«На грани наших знаний»: российский физик — об изучении необъяснимых природных явлений и космических объектов

Проекты по изучению неидентифицированных атмосферных и космических объектов запущены в США и России. Как объяснил в интервью RT старший научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН Сергей Воропаев, с развитием нелинейной математики и физики учёные получили инструменты для изучения многих природных явлений, которые прежде представляли загадку. Так, со временем учёным удалось выяснить, что пульсирующие сигналы в космосе подают не внеземные цивилизации, а быстро вращающиеся нейтронные звёзды. При этом нездоровый ажиотаж вокруг пока необъяснимых явлений, который часто поднимают СМИ и так называемые уфологи, мешает научным изысканиям, добавил учёный. Однако официальная наука не исключает возможности существования внеземных форм жизни и надеется когда-то найти их за пределами нашей планеты.

— Институт прикладной математики (ИПМ) им. М.В. Келдыша РАН запустил инициативу по сбору и анализу наблюдений неидентифицированных атмосферных и космических объектов. Сообщается, что учёные будут собирать фотографии объектов, полученные от очевидцев. Комиссия по изучению подобных явлений была создана в прошлом году в NASA. Как вы думаете, почему возникли такие инициативы? С чем связан рост интереса в научной среде к этой тематике?

— Думаю, интерес был всегда, просто сейчас учёные располагают инструментарием для изучения необычных явлений, которые могут наблюдаться в атмосфере, ионосфере, Мировом океане.

Дело в том, что классическая физика XIX века, основанная на линейных математических уравнениях, не могла объяснить многие природные явления. В начале XX века исследования физика, нобелевского лауреата Ильи Пригожина по нелинейной термодинамике дали старт новому научному направлению — синергетике.

Синергетика является междисциплинарной научной областью, которая изучает механизмы самоорганизации в природе. А также, напротив, распад упорядоченного состояния системы и переход в состояние хаоса. Описать подобные явления и процессы можно с помощью нелинейных математических моделей.

Лауреат Нобелевской премии по химии 1977 года Илья Пригожин Gettyimages.ru © Keystone

Изначально речь шла об изучении и описании закономерностей, которые управляют ходом химических реакций. Но впоследствии появилась надежда и на объяснение таких уникальных природных явлений, как атмосферные вихри, шаровые молнии и т. д. Поэтому логично, что по мере развития физики и математики растёт число попыток изучить те явления природы, которые пока были непонятны для науки.

— Какие методики используют учёные для идентификации тех или иных явлений, тем более если они запечатлены на любительских снимках? Могут ли в этом помочь технологии нейросетей и машинного обучения?

— Конечно, поскольку человеческий мозг не способен охватывать одновременно все взаимосвязи, для анализа собранных данных целесообразно применять искусственный интеллект. Однако сначала нужно научить нейросеть распознавать нужные образы и правильно классифицировать явления.

Тем более что, по сути, научный подход к изучению явлений в основном заключается в их «оцифровке» — переводе на язык математических формул. Можно сказать, что наука начинается там, где возникает математика.

Например, благодаря любительской видеосъёмке автомобильными регистраторами были выяснены численные параметры траектории метеорита «Челябинск», который упал на Урале в 2013 году. Более того, расчёты позволили учёным выяснить исходное положение небесного тела относительно орбиты Земли и определить его семейство.

Осколок Челябинского метеорита РИА Новости © Валерий Мельников

В этом плане нейросети, обученные на специальных шаблонах, могут помочь разобраться в «оцифровке» сложных образов. В частности, например, помогут узнать, сколько «завитков» определённого вида присутствует в грозовой туче. Это поможет в дальнейшем определить невидимую структуру воздушных слоёв и связать её с развитием турбулентности.     

— Какие природные или техногенные явления люди чаще всего принимают за НЛО? Например, недавно шумиху провоцировали спутники Starlink, которые передвигались в небе цепочкой светящихся точек. Какие ещё явления часто вводят наблюдателей в заблуждение? 

— Люди часто принимают за НЛО что-то необычное, не похожее на типичные явления природы. Например, в 1970-е годы много шума наделали пульсары — быстро вращающиеся нейтронные звёзды с периодом вращения в несколько часов. Периодичный всплеск интенсивности радиоизлучения от них был принят за сигнал внеземной цивилизации. Их даже назвали «радиомаяками Вселенной», пока не разобрались в их естественной природе. 

Пульсар (иллюстрация) Gettyimages.ru © MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY

— Бывали ли достоверные свидетельства и данные о явлениях, природу которых ещё только предстоит выяснить учёным? Как часто они наблюдаются?

—Да, такие случаи бывали в науке и ещё не раз произойдут. Как правило, они происходят на грани наших знаний и понятий о природных явлениях, когда мы подходим к границе применимости определённых моделей или парадигм.

В астрофизике таким примером могут служить квазары — ядра умирающих галактик, содержащие массивные чёрные дыры. Масштабы энергий возникающего излучения при движении в них звёздного вещества были настолько невообразимы, что сопоставление видимых размеров и яркости квазаров ставило астрономов в тупик.

Другим примером может служить переход от макромира к микромиру атомов. На заре возникновения квантовой физики в первой половине XX века учёных ставило в тупик необъяснимое на тот момент явление: электрон вёл себя в одних случаях как частица, а в других — как волна.

При попытках поймать его диафрагмой с узким отверстием, то есть точно определить местоположение, у него расплывалась скорость — можно сказать, что он летел по всем направлениям сразу. В итоге в физике появились фундаментальные соотношения неопределённостей Гейзенберга, а «двуличность» электрона была принята как природный факт.             

— Есть фотографии и снимки неидентифицированных объектов, которые представляют собой обычные природные явления. Однако люди часто путают и связывают их с НЛО. В частности, в 2015 году в сети были опубликованы снимки NASA со вспышками на Солнце. Уфологи тогда заявили, что на фотографиях якобы изображён космический корабль. Эта версия заинтересовала пользователей интернета куда больше, чем сухие научные факты. Не получается ли, что конспирологический ажиотаж вокруг любых сообщений о неопознанных явлениях мешает серьёзным научным исследованиям?

— Да, ажиотаж мешает.Он снижает общий культурный уровень общества и смещает приоритеты от получения глубокого системного образования к поиску смысла явлений в комиксах, образно говоря. Думаю, что уфология с конспирологией —это разновидность шарлатанства и для кого-то лёгкий способ заработать популярность на плохо образованных людях.

Антинаучный подход к объяснению природных явлений имеет давние корни.

В Средние века европейские пасторы приковывали упавшие метеориты цепями к стенам церквей. Они считали, что небесные тела — это исчадия ада, которые улетят, а потом вернутся, и только церковь может спасти истинно верующих. И в это же время итальянского физика Галилео Галилея вызывали в инквизицию и заставляли отречься от его теории о вращении Земли вокруг Солнца.

— Иногда масла в огонь подливают официальные институты — например, в Пентагоне отказались раскрыть подробности того, какие неидентифицированные объекты над Аляской сбили ВВС страны. О каких объектах в таких случаях может идти речь?

— Можно точно сказать, что это были не метеориты, потому что сбить метеорит размером, скажем, 10 м, входящий в атмосферу со скоростью 20—30 км/с, невозможно.

Думаю, что это были совершенно обычные объекты, сделанные руками человека. Как известно, КНР запускала ряд метеозондов над Тихим океаном. Их могло отнести воздушными течениями на север, где их и сбили ВВС США над Аляской. Чтобы не отдавать измерительную аппаратуру и разобраться в используемых другой страной технологиях, Пентагон объявил сбитые объекты секретными. 

Атмосферное явление STEVE Gettyimages.ru © Grazyna Wilk-Scott / 500px
 

— В прошлом году в Канаде люди стали свидетелями уникального атмосферного явления, которое получило название STEVE. Оно представляло собой полосы различных оттенков фиолетового света с зелёными вспышками. По одной из версий это могло быть северное сияние, но возникшее близко к поверхности Земли. Какие ещё есть гипотезы на этот счёт?

—Магнитное поле Земли регулярно меняет свою конфигурацию из-за перестройки геодинамо (эффект самогенерации магнитного поля при определённом движении проводящей жидкости. — RT), когда магнитные полюса движутся по поверхности, иногда полностью меняя своё местоположение. В это время Земля беззащитна перед мощным потоком космических частиц, идущих от Солнца и других звёзд нашей галактики.

То, что северное сияние возникло необычно близко к поверхности Земли, может свидетельствовать о локальном ослаблении магнитного поля и/или перестройке его структуры. Если это так, то подобные явления будут повторяться всё чаще и чаще. Причём не только в Арктике, но и южнее Полярного круга.      

— Ранее в СМИ появлялась новость, что во время полёта над Южно-Китайским морем американский пилот снял видео, где 12 огней, расположенных в три ряда, будто парят над облаками, а потом исчезают. В научной среде и в интернете развернулись горячие споры по поводу природы этих объектов. Могло ли это явление иметь природный характер?

—Судя по тому, что огни двигались синхронно с самолётом, это не природное явление, а что-то связанное с радиолокацией или оптикой. Возможно, отражение сигналов ПВО или солнечных лучей от самолёта в виде интерференционной картинки проецировалось для пилота на облака. Менее вероятный вариант — это огни святого Эльма (светящиеся коронные разряды в атмосфере) на выступающих частях тройки китайских истребителей-невидимок.      

Экзопланета TRAPPIST-1 b в представлении художника AP © NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), T. P. Greene (NASA Ames), T. Bell (BAERI), E. Ducrot (CEA), P. Lagage (CEA)

— Есть также множество случаев, когда люди рассказывают о своих контактах с «пришельцами» — возможно, в силу бурного воображения. Пока мы не можем ни доказать, ни опровергнуть идею существования внеземных цивилизаций. Каким критериям должны отвечать свидетельства или научные данные о внеземной жизни, чтобы ими могли начать оперировать наука и учёные?

—То, что Солнечная система далеко не одинока и не уникальна в нашей галактике, — это точно. В разных странах с 1990-х годов ведутся поиски аналогичных планетных систем различными методами.

В астрономическом каталоге насчитываются десятки экзопланет, пригодных для жизни и почти полностью подобных Земле. При прочих равных условиях развития планет на них вполне могла зародиться как минимум простейшая микробиальная жизнь. Это если мы на слово верим Энгельсу и считаем, что «жизнь — это форма существования белковых тел». А если это не так? Возможно, классик марксизма плохо знал химию и не подозревал, что кремний имеет не меньшее разнообразие соединений, чем углерод. Так сложилось, что физико-химические условия на Земле были более благоприятны к соединениям углерода. А если, например, температура и давление повыше, то победила бы кремниевая жизнь. Другой вопрос, что бы стали делать разумные камни — уж точно не строить космические корабли за полной их ненадобностью.

Мы не знаем всех возможностей природы и можем ориентироваться только на свой узко ограниченный «белковый» опыт. Только если нам сильно повезёт и где-то в глубинах галактики разовьётся аналогичная нашей (но более мудрая) цивилизация, мы сможем понять её сигналы. Думаю, что они будут соразмерны нашим способностям их распознать.

Другое дело, если мы пошлём свои космические зонды на Венеру или к спутникам Сатурна. Мы не можем заранее ожидать на других планетах близкого подобия земной жизни, однако, конечно, на это надеемся. В этом случае и потребуется вся научная мощь, гибкость и толерантность человеческого разума, чтобы распознать в непонятных объектах и сложных узорах необычных явлений другую жизнь — и при этом от страха её не уничтожить или, нечаянно заразив земными микробами, не переформатировать под себя.