Иногда приходится слышать, что сейчас, дескать, не время для содержательной деятельности. Я всегда отвечаю, что именно сейчас эта самая содержательная деятельность нужна вдвойне. Поэтому я уверен, что надо всеми силами поддерживать волонтерские движения, в том числе просветительские, в том числе разнообразные фестивали популярной науки.
Борис ШТЕРН
В конце апреля в одно и то же время таковых произошло сразу два — в Казани (Фестиваль популяризации науки MILMAX Production) и в Москве — очередные «Ученые против мифов». Я успел на оба (и не только я). На первом прочел не очень популярную (с изложением элементов научной кухни) лекцию про гамма-всплески. На втором выступал в роли приглашенного «вредного оппонента».
Оба мероприятия походили на прекрасных площадках — в Национальной библиотеке Татарстана и Московском институте стали и сплавов. На обоих я был недолго, но у меня есть запись (пока не для распространения) «Ученых против мифов», поэтому я сосредоточусь на втором фестивале. Тем более, что в этом номере публикуется интервью с Дмитрием Вибе по мотивам его выступления на казанском фестивале (стр. 8–9).
Итак, «Ученые против мифов», двадцатые с лишним по счету, Москва, МИСИС, 29–30 апреля 2023 года.
Мероприятие было прекрасно организовано, с юмором и множеством форм выступлений и дискуссий. В частности, к каждому докладу были подобраны «вредные оппоненты», чья роль заключалась в том, чтобы сбить докладчика с панталыку, задавая каверзные вопросы. Аудитория тоже максимально вовлекалась в действие путем всевозможных голосований. А за дисциплиной следил суровый пингвинопитек, строго глядя на аудиторию с экрана. Символом фестиваля была выбрана тихоходка, а эмблемой — рептилоид верхом на тихоходке. Всем выступающим и оппонентам раздали футболки с этой эмблемой и велели их надеть.
Кроме перечисленного выше, применялось много других форм «движухи», но самое интересное, конечно, содержалось в докладах. Конечно, за два дня на фестивале было сказано столько, что это нельзя осветить даже вкратце, но все-таки попробую дать наиболее яркие (с моей точки зрения) тезисы некоторых выступлений. Заранее прошу прощения, если я неточно пересказал чье-то высказывание, это можно будет отразить в «работе над ошибками». Я вынужден опустить вопросы как от оппонентов, так и из зала — их было очень много.
Фестиваль продолжался два дня: первый день был биологическим, второй — космическим.
День первый. Биология
В этот день было семь выступлений, коснусь четырех из них. В стороне остаются три также весьма интересных выступления: Софьи Пантелеевой про поведение и инстинкты, Ирины Мейнцер про головоногих моллюсков и Дениса Туманова про тихоходок — всё объять невозможно.
Сергей Глаголев. Переходные формы и мифы о них
Миф: должно быть множество переходных форм между видами, но их не находят.
На самом деле находят, несмотря на возможную недолговечность и малочисленность переходных популяций, причем находят всё больше.
Следующий миф: виды неизменны и между ними нет переходных форм. Где современные промежуточные формы между разными видами? И где вообще границы видов? Зачастую их с трудом устанавливают специалисты, но легко определяют сами представители видов, выбирая себе партнера. Как правило, работает репродуктивная изоляция, которая и очерчивает виды.
Почему современное человечество — один вид? Есть расы, можно их считать зарождавшимися видами, но между ними не возникло репродуктивной изоляции, поэтому современное человечество не расщепилось на виды. Не хватило времени: если бы еще подождать в условиях географической изоляции — могло бы и расщепиться.
Для образования новых видов могут потребоваться сотни тысяч лет. Белые и бурые медведи живут порознь 500 тыс. лет, но всё еще способны скрещиваться, давая жизнеспособное потомство.
Вопрос: почему виды стабильны, где видообразование? Оказывается, мы его наблюдаем в историческом масштабе времени. Пример — рыбы цихлиды, расщепившиеся на разные виды в течение двух тысяч лет в африканском озере, и мухи пестрокрылки в Северной Америке, расщепившиеся на два вида со времен колонизации Америки европейцами. Раньше они размножались на боярышнике, а когда колонисты привезли яблони, некоторые освоили яблоки вместо боярышника и перестали скрещиваться с консервативными предками. К середине XIX века, за 150 лет, фактически образовался новый вид — возникла репродуктивная изоляция. В целом наблюдается весь спектр изменчивости — внутривидовой, плавно переходящий в межвидовую.
Основной миф: отсутствуют переходы между разными типами и классами. Эти переходные формы предсказываются, и действительно находятся. Динозавры с перьями есть, амфибий с перьями нет. Есть почти полный ряд переходных форм между классами позвоночных животных (между рыбами и амфибиями их около десятка).
Появление молекулярной биологии — час истины для теории эволюции. В целом — триумфальное подтверждение, но с некоторыми неожиданностями. Никто не предполагал, что ближайшие родственники китов — бегемоты, причем нашелся ряд переходных форм.
Думали, что ближайшие родственники членистоногих — кольчатые черви, оказалось — круглые черви нематоды. Переходные формы могут быть примитивней предшественников.
Георгий Куракин. Криптозоология
Криптиды — легендарные существа, неизвестные официальной науке. Криптозоология целиком основана на свидетельствах очевидцев.
В мировом фольклоре существует около 50 криптозоологических мифов. Их можно сгруппировать в несколько видов, из которых самые знаменитые — водные монстры и снежные люди. Оказывается, криптиды эволюционируют вместе с культурными нарративами. Так, водные монстры проэволюционировали от гигантских змеев до динозавров (плезиозавров), когда последние стали популярными.
Что касается снежного человека, их по крайней мере два — гималайский йети и североамериканский бигфут. С североамериканским более-менее разобрались. Это медведь барибал, не брезгующий ходьбой на двух ногах. Исследователи выявили значимую корреляцию встреч с бигфутом с плотностью популяции барибалов. Йети — более сложный случай, видимо, сочетающий в себе разные мифы, но и здесь среди материальных свидетельств, связанных с явлениями йети, преобладает шерсть медведей.
Борис Жуков. Евгеника
Вопреки современному мифу, евгенику изобрели не нацисты, хотя они ее широко практиковали.
Тем же самым занимались еще спартанцы, осуществляя так называемую негативную евгенику, — согласно легенде, устраняя плохие гены тривиальным жестоким образом.
В теории о евгенике рассуждали Аристотель с Платоном и, конечно, утописты, начиная с Томаса Мора. Понятие окончательно сложилось в середине XIX века, чему, в частности, поспособствовало «Происхождение видов» Дарвина. Предложил слово «евгеника» американец Чарлз Девенпорт, он же ввел понятия «негативная и позитивная евгеника» и стал своего рода апостолом евгеники. В те времена многие штаты приняли законы о принудительной стерилизации носителей врожденных болезней, ей подверглось более 60 тыс. человек. Это было задолго до нацистов, которые вывели негативную евгенику на новый уровень: лишь в 1930-е годы были принудительно стерилизованы сотни тысяч человек. У них это называлось «расовой гигиеной», это было еще до геноцида. Евгеника как правило ассоциируется с расизмом, но на самом деле она вовсе не обязательно с ним связана. Советские ученые Николай Кольцов, Юрий Филипченко и Александр Серебровский были энтузиастами евгеники. Они высказывали много экстравагантных идей, но никаких признаков расизма в них не было.
Распространен миф, что сегодня евгеника нигде не применяется. Между тем современные методы перинатальной диагностики с классической точки зрения — чистейшая евгеника (негативная), хотя их так никто не называет. Позитивная евгеника до сих пор практикуется в Сингапуре (с подачи президента Ли Куан Ю) в виде стимулирования рождаемости среди лиц с высшим образованием. Заметного эффекта нет — женщины с высшим образованием по-прежнему рожают мало.
Существует тезис, что позитивная евгеника полезна. Однако непонятно, как стимулировать рождаемость в «качественной» части популяции. Кроме того, есть настораживающий факт. У евреев ашкенази, насильственно подвергнутых позитивной евгенике за счет запрета на профессии и других ограничений, наряду с повышенным интеллектом повышена частота ряда неврологических наследственных заболеваний. Добившись развития определенных качеств, можно загубить генетическое разнообразие. И главное, кто будет определять, что лучше? Основная проблема евгеники в ней самой. Позитивная вещь — устранение явных поломок с помощью перинатальной диагностики. По формулировке Бориса Жукова, устранение генетических поломок можно сравнить с работой реставратора, а классическую евгенику — с действиями вандала, подрисовывающего к произведению искусства то, что ему нравится.
Михаил Никитин. Панспермия и альтернативные формы жизни
Идея направленной (искусственной) панспермии состоит в том, что жизнь переселяется с планеты на планету волей разумных существ. Жизнь на Земле имеет единое происхождение, случившееся около 4 млрд лет назад, что сравнимо с возрастом Вселенной. Авторы заселения Земли жизнью должны были успеть возникнуть и проэволюционировать до того, при том, что времени на это было не так много (8 млрд лет назад Вселенная была менее комфортной. — Б. Ш.). Предположение получается довольно шатким.
Естественная межзвездная панспермия сталкивается с огромными сроками перелета (минимум сто тысяч, а скорее миллионы лет) и с сильнейшим облучением за время путешествия. Панспермия внутри одной системы гораздо вероятней. Наиболее вероятна панспермия Марс — Земля, тем более, что Марс остыл гораздо раньше, причем первое время там были вполне благоприятные условия для жизни. У Марса для ее возникновения есть фора в 200 млн лет.
Есть ли следы жизни в метеоритах? Академик Розанов утверждает, что видит в углистых хондритах окаменевшие микробы. Другие исследователи встречают эти утверждения в штыки, считая этих «микробов» абиогенными формами. Кстати, хондритные астероиды на десятки миллионов лет старше Земли.
Есть мягкий вариант панспермии — занос веществ, способствующих возникновению жизни, в частности аминокислот. Причем существует намек на этот сценарий: хиральность. В метеоритах наличествует хиральная асимметрия в аминокислотах, причем того же знака, что и у земной жизни.
Альтернативная биология фигурирует в литературе с разными уровнями альтернативности.
На что можно заменить углерод, если строить жизнь на другой химической основе?
Из десяти самых распространенных элементов (Н, Не, Ne, С, N, O, Mg, Si, Fe, S) жизнь использует семь — кроме неона, гелия и, как ни удивительно, любимого фантастами кремния. Из других элементов, любимых фантастами, можно отбросить фтор — его на четыре порядка меньше, чем кислорода.
Бор — очень интересный элемент, образующий цепочки и кольца. Но его в миллион раз меньше, чем углерода. Искусственную борную жизнь, вероятно, создать можно, а естественную вряд ли найдем.
Кремния много, но в биохимии его нет — только в фантастике. Кремний образует сложные длинные молекулы, их синтезируют, но только в безводной среде. Дело в том, что в присутствии воды или кислорода кремний превращается в SiO2 — кварц или опал, твердые устойчивые кристаллы вместо химически активного СО2. Оттуда его уже не достать. В космосе 110 видов углеродосодержащих молекул и 11 с кремнием — оксиды, карбиды, нитриды.
Возможна ли жизнь на основе углерода с другими соединениями и растворителем? Есть вариант жидкого СО2 вместо воды, который не всплывал в фантастике (он жидкий при 100 атмосферах в широком диапазоне температур). Растворяет лучше, чем вода, совместим с белками, меньшая вязкость. На Земле есть такие места, и там живут микробы. В океане под слоем донной глины на глубине больше километра есть озера жидкого СО2. Там живут микробы — им для жизни в этой среде пришлось перестроить только мембраны. Правда, внутри микробов вода: ДНК в СО2 не синтезируется.
Самая простая возможность — «зазеркальная жизнь», т. е. на основе молекул с противоположной хиральностью. Вопреки мифам, правые белки не токсичны, но и не перевариваемы. На трапезе с правохиральными собратьями по разуму мы могли бы разделить этиловый спирт — он хирально симметричен.
День второй. Космос
Второй день мне показался менее «зажигательным». Хотя, скорее всего, это аберрация моего личного восприятия: всё это я «проходил», многое публиковалось в ТрВ-Наука, поэтому показалось мне более тривиальным. Хотя биологу мог бы показаться более тривиальным первый день. Поэтому ограничимся отдельными дискуссионными моментами, веселыми пассажами и неожиданными фактами, прозвучавшими в выступлениях.
Сергей Пилипенко. Что мы знаем о Вселенной
Сергей вкратце передал основы современной космологии, что под разным соусом уже фигурировало в «Троицком варианте», а также в многочисленных лекциях Валерия Рубакова, Олега Верходанова и автора этих строк. Рассказал всё правильно, мне добавить нечего, но могу рассказать про «официальное оппонирование», поскольку сам был назначенным «вредным оппонентом». Моей задачей было придать немного остроты, поэтому я задавал провокационные вопросы, прикидываясь разными персонажами. От имени обыкновенного фрика, переворачивающего основы мироздания, я спросил: «Вы говорите о неизменности законов природы, опираясь на спектры далеких блазаров. Но спектры отличаются: они смещены в красную область. Я утверждаю, что красное смещение — из-за более слабой константы электромагнитного взаимодействия в прошлом, и нет никакого расширения Вселенной!» Сергей ответил в целом правильно — что в спектрах есть особенности, зависящие от квадрата электромагнитной константы. Осталось добавить, что эта особенность — постоянная тонкой структуры, и по измерениям спектров квазаров электромагнитная константа постоянна с точностью до одной миллионной.
В следующем вопросе я поднялся до уровня фриковатого ученого, не любящего Большой взрыв (таковых существует немало) и спросил: «Неужели вы не знаете, что результаты телескопа „Джеймс Уэбб“ полностью опровергают теорию Большого взрыва?!» — уточнив, что речь идет об очень ранних галактиках и квазарах.
Сергей правильно ответил, что красное смещение самых ранних галактик вилами на воде писано (я бы сказал резче: оно измерено грубым фотометрическим методом, я видел данные и их подгонку и имею заявить, что их интерпретация, вполне возможно, содержит ошибку в четыре раза). Но даже если они окажутся верными, то вместо ниспровержения основ космологии это потребует поправок в теории ранней эволюции галактик.
Дальше я поднялся выше головы — до уровня известного космолога Пола Стейнхардта, известного критика теории космологической инфляции, местами прибегающего к демагогии, и озвучил его реальный (не демагогический) вопрос: «Считается, что Вселенная возникла в результате квантовой флуктуации, запустившей инфляцию. Но флуктуации велики вблизи планковской плотности, а мы знаем, что инфляция шла при плотности в триллион раз меньше, когда квантовые флуктуации малы. Вероятность такого рождения Вселенной исчезающе мала, значит, теория инфляции неверна». Правильный ответ: теория инфляции неполна (а не неверна). Мог быть каскад инфляций, и вопрос «что было до космологической инфляции» вполне резонен. Честный ответ: «Мы не знаем».
Сергей Лисаков. Звезды.
Порадовало определение диаграммы Герцшпрунга — Рассела, как «самого лучшего графика в мире в истории науки». Даже, если это перебор, то как человек, видевший сотни подобных распределений из области астрофизики, соглашусь с этим суждением. Действительно, необыкновенно информативная диаграмма, на которой прямо читаются основные перипетии жизни звезд.
Во время доклада жена спросила: почему на диаграмме низкие температуры обозначаются красным, а высокие — синим? А потом тот же самый вопрос задал «вредный оппонент» Дмитрий Вибе: «В ванной горячая вода маркируется красным, а холодная — синим. Почему на диаграмме всё наоборот?» Ну чего тут объяснять, все же знают про связь цвета с энергией фотона! Просто на Земле не бывает раскаленных до синевы тел (кроме разве что дуги электросварки), зато полно холодных синих водоемов, что и сбивает нас с толку.
Дмитрий Горинов. Венера
Из дискуссионных вопросов Дмитрий осветил обнаружение фосфина в атмосфере Венеры, что должно было бы подразумевать его биогенное происхождение. Однако сам факт обнаружения в настоящее время остается под вопросом, и это прозвучало в докладе. Исследователи сходятся в том, что Венера первые миллиарды лет своего существования была пригодна для жизни. В чем причина катастрофы, превратившей Венеру в ад? Дмитрий основной упор сделал на вулканические извержения: бо́льшая часть поверхности покрыта лавой, значит, были мощнейшие извержения, которые выбросили газы, связавшие кислород и создавшие парниковый эффект. Есть другая интерпретация, по-моему, более реалистичная. Постепенное повышение температуры (светимость Солнца возрастает на 10% за миллиард лет) привело к возгонке карбонатов с выделением парникового СО2, процесс пошел лавинообразно, и в углекислом газе атмосферы оказался весь доступный углерод и кислород. Такая же катастрофа грозит Земле где-то через миллиард лет. Хотя, вполне возможно, именно вулканические извержения стали триггером катастрофы. Но более вероятно (и это отметил «вредный оппонент»), что разогрев Венеры, запустивший разложение карбонатов, произошел из-за испарения океана.
Дмитрий Вибе. Метеориты
Челябинский метеорит упал в тот момент, когда Дмитрий ехал в Нижний читать лекцию. И у него в дороге оборвали телефон — он успел понять только, что в Челябинске что-то произошло. Потом вместо подготовки к докладу ему пришлось отвечать на вопросы журналистов, демонстрирующие уровень грамотности последних. В частности, было много вопросов об опасности метеорита после того, как он упал, — можно ли об него обжечься, отравиться и, конечно, облучиться. По поводу последнего: средняя активность метеоритов на два порядка ниже активности бананов (!). В последних много калия, включая радиоактивный калий-40.
- Первый метеорит, на который люди обратили внимание как на некую диковинку, был найден в 861 году в Японии и хранится в одном из японских музеев.
- Расхожий тезис, который часто используется как доказательство косности официальной науки, — «Камни с неба падать не могут» (якобы заключение комиссии Французской академии наук с участием Лавуазье) — миф. Комиссия отвергла атмосферное происхождение метеоритов, а вовсе не космическое.
- Терминология в метеоритике догматична и контринтуитивна (мое оценочное суждение). Метеоритом называется твердое тело, прилетевшее из космоса, после того, как оно замедлилось в атмосфере, — без разницы, падает ли оно еще или уже лежит. Для остальных сопутствующих явлений есть свои названия: метеор, болид, суперболид, метеороид, астероид. А если тело упало на Луну — официальный термин отсутствует. Термин «Тунгусский метеорит» — ужасный нонсенс, там вообще не нашли ничего, что упало бы на землю.
- Ясная классификация метеоритов. При формировании Солнечной системы в ней было много радиоактивных изотопов 26Al и 60Fe, в результате их распада тела больше нескольких десятков километров в диаметре расплавились и дифференцировались. Их обломки (от центра к периферии) стали железными, железо-каменными и каменными метеоритами, а обломки тех, что не расплавились, стали хондритами.
Вячеслав Авдеев. Телескопы
Понравилось выступление в защиту наземных телескопов. Их стоимость на порядок ниже, качество (с адаптивной оптикой) сравнимо с космическими телескопами, а на некоторых снимках даже чуть лучше. Сейчас бо́льшая часть научных данных приходит с наземных телескопов (например, цифровые обзоры неба. — Б. Ш.). К сожалению, окна прозрачности атмосферы довольно узкие, и без космических телескопов не обойтись. Очень важны скоординированные наблюдения наземных и космических телескопов.
В 2021 году почти 6% снимков «Хаббла» были с треками от «Старлинков» Маска. По прогнозам, в 2030-х годах до половины снимков будет с треками.
Главные телескопы будущего будут интерферометрами — и космическими, и наземными. Сейчас размеры строящихся и проектируемых телескопов с единым зеркалом уже достигли пределов разумного с технической точки зрения. Пару проектов телескопов-гигантов уже закрыли.
Луна, ее обратная сторона — самое удобное место для наблюдений в длинных радиоволнах (больше 10 м), для которых земная ионосфера непрозрачна. Это вообще открыло бы новое окно в астрономии. Есть проекты экспедиции роботов, которые создадут радиоантенну в лунном кратере, растянув проволоку,
Александр Хохлов. Жизнь на МКС
Космонавты давно не едят из тюбиков (кроме горчицы и кетчупа). Бо́льшая часть еды — в разнообразной полиэтиленовой упаковке. Значительная часть российского провианта содержится в тонкостенных консервных банках. Много сублимированных продуктов, в которые надо добавлять воду и разогревать. В целом рацион и способ хранения продуктов очень похож на туристический.
Долгое время система регенерации воды из урины была только у американцев. Они не возили воду на МКС, а наши возили и поставляли американцам свою урину. Правда, эту воду не пьют, она идет на воспроизводство кислорода. Раньше водород от электролиза воды выбрасывался, теперь направляется в реактор Сабатье для воспроизводства воды из СО2 (в остатке — порошкообразный углерод).
Экипаж постоянно занимается ремонтом станции. Дело в том, что она выработала свой проектный ресурс, работая дольше запланированного срока. Эти ремонты изначально не планировались.
Будущее. Станцию планируют эксплуатировать до 2030 года. Предполагается добавить шарообразный туристический сегмент, который переживет станцию и будет отдельно эксплуатироваться частниками. У США и России существуют планы развития национальных космических станций на следующее десятилетие.
Олег Угольников. Экзопланеты
В этом докладе меня порадовало то, что автор назвал серьезным признаком жизни на экзопланете одновременное присутствие в атмосфере значительного количество кислорода и азота. Правда, докладчик не объяснил, почему. Кислород — понятно, его выделяет жизнь. Но не только жизнь — он может быть результатом гидролиза воды в верхних слоях атмосферы под действием жесткого ультрафиолета и космических лучей. Азот как фоновая составляющая атмосферы предотвращает попадание воды в верхние слои: вода вымораживается на определенной высоте, которая для Земли составляет порядка 10 км. Так предотвращается гидролиз и остается единственный источник кислорода — жизнь.
Однако, молекулярный азот практически не детектируется. Олег рассказал про возможные способы регистрации азота по спектрам молекул NO и NO2, у которых есть удобные для наблюдения линии.
Формат «Троицкого варианта» позволяет осветить подобный форум лишь пунктиром. За рамками репортажа осталось много интересного и веселого. Надеюсь, рассказ побудит некоторых читателей посетить следующий форум «Ученые против мифов», который вряд ли заставит себя долго ждать, ведь этот был двадцатый с чем-то по счету.
Организаторы форума «Ученые против мифов»:
Александр Соколов, Георгий Соколов, Марина Эрина,
Антропогенез.ру, Лаборатория научных видео и Студия Петра Стерликова
Фото Владислава Озерецковского
ИСТОЧНИК: Троицкий вариант https://www.trv-science.ru/2023/05/populyarno-bez-zanudstva/