« »

суббота, 26 октября 2013 г.

Про Вселенную. Топ-пятерка мифов популяризатора астрономии

Вступление.


Наша Вселенная - кладезь неисчерпаемой красоты, величия и силы. Говорить о ней - привилегия, дар, удовольствие для тех, кто восхищается ее устройством и видами.

В то же время, она весьма сложно устроена. И, что греха таить, популяризаторы астрономии иногда намеренно, иногда нечаянно, вынуждены делать, порой, довольно существенные упрощения, когда говорят о Вселенной на публику.

Здесь мы попытались собрать пятерку самых распространенных мифов, которые были созданы за последнее время популяризаторами астрономии - повторюсь, вынужденно, под давлением публики или же намеренно, стараясь выделять главное, и при этом опуская некоторые (иногда существенные!) детали. Иначе можно получить такие вопросы, что просто впасть в ступор...

Если вы можете привести еще примеры подобных упрощений - милости просим в комменты. Лучшие описания дополнят этот материал - вне зависимости от того, когда они будут сделаны - да хоть спустя несколько лет со дня его опубликования.

Любителям поспорить в комментах - милости просим. Я излагаю лишь свое личное мнение, исходя из своего достаточно долгого опыта общения на эти темы с публикой (лет 30, в общем).  Впрочем, переубеждать меня стоит пробовать, лишь вооружившись серьезными ссылками. Но я бы не рекомендовал вам терять на это свое время. 

Цените время, друзья, используйте его с большей пользой...

Миф № 1. Как видно глазу.


Image Credit & Copyright: Dieter Willasch (Astro-Cabinet)  

Любой лектор, популяризатор астрономии или даже блоггер, просто выложивший красивый снимок галактики или туманности, неизбежно, рано или поздно, получит вопрос "из зала" - этот объект показан так, "как будет видно глазу"? Спрашивающий обычно подразумевает, что если сесть в космический корабль и подлететь на достаточно близкое расстояние к этой туманности, чтобы она заняла в поле зрения наблюдателя большое место, так вот этот наблюдатель увидит все именно так, как снято Хабблом (или ОБТ, или Кеками, или другими телескопами).

Нет. Так глазу не будет видно никогда!

Глаз увидит все это скучной, серой, размазанной кляксой. В лучшем случае. В худшем - он не увидит вообще ничего. Дело в том, что наш глаз и цифровые матрицы современных телескопов находятся на разных полюсах этого мира в плане чувствительности к разным длинам волн спектра. Глаз видит цвет - колбочками, которые реагируют на длину волны света, а в темноте - работают, как известно, в основном, только палочки - элементы, чувствительные только к яркости, но не к длине волны. 

Получается, что во тьме космоса, в условиях низкого освещения, наш глаз работает только как... черно-белая фотопленка, к тому же, отличаясь от пленки тем, что сколько не смотри во тьму - больше не увидишь, глаз-то не накапливает свет - в отличие от эмульсии пленки или пластинки, от цифровой матрицы...

Широта восприятия (разница между самой большой и самой маленькой яркостью на снимке) у глаза и матрицы тоже сиииииильно отличаются. 
Матрице, кстати, вообще понятие цвета неведомо - она монохромная! Снимки делаются через разные фильтры, а потом - комбинируются вместе. (поищите, например, Палитру Хаббла - тут "как видно глазу" вообще рядом не стояло! Что уж говорить о комбинации снимков, скажем из радиоволн, ИК, УФ и рентгеновских диапазонов. Это - настоящие научные полотна "на грани искусства", но...

Так что большинство всех этих красот, что вы видите в ежедневном Фото Дня, для наших глаз представят собой весьма унылое зрелище. А жаль.

Но только попробуй сказать это в присутственном месте (например, на лекции в планетарии).

Ты рискуешь натолкнуться на стену непонимания, или, что гораздо хуже, принести разочарование подрастающему поколению в дальнейших занятиях астрономией - они-то идут в астрономию сначала за красотой для глаз, и только немного позже - за красотой для разума...

Миф №2. Солнечная система полна планет.

С сайта http://www.great-galaxy.ru
Большинство анимированных или статичных моделей Солнечной системы, которые вы видите в интернете или в планетарии, грешат одним. Они... неправильные.

Солнечная система - это пустота. Пус-то-та. В ней нет резко очерченных траекторий планет и комет - и это понятно. Ну, разве только некоторые планеты, типа Земли, при движении по орбите оставляют в ней очень разреженный и быстро затухающий хвост пыли (помните - зодиакальный свет?)

Но сами планеты в Солнечной Системе настолько малы, находятся ТАК далеко друг от друга, настолько незаметны в слепящем свете нашей звезды, что увидеть их всех так, как показывают большинство демонстрационных моделей невозможно.

Не получится.  Опять ввели в заблуждение почтенную публику?

Ага. Ткни пальцем в пустоту и скажи - вот модель Солнечной Системы. И публика будет считать тебя клоуном - просто потому, что так науку о Вселенной популяризировать нельзя.

Публика ждет зрелищ. И она права. :-\

Миф №3. О полетах между галактиками.

 

Ну, во-первых, пока это физически невозможно. Но главное в том, что галактики-то мы... тоже вряд ли вот так увидим глазом - по тем же причинам, что изложены в 1м и 2м мифах.

Летать меж галактик, чтобы они проносились во тьме мимо нас как листья, которые гонит ветер - это оооочень большое упрощение.

Не бывает. Но почтеннейшей публике нужно зрелище, а не унылые сентеции, что это все - просто абстрактная трехмерная модель, сделанная из спрайтов галактик, которая замечательна лишь тем, что они находятся на правильных местах в галактической системе координат.

Засмеют.

Миф №4. Солнце - бело-желтая звезда.

И это тоже не так!

Мы смотрим на мир через желто-зеленый фильтр наших глаз. Это эволюция разработала и приставила подобный фильтр к ним- для большей эффективности работы прямоходящих дневных организмов, населяющих планетку у скромной желто-зеленой звезды!

Стало быть - все, что мы видим нашими глазами - на самом деле немного другого цвета!

Да и, философски поразмыслив, что такое "на самом деле"? Кто может сказать, что этот цвет - нормальный или нет? Мир имеет смысл только тогда, когда в нем есть наблюдатель, которому не все равно. А Марсу, там, или Венере, глубоко фиолетово, какой цвет у их поверхности или атмосферы....

Жили б мы на планете, которая бы вращалась около красного карлика, не исключено, что в глазах у нас был бы.. красный фильтр. Тогда наша звезда казалась бы нам красно-белой. 

Как в таком случае мы видели бы Солнце? :-\

Чудеса и диковины, ей-богу.

Попробуй-ка только заикнись перед публикой, что их глаза им врут.

Миф №5. Система Солнце-Земля.


Вопросы в стиле - Солнце вращается вокруг Земли или наоборот? - суть жарких споров... Средневековья.

Сейчас уже никто не заморачивается этим.

Почему? Потому, что мы знаем, что...

Первое. Система Солнце-планеты Солнечной системы вращается вокруг общего центра масс, который находится где-то внутри Солнца. Это согласно уточненному закону Ньютона из школьного учебника.

Второе. Ответ на вопрос, поставленный в начале и уточненный в Первом положении, вообще говоря зависит... от системы отсчета! (опять таки, относительность Галилея про инерциальные системы отсчета, школьный учебник - помните?, относительность Эйнштейна про неинерциальные - 1-2й курс института, физмат факультет.)

Потому, в принципе, можно говорить, что Солнце вращается вокруг Земли (как для наблюдателя на поверхности Земли), что Земля вращается вокруг Солнца - для наблюдателя в других точках внутри нашей системы, или даже, что Земля с Солнцем совершают сложнейшее совместное движение вокруг центральной сверхмассивной черной дыры в центре Галактики - для наблюдателей в ней. Голова уже идет кругом?...

Прелесть этой картины (Общая Теория Относительности) в том, что она объясняет движение светил... в любой системе отсчета. Вот же в чем главное. А мы тут по-прежнему крутим все те же наперстки - вот Земля, вот Солнце, вот наблюдатель.

Тьфу. Неверно. Безобразие.

Да-да, тут конечно, все еще сложнее - прямое и обратное движение планет, разность скоростей в фокусах эллипсов и прочая...


Но ты попробуй-ка объясни эти тонкости правильно, когда у тебя 5 минут на ответы на вопросы публики.

Заключение

Мы пытаемся мыслить аналогиями, моделями, но у каждой аналогии или модели есть свои границы применимости - вот тут она еще хорошо описывает мир, а вот тут - извините, уже нет.

Наука прекрасна в том, как она объясняет сложность нашего мира при помощи довольно простых понятий нашего языка. 

Она прекрасна и тогда, когда описывает сложность мира непростым языком высшей математики.

Но перейти с языка математики на язык простых понятий - подчас очень трудная задача.

Возможно, эта статья помогла вам понять, насколько трудной является задача коммуникации современной науки публике.

1 комментарий:

Анонимный комментирует...

4. Цвет - это понятие не физическое, а психологическое.
Два совершенно разных спектра могут вызывать одно и то же цветовое ощущение.
Плюс на цветовое ощущение влияет движение, окружающий фон и много чего ещё.
Поэтому какой цвет здоровый (=среднечеловеческий) глаз видит - тот и есть "на самом деле".
А если бы наша звезда была красной, то цвет, означающий отсутствие цвета - был бы красным.
Т.е. это как бы если навести фотоаппарат на красный предмет и нажать кнопку "установить баланс белого",
т.е. считать этот цвет белым. Можно попробовать и узнать, как бы выглядел мир в мозгу человека, живущего у красной звезды. И это, с его точки зрения, были бы естественные цвета. А наша настройка белого с его точки зрения - это что-то странное. В общем, где-то я читал, что всё в мире относительно.