Это поэтическое описание вполне подходит и для гравитационной волны. Она действительно любит «гулять» – носиться по Вселенной со скоростью света. При этом настолько вольна, что поймать ее удалось всего несколько лет назад.
В июле в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла XХI Международная научная конференция «Физические интерпретации теории относительности» (PIRT-2019). Ее программа, прежде всего, была посвящена последним достижениям в области теории гравитации, космологии и астрофизики.
Как это начиналось
Повышенный интерес к изучению гравитации возник после того, как в 2016 году учеными были открыты гравитационные волны. Однако он существовал и задолго до этого.
Еще во времена СССР «гравитанционщики» пытались установить связь друг с другом, но это не очень складно получалось.
Здесь уместно напомнить, что гравитационные волны удалось поймать благодаря методу лазерной регистрации, который предложил академик РАН В.И. Пустовойт: в прошлом – заведующий кафедрой «Оптико-электронные приборы научных исследований» МГТУ им. Н.Э. Баумана, а ныне – советник при ректорате нашего Университета.
«Русский след» в этом открытии очень важен. Тысячи ученых, публикующие статьи на эту тему, всегда ссылаются на пионерские работы именно Владислава Ивановича. Весь мир, все научное сообщество признают, что они вместе с Михаилом Герценштейном первыми в мире (еще в 1962 году) опубликовали статью, в которой предложили интерферометрический метод регистрации гравитационных волн космического происхождения. Именно эта идея реализована в США, где и регистрируют эти волны.
Долгие годы наш приоритет старательно замалчивали, но теперь признают везде. И в США тоже.
Из Лондона в Москву
– С началом перестройки возникла идея организовать конференцию для российских ученых, – рассказывает д. ф.-м. н., руководитель НУК ФН Владимир Гладышев. – Первую из них планировали провести в Казанском университете с его хорошей математической школой, заложенной еще Лобачевским, но не сложилось: первые восемь конференций «Физические интерпретации теории относительности» (PIRT) состоявшиеся в 1988–2002 годах, прошли в чем-то похожем на Бауманку Империал-колледже (Лондон). Там с XIX столетия занимаются инженерными науками и проводят много фундаментальных исследований. Туда приезжали ученые со всего Советского Союза. Сам я впервые попал на конференцию в 1996 году – PIRT V. Познакомился с организаторами, завязалась дружба. В 2004 году было решено провести спутниковую видеоконференцию. Ее базой стал наш Университет. Опыт оказался успешным, такие конференции стали проводить каждые два года, а через некоторое время оказалось, что в Англии они вообще затухли и с 2011 года полностью переместились к нам, на площадку МГТУ.
Как это сейчас
– Работа нашей конференции строится необычно, – продолжает Владимир Олегович. – Мы заседаем не по секциям в разных аудиториях, а сессиями. И экспериментаторы, и теоретики – в одном зале. Ведь всем интересно и то, и другое, и третье. Все участники получали большое удовлетворение, слушая доклады на разные темы и не бегая при этом из аудитории в аудиторию.
Каждый день работы открывал концептуальный доклад. Первый из них сделал один из создателей эволюционной теории развития Вселенной, президент Российского гравитационного общества академик Алексей Старобинский.
Впрочем, интересны были абсолютно все доклады – от первого и до последнего. Причем, чтобы аудитория не «растекалась», мы их тематически перемешивали. Надо отметить, что многие из иностранных докладов были посвящены космологии, рассмотрению различных моделей развития Вселенной.
Создадим свой приемник волн
– Большое внимание ученых привлекли и сообщения российских специалистов. Например, профессор Академии гражданской авиации (Санкт-Петербург), постоянный участник нашей конференции Сергей Сипаров сделал обзор по регистрации гравитационных волн в космосе. Он высказал весьма оригинальную идею. В космосе существуют лазерные облака. Они обладают свойством усиливать проходящий через них свет, если он проходит через них при определенной частоте. Идея Сипарова в следующем. Если сквозь облако проходит не свет, а гравитационная волна, то она тоже заставляет колебаться атомы этого облака и тоже усиливает свет в определенном диапазоне. Значит, если вы посмотрите на облако в телескоп в определенном диапазоне частот и увидите модуляцию, то сможете уверенно сказать: «Проходят гравитационные волны с такого-то направления». Это был очень интересный доклад. Мы хотим пригласить Сергея Викторовича в нашу научную коллаборацию.
Наша группа работает над решением проблемы создания наземного приемника гравитационных волн в МГТУ на базе Дмитровского филиала. Это колоссальной сложности проблема. Мы регулярно собираемся, устраиваем мозговые штурмы, предлагаем идеи – как генерировать гравитационные волны и как их регистрировать. Уверен, что рано или поздно решение о создании национального гравитационного детектора будет принято.
Обмен идеями – синоним ускорения поиска
XХI Международная научная конференция «Физические интерпретации теории относительности» решила главную задачу – помогла обменяться идеями, мнениями, и рассказать о проводимых ими исследованиях ученым с разных континентов – ведь в ее работе, кроме наших соотечественников, участвовало 35 исследователей, приехавших из Великобритании, Индии, Китая, США, Швеции.
– Каждому из них было интересно узнать, как продвигается работа у их зарубежных коллег. Ведь всех занимающихся этой проблематикой можно назвать просто одержимыми, – говорит профессор Гладышев. – Важно, что наша конференция не замыкается исключительно на теме гравитационных волн как таковых. Кроме них на ней обсуждается много других животрепещущих идей. В частности, у нас много космологов – они занимаются изучением Вселенной в целом: как и по каким законам она развивается, почему ускоренно расширяется, и долго ли это будет продолжаться, как соотносятся явления, предсказанные теорией относительности, с получаемыми нами реальными данными.
Сегодня, например, установлен неожиданный факт – Вселенная анизотропна, то есть в разных направлениях она проявляет разные свойства, что удивительно. За открытие анизотропии и объяснение того, что привело Вселенную к такому развитию, была вручена Нобелевская премия по физике. А всего-то 20-30 лет назад ученые считали ее изотропной.
В связи с анизатропией возникают интересные вопросы, имеющие, в том числе, и чисто прикладное, «инженерное» значение. Например, как гравитационные волны должны приходить с разных направлений? Должны ли при этом меняться их свойства? Для Университета наиболее привлекательны те из высказанных идей, которые близки к уже сейчас реализованным техническим и научным решениям. Например, какие явления могут повлиять на течение времени, на работу спутников «Глонасс» и GPS, а значит, на определение координат, работу навигационных приборов.
Кроме названного, есть еще огромное число явлений, которые могут зависеть от гравитационных волн. Вот тут-то перед нами и встают многочисленные научно-инженерные задачи – какие эксперименты можно поставить для проверки истинности фундаментальных теорий. Увлекательные задачи. Можем ли мы решить их в одиночку? Возможно… Но, уверен, что общение с разными учеными в рамках нашей конференции заметно ускорит этот поиск.
Школа мирового уровня
Нынешняя Международная конференция «Физические интерпретации теории относительности» была весьма и весьма представительной. На официальном сайте можно легко найти перечисление всех ее выдающихся участников вместе с их многочисленными званиями и титулами. Устроители конференции, собрав столько знаменитостей в одном месте, решили этим «корыстно» воспользоваться: параллельно с конференцией провели двухнедельную (1–14 июля) летнюю молодежную школу «Гравитация, космология и астрофизика».
– Мы давно видим, что в области фундаментальных исследований молодежи не хватает. Ведь это не денежная область, – говорит профессор Владимир Гладышев. – Молодежь рвется в программирование и информатику. Фундаментальные исследования «кормят» хуже. Но ситуацию нужно и можно исправить. Поэтому в решение прошлой конференции мы внесли отдельный пункт о привлечении внимания молодежи к PIRT. Проведение в этом году Международной школы – первый шаг на этом пути.
Программа Школы была рассчитана на увлеченных студентов старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики. А одна из главных задач Школы – привлечь талантливую молодежь к научным исследованиям в области фундаментальной физики, ознакомив ее с основными проблемами, идеями и методами современной теории гравитации и космологии. Лучшего варианта решения этой задачи, чем дать студентам возможность услышать лучших специалистов из разных стран мира, никогда и не придумать. Нюанс тут только один – необходимо знание английского языка, так как многие доклады были прочитаны именно на нем.
– Мы не стали делать школу большой по числу участников, но сделали довольно длительной – две недели, а это много, – продолжает Владимир Олегович. – За это время надеемся успеть отработать методику ее проведения. Один из главных принципов – обязательные лекции иностранных ученых из разных университетов. Но и от России перед студентами тоже выступят видные специалисты, среди которых, например, академики РАН Алексей Старобинский, Владислав Пустовойт и другие.
Школа не ограничилась тем, что занимающиеся в ней студенты лишь благоговейно слушали мэтров. Они задавали им вопросы, вступали и в дискуссии, но пока еще не доросли до того, чтобы спорить и «ниспровергать».
– Кроме того, в рамках Школы мы провели конкурс проектов по гравитационной астрономии, – говорит Гладышев. – Мало того, что работа над проектом позволяет самим студентам лучше осмыслить материал, но и нам нужны свежие идеи, которые рождаются у ребят. Но чтобы они появились, для начала студенты должны «ухватить» исторические идеи, решить какие из них более перспективны сейчас и после этого двинуться дальше.
Большая польза от Школы была и в том, что в ней участвовали, кроме российских студентов из разных городов, их иностранные ровесники, например из De Montfort University (Великобритания). Они все вместе учились, слушали, спрашивали, готовили совместные проекты и защищали их.
– Не все, конечно, но кое-кто из студентов загорелся этими идеями и, возможно, пополнит наши ряды, – констатировал Владимир Олегович. – Кроме того, такие контакты, конечно, помогут установлению долговременных личных отношений между ребятами, а ценность таких знакомств очень высока.
– Школа – очень правильное начинание, – поддерживает мнение Гладышева доцент Орловского государственного университета им И.С. Тургенева Владимир Варгашкин. – Сейчас утрачена пропаганда научного знания в системе образования. Ее вести трудно. Сегодня немало молодых людей, которые никогда не занимались наукой, не читали исследовательских книг, не подписаны на те журналы, которые старшее поколение читало в пионерском и комсомольском возрасте.
И вдруг они узнают о том, что есть большое научное сообщество, большое число единомышленников, занимающихся непонятной, тяжелой и не всегда благодарной работой. После этого случается, что они «загораются» и пополняют наши ряды. Я убежден – работа Школы будет полностью оправдана, даже если всего лишь один процент ее слушателей захочет заниматься наукой. Один процент – это немало.
Решения Конференции
Организаторы и участники уверены, что конференция способствует повышению уровня образования, развитию и укреплению международных научных связей.
С целью получения новых фундаментальных знаний, повышения уровня образования в области гравитации, космологии и астрофизики, развития и укрепления международных научных связей, обеспечения полноценного финансирования и реализации инноваций решено:
1. Следующую конференцию PIRT провести в 2021 году в России на базе Бауманского университета.
2. Продолжить работу по формированию международной постоянно действующей рабочей группы по проблеме создания компактного источника и детектора гравитационных волн, а также по другим перспективным вопросам в области гравитации, космологии и астрофизики.
3. Организаторам конференции обратиться в Российские и Международные фонды за поддержкой проведения конференции PIRT-2021, а также за финансовой поддержкой российско-британской рабочей группы по современным проблемам в области гравитации, космологии и астрофизики.
4. Продолжить работу инициативной группы Бауманского университета под руководством В.О. Гладышева по созданию консорциума организаций-исполнителей научных исследований и экспериментальных разработок по теме: «Национальный российский эксперимент в области гравитационной физики “Российский гравитационно-волновой детектор”».
5. Организаторам конференции PIRT-2019 обеспечить доступ широкой аудитории к результатам работы конференции, издать полные тексты рекомендованных докладов на английском языке, а также разместить доклады на сайте конференции, в том числе в научно-популярной форме.
Подготовила Елена Емельянова
