Не искам хората да ме цитират, позовавайки се на авторитета ми на учен, като довод. Ако трябва да прибягват до подобни похвати, значи съм се провалил като учител.

Нийл Деграс Тайсън

Запалените по темата за Космоса и любители на астрономията отдавна знаят за Нийл Деграс Тайсън – американски астрофизик, космолог, писател и популяризатор на науката, който притежава необикновената способност да преобразява сложните космически концепции в достъпни и разбираеми идеи за „обикновения“ човек.

Когато Международния астрономически съюз кръщава астероид с диаметър приблизително 10 километра на името на Нийл (13123 Tyson), той иронично вметва: „Надявам се никога да не удари Земята!“

Нийл завършва бакалавърската си степен по физика в Харвардския университет през 1980 г. Започва да се интересува от астрономия на девет годишна възраст, след посещение в планетариума „Хейдън“. По време на юношеските си години е постоянен посетител и част от курса по астрономия там. Днес Нийл е директор на планетариума.

Малко по-късно той се захваща с „реставрирането“ на друг свой скъп спомен – научната поредица „Космос“ на Карл Сейгън. През 2014 г. с помощта на „Нашънъл Джиографик“ и „Фокс Чанъл“ се излъчва в 13 епизода актуализирано продължение на популярните филмчета на Сейгън. Огромният успех на минисериала и масовия интерес на аудиторията към него, говорят недвусмислено – Нийл е достоен наследник на Карл Сейгън в начинанието му да доближи непросветения човек до красотата на науката.

DC comics създават прототип на Нийл в един от епизодите на Супермен

През 2015 г. Американската национална академия на науките връчи на Тайсън награда за „изключителна роля във запознаването на обществеността с чудесата на науката“.

Тайсън е популярен и като критик на научните постановки, представяни в холивудски или научнопопулярни продукции. Любопитен факт е, че е критикувал картината на нощното небе, показана в няколко сцени на хитовия филм Титаник. В репродуцирането на филма през 2012 г. Джеймс Камерън лично се свързва с Нийл и го моли да коригира позициите на звездите в небето, така че да са реалистични.

За книгата

Още в първите дни след своето отпечатване, „Астрофизика за заети хора“ се превръща в бестселър на американския пазар. Почти половин година е в топ 50 на най-продаваните книги на „Ню Йорк Таймс“ и „Амазон“.

Книгата, както подсказва и заглавието, е приспособена за сложното и натоварено ежедневие на съвремения човек. Идеята на Тайсън е да даде прозрения за Космоса в малки порции – достатъчно малки, за да бъдат прочетени в рамките на няколко минути от свободното време на заетия, но любопитен читател.

Каква е природата на пространството и времето? Докъде е стигнала науката в изучаването на Вселената и мястото ни в нея?

Докато се приготвя сутрешното кафе, докато чакаме автобуса, влака или самолета, „Астрофизика за заети хора“ ще ни разкрие най-важното за Вселената.

Астрофизика за заети хора
(откъс)

Нийл Деграс Тайсън

Сякаш не ви стигат другите грижи, ами през последните десетилетия беше открито и че вселената упражнява загадъчно налягане, което извира от вакуума на пространството и действа противоположно на космическата гравитация. И на всичкото отгоре тази „отрицателна гравитация“ в крайна сметка ще спечели борбата, ускорявайки експоненциално разширението на космоса в бъдеще.

За най-умопомрачителните идеи във физиката на ХХ в. обвинявайте Айнщайн.

Алберт Айнщайн кажи-речи не бил стъпвал в лаборатория; той не тествал явленията, нито ползвал сложна апаратура. Той бил теоретик, който усъвършенствал „мисловния експеримент“ – при него разучавате природата с помощта на въображението си, като измисляте ситуация или модел, а после извеждате следствията на някакъв физичен принцип. В Германия преди Втората световна война лабораторната физика стояла далеч по-високо от теоретичната според мнението на повечето арийски учени. Еврейските учени били избутани във второразрядния пясъчник на теорията и оставени да се оправят сами. А какъв само пясъчник щял да окаже той!

Както било в случая на Айнщайн, ако моделът на даден физик се опитва да изобрази цялата вселена, то манипулирането на модела би трябвало да е равносилно на манипулиране на самата вселена. Тогава наблюдателите и експериментаторите биха могли да излязат навън и да потърсят явленията, предсказани от модела. Ако той има недостатъци или ако теоретиците направят грешка в изчисленията си, наблюдателите ще открият разминаване между предсказанията на модела и начина, по който стават нещата в истинската вселена. Това е първият сигнал за теоретика да се върне към пословичната чертожна дъска и да поправи стария модел или да създаде нов.

Един от най-мощните и широкообхватни теоретични модели, измисляни някога, вече представен на тези страници, е Айнщайновата обща теория на относителността – но може да я и наричате ОТО, след като я опознаете по-добре. Публикувана през 1916 г., ОТО описва съответните математически подробности за това как се движи всичко във вселената под влияние на гравитацията. На всеки няколко години лабораторните учени измислят още по-прецизни експерименти, за да проверят теорията – само за да увеличат още повече степента на нейната точност. Един съвременен пример за това феноменално познание за природата, завещано ни от Айнщайн, датира от 2016 г., когато чрез специално проектирана обсерватория, съоръжена точно за тази цел, бяха открити гравитационните вълни^[1]. Тези вълни, предсказани от Айнщайн, са едни леки вълнички, движещи се със скоростта на светлината през тъканта на пространство-времето. Те се предизвикват от силни гравитационни смущения, например сблъсъка на две черни дупки.

И тъкмо това е било наблюдавано. Гравитационните вълни от първото засичане били предизвикани от сблъсък на черни дупки в една галактика на 1,3 милиарда светлинни години оттук, станал по времето, когато Земята е гъмжала от елементарни едноклетъчни организми. Докато вълничките се носели през пространството във всички посоки, Земята, след още 800 милиона години, щяла да развие сложен живот, в това число цветя, динозаври и летящи твари, както и един клон гръбначни, наречени бозайници. Едно разклонение на тези бозайници щяло да развие челни мозъчни дялове, както и придружаващото ги сложно мислене. Ние наричаме това разклонение примати. Един клон от тези примати щял да прояви генетична мутация, позволяваща реч, и този клон – Homo sapiens – щял да изобрети земеделието, цивилизацията, философията, изкуството и науката. Всичко това – през последните десет хиляди години. В крайна сметка един от неговите учени от ХХ в. щял да измисли теорията на относителността и да предскаже съществуването на гравитационни вълни. Столетие по-късно това предсказание щяло най-сетне да бъде догонено от технология, способна да наблюдава тези вълни, само дни преди онази гравитационна вълна, която била пътувала 1,3 милиарда години, да залее Земята и да бъде засечена.

Да, Айнщайн е бил голям дявол.

◀ * ▶

Когато бъдат предложени за пръв път, повечето научни модели са недоизбистрени и оставят място за донагласяване на параметрите, така че да паснат по-добре на познатата вселена. В „хелиоцентричната“ вселена, чийто център било Слънцето и която била измислена през XVI в. от математика Николай Коперник, планетите обикаляли в идеални окръжности. Частта с обикалянето около Слънцето била вярна и била голям напредък спрямо „геоцентричната“ вселена с център Земята, но частта с идеалните окръжности се оказала малко встрани от истината – всички планети обикалят Слънцето в сплеснати окръжности, наречени елипси, а дори и тази форма е само приближение на по-сложна траектория. Основната идея на Коперник била вярна и това е най-важното. Тя просто имала нужда от малко доизпиване, за да стане по-точна.

При все това в случая с относителността на Айнщайн основополагащите принципи на цялата теория изискват всичко да става точно както е предвидено. Айнщайн на практика бил създал нещо, което външно изглеждало като кула от карти, само с два или три елементарни постулата, поддържащи цялата структура. Всъщност след като научил за една книга от 1931 г., озаглавена „Сто автори против Айнщайн“^[2], той отвърнал, че ако грешал, то и само един щял да бъде достатъчен.

Така били посeти семената на една от най-любопитните грешки в историята на науката. Новите уравнения на Айнщайн за гравитацията включвали един член, който той нарекъл „космологична константа“, обозначавана с главната гръцка буква ламбда – Λ. Математически допустим, но незадължителен член, космологичната константа му позволявала да изобрази една статична вселена.

По онова време идеята, че нашата вселена изобщо би могла да прави нещо друго, освен просто да съществува, надхвърляла всяко въображение. Така че единствената задача на ламбда била да противодейства на гравитацията в модела на Айнщайн, поддържайки вселената в равновесие, противопоставяйки се на естествената тенденция на гравитацията да притегли цялата вселена в една гигантска маса. Така Айнщайн измислил една вселена, която нито се разширява, нито се свива – в съгласие с всеобщите очаквания по онова време.

Руският физик Александър Фридман впоследствие щял да докаже математически, че Айнщайновата вселена, макар и уравновесена, била в нестабилно състояние. Като топка, застанала на върха на хълм, очакваща и най-лекия подтик, за да се изтърколи в една или друга посока, или като молив, балансиращ на острия си връх, Айнщайновата вселена се крепяла неустойчиво между състоянието на разширение и пълния срив. Нещо повече, теорията на Айнщайн била нова, а само защото сте дали име на нещо, това все още не го прави реално – Айнщайн знаел, че ламбда като отрицателна гравитационна сила на природата нямала известно съответствие във физическата вселена.

^[1]     Лазерно-интерферометричната лаборатория за гравитационни вълни (LIGO), с две съоръжения в Ханфорд, щата Вашингтон, и Ливингстън, Луизиана. – Б.а.
^[2]     R. Israel, E. Ruckhaber, R. Weinmann, et al., Hundert Autoren Gegen Einstein (Leipzig: R. Voigtlanders Verlag, 1931). – Б.а.