Юрий Шахбазян - Амбарцумян

• Название: Амбарцумян
• Автор: Юрий Шахбазян
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-235-03437-2

Астрофизик Виктор Амазаспович Амбарцумян (1908–1996) относится к числу тех выдающихся умов, кому оказалось под силу изменить мировоззрение человечества. Его научные концепции совершили революцию в астрономии XX века и признаны учеными всей планеты. Он — основоположник отечественной теоретической астрофизики и национальный герой Армении.

Автор — член Международного астрономического союза, кандидат физико-математических наук Юрий Левонович Шахбазян, долго проработавший в Пулковской астрономической и Бюраканской астрофизической обсерваториях и тесно общавшийся с Амбарцумяном, сделал попытку вникнуть в уникальный творческий мир ученого и, по мере возможности, доступно рассказать о жизни и научных достижениях Амбарцумяна и его научной школы.

---

А как делят теоретики астрофизики и теоретики физики область своих исследований? Да никак, эти области практически полностью совпадают. Однако астрофизики чаще используют наблюдательные, эмпирические данные, и поэтому их теоретические построения бывают более выигрышными по сравнению с построениями физиков-теоретиков. Физики-теоретики, зачастую пользующиеся абстрактными моделями астрофизических систем, часто находятся в плену умозрительных построений и пренебрегают наблюдательной информацией.

Взаимоотношения астрономов и физиков

История отношений между физикой и астрономией полна интересных событий и поучительных примеров.

Обычно у астрономов глубина знаний в этих двух фундаментальных науках в значительной степени колеблется. Однако великие умы как-то умудрялись не впадать в бесперспективную крайность, возвышая астрономию над физикой или, наоборот, физику над астрономией. С древних времён плодотворные мысли появлялись в головах тех исследователей, в ком гармонично сочетались эти области знаний.

Ведь невозможно определить, кем в большей степени были — математиками, физиками, астрономами или вообще философами — такие личности, как Пифагор, Аристотель, Птолемей, Евклид, Галилей и, наконец, Ньютон, Кеплер, Максвелл, Лоренц, Пуанкаре, Менделеев, Планк, Гейзенберг, Гамов или Амбарцумян.

Известен интересный поучительный факт из жизни Кеплера. Наряду с созданием фундаментальных законов движения планет Солнечной системы (законы Кеплера), он много лет с фантастическим упорством выяснял, казалось бы, пустяковый вопрос: почему снежинки бывают только шестиугольными? Это его сильно интриговало.

Конечно, очень интересно и даже таинственно, что снежинки не могут быть четырёхугольными, пятиугольными или семиугольными, а только шестиугольными, а ведь их образование, казалось бы, есть случайный свободный процесс замораживания атмосферной влаги.

Кеплер так глубоко и профессионально изучил причину образования снежинок и обнаружил такие закономерности в их шестиугольности, что его размышления и разъяснения легли в основу теории современной кристаллографии. Завидный пример для любого исследователя.

После революции в естествознании, связанной с великими именами Коперника, Кеплера, Галилея и Ньютона, стало ясно, что астрономия и физика — это одна наука о природе и что одни и те же законы управляют движением и небесных, и земных тел. Законы физики выводились и проверялись на астрономических явлениях.

В дальнейшем, однако, бурное развитие и дифференциация наук о природе постепенно привели к всё более растущему обособлению физики от астрономии.

Сейчас почти во всех разделах науки происходит сужение области исследований. Причиной является необходимость более глубокого изучения отдельных её областей. Но часто это приводит к тому, что даже учёные одной и той же специальности редко понимают результаты своих коллег и редко могут их оценить.

Иногда дело доходит до того, что, например, число математиков, работающих над одной и той же проблемой и понимающих друг друга, не превышает десятка человек.

Об отношениях астрономов и физиков много писал И. С. Шкловский. Он хорошо знал и тех и других. Сам он окончил физический факультет и был хорошим астрофизиком.

Попробую пересказать его отношение к физикам и астрономам своими словами.

В XX веке у физиков как-то постепенно, исподволь, росло пренебрежение к астрономии, сопровождаемое недооценкой роли астрономии в общей системе физического знания. Закономерным следствием этого нездорового процесса явилось прогрессивно растущее невежество в области астрономии среди подавляющего большинства физиков. На физических факультетах университетов преподаванию астрономии уделялось всё меньше и меньше внимания. Так выросло поколение физиков, имеющее об астрономии самое поверхностное представление.

Ещё хуже обстояло дело с астрономами. Астрономы с трудом усваивали «новинки» теоретической физики, методы физического эксперимента, оптики, электроники и радиофизики, которые решительно и властно вторгались в практику астрономических исследований. Астрономия стремительными темпами становилась «всеволновой», от регистрации у-квантов, рентгеновского и ультрафиолетового излучения до инфракрасного и радиоизлучения небесных объектов. А ведь основой основ этих новых методов была физика.

Образовался даже непростительный разрыв между астрономами-наблюдателями и астрономами-теоретиками, интерпретаторами астрономических наблюдений.

В пятидесятых годах прошлого столетия произошло гипертрофированное развитие релятивистской астрофизики, основывающейся на общей теории относительности. Возглавил релятивистов в Советском Союзе физик, академик Яков Борисович Зельдович, покинувший поприще атомных проектов в Арзамасе-16. Зельдович стал работать в Институте прикладной математики, руководимом президентом АН СССР, академиком Мстиславом Всеволодовичем Келдышем.

Зельдович считал релятивистскую астрофизику самой передовой областью теоретической физики, призванной научить уму-разуму традиционных, по его мнению, «отсталых и полуграмотных» астрономов, и его харизматическая натура рвалась в лидеры.

И. С. Шкловский в своей книге «Эшелон» весьма остро описывает эти события. Вот что он пишет:

«В то время пышным цветом расцвела релятивистская астрофизика — "детище" академика Я. Б. Зельдовича, привыкшего к "средмашевским"[199] масштабам. Каждый четверг заседал их семинар — "театр одного актёра" Рашида Сюняева, которому благоволит сам Яков Борисович».

И ещё, продолжает Шкловский: «…гипертрофированное развитие одного органа, в ущерб другим — верный признак тяжёлой болезни. Студенты быстро поняли, что попасть в орбиту релятивистской астрофизики — верный способ в "домашних условиях" и с гарантией защитить в срок диссертацию. А эксперимент и наблюдения — дело хлопотное и при нашем бардаке весьма ненадёжное. Что и говорить — нынешняя молодежь всё это "просекает" мгновенно!

В результате вот уже 10 лет идёт процесс "отсоса" всего способного и толкового в релятивистскую астрофизику — бесконтрольное размножение никому не нужных, хотя и вполне квалифицированных теоретиков.

Всё это похоже на ненормальное развитие, аналогичное раковой болезни, возникающей от бесконтрольного размножения патологических клеток. С точки зрения каждой такой клетки, всё обстоит прекрасно, но вот организм почему-то гибнет».

Общее впечатление, которое оставляют работы этих физиков, примерно таково: происходит многократное раскладывание «пасьянсов» из невероятных и неправдоподобных значений начальных и граничных условий для абстрактно поставленных теоретических моделей. При этом, не заботясь о реальности входящих в задачу величин, они получают ответы на «животрепещущие» вопросы. Например: пусть начальная энтропия нулевая или бесконечно большая, допустим, что вещество состоит на 99 процентов из нейтронов, а лептонные заряды равны нулю или пусть плотность излучения во много раз выше плотности барионов и т. д., после чего вычисляют, пойдут или не пойдут те или иные термоядерные реакции. Хотя давно известно, что термоядерными реакциями невозможно объяснить зарегистрированное сверхмощное излучение многих астрономических объектов, тем более их гигантских взрывов.

Амбарцумян в статье «Некоторые особенности современного развития астрофизики» пишет, сравнивая методы познания астрономии и физики:

«Сегодня астрономия не только принадлежит к числу наиболее быстро развивающихся дисциплин, но и открывает новые пути перед другой важнейшей областью современной науки — физикой. Астрономия, как и в прежние времена, продолжает оставаться, главным образом, наблюдательной наукой. Терпеливое собирание фактов, постоянное стремление к точности наблюдений, если необходимо, многократное повторение однотипных наблюдений — всё это остаётся незыблемой традицией астрономов. Остановимся особенно на вопросе взаимной связи теоретических и наблюдательных работ, а также на некоторых чертах, отличающих астрофизику от других разделов физических наук. Столкнувшись с новым явлением, сущность которого им ещё не понятна, физик обычно повторяет свой опыт для того, чтобы установить зависимость явления от изменения условий, в которых поставлен эксперимент. Он не только старается хорошо знать физические условия, в которых происходят явления, но имеет возможность управлять ими и их изменять. Совершенно иначе дело обстоит в астрофизике. Пронаблюдав один раз необычное явление, мы не в силах ни управлять внешними условиями, в которых оно произошло, ни повторить его по нашему желанию. Мы иногда даже не имеем представления о тех условиях и внешних обстоятельствах, в которых замеченное нами явление произошло.