Дмитрий Вибе: Почему мы видим человека на Луне?

На этот вопрос ещё в 1960-е годы ответил Питер Голдрайх - редкий тип учёного-энциклопедиста. Он оставил значимый след почти во всех разделах астрономии - оставаясь при этом в тени.

Одна из фундаментальнейших астрономических картинок - диаграмма Герцшпрунга-Рессела. По ней одной можно рассказать треть всей астрономии. Простота и ёмкость диаграммы ГР порождает искушение и всё остальное выстроить так же красиво и упорядоченно. Автору одного из астрономических блогов пришла в голову замечательная идея: нанести на диаграмму самих астрономов, по оси Х откладывая количество научных работ, а по оси Y - количество упоминаний в Гугле. Технология построения диаграммы подробно описана в блоге.

Как и настоящая диаграмма ГР, персонифицированная диаграмма разделена на последовательности. Верхнее положение в ней занимают медиа-звёзды - астрономы, у которых показатель абсолютной известности составляет примерно один Мегагугль при не всегда большом количестве научных публикаций. Из верхнего левого в нижний правый угол идёт главная карьерная последовательность, состоящая из типичных астрономов, популярность которых растёт соразмерно с их научным багажом. Наконец, в нижней части диаграммы располагается последовательность тёмных астрономов, публикующих статьи, но неизвестных поисковикам (вряд ли такие существуют в природе - статьи ведь тоже индексируются).

В комментариях к сообщению блога методику построения диаграммы изрядно раскритиковали, но на ней, тем не менее, наглядно проявляется совершенно очевидный факт (подтверждающий общую осмысленность диаграммы!): широкая известность учёного вовсе необязательно связана с его научными успехами. Выше всех на последовательности медиа-звёзд находятся Карл Саган и Стивен Хокинг - весьма значительные учёные. Но кто знает об их научных исследованиях? Много ли народа без "Википедии" скажет, чем в астрономии занимался Саган? Зато все знают, что по его книге снят фильм с Джоди Фостер! Конечно, все слышали, что Хокинг занимается чёрными дырами. Но эта информация почерпнута не из научных статей, а лишь как довесок к его человеческому подвигу. Три сотни статей у Сагана (по данным ADS), полторы сотни - у Хокинга. А количество хитов в Гугле у каждого превышает 10 миллионов! Сравните с Я.Б. Зельдовичем, который при пяти сотнях научных публикаций получает в Гугле меньше 20000 хитов по двум языкам.

К сожалению, разница между количеством статей и количеством упоминаний в интернете не всем понятна. Довольно часто приходится встречаться с мнением, что известный в интернете учёный и есть самый главный специалист. Помните, в 2004 году был шум, связанный с тем, что "Стивен Хокинг признал, что ошибался в отношении чёрных дыр"? Были (и остались) люди, которые восприняли это признание как свидетельство краха физики. Ну как же, Самый Главный Физик признал, что заблуждался! Тогда как на самом деле это признание никак не повлияло на работу подавляющего большинства физиков (они, поди, и не узнали о нём).

К этим рассуждениям меня побудил интереснейший человек - профессор принстонского Института перспективных исследований Питер Голдрайх. Его звёздочка на диаграмме находится значительно ниже медиа-звёзд. У Голдрайха, правда, довольно много публикаций - около полутора сотен. Однако его имя и фамилию, заключённые в кавычки, Гугль находит меньше пяти тысяч раз.

При этом список тем, по которым Голдрайх писал статьи за последние полвека, прямо-таки ошарашивает: природа спирального узора в галактиках, резонансы в Солнечной системе, кольца и спутники планет, пульсары, планетарные туманности, мазеры, протопланетные диски, движение полюсов Земли, гелио- и астросейсмология, МГД-турбулентность... Причём, это не просто рядовые работы. Было бы преувеличением сказать, что каждая статья Голдрайха дала жизнь какому-либо "именному" эффекту или модели, но их явно больше, чем у типичного "академического гиганта".

Ещё одна особенность работ Голдрайха - короткие названия и небольшое количество соавторов. Когда я учился в аспирантуре, сосед по комнате в общежитии принёс как-то ксерокопию статьи с коротким, но ёмким названием "Water". Её автором был... Не помню, кто, но, кажется, Вайцзекер или кто-то того же уровня. И мы долго обсуждали тогда, что нужно быть признанным гением, чтобы редакторы разрешили тебе опубликовать не обзорную, а обычную статью о текущем исследовании с заголовком из одного-двух слов. К статьям Голдрайха это относится в полной мере: "Электродинамика пульсаров", "Молекулярные облака", "Образование планетезималей" или даже загадочное "Q в Солнечной системе". Ещё раз подчеркну: это не обзоры и не названия глав в учебнике. Это обычные статьи, названия которых у "обычных" авторов часто занимают пару-тройку строк.

Малое же число соавторов сам Голдрайх объяснил тем, что ему достаточно одного-двух человек, чтобы было с кем обсудить решаемую Голдрайхом проблему. Вот здесь можно найти весьма обширное интервью с Голдрайхом, где он объясняет и это, и многое другое. Интервью немаленькое, но очень интересное.

Я сам впервые столкнулся с идеями Голдрайха, когда вместе с коллегами из США соавторствовал в нескольких работах по молекулярному излучению в турбулентной среде. Наследие Голдрайха фигурировало в этих работах трижды. Во-первых, моделируя мазерное излучение молекулы гидроксила, мы опирались на одно из первых и ключевых теоретических исследований космического мазерного излучения, выполненное Голдрайхом, Кили и Кваном в середине 1970-х годов и известное теперь как модель GKK.

Во-вторых, мы смотрели, насколько может быть поляризовано вращательное излучение молекул оксида углерода в силу действия эффекта Голдрайха-Килафиса. Суть этого эффекта состоит в том, что в оптически анизотропной среде у вращения молекул CO появляется предпочтительное направление, из-за чего их собственное излучение слегка (на несколько процентов) поляризуется. Анизотропия турбулентности в среде может быть связана с магнитным полем в ней. Для численных оценок мы использовали теорию МГД-турбулентности Голдрайха-Шридара.

Людям, изучающим образование планет, мила модель протопланетного диска Чианга-Голдрайха. Такой диск вообще имеет очень сложную структуру, на которую влияют и излучение звезды, и турбулентность, и трение в веществе диска... Моделировать всю эту физику хоть сколько-нибудь "честно" - семь потов сойдёт. Чианг и Голдрайх решили принести честность в жертву простоте. Диск по краям нагрет звездой, а в середине нет? Так давайте будем его представлять в виде двух слоёв - внешнего, нагреваемого излучением звезды, и внутреннего, нагреваемого излучением внешнего слоя. Модель получилась действительно простая, но, тем не менее, пригодная для многих оценок.

И это ещё не всё. В качестве варианта объяснения быстрого образования протопланетных сгущений в диске рассматривают неустойчивость Голдрайха-Уорда. Голдрайх и Тремейн задолго до реальных открытий предсказали наличие спутников-"пастухов" и планетную миграцию. И есть ещё неустойчивость Голдрайха-Шуберта во вращающихся звёздах, модель пульсара Голдрайха-Джулиана...

Самая "свежая" работа Питера Голдрайха, опубликованная несколько месяцев назад в журнале Icarus называется "Почему мы видим человека на Луне?". В ней он и два его соавтора возвращаются к одному из самых первых исследований Голдрайха - исследованию приливной эволюции системы Земля-Луна и поискам ответа на вечный вопрос: почему Луна всегда повёрнута к Земле одной и той же стороной? Причём, именно той, на которой людская фантазия нет-нет, да и соберёт из мозаики лунных морей человеческое лицо.