Хенк Хукстра: “Твърде рано е за Марс, нека започнем от Луната” — Quotes Magazine
Хенк Хукстра

Твърде рано е за Марс, нека започнем от Луната*

* Редактирано 29.09: Четири месеца по-късно, отново разговаряме с Хенк във връзка с новината за откритата от НАСА вода на Марс. Прочетете мнението му тук.

Хенк Хукстра е обзервационен космолог и доцент в обсерваторията Лайден, Холандия.

Защо избрахте астрономията за своя професия?

Винаги съм бил любопитен и съм се интересувал от това как нещата работят, затова решението да науча повече за Вселената беше лесно. Въпреки че бях добър по физика и математика, реших да уча астрономия — отчасти защото не е толкова тясна като специализация, за разлика от други по-големи дисциплини, но и защото астрономът се занимава с наистина интересни въпроси. В случай, че се чудите, никога не съм бил астроном-аматьор, така че мога да разпознавам само две съзвездия.

Henk Hoekstra

Снимка: Guliver Photos/Getty Images

С какво точно се занимава космологията?

Космологията е наука, отговаряща на глобалните въпроси за Вселената: как е била създадена, от какво е направена, как ще се променя в бъдеще. Това са много фундаментални въпроси във връзка със съществуването ѝ, но ние се опитваме да им отговорим, използвайки научни методи и разбиранията си за физика. Интересно, но Вселената се оказва едно странно място и в този процес осъзнахме, че всъщност трябва да преговорим сегашните си разбирания за физика.

Henk Hoekstra

Работите в обсерваторията, където са работили Вилем де Ситер, Ейнар Херцшпрунг и Ян Оорт. Името Ви вече е част от нейната история: беше ли това ваша цел, или кариерата на един учен не се развива толкова целенасочено?

Астрономите от обсерваторията Лайден със сигурност са имали важен принос в сферата, а всеки учен би искал да остави следа. Следователно да работиш на такова място е чест. В същото време, науката винаги е устремена напред и съвременната работна среда е по-важна. Затова фактът, че обсерваторията Лайден е все още институт от световна класа, беше много по-важен за решението ми да отида там.

Кои са най-важните проблеми на съвременната космология?

От около век знаем, че Вселената се разширява, но всички очакваха, че този процес ще се забави. През 1998-ма два независими един от друг екипа откриха, че всъщност разширяването се ускорява. Ние не разбираме този процес и изразяваме това неразбиране, намирайки обяснение в тъмната енергия. Но това не е единственият проблем: по-голямата част от материята във Вселената е невидима, затова и не можем да разберем най-ранната форма на самата Вселена.
Така че съществуват доста отворени въпроси, на които трябва да се отговори.

Казвате, че свързването на тъмната енергия с ускореното разширяване на Вселената е може би най-значимата находка в космологията за последните три десетилетия. До какво води това откритие и важно ли е да го разберем?

Откритието е много важно, тъй като това не би трябвало да се случва, ако познанията ни по физика са правилни. Добро обяснение на това наблюдение просто не съществува. Всеки от предлаганите отговори по някакъв начин оспорва някоя от частите на съвременната физика, например теорията на относителността на Айнщайн. Резултатите ни казват, че правим нещо не както трябва, но не знаем какво. Това е вълнуващо, защото може да предизвика нов напредък, подобен може би на този от преди сто години.

В края на 18-ти век хората смятали, че с физиката е свършено и единствено няколко особени явления е трябвало да бъдат обяснени. Това довело до теорията на относителността (без която GPS-ът нямаше да съществува) и до развитието на квантовата механика (нужна за създаването на компютрите). Физиката на 20-ти век напълно промени живота ни и може би чрез новите открития това отново ще се случи.

Колкото до това защо е важно да проумеем разширяването:

смятам, че повечето хора в някакъв момент от живота си са се питали защо Вселената съществува.

Опитвайки се да отговорим на тези въпроси, показваме любопитство, което е типична човешка черта. Повечето цивилизации са измисляли митични същества, за да си го обяснят, а сега ние използваме модерната наука, за да видим можем ли да го разберем.

Тъй като Вселената е толкова огромна, изглежда сякаш нищо не се променя, затова и хората си мислят, че тя е статична. Дори Алберт Айнщайн е бил убеден в това, докато Едуин Хъбъл не показвал, че Вселената се разширява. Така благодарение на астрономията сме научили нещо неочаквано. Разучавайки разширението по-задълбочено, вече знаем, че Вселената е на 13,6 милиарда години, както и че вечно и все по-бързо ще се разширява заради тъмната материя (докато някой не направи ново откритие и не покаже, че не сме разбрали нищо правилно). Точно това е толкова интересно: опитвайки се да отговорим на подобни въпроси, откриваме проблемите в нашите разбирания за физика.

Ако трябва да обясните какво представляват тъмната енергия и тъмната материя на незапознатите, както и Вашите изследвания по темата, как бихте го направили?

Няма да е просто, тъй като това не са ежедневно срещани теми. Най-лесно е с тъмната материя: тя е като обикновена материя, но е буквално невидима. “Материя” е, защото се влияе от гравитацията, а е “тъмна”, защото нито излъчва, нито абсорбира светлина. Интересното тук е, че нямаме добра теория, която обяснява съществуването ѝ.

Тъмната енергия е по-трудна за обяснение, отчасти защото не знаем толкова много за нея, освен че кара Вселената да се разширява все по-бързо. Възможно е това да има нещо общо със свойствата на празното пространство (вакуума). Според квантовата механика празното пространство е доста странно място и вероятно не е съвсем празно. Ако то имаше някаква енергия, това със сигурност щеше да доведе до ускоряване на разширяването на Вселената. Това, което не разбираме, е защо наблюдаваното количество енергия е толкова малко.

Моите изследвания се опитват детайлно да определят ефекта на тъмната материя и тъмната енергия върху Вселената. Toва се случва като измерваме пречупването на светлината от масивни обекти – т.нар. ефект на гравитационната леща, предсказан от Айнщайн. Когато погледнем през чаша за вино, всичко изглежда разкривено. Това се случва и когато погледнем към далечната Вселена, но ефектът е по-неуловим – в този случай той е предизвикан от материята в нея. Измервайки това, можем да установим колко точно тъмна материя съществува и как е разпределена.

Споделяте ли мнението, че живеем в златната ера на астрономията, благодарение на технологичния напредък? Какво очаквате да се случи в тази сфера през следващите десет години?

Технологичният напредък със сигурност е важен за прогреса на астрономическите изследвания, защото това е емпирична наука: не можем да тестваме идеите си в лаборатория, a трябва да търсим нови познания чрез по-добри наблюдения. Компютрите ни помагат да изследваме по-ефикасно все повече данни и да създаваме реалистични симулации на Вселената. Инженерният прогрес ни позволява да създаваме по-големи телескопи, като наскоро в Чили започна конструирането на Екстремно Големия Телескоп. В момента има доста вълнения около създаването на Атакамсата голяма милиметрова/субмилиметрова решетка (ALMA), която точно бе завършена и позволява ясно да снимаме местата, където се образуват нови звезди и планети.

Henk Hoekstra

Снимка: Guliver Photos/Getty Images

Гледайки прогреса през последния век, нещата със сигурност са по-добре от всякога. Но следващите 25 години може би ще са още по-златна ера, предвид мащабните проекти, които в момента се развиват и до десет години ще започнат да събират данни. Със сигурност прогресът ще продължава, особено в търсенето на нови планети – нещо, което тепърва започва.

Лично за мен сателитът Евклид е най-важен. Благодарение на него ще разберем повече за тъмната материя и тъмната енергия. Аз имам водеща роля в този проект, който изисква още много работа до планирания старт през 2020-та. Целта му е да заснема изображения на голяма част от небесната повърхност, като данните ще бъдат събирани шест години. Финалният анализ също ще отнеме горе-долу толкова, така че в следващите петнайсет години със сигурност ще съм зает.

Робот бе приземен върху комета, какво очаквате да откриете?

Целта на тази мисия е да разберем откъде идва водата на планетата Земя. Има индикации, че по-голямата част от водата е донесена тук от комети по време на формирането на Слънчевата система. Тъй като не можем да живеем без вода, така научваме нещо за условията, в които животът се създава. Може би някога ще използваме наученото, за да открием и други обитаеми планети или дори живот. Друг полезен аспект на подобни проекти е, че някой ден могат да ни помогнат да отклоним астероид, насочил се към Земята.

Проектът Mars One, целящ да засели Марс от 2024-та година нататък, набира все повече желаещи. Интересно е да чуем мнението Ви.

Космосът е много враждебен като околна среда. Атмосферата и земното магнитно поле ни предпазват от вредна радиация, но извън нашата планетата няма какво да ни защити от нея. Ето защо пътуването на Марс предполага сериозни здравословни проблеми.

Хората просто не са създадени за пътуване в космоса.

От друга страна, неговото изследване е важно във връзка с нашето дългосрочно бъдеще, защото Слънцето рано или късно ще се изчерпи като енергия. Следователно, точно както във филма Interstellar, ще се наложи да намерим начин да пътуваме из Вселената.

Личното ми мнение е, че все още е малко рано да се стремим към Марс и може би Луната е по-добро начало,

но все пак е приятно да се види, че се създават амбициозни проекти. Поставянето на такива предизвикателства е най-добрият начин да се направи прогрес.

Как човек като Вас възприема съвременните филми за космоса: Gravity, Interstellar и други подобни? Сигурно Ви е доста забавно.

Фактът, че се създават такива филми, показва интереса на хората към космоса, така че това е чудесно. Разбира се, те са повече фикция и не толкова наука, но това не ги прави по-малко приятни. Това, което ме дразни, е колко стереотипно се обрисуват учените във филмите. Например,

много малко учени носят лабораторни престилки, но във филмите всички са с такива.

Извинете, но просто трябва да попитаме: какво мислите за скандала с учения от мисията Розета — Мат Тейлър — и неговата противоречива риза?

Жалко, че това толкова много отклони вниманието от прекрасните научни резултати. Цялата мисия, особено приземяването, демонстрираха какво можем да постигнем, което е доста впечатляващо.

Опишете ни един ваш типичен ден.

Хубавото на моята работа е, че няма типични дни. Въпреки че някои задачи трябва да се вършат редовно, работата рядко е повтаряща се. Докато пиша това интервю, пътувам във влака от Бон до Лайден, където имах двудневна среща по документацията на космическата мисия, над която работя. Утре ще имам поредица срещи, сред които обсъждане на нови доклади и разискване на възможностите за привличане на нови студенти-магистри към програмата ни. Междувременно ще разговарям с членовете на моята изследователска група, ще завърша приготовленията по изпита за курса, който водех, и ще работя над предложение за наблюдения на един от телескопите в Ла Палма. А следващият ден ще е напълно различен.

Повечето от работата си върша в офис, но тя предполага и много преподаване, както и пътуване по целия свят за срещи и конференции. От време на време извършвам наблюдения на някой от телескопите. Използвал съм тези в Ла Палма (Канарските острови), Чили и Хавай, например, но напоследък повечето данни се събират от телескопни оператори и се предават чрез интернет.

Какво извън космоса има значение?

Напоследък съм доста зает с подготовката за Евклид и работата по други проекти, така че не ми остава много време за хобита. Но обичам да посещавам концерти и съвременни танцови спектакли, които в Холандия са на много добро ниво. През уикендите обичам да готвя за приятели: приготвянето на хубаво ястие е чудесен начин да се концентрирам над нещо различно.

Ако можете да върнете времето назад с десет години какво щяхте да кажете сам на себе си?

Не знам какво бих си казал. Последното наистина голямо откритие в космологията беше това на тъмната енергия през 1998-ма, което е преди повече от десет години. Щастлив съм, че работя в такава вълнуваща научна посока и не бих променил това, което правя в момента. Но би било чудесно, ако можех да направя подобно откритие. Може би това ще се случи някой ден.

Какво е бъдещето на Вселената? Какво следва?

Никога не можем да бъдем сигурни – това, което знаем е, че рано или късно нещата ще станат доста скучни. Но преди това ще се случат няколко интересни събития.

След около пет милиарда години Слънцето ще изчерпи енергията си, така че ще трябва да се преместим на друга планета.

Горе-долу по същото време нашата галактика ще започне да се слива с най-близката до нас — Андромеда. Но Вселената ще продължи да се разширява, така че накрая ще можем да виждаме само собствената си галактика. Всичко друго ще изчезне от погледа ни, благодарение на тъмната енергия. Енергията на всички звезди ще свърши и Вселената ще стане едно много тъмно и студено място. Затова нека се надяваме, че ще направим откритие, което да промени това доста мрачно бъдеще.

Published 11.05.2015

Редактирано 29.09:

Четири месеца по-късно, отново разговаряме с Хенк във връзка с новината за откритата от НАСА вода на Марс. Прочетете мнението му тук:

Съществуването на вода на Марс бе доказано от учени на НАСА. Колко важно е това откритие?

Това, че на Марс съществува вода, отдавна е известен факт, само че под формата на лед, който не може да помогне за развитието на живот. Новото откритие е, че на планетата има и течна вода. Въпреки че последните резултати не намекват за съществуването на живот на Марс, те допускат тази възможност, и съответно позволяват по-нататъшни изследвания. Ако успеем да открием доказателства за (минал) живот на Марс, това би подсказало, че извънземният живот e разпространен, и би осигурило улики за възникването на живота на Земята.

Доколкото знаем, учените от НАСА все още не са съвсем сигурни откъде точно идва водата. Какво мислите?

Това, което разбирам от резултатите на НАСА, е че водата бива извличана от Марсианската атмосфера чрез химикали в почвата. Но не мога да кажа, че съм експерт по тези въпроси.

Tъй като водата е необходим фактор за поддържането на човешки живот, вече съществуват слухове за “колонизация” на Марс — бихме искали да чуем мнението Ви по въпроса.

Марс не е най-приятната планета за живеене, тъй като е студено място, на което не съществува атмосфера. Въпреки че една колония би имала нужда от вода, това не е единственият проблем пред oсноваването на такава на Марс. Засега най-добрият начин да изследваме Слънчевата система е чрез интелигентни роботи, като тези, които от известно време обикалят Марс. Следващата стъпка е по-детайлното изследване на големи площи, както и сондирането под повърхността, за да видим какво се крие там. Някои проекти вече са планирани, но съм убеден, че новото откритие ще провокира предлагането на още идеи.

Saturn

Редактирано 29.09.2015