параметром w в  урав- ста неоднородностей плотности (в том
числе и через эффекты линзирования
нении состояния и называется квинт- в  разные эпохи), наблюдаемых угло-
вых размеров характерных неоднород-
эссенцией), то данные обсерватории ностей в  распределении реликтового
фона (чем быстрее сейчас расширяет-
Planck не демонстрируют значимый ся Вселенная, тем меньше их наблюда-
емый угловой размер) и также связан
факт его существования. В последнем с температурой космического микро-
волнового фонового излучения. Изме-
случае – для динамического поля – па- нение параметра H0 приводит к суще-
ственному изменению формы угло-
раметр w должен отличаться от –1, но вого спектра мощности. Набор фи-
зических описаний со свободными
пока его установленное значение равно параметрами включается в  общую
процедуру совместного определения
w = –1,019 ± 0,080. Кроме того, необхо- наиболее правдоподобных величин
параметров, в результате выполнения
димо отметить, что LCDM – это все-та- которой и  получаются приведенные
значения.
ки семейство моделей, допускающее
Картина с микроволновыми данны-
различные вариации основных пара- ми обсерватории Planck и барионными
осцилляциями в SDSS в целом понят-
метров и  включающее также различ- на. Но имеются еще и данные группы
Адама Рисса (Adam Riess), нобелевско-
ные расширения. го лауреата по физике 2011 г., одно-
го из открывателей факта ускоренно-
Обратим внимание на приводимую го расширения Вселенной. Именно его

точность определения параметров  –

она лучше/порядка 1%, т.е. такова, что

ее практически не достичь в  настоя-

щее время во многих других астрофи-

зических и физических экспериментах.

И  для постоянной Хаббла она лучше,

чем 1% или 420 м/с/Мпк. Даже можно

сказать – невероятная.

Каким образом она получается?

В  общем виде параметр Хаббла H(z),

описывающий скорость расширения

Вселенной в  разные космологические

эпохи, определяется соотношением

H2(z) = H02*(ΩR*(1 + z)4 + Ωm*(1 + z)3 +
+ (Ω0–1)(1 + z) + ΩL), где H0 – постоянная
Хаббла – параметр Хаббла в настоящую

Земля и Вселенная, 1/2020 21

ные свечи”. Считается,

76 что термоядерный взрыв

H0[kms–1Mpc–1] Riess et al. (2018) белого карлика в двойной
72 звездной системе, кото-
рый связан с накоплени-

ем на его поверхности
68 вещества, перетекающе-

го на него со звезды-ком-

64 BAO + Pantheon + D/H BBN паньона, приводит к
BAO + Pantheon + D/H BBN + lensing вспышке сверхновой
BAO + Pantheon + D/H BBN + θMC стандартной светимости
60 Planck TT, TE, EE + lowE (из-за фиксированной

0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 массы белого карлика).
Эти сверхновые (SN  Ia)
Ωm имеют характерный вид

Диаграмма “постоянная Хаббла H0 – плотность вещества затухающей кривой бле-
Ωm” показывает различие в определении величины ска и  достаточно просто
постоянной Хаббла в согласованной модели LambdaCDM идентифицируются при
Planck и в данных команды Рисса. Разными цветами показаны наблюдениях. Вспышка
измерения параметров при комбинации данных различных в  максимуме блеска по

экспериментов, оттенками цветов – доверительные яркости сравнима с  яр-

интервалы на уровнях 68% и 95%. Обозначения на картинке: костью родительской га-
BAO – барионные акустические осцилляции, Pantheon – лактики и  при извест-
данные по проекту измерения блеска сверхновых Ia, ном красном смещении
D/H BBN – данные по измерению дейтерия при первичном позволяет построить ди-
нуклеосинтезе, lensing – данные по измерению линзирования аграмму Хаббла и  далее
CMB Planck, θMC – учет размера акустического горизонта. определить с ее помощью
Серым цветом показаны результаты, полученные группой параметры расшире-
Рисса. Источник: Planck Collaboration, Astron. Astrophys. ния Вселенной. Это мож-
In press (2019) но сделать, если данных

по объектам типа SN Ia

результаты вызывают широкое обсуж- достаточно много и  они покрывают

дение в  научной и  околонаучной ли- большой диапазон красных смещений.

тературе и поднимают вопросы о вер- Если различие в данных обсервато-

ности разнообразных астрономиче- рии Planck и команды Рисса реально, то

ских подходов при исследовании Все- придется говорить об изменении физи-

ленной. ческих свойств Вселенной, причем, воз-

По данным Рисса и др., результаты можно, с привлечением новой физики.

определения постоянной Хаббла (про- Если это эффект систематики (то есть

ект SH0ES  – SN, H0, Equation of State связанный с трудноучитываемым из-
of dark energy) на основе наблюдений менением эволюционных свойств объ-

сверхновых отличаются более чем на ектов в разные эпохи, неполнотой дан-

3,5 сигма от величины H0, определен- ных, особенностями наблюдений или
ной по данным коллаборации Planck: методикой обработки данных), то нуж-

согласно им, H0 = 73,52 ± 1,62 км/с/Мпк но определить, кто неправ: коллабора-
на 2018 г. ция Planck и ей сочувствующие (поряд-

Команда Рисса использует сверх- ка 500–1000 космологов: наблюдателей

новые типа Ia (SN  Ia) как “стандарт- и теоретиков) или команда Рисса.

22 Земля и Вселенная, 1/2020

КАЧЕСТВО ДАННЫХ вых типа SN Ia. Лестница расстояний
включает много различных стандарт-
И  тут самое время поговорить о  ка- ных по светимости объектов и методов
честве данных. Данные обсерватории измерений расстояний до них. В клас-
Planck для определения космологиче- сическом варианте ее фундамент стро-
ских параметров включают три корел- ится на измерении тригонометриче-
ляционных спектра: угловой спектр ских параллаксов цефеид Млечного
мощности анизотропии (то есть вари- Пути, позволяющих определить рас-
аций) температуры реликтового излу- стояние до объектов с  помощью про-
чения, угловой спектр мощности по- стых методов решения треугольника
ляризации РИ в  электрической моде по известной стороне (радиусу орбиты
(E-моде), корреляционный спектр меж- Земли, например) и углам. Угол смеще-
ду анизотропией температуры и E-мо- ния звезды в проекции на небо за вре-
дой поляризации. Каждый спектр со- мя путешествия наблюдателя по орби-
держит по 2500 независимо измерен- те вокруг Солнца позволяет практиче-
ных точек. За спектрами стоят поряд- ски прямым измерением определить
ка 4 млрд пикселов, полученных по расстояние до нее, а с учетом опубли-
данным нескольких сотен измерений кованных данных спутника Gaia (ESA)
в  каждом пикселе на девяти часто- заявленная точность определения па-
тах (30,  44, 70, 100, 143, 217, 353, 545, раллаксов достигла 30–40 мксек для
847 ГГц) и  в  двух модах поляризации звезд на расстояниях 2–4 кпк с  уче-
(для первых 7 частот). Данные полны том их собственных движений. Цефе-
на сфере и однородны. иды – класс переменных звезд, чей пе-
риод вариации блеска связан с их све-
Таким образом, удается почти легко тимостью, и таким образом их можно
и точно провести разделение фоновых использовать как “стандартные свечи”,
компонент нашей Галактики и данных если известен период переменности.
реликтового микроволнового фона Если точно откалибровать расстояние
и построить соответствующие угловые до цефеид и далее от цефеид до SN Ia
спектры мощности. Особая “волнис- (для этого в  близких галактиках, где
тая” форма спектра мощности, опреде- произошла вспышка SN Ia, ищутся це-
ляемая Сахаровскими осцилляциями феиды), то удается построить надеж-
в первичной плазме, позволяет с пре- ную лестницу расстояний и проводить
дельно высокой степенью точности космологические измерения.
найти и измерить амплитуды в точках
максимума и минимума спектра. Это, Сделаем некоторые примечания
в  свою очередь, позволяет получить к  этому методу. Список сверхновых
высокую точность измерения космо- типа Ia не очень большой – на сегод-
логических параметров. Следует также няшний день имеются более-менее
отметить, что разделение компонент надежные наблюдательные данные
проводится различными методами для приблизительно 2000  таких объ-
и в результате получаются очень близ- ектов. Результатов измерений кривых
кие карты РИ и соответственно практи- блеска SN Ia при красных смещени-
чески совпадающий спектр Cl, рассчи- ях z > 1 мало, при z > 1,5 совсем мало.
тываемый в различных подходах. А при z > 2 их, в общем, и нет (при z = 2
возраст Вселенной составлят порядка
Данные Рисса основаны на постро- 3,3 млрд лет). Хотя, например, зареги-
ении точной “лестницы расстояний” стрированные гамма-всплески из тех
и измерениях кривых блеска сверхно- эпох есть. Все еще нет уверенного зна-

Земля и Вселенная, 1/2020 23

ния, насколько стандартным являет- мирования структур. Из  приведенной

ся тип SN Ia. И если для поиска, обна- выше формулы для H(z) видно, что па-

ружения и  измерения вклада темной раметр Хаббла – производный от па-

энергии достаточно было порядка де- раметров плотности. При этом посто-
сятка сверхновых на z > 0,7 (z ∼ 0,7 или янную Хаббла в  этом описании мож-
t ∼ 7 млрд лет  – задает область вре- но рассматривать как калибровочный

меннóго интервала, где при движении множитель.

из прошлого в  настоящее происходит Однако, когда приводятся результа-

переход от пылевой эпохи к эпохе тем- ты измерения H0, часто оговаривается,
ной энергии), то для точных измере- что данная величина получена в рам-

ний даже нескольких де- ках согласованной моде-

сятков наблюдаемых объ- Данные о SN Ia ли. Например, на рисун-

ектов уже недостаточно. содержат информацию ке на стр. 22 приведены
Неясно также, насколько о близкой Вселенной, результаты совместного
“стандартными” являют- в то время как данные определения космологи-
ся SN Ia при другом хи- по реликтовому ческих параметров H0 и Ωm
мическом составе, кото- излучению – по барионным осцилляци-
рый был в  более ранние о далекой. Однако ям, которые сейчас рас-
в РИ присутствует
сматриваются как незави-
эпохи. Не очень ясно, как отражение

себя ведет кривая блеска физических процессов, симая “стандартная линей-
связывающих его
SN Ia при взрыве компо- ка”, сверхновым, исследуе-

ненты в  паре двух белых с современной эпохой. мым в  проекте Pantheon,

карликов, и сколько таких а также по количеству дей-

пар участвует в  производстве вспы- терия в первичном нуклеосинтезе и па-
раметрам, измерямым по данным РИ.
шек. Списки сверхновых Ia неоднород-
Следует сказать, что в  работе ученых
ны и  неполны по пространственным
из коллаборации Planck для построения
направлениям и  по космологическим
функции правдободобия используется
эпохам, что ограничивает возможность ∼1.3 тыс. объектов типа SN Ia из списка
обобщения результатов даже в случае
Pantheon, которые дают согласованные
точного измерения кривых блеска.
величины с данными Planck и данными

ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ измерений барионных осцилляций, по-
казанных на том же рисунке.

Особенность работы команды Рис-

Данные о SN Ia содержат информацию са заключается в том, что они уточни-

о  близкой Вселенной, в  то время как ли шкалу расстояний по данным Gaia

данные по реликтовому излучению – и, соответственно, привязку стандарт-

о  далекой. Однако в  РИ присутствует ных свечей. Но, в  принципе, есть ра-

отражение физических процессов, свя- боты, в которых также по данным Gaia

зывающих его с  современной эпохой. уточняется привязка цефеид и  полу-

Это и  скорость расширения Вселен- чается результат измерения H0, согла-
ной, которая отражается в характер- сованный с  данными обсерватории

ных размерах пятен и температуре РИ, Planck: H0 = 67,6 ± 1,52 км/с/Мпк.
и линзирование на крупномасштабной Отдельным пунктом можно было

структуре (что, кстати, нельзя было на- бы обсудить определение космологи-

блюдать в  предыдущей космической ческих параметров с  помощью дан-

миссии WMAP NASA из-за худшего ных по скоплениям галактик, которые

разрешения), и, вообще, скорость фор- также расходятся с  основными кос-

24 Земля и Вселенная, 1/2020

мологическими результатами обсер- Может ли быть такое, что одновре-

ватории Planck. И здесь стоило бы по- менно верны измерения H0 как по
говорить о  различии оценок параме- согласованным данным Planck, так и по

тров по микроволновым данным, оп- данным группы Рисса? Другими сло-

тическим и  рентгеновским данным вами, рассматривается ли случай по-

и по результатам измерений гравита- строения модели с  особенностями по

ционного линзирования на скоплени- разным данным с  отличающейся по-

ях галактик. Этим результатам посвя- стоянной Хаббла?

щена не одна статья. Есть статьи кол- Ответ на этот вопрос – да, такой слу-

лаборации Planck, посвященные по- чай рассматривается. Есть работы, где

иску скоплений галактик Часто говорят, что изучается возможное из-
по эффекту Зельдовича– измерения с помощью менение плотности тем-
Сюняева на картах мил- ной материи со време-
лиметрового/субмиллиме- SN Ia являются нем: например, ее рас-
трового диапазона, оцен- прямыми измерениями, пад; пространственные
кам с  помощью этих из- а измерения с помощью вариации темной энергии
мерений космологических или даже особые эффек-
параметров и обсуждению РИ – модельными. ты Мультиверса (множе-
различия величин параме- И этим объясняют ственных Вселенных). Все
тров, определяемых таким различие в значениях H0. это требует новой физики.
образом. На мой взгляд, в этом “Закрыть” эти гипотезы
замечании есть доля без точных измерений
Обсуждение результа- лукавства. Вообще, пока нельзя. Особенно
тов исследования скопле- любые измерения если вспомнить историю
ний галактик в микровол- являются модельными. с темной энергией, когда
новом диапазоне, конечно, Причем на разных

этапах.

стоит отдельной статьи. новая физика ворвалась

Здесь отметим лишь некоторые мо- в нашу жизнь в 1998 г. И так и остается

менты, связанные со свойствами ско- пока не объясненной.

плений галактик. Данных по скопле- Часто говорят, что измерения с по-

ниям галактик, как и самих скоплений, мощью SN Ia являются прямыми изме-

мало, так же как и сверхновых типа Ia. рениями, а измерения с помощью РИ –

Сейчас пока можно говорить о несколь- модельными. И этим объясняют разли-

ких тысячах известных скоплений, чие в значениях H0.
а с эффектом Зельдовича-Сюняева – не На мой взгляд, в  этом замечании

больше двух тысяч. Наблюдаемых ско- есть доля лукавства. Вообще, любые из-

плений галактик практически нет при мерения являются модельными. При-

z > 2 (хотя есть работы, посвященные чем на разных этапах. При наблюдени-

поиску и  исследованию протоскопле- ях площадок неба моделируется и уда-
ний на z ∼ 5), не очень ясны их грани- ляется фоновая компонента на изо-

цы в пространстве, и при больших z нет бражении, моделируется аппаратная

уверенности в точном определении их функция прибора для определения ин-

массы. В настоящее время разные груп- тегральных характеристик сигнала, для

пы разбираются с  этими проблемами учета собственных движений делаются

и, может быть, если число этих объек- выводы (тоже модельные) о движении

тов возрастет с тысяч до нескольких де- звезд и галактик в родительских систе-

сятков тысяч и будут надежные оценки мах. И, наконец, моделируется тип ло-

их массы, то возрастет и точность из- кальной Вселенной – часто это Евкли-

мерений на основе этих данных. дов мир с добавленным расширением,

Земля и Вселенная, 1/2020 25

в котором применяется линейный или из работы ученых, принимавших уча-
нелинейный закон Хаббла. стие в коллаборации Planck: “Измерения
Planck находятся в  отличном согласии
С  другой стороны, как же как не с независимыми измерениями с помощью
с  моделями, то есть со стандартными “лестницы расстояний” с использовани-
шаблонами, сравнивать проведенные ем барионных осцилляций, сверхновых
измерения? Они же и  являются опо- и результатов по распространенности
рой наших выводов и основой поиска элементов.
новых закономерностей. В той же ра-
боте коллаборации Planck обосновы- Никакая из расширенных моделей, ко-
вается новый стандарт, объединяю- торая исследовалась в  данной работе,
щий практически все космологиче- не  разрешает убедительно проблему
ские тесты в один, – стандартный угло- с напряжением величины H0 , полученной
вой спектр мощности анизотропии РИ. по данным Рисса и др. (2018)”.
Спектр сейчас содержит 2500 незави-
симых измерений энергетических ве- Но мир меняется, и каждый год по-
личин  – квадратов амплитуд гармо- являются новые данные независимых
ник на различных угловых масшта- экспериментов в различных энергети-
бах. Их  значения строго привязаны ческих диапазонах излучения Вселен-
к  физическим процессам, происходя- ной. При любом раскладе разрешение
щим в разные эпохи Вселенной, и с по- загадки расхождения измерений H0 даст
мощью этой кривой можно измерять новый толчок наблюдательной космоло-
различные космологические парамет- гии. И это будет очень интересно.
ры, в том числе и постоянную Хаббла.
На мой взгляд (но он, в принципе, мо- Подводя итог, скажу, что текущая
жет и измениться под давлением новых космология обсуждает уже не тип кос-
измерений), Planck дал наиболее кор- мологичеcкой модели – LCDM, которая
ректную величину постоянной Хаббла, соответствует практически всем на-
а данные по SN Ia могут иметь скрытую блюдательным экспериментам, а точ-
систематику, связанную с неполнотой ность определения космологических
данных и  нетривиальными процесса- параметров. Качество измерений по-
ми во вспышках. Приведу одну цитату зволяет изучать потенциально сущест-
вующую новую физику. И это внушает
оптимизм.

26 Земля и Вселенная, 1/2020

Гипотезы, дискуссии, предложения

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП:
“ПОСТУЛИРОВАТЬ НЕЛЬЗЯ ОБЪЯСНИТЬ?”1

РУБАКОВ Валерий Анатольевич,

академик
Институт ядерных исследований РАН

ШТЕРН Борис Евгеньевич,

доктор физико-математических наук
Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева РАН

DOI: 10.7868/S004439482001003X

В этой статье речь пойдет о хорошо известном понятии, имеющем отношение к самому
факту нашего существования. Его особенность в том, что связанный с ним круг вопросов
находится где-то между мировоззрением, философией и естественными науками.
Начнем с того, что существуют как минимум два антропных принципа: сильный
и слабый. Сильный антропный принцип обосновать, исходя из естественнонаучных
представлений, трудно, если вообще возможно, поэтому подавляющее большинство,
произнося слова “антропный принцип”, имеет в виду его слабый вариант. Тем не менее
о сильном антропном принципе стоит сказать несколько слов.

ВСЕЛЕННАЯ И МЫ 1 много знаменитых метафорических
терминов, таких как “черная дыра”,
К формулировке сильного антропного “квантовая пена”, “кротовая нора”. Вот
принципа приложил руку замечатель- фраза, приписываемая Уилеру: “Наб-
ный физик Дж. Уилер, предложивший людатели необходимы для обрете-
ния Вселенной бытия”. То есть, чтобы
1 Впервые опубликовано в газете “Троиц- Вселенная реализовалась, в  ней дол-
кий Вариант — Наука”, № 262, 11.09.2018. жен появиться разумный наблюдатель.
Публикуется с авторскими изменения- Следовательно, возможны только такие
ми и дополнениями. вселенные, которые подходят для воз-
никновения жизни и разума.
Земля и Вселенная, 1/2020
27

В такой трактовке антропного прин- творной концепции. Дальше мы опуска-

ципа мы явно переоцениваем свое зна- ем эпитет “слабый” и говорим просто об

чение, беря на себя роль вершителя судь- антропном принципе.

бы Вселенной. Да и слишком много “дур- Начнем с  хорошо известных дово-

ных” вопросов она порождает: например, дов за то, что наша Вселенная будто

кто был первым наблюдателем, реализо- специально подогнана под наше суще-

вавшим Вселенную? Гали- ствование и  вообще под

лей? Древние греки? Не- Наш мир сформирован существование сложных
кий homo erectus или волк, значениями систем и процессов.

воющий на Луну 10 мил- фундаментальных Наш мир сформиро-

лионов лет назад? – у него физических констант. ван значениями фунда-
ведь тоже было сознание, То, как устроен мир ментальных физических
не такое уж и примитивное. и на больших, и на констант. Это – константы
Еще вопрос: космологиче- малых масштабах электромагнитного, сла-
ские данные говорят о том, расстояний, зависит бого и  сильного взаимо-
что вещество в ранней Все- от значений этих действий, гравитационная
ленной было разогрето по констант. постоянная, массы частиц,

крайней мере до милли- которые в  свою очередь

арда градусов, какие уж там наблюда- определяются константами взаимо-

тели. Что, в это время Вселенной на са- действий с  полем Хиггса. Они не вы-

мом деле не было, а была только возмож- водятся (пока?) из каких-либо принци-

ность ее реализации в будущем, когда пов. Их значения выглядят совершен-

появимся мы, любимые? Вопросы мож- но произвольными, случайными – мы

но продолжать и продолжать. Говоря ко- знаем их исключительно из измерений.

ротко, сильный антропный принцип вы- То, как устроен мир и на больших, и на

глядит несуразицей, не укладывающей- малых масштабах расстояний, зависит

ся в естественнонаучную картину мира. от значений этих констант.

ДРУЖЕЛЮБНЫЕ СЛУЧАЙНОСТИ Например, возможны ли в природе
большие молекулы? Для этого должен

существовать легкий электрон (много

Остальная часть нашей статьи посвя- легче протона), а  константа электро-

щена слабому антропному принципу – магнитного взаимодействия должна

серьезной и в каком-то смысле плодо- быть достаточно мала. От соотношения

масс электрона, протона

и нейтрона вместе с элек-

тромагнитной постоянной

зависят плотности всех ве-

ществ, возможность слож-

ной химии, существова-

ние жидких и  твердых

Телескоп БТА Специальной
астрофизической
обсерватории РАН.
Фотография Maria
Plotnikova – Own work, CC
BY4.0, Википедия

28 Земля и Вселенная, 1/2020

тел, размеры живых существ и так да- никакой химии, один водород был бы

лее, а от величины гравитационной по- стабилен.

стоянной зависят массы звезд, планет Соотношение масс нейтрона и про-

и гор на них2. тона определяется массами кварков

Стоит хоть немного “пошевелить” (то  есть их константами взаимодей-

константы взаимодействий, как мир ствия с  полем Хиггса), а  также элек-

меняется. Причем, как тромагнитной констан-

правило, он меняется на- Стоит хоть немного той (то есть зарядом элек-
столько, что Вселенная “пошевелить” трона). Связь эта весьма

становится непригодной константы сложна (и не очень точно

для любой формы жизни. взаимодействий, известна!), но тем не ме-
Согласимся, что если как мир меняется. нее реальные значения
Причем, как правило, масс нейтрона и  протона
нет подходящих химиче- находятся в  очень узком
ских элементов и  атомов он меняется интервале между толь-
или если таблица Мен- настолько, что ко что перечисленными
делеева сводится к  од- Вселенная становится первой и второй возмож-
ной заполненной клет- непригодной для любой ностями!
ке – водороду, если не го- формы жизни.

рят звезды и не конденси- 2. Если немного уси-

руются небесные тела, если вещество лить взаимодействие между протона-

во Вселенной представляет из себя ми, появляется стабильный дипротон

однородный разреженный газ, то не- (He2). Существование дипротона ужас-

возможна любая жизнь. но тем, что он очень легко добирает ба-

Случайные, казалось бы, значения рионы до гелия-4, который очень креп-

фундаментальных констант природы ко связан. Весь водород Вселенной пе-

на самом деле очень дружелюбны. За- решел бы в  гелий, и  мир остался бы

мечательно, что диапазон этих кон- без основного термоядерного горюче-

стант, в  котором возможны сложные го. До подобной катастрофы в  потен-

системы и жизнь, похоже, удручающе циале взаимодействия двух протонов

мал. Вот примеры: не хватает всего 0,092 МэВ (и  это при

1. Если бы нейтрон был чуть лег- том, что энергия связи в дейтроне, сос-

че протона (а  не наоборот, как в  ре- тоящем из протона и нейтрона, равна

альном мире), то протон бы распадал- 2,23 МэВ).

ся (на нейтрон, позитрон и нейтрино), Если, наоборот, чуть ослабить взаи-

и водорода бы не было. Не было бы ни модействие между протонами и нейт-

воды, ни органических веществ. Жизни ронами, то исчезает дейтерий, который

в той форме, которая нам известна, не связан довольно слабо. Между тем без

могло бы существовать. дейтерия невозможен главный термо-

Наоборот, если бы нейтрон был не- ядерный цикл в звездах – протонный.

много тяжелее, чем на самом деле, то Без дейтерия звезды бы едва тлели. За-

нейтроны в  атомных ядрах распада- зор в значении эффективной констан-

лись бы, то есть ядер попросту не было ты взаимодействий между протонами

бы. Никакой таблицы Менделеева, и  нейтронами, при котором не суще-

ствует дипротона, но существует дей-

2 Э  ти  зависимости  разобраны  в  книге  терий, довольно узок: от 0,91 до 1,034
J.D. Barrow, F.J. Trippler “The Antropic от ее реального значения.
Cosmological  Principle”,  к  сожалению,  не 
переведенной на русский.язык. Потенциалы взаимодействия про-
тонов и нейтронов вновь определяют-

Земля и Вселенная, 1/2020 29

аб

Схематическое представление внутренней структуры протона (а) и нейтрона (б).
Изображение Arpad Horvath, Wikipedia, CC BY-SA 2.5

ся массами кварков, масштабом энер- Вселенной, допускают присутствие
гии квантовой хромодинамики – тео- новой фундаментальной константы –
рии сильных взаимодействий, заря- космологической постоянной, кото-
дом электрона. Эти потенциалы мы рую вводил еще Эйнштейн. Положи-
опять-таки не умеем точно вычислять тельная космологическая постоянная
из первых принципов – а  вот в  при- приводила бы к  ускоренному расши-
роде они оказались точно подогнан- рению Вселенной, а  отрицательная –
ными. к  остановке расширения и  коллапсу
(сжатию). Из наблюдений следует, что
3. Замечательный факт: у ядра угле- космологическая постоянная чрезвы-
рода есть резонанс, предсказанный чайно мала, но отлична от нуля. Если
Ф. Хойлом, который на порядки уве- бы значение космологической посто-
личивает вероятность синтеза ядра янной было немного больше, чем в ре-
углерода из трех ядер гелия. Энергия альности, наблюдателей вроде нас во
резонанса складывается из комбина- Вселенной не было бы: при положи-
ции сильной и электромагнитной кон- тельной космологической постоянной
стант, а также зависит от массы квар- Вселенная расширялась бы настолько
ков. Если немного изменить энергию быстро, что в  ней не образовывалось
резонанса, то цепочка синтеза эле- бы галактик, звезд и планет, а при от-
ментов обрывается. Во Вселенной бу- рицательной – Вселенная сколлапси-
дут почти отсутствовать углерод, кис- ровала бы задолго до образования
лород и прочие элементы, на которых всех этих структур. Надо сказать, что
построена жизнь и  которые состав- из общих соображений можно было
ляют космическую пыль, из которой, бы ожидать, что значение космологи-
в свою очередь, конденсируются пла- ческой постоянной должно было бы
неты земного типа. быть по крайней мере на 40 поряд-
ков (!) больше, чем в реальном мире,
4. От звезд переходим ко Вселен- а  удовлетворительного объяснения
ной. Уравнения общей теории относи-
тельности, описывающей расширение Земля и Вселенная, 1/2020

30

этого парадокса из “неантропных” со- стадия эволюции Вселенной “случайно”
ображений нет. протекала очень дружелюбным для нас
образом.
О том, что космологическая посто-
янная (или какой-то ее вариант – “тем- Видимо, этих примеров достаточ-
ная энергия”) не равна нулю, свиде- но, чтобы убедить читателя, что нам
тельствует обнаруженное на рубеже ты- удивительно повезло. Возможно, это
сячелетий ускоренное расширение Все- натолкнет кого-то на мысль, что кон-
ленной. Интересно, что приведенные станты взаимодействий устанавливал
выше антропные соображения о мало- некий заботливый Творец. Однако, су-
сти космологической постоянной были ществует гораздо более прозаичное
высказаны А. Линде и  независимо объяснение. Оно и называется “антроп-
С. Вайнбергом задолго до этого откры- ный принцип”.
тия. При этом антропный принцип не
требует, чтобы космологическая посто- БЕСКРАЙНЕЕ МОРЕ
янная была в точности равна нулю. Не- ВОЗМОЖНОСТЕЙ
нулевая космологическая постоянная
была в каком-то смысле предсказана Представим себе, что существует
этими физиками на основании антроп- огромное (даже бесконечное) множе-
ного принципа. ство вселенных. Тут есть некая терми-
нологическая неоднозначность. Мож-
5. Идем в  самую раннюю Вселен- но понимать под словом “Вселенная”
ную. Перед горячей стадией в ней уже все сущее, и тогда мы должны говорить
были неоднородности плотности ма- о разных ее частях. Однако эти разные
терии, образованные на предшествую- части Вселенной скорее всего после их
щей стадии ее эволюции, будь то ста- рождения разошлись на огромные рас-
дия космологической инфляции или стояния и  стали большими областями
что-либо еще. Исходная величина этих пространства, которые уже ничего не
неоднородностей в  момент образо- знают друг о  друге и  к  которым тоже
вания горячей Вселенной ~10–5 (от- применяют термин “вселенные” (толь-
носительно средней плотности). Если ко с маленькой буквы). Ниже мы будем
бы амплитуда неоднородностей была использовать несколько иную терми-
в несколько раз меньше, галактики не нологию и называть Вселенной (с боль-
успели бы образоваться. Если бы она шой буквы) ту часть, которую мы спо-
была в несколько раз больше, галакти- собны наблюдать, а под “вселенными”
ки оказались бы слишком массивными понимать аналогичные образования,
и  плотными, что тоже фатально – ча- настолько далекие от нас, что мы не
стые взрывы сверхновых, большая ве- в состоянии их наблюдать даже в прин-
роятность отрыва планет от родитель- ципе (из-за конечности скорости света).
ских звезд. При этом амплитуда неод-
нородностей ниоткуда не следует, она Далее, представим себе, что во мно-
выглядит случайной величиной. В рам- жестве вселенных имеются разные кон-
ках теории космологической инфляции станты взаимодействий, разные набо-
неоднородности возникают как уси- ры частиц. В том числе, где-то, включая
ленные квантовые флуктуации вакуума нашу Вселенную, набор констант ока-
и зависят от таких “деталей”, как плот- зался благоприятным для появления
ность энергии во время инфляции. Со- жизни. В одной из таких вселенных по-
ответствующие параметры тоже не вы- явился разумный наблюдатель, он ра-
текают из каких-либо известных прин- зобрался в местной физике, и удивля-
ципов. Таким образом, и самая первая
31
Земля и Вселенная, 1/2020

ется, как все хорошо настроено. А там, фляции. Очень коротко – это механизм

где все настроено плохо, никто и не по- образования огромной однородной

явился. Значит, любой наблюдатель бу- и изотропной вселенной из микроско-

дет видеть набор физических констант, пического зародыша. И этот самый ме-

благоприятных для своего появления, ханизм в большинстве вариантов теории

сколь мала ни была бы благоприятная плодит бесконечное множество вселен-

область в  пространстве параметров ных, будучи не в силах остановиться.

(масс, констант взаимодействия…). Современное представление о веч-

Это очень похоже на историю наше- ной инфляции возникло в связи с вари-

го появления в Солнечной системе, на антом теории под названием “хаотиче-

Земле. Здесь тоже немало ская инфляция”, предло-

удачных совпадений: нуж- Представим себе, женным в 1983 г. А. Линде.

ное расстояние до звезды, что во множестве Как выяснилось немно-

нужное количество воды, вселенных имеются го позже, в этом варианте
глобальная тектоника, круп- разные константы флуктуации вакуума при-
ный спутник, планета-ги- водят к  тому, что где-то
гант на нужной орбите – все взаимодействий, инфляция благополучно
это благоприятные усло- разные наборы заканчивается (как в на-
вия. Но в данном случае мы шей Вселенной), а где-то
точно знаем, что существу- частиц. В том числе, продолжается раздува-
ет великое множество раз- где-то, включая нашу нием новых и новых об-
ных планетных систем с са- ластей пространства. По-
Вселенную, набор
констант оказался
благоприятным для

появления жизни.

мыми разными планетами, В одной из таких этому, если верна теория

и не удивляемся благопри- вселенных появился космологической инфля-
ятным совпадениям. разумный наблюдатель, ции (а  в ее пользу гово-
рит несколько фактов, об-
Значит ли это, что ан- он разобрался наруженных с  помощью
тропный принцип сам по в местной физике, измерений космического
себе намекает на существо- и удивляется, как все микроволнового излуче-
вание огромного множества хорошо настроено. ния в аэростатных экспе-
разных вселенных? Конеч- риментах, а потом в кос-
но! Не доказывает в строго А там, где все мических экспериментах
математическом смысле, настроено плохо, никто

и не появился.

но намекает. WMAP и Planck), то в ка-

Чтобы антропный принцип “работал”, честве почти неизбежного приложения

необходимы по крайней мере два свой- к этой теории мы имеем вечную инфля-

ства фундаментальной физической тео- цию – процесс рождения бесконечного

рии: 1) она должна приводить к “множе- числа вселенных.

ственности” вселенных в обсуждавшем- Второе условие работоспособности

ся выше смысле; 2) в ней должна быть антропного принципа – разные вселен-

возможность реализации разных кон- ные должны иметь разные наборы физи-

стант взаимодействия, масс, наборов ческих констант. Тут на помощь прихо-

частиц, словом, разных физических за- дит теория суперструн. Струны “живут”

конов. Замечательно, что оба этих свой- как минимум в десятимерном простран-

ства вполне вписываются в современную стве, иначе теория страдает неустрани-

теорию. мыми противоречиями. Чтобы полу-

Начнем с множественности вселен- чить из 10 измерений “наши” 3+1, надо

ных. Она прямо следует из представ- свернуть лишние измерения в трубоч-

ления о  вечной космологической ин- ки микроскопического радиуса, напри-

32 Земля и Вселенная, 1/2020

Одно из первых Фрактальная Вселенная
представлений
Мультивселенной, состоящей Время
из вселенных с разными
физическими законами.
Кадр из презентации
А. Линде “Многоликая
Вселенная” 10.06.2007 в ФИАН.
Изображение с сайта
“Элементы.ру”:
https://elementy.ru/
nauchno-populyarnaya_
biblioteka/430484

мер, планковского ~10–33 см Наш мир
(это сворачивание называет-
ся “компактификацией”). Это Большой Взрыв?
можно сделать гигантским чис-
лом способов, причем каждый ких инструкций, как найти этот вариант.
способ дает свой вариант ва- И  все-таки эта теория, так или иначе,
куума, в котором возникает своя физика намекает на богатство и разнообразие
со своими константами взаимодействий. вселенных и физических законов в них.
Оценка числа альтернатив – 10500!
ТОРЖЕСТВО МЫСЛИ ИЛИ
Осталось соединить теорию веч- КАПИТУЛЯЦИЯ?
ной инфляции и теорию струн. Похо-
же, дело обстоит так. Вечная инфляция Антропный принцип становится все
возможна потому, что квантовые флук- более популярным. Однако при бли-
туации могут увеличивать плотность жайшем рассмотрении он выглядит
энергии вакуумоподобной среды. Ког- как желание отмахнуться от проблем
да эта плотность приближается к план- вместо того, чтобы решить их. Не уда-
ковской (1095 г/см3), квантовые флук- ется объяснить малость космологиче-
туации могут быть столь сильными, ской постоянной – привлечем антроп-
что меняется топология пространства, ный принцип. А  ведь гораздо более
меняется вариант компактификации, плодотворным было бы найти физиче-
а с ним и физика в той микроскопиче- скую причину, механизм, стоящий за
ской области пространства, которая по- этой малостью. То, что это не получи-
том разовьется в большую вселенную. лось у нас и наших предшественников,
Это как раз то самое “бросание костей”, не означает, что не получится у потом-
необходимое для претворения антроп- ков. Не оставляйте стараний, маэстро!
ного принципа в жизнь.
Аналогия: недавно такой же загадкой
На теорию струн возлагались очень казалась близость плотности Вселен-
большие надежды, но она до сих пор ной к критической, то есть очень боль-
остается “висеть в воздухе”: из нее нель- шой размер Вселенной в наше время.
зя вывести ни одного проверяемого Это требовало тонкой настройки в ран-
предсказания. Беда заключается имен-
но в  неимоверном числе 10500. Мы не 33
знаем, в  каком именно варианте из
10500 вакуумов мы живем, и нет ника-

Земля и Вселенная, 1/2020

ней Вселенной с точностью 10–60. По- предсказаниям для Большого адронного
чему бы и здесь не воспользоваться ан- коллайдера. Открытия суперсимметрии,
тропным принципом? Ведь если сбить например, ожидали в  первые месяцы
эту настройку, Вселенная бы уже скол- работы коллайдера, еще до открытия
лапсировала или разлетелась на отдель- бозона Хиггса. Но не тут-то было: ниче-
ные атомы. Но решение было найдено – го, выходящего за рамки известной тео-
космологическая инфляция автоматичес- рии – Стандартной модели физики час-
ки дает плотность, равную критической. тиц, на коллайдере пока не обнаруже-
но. Почему же тогда бозон Хиггса такой
Здесь нет твердых аргументов, есть легкий? И тут опять возникает соблазн
только некоторые стратегические сооб- антропного принципа. Действительно,
ражения. По нашему убеждению, пока не если увеличить массу бозона Хиггса, все
все возможности отвергнуты, пока оста- массы элементарных частиц увеличат-
ется надежда найти ответ – надо искать, ся, а это, как мы уже знаем, опасно для
не полагаясь на антропный принцип. жизни. Вселенная станет либо необитае-
Упование на антропный принцип с от- мой, либо вовсе не существующей. Но –
казом от поисков конкретного объясне- не оставляйте стараний… Мы все еще
ния в некотором смысле противоречит надеемся, что Большой адронный кол-
духу науки. лайдер найдет “новую физику” и поста-
вит все на свои места.
Наконец, совсем свежий пример. По-
чему масса бозона Хиггса оказалась Итак, физика сейчас на перепутье. Без
столь “человеческой”, что ее удалось из- сомнения, антропный принцип имеет
мерить? Тут дело даже не в  массе бо- полное право на существование – мы
зона, а в энергетическом масштабе на- же присутствуем в этой Вселенной, дан-
рушения электрослабой симметрии, ный экспериментальный факт неоспо-
в массах W- и Z-бозонов. По идее, если рим. Вопрос, по-видимому, в том, какие
нет каких-то специальных механизмов, именно свойства природы определяются
энергетический масштаб поля Хигг- из антропных соображений, а какие име-
са должен быть порядка планковского. ют другое, более “рациональное” объяс-
А он меньше на 17 порядков. В отличие нение; добрались ли мы до того уровня
от космологической постоянной, малый изучения фундаментальной физики, на
энергетический масштаб поля Хиггса котором антропный принцип встает во
можно в  принципе теоретически объ- весь рост. Раз этот вопрос мы стали за-
яснить, причем разными способами, давать, значит либо мы уже подходим
среди которых суперсимметрия на не к этому уровню, либо мы чего-то всерьез
слишком высоких энергиях, составная не понимаем. Интересно, а как на самом
природа хиггсовского поля и т.д. Каждое деле?
объяснение приводит к специфическим

Информация

Галактический ветер “Макани”

Исследователи получили прямые доказательства роли галактических ветров в выбро-
сах газа из галактик. Результаты получены благодаря работе исследовательской группы
Калифорнийского университета во главе с астрономом Дэвидом Рупке. Они обнаружили
потоки горячего ионизованного кислорода температурой до 10 тыс. кельвинов размером
261 тыс. × 326 тыс. св. лет (около 100 кп) из галактики SDSS J211824.06+001729.4, названной

34 Земля и Вселенная, 1/2020

“Макани” (Makani – от гавайского Пузырь из раскаленных газов в виде песочных часов
“ветер”), представляющую собой площадью 4900 кп2 в галактике SDSS J211824.06 +
две столкнувшиеся галактики, ко- 001729.4. Модель построена по данным обсерватории
торые сформировали массивную В. Кека, радиотелескопа ALMA и Космического
и компактную. телескопа им. Хаббла. Источник: David Tree & Peter
Richardson, Games and Visual Effects Research Lab,
Ученые проанализировали University of Hertfordshire, NASA/ESA
данные, полученные с помощью
инструмента Keck Cosmic Web 100
Imager (обсерватория В. Кека на
Гавайях, США), Космического те- 40
лескопа им. Хаббла (NASA/ESA)
и радиотелескопа обсерватории 20
ALMA в  Чили. Удалось зафикси-
ровать и  нанести на карту об- 0 10–1
ласть площадью 4900 кп2, или –20
52 млрд св. лет2 с двумя отдель-
ными потоками, несущими обога- –40
щенный металлами газ в двойном Расстояние, кпк
биполярном пузыре в форме пе- 100 кпк
сочных часов. Пузыри сформи- 17 arcsec
ровались в разное время: более
ранний возник около 400 млн лет Поверхностная яркость
назад и движется со скоростью до
1400 км/с, поздний поток, выступа- –40 –20 0 20 40
ющий с другой стороны, старто- Расстояние, кпк
вал 7 млн лет назад и разогнался
до 2100 км/с. Первый поток улетел Пространственная модель распределения
на большее расстояние от галак- галактического ветра, выброшенного из потока Макани.
тики, чем недавний поток. Маленькое темное пятно в центре – это излучение
звезд в галактике, находящейся внутри крошечного
По мнению астрофизиков, га- зеленого круга. Источник: NASA/ESA
лактические ветры управляют
формированием галактик и звезд
во Вселенной. Форма Макани
сильно напоминает подобные га-
лактические ветры, но ее ветер
намного мощнее, чем в  других
наблюдаемых галактиках. SDSS
J211824.06+001729.4 содержит
смесь из старых, средних и очень
молодых звезд, что согласуется
с общепринятыми представления-
ми об эволюции галактик. Вероят-
но, она обладает также сверхмас-
сивной черной дырой, скрытой
межзвездной пылью.

Журнал “Nature Astronomy”, V. 3, № 11, ноябрь 2019 г.

Земля и Вселенная, 1/2020 35

Космонавтика XXI века

КОНЕЦ ЭЛИТАРНОГО КЛУБА.
КАК УСТРОЕНА КОСМОНАВТИКА XXI ВЕКА

ПАЙСОН Дмитрий Борисович,

доктор экономических наук, кандидат технических наук,
член Международной академии астронавтики
DOI: 10.7868/S0044394820010041

Мир изменился. Я чувствую это в воде, чувствую в земле,
ощущаю в воздухе. Многое из того, что было, ушло, и не
осталось тех, кто помнит об этом.

Галадриэль из Лориэна

К осмическая деятельность прошла связи и  обороны, на поверхность вы-
существенный путь с конца 1950-х гг. шел космический бизнес, но той ярко-
При этом научные открытия и техни- сти и ощущения прорыва, какой царил
ческие успехи очевидны и  заметны, в первые десятилетия развития космо-
как принято говорить, “невооружен- навтики, до недавних пор не было…
ным глазом”, – а вот изменения в це-
лях, составе участников, самой логике РАССВЕТ. XXI ВЕК…
принятия решений часто нужно анали-
зировать. Сегодня вокруг Земли летает более
2000 искусственных спутников раз-
Вследствие однозначно оборонно- личного назначения. Это число прак-
го генезиса ракетного дела как таково- тически удвоилось с  ростом популяр-
го, поначалу космосом занимались во- ности микроспутников типа cubesat.
енные и  инженеры военно-промыш- На протяжении ближайшего десяти-
ленного комплекса. Благодаря вполне летия ежегодно на орбиту будет вы-
развитой системе связей с обществен- водиться около пятидесяти “больших”
ностью (при этом, что важно, как “на коммерческих космических аппара-
Востоке”, так и  “на Западе”) в  обще- тов. Космос населен земными робота-
ственном сознании укоренился образ ми неравномерно: у связистов и мете-
“ракетного ученого” (rocket scientist), орологов наиболее популярна геоста-
“ракетчика”. При этом грань между уче- ционарная орбита высотой 36 тыс. км.
ным-строителем ракет и  ученым-ис- Планету Земля наблюдают с  высоты
следователем космоса оказалась изряд- 300–400 км – это оптимально с точки
но размыта. Ближе к  концу 1960-х гг., зрения законов оптики и баллистики.
по мере “раскручивания” программы Примерно здесь же летает и Междуна-
“Аполлон”, фокус постепенно начал родная космическая станция. А между
смещаться в сторону инженеров-инно- низкой орбитой и  геостационаром  –
ваторов. По мере того, как космическая много всего разного, включая нашу
деятельность все больше и больше при- систему ГЛОНАСС и американскую GPS
обретала инфраструктурный характер,
обеспечивая базу для решения задач

36 Земля и Вселенная, 1/2020

примерно на 20 тыс. км и разнообраз- Плутон – дальний рубеж Солнечной
ную “военку”. Космические телескопы системы. Равнина, очертаниями
часто оказываются на экзотических ор- напоминающая сердце, была позже
битах: российский “РадиоАстрон”, за- названа Область Томбо в честь астронома-
пущенный в 2011 г., провел восемь лет первооткрывателя Плутона Клайда Томбо.
на орбите с апогеем около 340 тыс. км, Фото получено с помощью приборов на
а “Спектр-РГ” работает в точке Лагран- борту АМС New Horizons (США) 13 июля 2015 г.
жа L2 системы “Солнце–Земля”. Фото NASA

Дальше – уже только научные авто- Солнечной системы статистику суще-
маты. Межпланетные станции побыва- ственно не меняют: научных аппара-
ли не только на Луне, но и в окрестно- тов – меньше пяти процентов. Если не
стях всех планет Солнечной системы, считать технологические “кубсаты”,
включая разжалованный в свое время которые в  большом количестве стро-
из планет Плутон, который автомати- ятся сегодня университетами и  раз-
ческая межпланетная станция “Но- ного рода стартапами, больше всего
вые горизонты” пролетела в  2015 г. на орбите спутников связи, вносящих
(ЗиВ,  2015, № 6). Станция, кстати, не непосредственный вклад в коммерче-
остановилась, а  отправилась дальше, ские прибыли компаний-операторов,
к  “краю мира”  – именно так перево- затем следуют наблюдательные и на-
дится имя Ultima Thule, данное малому вигационные аппараты.
телу пояса Койпера, рядом с которым
“Новые горизонты” пролетели в нача- Соответственно, год от года возрас-
ле января 2019 г. (ЗиВ, 2019, №2). Если тает объем продаж в соответствующих
быть точным, то еще дальше оказались секторах рынка. Согласно популярному
два “Вояджера”, вышедшие в межзвезд- отчету State of the Satellite Industry за
ную среду. 2019 г., в 2018 г. общие продажи на ми-
ровом космическом рынке составили
Несмотря на то, что в  повседнев- около 360 млрд долларов, из которых
ной речи жаргонизм “ракетная наука”, примерно 126,5 млрд пришлось на ком-
rocket science, по-прежнему означа- мерческие спутниковые услуги конеч-
ет что-то очень сложное и трудоемкое ным пользователям. Суммарный объем
(по-русски сейчас скажут “мат н!..”), национальных космических бюджетов
наука как таковая, то есть собственно
космические исследования, занимают 37
в мировых программах не такое боль-
шое место, как могло бы показаться,
и существенная доля инноваций при-
ходится на прикладные космические
системы (которые раньше называ-
ли народнохозяйственными). На март
2019 г. американский “Союз обеспо-
коенных ученых” (Union of Concerned
Scientists) в  своей популярной обще-
доступной базе данных насчитал чуть
более 100 космических аппаратов на-
учного назначения из примерно 2060
спутников разных стран и  народов.
Два-три десятка земных автоматов
на Марсе, Луне и в различных уголках

Земля и Вселенная, 1/2020

Исследования Земли
1%
Исследования космоса Специфические
военные спутники
4%
< 1%
Навигация
7%

Технологические Космическая связь
и университетские и вещание
37%
спутники
14%

Наблюдение Земли
37%

Распределение искусственных спутников Земли по назначению, по данным Union of Concerned
Scientists на март 2019 г.

в  этот же период составил 82,5 млрд интересная цифра: пользуясь услугами
долларов, из которых больше полови- спутников дистанционного зондиро-
ны пришлось на космический бюджет вания, рядовой фермер может на 90%
США, включая военную и гражданскую реже выходить из дома, чтобы визу-
составляющие. ально оценить состояние хлебов и по-
севов! Это уже не говоря о  ключевой
СУММА НАУК И ТЕХНОЛОГИЙ роли спутниковых каналов связи и дан-
ных съемок Земли в обеспечении воен-
Итак, космос для Земли сегодня – по- ной безопасности.
всеместное покрытие линиями связи,
дистанционное зондирование Земли, Вклад космических технологий в
глобальный метеопрогноз. По косми- фундаментальную науку  – отдельная
ческим каналам получают услуги те- тема (ей и  посвящен журнал “Земля
левещания около четверти всех поль- и Вселенная”). С космической орбиты
зователей в  мире (около 400  млн до- человек смотрит во Вселенную, пыта-
мов). Спутники дают до 85% исходных ясь лучше понять устройство миро-
данных для метеопрогноза. Бесплатная здания; и  смотрит “внутрь себя”, ис-
навигация с околометровой точностью пользуя данные медико-биологиче-
сделала возможным появление огром- ских исследований, поиска следов жиз-
ного количества общедоступных услуг, ни и землеподобных планет для ответа
связанных с логистикой, транспортом, на глубочайшие вопросы о происхож-
мониторингом. Недавно мне попалась дении, уникальности и  перспективах
развития жизни и  разума. Но сейчас
38
Земля и Вселенная, 1/2020

“научный” космос, как мы видели, сос- ты советских научно-производствен-
тавляет лишь несколько процентов кос- ных объединений, разве что у  нас
мической деятельности. границы между “промышленностью”
и “государством” в явном виде не су-
За прошедшие годы развитие косми- ществовало, а отношения заказчиков
ческих технологий привело к созданию и исполнителей регулировались более
устойчивых “многоэтажных” спутнико- сложно устроенным и не всегда явным
вых группировок и интеграции косми- механизмом.
ческого сегмента во все значимые сфе-
ры человеческой деятельности. При Развитие технологий обусловило два
этом, будучи изначально исключитель- качественных перехода во взаимоотно-
но делом государственным, мировая шениях государства и частного сектора.
космонавтика сравнительно быстро
оказалась в круге интересов предпри- Первый переход состоялся в 1970-х –
нимателей. 1980-х гг. Космическая связь к тому мо-
менту “созрела” до полноценного оку-
В  первые десятилетия после запу- паемого бизнеса, связанного с транс-
ска Спутника развитие космической ляцией телепередач и  организацией
деятельности происходило по моде- межконтинентальной телефонной свя-
ли, отработанной ведущими держа- зи. Тогда была приватизирована первая
вами в  годы Второй мировой войны. международная компания спутнико-
Государство заказывало  – промыш- вой связи “Интелсат” (Intelsat), появил-
ленность выполняла госзаказ. В  этом ся европейский спутниковый гигант
смысле деятельность американского SES, а  консорциум европейских ком-
или французского частного сектора паний вывел на рынок ракеты-носите-
не кардинально отличалась от рабо- ли семейства “Ариан” (Ariane), впервые

Освоение космоса как мост к новым берегам. Калязинская радиоастрономическая 39
обсерватория и мост через реку Жабня

Земля и Вселенная, 1/2020

Высшая форма общественного признания зующегося пришествием
для астронома, программиста или астро- в  космонавтику больших
навта – стать моделью для комплекта LEGO и  малых стартапов, раз-
(набор “Женщины NASA”, 2017 г.) витием венчурного биз-
неса и появлением косми-
в истории спроектированные и исполь- ческих продуктов и услуг,
зуемые для запуска коммерческих по- рассчитанных на более
лезных нагрузок. В конце 1980 – начале или менее массовое потре-
1990-х гг., по мере постепенного “осы- бление. Пожалуй, именно
пания” “железного занавеса”, рынок становление “нового кос-
становился все более конкурентным, моса” ознаменовало наи-
поскольку на него пришли китайские более радикальные изме-
и российские поставщики пусковых ус- нения в  самом подходе
луг, и “Протон” стал достойным спар- к роли “частников” и “но-
ринг-партнером “Ариана”. Впрочем, че- вичков” в  мировой космонавтике. До
рез несколько лет китайцы вынуждены сих пор изменения были скорее коли-
были уйти с коммерческого пускового чественными – в штуках космических
рынка из-за проблем с  надежностью аппаратов, миллиардах долларов ры-
и американских ограничений, вызван- ночных цен, гигагерцах пропускной
ных несанкционированной передачей способности и количестве научных пу-
спутниковых технологий. Сегодня пол- бликаций. Приблизительно с 1990-х гг.
ноценного возвращения китайских но- ситуация начала меняться. Космиче-
сителей на рынок все ожидают с тре- ская деятельность перестала быть эли-
петом, а “Протону” (или, вероятно, уже тарной. Рост числа уже не космических
его сменщику  – “Ангаре”) предстоит, держав, а стран-участниц космической
по сути, “вторая попытка” после того, деятельности и развитие космических
как несколько лет назад ведущим игро- технологий привели к тому, что “в кос-
ком рынка пусковых услуг стал SpaceX мос” активно пошел средний и венчур-
с Falcon. ный бизнес, причем пошел в те сферы,
которые раньше считались достояни-
Второй переход связан с  радикаль- ем исключительно военно-промыш-
ной демократизацией космической де- ленных компаний-олигополистов. При
ятельности и  появлением феномена этом соответствующие изменения в от-
Space 2.0 (он же New Space), характери- раслевой структуре активно поддержи-
вали прежде всего в США, в том числе –
40 через специализированные норматив-
ные акты. Наиболее яркий пример  –
программа NASA по коммерческой
доставке экипажей и грузов на МКС.

О СКИТАЛЬЦАХ ВЕЧНЫХ
И О ТИКТОКЕРАХ

К  началу XXI в. космонавтика впол-
не сложилась в качестве полноценного
направления экономической и научной
деятельности землян. Даже космиче-

Земля и Вселенная, 1/2020

ские исследования превращаются в ру- а
тину, или, во всяком случае, в “плано-
вое мероприятие”. Сфотографированы, б
картированы, регулярно исследуются
посадочными и  орбитальными аппа- Два времени – два образа – два героя (а, б):
ратами планеты земной группы, плане- советский космонавт и Илон Маск.
ты-гиганты и их спутники. На повест- Рисунок (б): R. Kikuo Johnson для Businessweek
ке дня – идентификация и дистанцион-
ные исследования землеподобных пла- 41
нет у отдаленных звезд, рост качества
межпланетных исследований и возвра-
щение к Луне с новой повесткой. Но вот
именно тут, кажется, и начинаются во-
просы.

При всем внешнем благополучии
в  развитии мировой космонавтики  –
человечество отчетливо тоскует по
прорыву. Хочется чего-то значительно-
го, сопоставимого с достижениями се-
редины и второй половины прошлого
столетия. Не работает ни лозунг “На ор-
биту – на работу”, ни попытки сравнить
МКС с  Большим адронным коллайде-
ром в качестве еще одной конструкции
“большой науки” (megascience).

Кажется, общественность истоско-
валась по космической романтике,
причем не простой, а  созвучной ее,
общественности, актуальным чаяни-
ям и  настроениям. Сегодняшние ге-
рои “нового мира”  – предпринима-
тели, создатели нового, интересного
и понятного обитателям Сети, авторы
“мемов”, “видеоблогеры-трендсете-
ры” и “тиктокеры”. Илон Маск из дня
сегодняшнего в  этой роли смотрит-
ся куда органичнее Сергея Королева
и Макса Фаже из дней минувших, хотя
никто из вменяемых людей не оспари-
вает основополагающей роли пионе-
ров космонавтики, в том числе и в ее
сегодняшнем развитии.

Феномен SpaceX можно рассмот-
реть подробнее. Компания дела-
ет плюс-минус то же самое, что, на-
пример, Boeing. Сегодня, скажем, обе
фирмы занимаются созданием новых
пилотируемых кораблей для NASA,

Земля и Вселенная, 1/2020

и  модель контрактных отношений семь лет назад. Разрыв – полвека. За
у них примерно одна и та же. SpaceX это время прекратилась “холодная
испытала свой Crew Dragon без эки- война”, прекратил течение свое Со-
пажа в  марте 2019 г. Boeing частично ветский Союз, люди высадились на
успешно испытал Starliner в декабре Луне и создали айфоны. Вполне есте-
2019 г. Тем не менее, Илон Маск и его ственно, что у  пилотируемой техни-
проекты: пилотируемый и  беспи- ки тоже нет никакого “иммунитета
лотный корабль Dragon, коммерче- от развития” — вот она и развивается.
ский носитель Falcon, разного рода И  не манекен тут важен, а  то, что
марсианские и телекоммуникацион- SpaceX и лично Илон Маск смогли вы-
ные мегапрограммы – у  всех на слу- строить “ракетную науку” с  нуля, на
ху и вызывают отношение сродни ре- современных подходах к  инвестици-
лигиозному, служат своего рода “лак- ям, планированию, использованию
мусовой бумажкой” для различения доступного государственного задела,
безоговорочных сторонников новиз- формированию кооперации, на новых
ны и  безнадежных консерваторов. решениях, доступных на рынке, а  не
Все потому, что достижения Маска требующих строительства специали-
для нынешней глобальной молоде- зированных заводов. Компании, отя-
жи – это достижения “своего парня”, гощенной необходимостью ежегодно
практически планериста и активиста отрабатывать номер в  рамках госу-
Осоавиахима, а  не подозрительных дарственного заказа и конкурентного
по контрреволюции старорежимных рынка, сделать подобное вряд ли бы
профессоров непонятных кафедр не- удалось.
понятных университетов и техниче-
ских училищ. КОСМИЧЕСКИЕ РОБОТЫ
И ИМПЕРИИ
Поэтому и  символом космических
достижений весны 2019 г. стал манекен Частные компании принимали уча-
по имени Рипли, названный в честь ге- стие в космических программах в ка-
роической космонавтики-лейтенанта честве подрядчиков, и  американ-
Джейн Рипли из фантастического ки- ские пилотируемые корабли созда-
ноцикла “Чужие” и проделавший путь вались именно частными компания-
на МКС и  обратно на борту корабля ми (“Аполлон” – Rockwell и  Grumman,
Crew Dragon. “Спейс Шаттл” – Rockwell). Другое дело,
что при создании корабля Dragon не-
Манекен Рипли, конечно, не Гагарин сколько сместились роли участников
и не Армстронг. Достижения компании процесса, но в целом ситуация та же:
SpaceX велики, однако разбор полетов частный сектор создает летательные
“вне хайпа” требует определенного ум- аппараты за государственные деньги
ственного усилия. для решения государственных же за-
дач, связанных с исследованием и ос-
Корабли на МКС летали и  продол- воением космоса.
жают летать: российские, европей-
ские и  японские, вплоть до 2011 г.  – Сегодняшний космос – это далеко не
и  американские “Шаттлы”. Да, Crew только государственные программы,
Dragon вместительнее и в целом аван- однако роль государств и правительств
тажнее отечественного “Союза”, но остается уникальной  – не такой, как,
“Союз” летает (после ряда более или например, в  авиации или в  освое-
менее значительных модернизаций)
с середины 1960-х гг., а первый беспи- Земля и Вселенная, 1/2020
лотный Dragon отправился в  космос

42

нии Мирового океана. Организацион- Еще более характерный, потому что
ные (институциональные) предпосыл- более конкретный, пример – разработ-
ки развития космонавтики на прак- ка (за собственный счет) и первый за-
тике определены техническими, а те- пуск в феврале 2018 г. “промежуточно
перь сами создают предпосылки для сверхтяжелой” ракеты-носителя Falcon
ускоренного развития техники. В этом Heavy, доставившей на гелиоцентри-
смысле ситуация  – с  положительной ческую орбиту красный электромо-
обратной связью. биль Tesla. Хотя недавно на ракеты
Falcon Heavy начали появляться и ком-
Чем она сегодня определяется? мерческие заказы, грузоподъемность
Государство по-прежнему ключевой и  время появления очередной ком-
игрок, но не великий и не единствен- поненты “стратегии превращения че-
ный. Роль его двояка: с  одной сторо- ловечества в  межпланетный вид” из-
ны  – регулятор, с  другой  – источник умительно совпали с условиями боль-
рынка для негосударственных игро- шого, стратегически важного конкур-
ков. А поскольку из всех космических са ВВС США на новый перспективный
предпринимателей последнего време- космический носитель, для которого
ни наиболее заметный (а также слово- наличие подобной утяжеленной мо-
охотливый) – Илон Маск, именно его дификации является важным требова-
деятельность дает широкие возможно- ниям для успешного участия в конкур-
сти для более или менее утонченного се. Красная Tesla – вот она, уже летит
анализа. в космосе; а возможность участвовать
в  тендерах ВВС на десятилетия впе-
Например, задачи освоения Мар- ред – это очень реальная, конкретная
са, как бы ярко, красиво и  техниче- и  приземленная цель для коммерче-
ски грамотно их ни преподносили на ской компании.
различных конгрессах, никак не вкла-
дываются в  логику функционирова- В итоге государства остаются клю-
ния сколь угодно визионерской част- чевыми участниками мировой косми-
ной компании, поскольку совершенно ческой деятельности: в качестве регу-
не предполагают монетарной отдачи ляторов — по всем направлениям, а в
на горизонте, представимом для биз- качестве заказчиков — всюду, кроме,
нес-моделирования. Зато прекрасно пожалуй, космического телевещания,
вписываются в логику создания заде- и освоение космоса здесь не исключе-
ла, который в нужный момент – вне- ние, скорее — наоборот.
запно!  – окажется готов для финан-
сируемой государством (или несколь- Каковы же направления дальнейшей
кими государствами) глобальной про- “эмансипации” бизнеса, состоится ли
граммы государственно-частного “третий переход”, связанный с откры-
партнерства, предполагающей закуп- тием космическим бизнесом принци-
ку техники и услуг у частного сектора. пиально новых, ранее на Земле не ви-
При этом вдохновляющие выступле- данных, направлений деятельности,
ния и  летные демонстрации играют и  каковы перспективы частно-госу-
в  этом смысле разогревающую роль, дарственного взаимодействия в  кос-
подготавливая общество в целом и его мосе – тема для отдельного разговора.
представительные органы в частности
к идее необходимости и неизбежнос- 43
ти такого рода проекта, для которо-
го – вот и технические решения поч-
ти готовы.

Земля и Вселенная, 1/2020

История науки

ТРИДЦАТИЛЕТИЕ АСТРОНОМИЧЕСКОГО
ОБЩЕСТВА

МАЛКОВ Олег Юрьевич, РЯБОВ Михаил Иванович,

доктор физико-математических наук кандидат физико-математических наук
Институт астрономии РАН Обсерватория “Уран-4”, Одесса, Украина

САМУСЬ Николай Николаевич, БОЧКАРЁВ Николай Геннадиевич,

доктор физико-математических наук доктор физико-математических наук
Институт астрономии РАН ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова

DOI: 10.7868/S0044394820010053

В статье кратко описаны основные виды деятельности и перспективы Международной
общественной организации “Астрономическое общество”, отмечающей в 2020 г. свое
тридцатилетие.

А строномическое общество (АстрО) известных ученых о наиболее актуаль-
было образовано 7 апреля 1990 г. ных исследованиях последнего време-
как Астрономическое общество СССР, ни и перспективных проектах. Темати-
а  затем преобразовано в  Междуна- ка секций достаточно полно охватывает
родную общественную организацию все направления современной звездной
“Астрономическое общество”. В 2020 г. астрономии. К этой конференции пред-
АстрО отмечает тридцатилетний юби- полагается также присоединить секцию
лей (ЗиВ, 2016, № 1). Сегодня АстрО – археоастрономической тематики.
международная общественная органи-
зация, зарегистрированная Министер- Проведение научных конферен-
ством юстиции РФ и обеспечивающая ций  – одно из основных направле-
свой статус наличием отделений, офи- ний деятельности АстрО по его Уста-
циально зарегистрированных в  соот- ву. Уже на первом съезде 6–8  апреля
ветствии с законодательством Латвии, 1990 г. были заслушаны доклады о со-
Украины, Сербии. ветских космических проектах, а пер-
вая из специально созванных конфе-
КОНФЕРЕНЦИИ И СЪЕЗДЫ ренций состоялась в марте 1991 г. Сей-
час АстрО ежегодно организует и про-
За 30 лет существования АстрО прове- водит 5–10 конференций, участвует
дено 13 съездов (ЗиВ, 2009, № 2). Оче- в  международных (ЗиВ, 2008, № 3;
редной, 14-й отчетно-перевыборный 2010, № 2; 2013, № 2; 2017, № 2). АстрО
съезд АстрО пройдет в  2021 г. В  авгус- было соорганизатором обоих прове-
те 2020 г. намечено проведение мас- денных в России съездов Европейско-
штабной научной конференции “Со- го астрономического общества JENAM/
временная звездная астрономия”, в ее EWASS (Москва, 2000; Санкт-Петер-
рамках пройдут пленарные заседания, бург, 2011; ЗиВ, 2012, № 3), участво-
на которых будут заслушаны доклады вало в организации проходящих при-
мерно раз в  три года Всероссийских
астрономических конференций (ВАК),

44 Земля и Вселенная, 1/2020

Участники 10-й Всероссийской конференции “Современная звездная астрономия”,
организованной САО РАН, ИНАСАН и ГАИШ МГУ. САО РАН, Зеленчукский район
Карачаево-Черкесской Республики, 7–11 октября 2019 г.

Зимняя студенческая конференция “Физика космоса”. Коуровская астрономическая
обсерватория им. К.А. Бархатовой УрФУ, февраль 2018 г.

главный организатор которых  – На- (Екатеринбург). С  его участием про-
учный совет по астрономии РАН водятся школы лекторов планетариев,
(ЗиВ, 2018, № 3). Научные конферен- конференции “Современная звездная
ции были приурочены почти ко всем астрономия”, “Гамовские” конферен-
съездам АстрО. Ежегодно Астроно- ции-школы по астрофизике (ЗиВ, 2008,
мическое общество выступает одним № 1), космической микрофизике, кос-
из организаторов зимних студенче- мологии и гравитации, радиоастроно-
ских конференций “Физика космоса” мии и астробиологии (Одесса).

Земля и Вселенная, 1/2020 45

Заседание секции XI Международной написания статьи (ноябрь 2019 г.) было
конференции “Околоземная астрономия проведено 50 заседаний, посвященных
и космическое наследие” в Казани. важным научным проблемам, находя-
30 сентября – 4 октября 2019 г. щимся, преимущественно, на стыке наук.

С 2011 г. в Государственном Астроно- АСТРОНОМИЧЕСКОЕ
мическом институте им. П.К. Штернбер- ОБРАЗОВАНИЕ
га (ГАИШ МГУ) действует Междисци-
плинарный семинар АстрО. Ко времени Тематика астрономического образова-
ния всегда была важной для АстрО. Об-
щество последовательно выступало за
возвращение предмета “астрономия”
в  школьную программу РФ. Наконец,
это произошло по инициативе нынеш-
него Министра просвещения О.Ю. Васи-
льевой. В 2018 г. Международный астро-
номический союз по предложению Рос-
сии избрал ее почетным членом.

Учебники по астрономии: а – Б.А. Воронцова-Вельяминова и Е.К. Страута; б – В.М. Чаругина;
в – Е.П. Левитана; г – А.В. Засова и В.Г. Сурдина

аб

в

г Земля и Вселенная, 1/2020
46

Участники 12-й Международной конференции “Школа лекторов планетариев”.
Санкт-Петербург, 11–13 марта 2019 г.

Остро стоит проблема школьно- в Санкт-Петербурге, в Иркутске, в Чите
го учебника (ЗиВ, 2005, № 1; 2010, и др. (ЗиВ, 2018, № 6).
№№ 1, 4). Учебник Б.А. Воронцова-
Вельяминова и  Е.К. Страута устарел, АстрО постоянно держит под кон-
работу над его модернизацией провел тролем проблемы планетариев (ЗиВ,
М.Ю. Шевченко. Учебник В.М. Чаруги- 2011, № 1; 2012, № 1; 2015, № 1). Член
на содержит большое количество оши- Правления АстрО А.М. Черепащук явля-
бок, в работе над их выявлением уча- ется Президентом ассоциации планета-
ствовали активисты АстрО Н.Н. Самусь риев России. Активисты АстрО Н.Г. Боч-
и  Д.З. Вибе, в  результате выпущено карев, Д.З. Вибе, А.В. Засов, Н.Н. Самусь
пособие. Третий учебник, включенный входят в состав Ученого совета Москов-
в  Федеральный перечень учебников, ского планетария, А.М. Черепащук – за-
рекомендованных к  использованию меститель председателя совета. Акти-
при реализации программ общего об- висты АстрО принимают участие в ци-
разования, написан Е.П. Левитаном. кле лекций Московского планетария
Подготовленный учебник А.В. Засо- “Трибуна ученого”.
ва и  В.Г. Сурдина недавно был вклю-
чен в  Федеральный перечень. Члены Под эгидой АстрО проводятся рос-
АстрО участвовали в работе по совер- сийские и международные олимпиады
шенствованию текста этого учебника. по астрономии для школьников (эта
деятельность координируется акти-
Для помощи тем, кто преподает вистом АстрО М.Г. Гавриловым), юно-
астрономию в средней школе, и попу- шеские школы по астрономии в круп-
ляризаторам науки АстрО продолжает ных обсерваториях России и Украины
участие в организации курсов повыше- (ЗиВ, 2014, № 2; 2015, № 3; 2016, № 1).
ния квалификации школьных учителей В Москве, Казани и других городах про-
и  лекторов планетариев в  ГАИШ МГУ, водятся регулярные занятия астроно-
мических школ.
Земля и Вселенная, 1/2020
47

ПУБЛИКАЦИИ АСТРО Обложка журнала АстрО “Astronomical
and Astrophysical Transactions”
Профессиональный журнал АстрО
“Astronomical and Astrophysical Transac- циональные аффилированные общества,
tions” с 2011 г. выходит в издательстве и АстрО является таким обществом для
“Cambridge Scientific Publishers”, выпу- России. Астрономы, имеющие ученую
щено 30 томов. Журнал индексируется степень, являющиеся членами нацио-
в  базе данных Scopus, а также полно- нального общества и уплачивающие там
стью отражен в базе данных ADS. Глав- членские взносы, оформляют свое член-
ный редактор журнала  – Н.Г. Бочка- ство в ЕАО через АстрО и впредь не пла-
рев, заместитель главного редактора – тят взносы в ЕАО. Списки членов ЕАО от
В.П. Архипова. России, входящих в  него через АстрО,
согласованы этими двумя обществен-
АстрО входит в состав соучредителей ными организациями. ЕАО предлага-
“Астрономического циркуляра”, восста- ет АстрО оформить таким же образом
новленного как электронный журнал членство в Европейском обществе для
в марте 2012 г. членов АстрО из других стран, не име-
ющих своих обществ, аффилированных
Электронный бюллетень АстрО с  ЕАО. Эта возможность в  настоящее
“Астрокурьер” (главный редактор  – время открыта.
М.И. Рябов) регулярно рассылается по
электронной почте и продолжает быть Представители АстрО постоянно
важным способом информирования участвуют в  работе Научного сове-
общественности о новостях и проводи- та РАН по астрономии. Как уже упо-
мых мероприятиях. миналось, АстрО регулярно выступа-
ет соорганизатором астрономических
В 2017 г. альманах АстрО “Вселенная конференций, созываемых Научным
и  Мы”, четыре номера которого были советом.
опубликованы в  1993–2001 гг. под ре-
дакцией Э.В. Кононовича (1931–2017), Земля и Вселенная, 1/2020
был возобновлен в качестве электрон-
ного журнала, вышли четыре электрон-
ных номера под редакцией С.А. Язева
и Н.Н. Самуся.

Регулярно поддерживается интер-
нет-сайт АстрО, его администратор  –
О.В. Дурлевич (http://www.sai.msu.su/
EAAS/), продолжается работа по улуч-
шению его качества.

КОНТАКТЫ С ЕАО, РАН И
РЕГИОНАЛЬНЫМИ ОБЩЕСТВАМИ

АстрО является аффилированным чле-
ном Европейского астрономического
общества (ЕАО). В августе 2018 г. съезд
ЕАО, прошедший во время Генеральной
ассамблеи Международного астрономи-
ческого союза в Вене, одобрил решение
о возможности членства в ЕАО через на-

48