СИМФОНИЯ ЗВЕЗДНЫХ СПЕКТРОВ

Если с учебниками для средней школы у нас все более-менее обстоит благополучно (во всяком случае, в количественном плане), то с вузовскими учебными пособиями наблюдается ощутимое напряжение. Объясняется подобная ситуация как минимум двумя факторами: экономическим и квалификационным.

Учебники для школы издавать выгодно. Во-первых, их писать относительно несложно, ведь речь идет о знаниях-азах. Во-вторых, рынок потребления школьных пособий достаточно емкий и удобный. Рынок учебников для вузов значительно меньше (особенно, если речь идет об узкоспециализированных дисциплинах). Да и писать для студента намного сложнее. Студент — человек уже взрослый, а часто и умный: откровенную халтуру может и не купить. К тому же Украина, выйдя из интегрального пространства Советского Союза, просто потеряла доступ к «сокровищам» интеллектуальных центров того или иного профиля. Ведь в «прошлой» жизни существовала специализация между субъектами союзного договора.

Какое-то время наши вузовские преподаватели еще надеялись, что держава вот-вот спохватится и начнет печься о собственном интеллектуальном потенциале. Не судилось. И тогда… Собственно, автору данной статьи трудно говорить о том, как в учебниковом «мелководье» лавируют все украинские вузы. В данный момент могу предметно рассказать только об опыте одного высшего учебного заведения — Львовского национального университета (ЛНУ) имени Ивана Франко.

Пять лет назад ректор ЛНУ Иван Вакарчук инициировал программу написания и издания учебников и пособий, авторами которых должны были стать профессора и преподаватели этого учебного заведения. А дабы в среде профессуры не роптали, мол, что это нас принуждают к такому нелегкому и неблагодарному в экономическом плане делу, ректор сам взял на себя повышенные обязательства и принялся выдавать на-гора учебники. За прошедшую пятилетку лично И.Вакарчук издал три пособия. Последнее издательское достижение «играющего тренера» команды ЛНУ — «Теорія зоряних спектрів», учебник по астрофизике.

До сих пор украинские студенты вынуждены были изучать астрофизику (а этот спецкурс читается в Киеве, Харькове, Одессе, Ужгороде, Львове), как и многие другие предметы, по учебникам, изданным еще в Советском Союзе (естественно, на русском языке), или по переводам учебников западных авторов. Безусловно, те пособия, которыми раньше пользовались наши учащиеся вузов, во многом уже устарели. Астрофизика — быстроразвивающаяся наука. Ее экспериментальное крыло, усиленное в последнее время эффективным инструментарием, «накопало» огромное количество новых фактов из жизни звезд.

Все специалисты, чьи суждения о новом учебнике удалось собрать автору данной статьи, единогласно отмечают главную принципиальную особенность работы Вакарчука — основные уравнения и выражения теории звездных спектров здесь выведены и проанализированы с позиций квантовой механики. И сделано это последовательно. Как теперь признаются современные звездочеты, до последней книги ректора ЛНУ зазор между квантовой механикой и теорией звездных спектров не был полностью заполнен. (А без глубокого знания квантовой механики, оказывается, максимально полно объяснить происходящее в звездах очень трудно.)

Адаптировать последние достижения астрофизической науки, как экспериментальной, так и теоретической, до уровня студента совсем непросто. Книга насыщена нешкольными формулами, посему автор пересыпает текст учебника сносками, в которых проводит аналогии между мирами астрофизики и того или иного вида… артистической деятельности. То он ставит знак равенства по эстетическому воздействию между «простой физической формулой лорда Релея» и наработками поэтов и живописцев, многократно изображавших «бездну синего неба и игру его цветов во время захода Солнца». То он постановку задачи в теории рассеивания по простоте сравнит с либретто, которое само по себе не представляет какого-либо интереса. А мощные математические методы уподобит всей эмоциональной глубине спектакля, состоящей из написанной композитором музыки, исполнением перевоплощенных артистов, сценографией.

— И все же, имеется ли прикладной эффект от такой, как многим может показаться, страшно далекой от нужд народа науки, как астрофизика?

— Сегодня уже и политики поняли, что состояние Земли зависимо от ее космического окружения, — говорит И.Вакарчук. — Взять хотя бы то, как сказываются на активности землян циклы солнечных вспышек. Но это проявление только мизерной зависимости земной цивилизации от нашей главной теплоэнергетической станции. Солнце, несмотря на его невообразимую мощь, — конечно. И человечество должно к этому быть готово. Конечно, катаклизм с Солнцем наступит не через год и не через шесть лет, как сообщило недавно одно Интернет-издание. И тем не менее в природе Солнца существует еще масса такого, что современной науке пока неизвестно. Мы всех угроз еще не знаем. Для этого и нужны наблюдения и соответствующая обработка данных.

Ладно, Солнце с его временной перспективой, а как быть с такими объектами, как метеориты или кометы? О них мы знаем также далеко не все. И как раз здесь расслабляться совсем не стоит.

Небо нужно постоянно патрулировать и готовиться. И тут одного фильма «Армагеддон», который можно было бы использовать в качестве инструкции на час икс, может оказаться недостаточно. Если развитые страны выделяют на астрофизические исследования громаднейшие суммы денег, то, очевидно, они осознают актуальность этих исследований. НАСА, к примеру, вытягивает на орбиту невероятно дорогие устройства для наблюдения за звездами. Информацию, которую дает тот же орбитальный телескоп «Хаббл», трудно переоценить. С таких телескопов мы получаем картинки рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного излучений, — всего того, что земная атмосфера ради нашего здоровья фильтрует. Но даже тысячи «хабблов» не хватит для того, чтобы покрыть все небо. А вероятность столкновения Земли с каким-то серьезным астероидом существует немалая. Опасность может прилететь из любой части неба. Во избежание нежелательного контакта нужно порядка миллиона телескопов средней величины с диаметром зеркала один метр. Сейчас на Земле их, насколько известно, имеется в пределах тысячи. Так что для всех телескопов хватит работы, даже для того, который есть у нас в Брюховичах под Львовом.

Если развивать тему практической выгоды от астрофизических исследований, я бы не стал обходить вниманием и следующее. Мы нескоро сможем в условиях Земли создавать высокоэнергетические ускорители. Во-первых, это страшно дорого, а во-вторых, мы пока не знаем, как достигать таких энергий, которые имеются в недрах звезд или квазаров. В связи с этим мироздание можно расценивать как своеобразную лабораторию или экспериментальную установку для физики высоких энергий или, скажем так, для физики элементарных частиц. Изучение звезд дает много информации к пониманию природы сверхмощных источников энергии. А это, в свою очередь, может приблизить человечество к решению хорошо известной проблемы управляемого термоядерного синтеза. Максимальное знание о внутризвездных процессах, думаю, позволит разработать рекомендации насчет того, какие условия нужно создать на Земле, чтобы можно было использовать, в частности, термоядерный синтез для решения энергетического вопроса. Хотя сейчас проблема состоит не в количестве энергии (не в ее дефиците), а в культуре ее использования: ее потребляют слишком расточительно.

Не сомневаюсь, что пройдет немного времени, и наука предложит новые эффективные технологии по альтернативным видам энергии. Пусть это и не будет управляемый термоядерный синтез. А вот, скажем, проблеме глубокого непонимания друг друга в глобальном масштабе решения пока что нет. Этот вызов — посерьезнее будущего гипотетического дефицита энергии.