«Изучать мир во всем его удивительном многообразии». Студенты-астрономы СПбГУ рассказывают о своей специальности

Астрономия ― это не только фундаментальные исследования, продвигающие человечество в понимании окружающего мира, но и их прикладные результаты, которые делают удобнее повседневную жизнь любого человека. Обучающиеся астрономического отделения СПбГУ поделились, почему выбрали такую необычную и редкую профессию, и рассказали, в каких областях могут найти применение открытия в этой области.

Даниил Смирнов

Изначально я думал, что буду поступать на направление «Физика», поскольку этот предмет мне всегда нравился больше остальных — и интересных социальных дисциплин, и математики, и информатики. Однако возможная перспектива заниматься прикладной наукой меня смущала, поэтому я решил посмотреть, куда еще могу подать документы, если буду сдавать физику, и был очень приятно удивлен, когда узнал, что в СПбГУ есть отделение астрономии. Это было практически идеальным решением: интересный раздел физики, который практически полностью посвящен фундаментальным исследованиям, — вот что меня всегда привлекало. Также хочется отметить, что поступление на астроотделение не отрезает студента от перспектив в прочих физических профессиях и в IT, обучающиеся получают высокоуровневое физико-математическое образование и навыки в программировании, которые сделают выпускника востребованным специалистом не только в области астрономии.

В данный момент под началом моего научного руководителя я изучаю свойства галактик с полярными кольцами (ГПК) — очень редкого класса дискообразных галактик, обладающих кольцеобразными структурами, перпендикулярными плоскости диска (яркие представители: NGC 660, NGC 4650A, NGC 2685). Как любые редкости и диковинки, ГПК, естественно, привлекают внимание исследователей, один из главных вопросов об этих объектах — как они образовались. На данный момент существует несколько возможных механизмов: разрушение спутника, захват газа из межгалактической среды, давнее столкновение с другой галактикой и так далее, скорее всего, в разных ситуациях имеет место свой механизм, но какой именно, еще предстоит выяснить. Помимо этого ГПК могут продвинуть нас в понимании эволюции, строения галактик и распределения темного вещества вокруг них (хоть надежды на это и не оправдались в полной мере). О прикладной пользе таких исследований сложно говорить, поскольку фундаментальная наука не ставит в приоритет достижение практического результата, но не исключает его как побочный. Они позволяют нам лучше понимать устройство окружающего мира.

Часто сегодня приходится слышать вопросы о том, зачем нужна астрономия. Когда читаешь заголовки новостей, может сложиться впечатление, что астрономы только и делают, что фотографируют черные дыры в других галактиках, ловят гравитационные волны и постят красивые фотографии с «Хаббла». Однако это не так. Мы просто настолько привыкли, что уже не замечаем, как астрономия входит в нашу жизнь каждый раз, когда кто-то заказывает такси, прокладывает маршрут на другой конец города, включает трекер для бега. Ведь GPS ― это продукт многолетних астрономических исследований, и не только потому, что спутники летают в космосе: алгоритмы, используемые для определения ваших координат, учитывают тончайшие эффекты теории относительности, подтвержденной в том числе и астрономами. К тому же все системы координат на небе основаны на положении ультрамощных внегалактических источников ― квазаров (аккрецирующих сверхмассивных черных дыр). Так что можно смело заявлять, что современная навигация, как и несовременная, является результатом многолетних практических и теоретических исследований в области астрономии. Помимо этого астрономические наблюдения позволяют исследовать физические теории в условиях, недоступных на Земле. Стоит ли говорить о пользе астрономии в космонавтике!

То, что в современном мире медицина или биология ценятся выше астрономии, понятно и справедливо ― спасение жизни куда важнее теории образования Солнечной системы, но прелесть нашего положения в том, что мы не должны выбирать и можем изучать мир во всем его удивительном многообразии. Поэтому рекомендую всем иногда вспоминать (или узнавать), какие невероятные процессы кроются от нас в обыденных действиях!

Лев Монахов

Как известно, порой продвижения в физике дают нам новые технологии, удобства и прочее. А продвижения в понимании Вселенной через наблюдения могут дать нам продвижения в физике. К сожалению, не все видят столь простую связь. Тем не менее я считаю, что как раз понимание Вселенной, осознание ее красоты позволяет людям становиться лучше, чем они есть. Как говорил Иосиф Бродский, «эстетика — мать этики», а природная красота — это то, с чего следует начинать. И обычно у людей, которые не понимают, зачем изучать астрономию, появляются сходные вопросы к литературе. А ведь отчасти знания из обеих сфер — искусства и науки — формируют нас как личность и человечество как вид. Тем самым астрономия помогает нам расти над собой и решать более сложные проблемы, порой напрямик, порой косвенно. А если быть совершенно честным, за меня все сказал Рэй Брэдбери в книге «Мы — плотники незримого собора». Порой астрономические открытия появляются в книгах фантастов. Например, в свое время Говард Лавкрафт упомянул красное смещение в своем стихотворении.

Степан Турыгин

Еще с детства я решил, что хочу связать жизнь с астрономией, — понравились передачи Стивена Хокинга про космос. Потом были астрономические кружки, участие в олимпиадах в 5–11 классах и поступление по олимпиаде на матмех СПбГУ — я уже знал, что здесь учат астрономии, и хотел попасть именно сюда. Другие специальности, например связанные с IT, меня не интересовали и не интересуют, да и конкуренция по сверхпопулярным профессиям очень высока. Вдобавок многие мои друзья, которые участвовали со мной в школьных астрономических олимпиадах, тоже выбрали астроотделение. Таким образом, после окончания школы я пришел не на абсолютно новое место ― повсюду были знакомые лица, и на старших, и на младших курсах, поскольку группы маленькие. Коллектив в целом очень дружный, это огромный плюс астроотделения.

Тема, над которой я сейчас работаю, ― оценка падающей на Солнце массы, от комет и астероидов до микроскопических пылинок. Это необходимо в рамках уточнения динамической модели Солнечной системы. Задача привлекла в первую очередь своей практичностью: мне нравится заниматься тем, что приносит человечеству конкретную пользу. А уточнение динамической модели Солнечной системы позволяет точнее определять траектории небесных тел и космических аппаратов. Спутники ― это то, на чем стоит современная цивилизация (навигация, интернет, наведение и многое другое). По этой причине далекие галактики, квазары, сверхновые и прочие объекты далекого космоса меня не увлекают. Хотя большая часть астрономов как раз теоретики ― они занимаются именно такими, ненужными с точки зрения обычного человека вещами. Но благодаря им мы действительно начинаем лучше понимать, как устроена Вселенная. Другие научные области развиваются быстрее как минимум из-за своей большей популярности: например, биологию преподают даже в школе, а вменяемой астрономии в школах по факту нет до сих пор! Конечно, есть науки важнее астрономии, без которых человечество давно бы вымерло от эпидемий и голода, не говоря ни о каких полетах в космос. Но так сложилось, что мне нравится именно астрономия (конкретно — небесная механика), хотя она и не будет никогда популярной в силу все большей ориентации нашего общества на ненаучно-мистическое мировоззрение. Об астрономических открытиях не будут говорить по телевизору, но это не особо важно, я не хочу менять свою специальность, которая мне нравится, на что-либо другое.

Евгения Федорова

В какой-то момент своей жизни я поняла, что знаю очень мало о том, что находится за пределами нашей Солнечной системы, ведь астрономии в школе как отдельного предмета не было. Я начала смотреть научно-популярные программы и видео и однажды наткнулась на снимок под названием «Бледно-голубая точка», сделанный космическим аппаратом «Вояджер-1». На нем изображена наша родная планета Земля, снятая с такого колоссального расстояния, что действительно выглядит крошечной точкой. Я читала о масштабах Солнечной системы, но осознание, насколько Земля маленькая в сравнении даже с Солнцем, не говоря уже о нашей галактике, до меня дошло, пожалуй, лишь когда я увидела своими глазами этот снимок.

Мне кажется, если бы астрономия была более популяризирована, то это чувство восхищения, осознание того, что вся наша жизнь проходит на этой крошечной Земле и насколько все остальное меркнет в сравнении со Вселенной, охватывало бы каждого человека. Поэтому вопрос выбора астрономии как специальности в моем случае был исключительно выбором сердца. В своей исследовательской деятельности я занимаюсь изучением протопланетных дисков ― это диски из газа и пыли, из которых образуются планеты. Мне кажется, очень важно понимать, как формируются и эволюционируют планетные системы в целом — и в частности наша Солнечная система, ведь понимание того, как устроена Вселенная, имеет непосредственное отношение к нашей жизни.

Астрономия, безусловно, имеет как познавательную, так и практическую ценность. Благодаря этой науке были сформированы системы отсчета времени, календари, методы определения географических координат по небесным координатам и другое. Огромное количество людей ежедневно использует GPS-навигаторы и карты, получающие сведения благодаря спутниковым системам, которым для функционирования нужны эфемериды планет и Луны, параметры вращения Земли, данные об атмосфере и гравитационном поле. Также астрономами изучается солнечная активность, которая влияет на нашу атмосферу и на нас самих: некоторые сильные вспышки могут испортить спутниковые системы или угрожать космонавтам, геомагнитные бури могут нарушать связь, навигацию и даже энергетические системы. Одной из прикладных задач астрономии является изучение астероидной опасности, что непосредственно связано с нашей жизнью. Астрономия также занимается изучением процессов, которые совершенно не доступны для лабораторных исследований, поэтому она связана и с физикой, и с химией, и с математикой и в том числе способствует их развитию.

Александра Вишневская

Решение поступать на астрономическое отделение и выбрать именно эту профессию для освоения принималось по ряду причин. В школьные годы я была заинтересована в первую очередь в естественных науках и математических дисциплинах: физика и астрономия (преимущественно), химия, математика, также мне достаточно легко давались информатика и базовое программирование. Астрономия казалась мне достаточно перспективной наукой для изучения и, без сомнения, одной из самых красивых и важных. Также большое влияние оказали популяризаторы науки и ученые — Самайя Ниссанке, Анатолий Черепащук и многие другие, чьи лекции я посещала и все более заинтересовывалась в профессии. Важен был и социальный фактор: поскольку астрономов в мире не так много (около 10 000), астрономическое общество очень дружелюбное и позволяет представителям разных стран тесно общаться друг с другом, укрепляя международные отношения, что меня очень вдохновляло. И конечно, стоит упомянуть, что интерес к астрономии у нас семейный: моя мама получила образование по специальностям «астрономогеодезист» и «гравиметрист»

Я поступала не на матмех, а исключительно на отделение астрономии. Обучение на нем позволяет получить необходимые навыки и знания для развития в науке, что меня и интересовало, а при необходимости изучение особенностей работы в более прикладных областях не составит особого труда. Грубо говоря, астроном сможет при желании работать в IT, а наоборот, увы, не получится.

На данный момент в ходе научно-исследовательской работы я изучаю гравитационно-волновую астрономию. В 2015 году экспериментальное подтверждение существования гравитационных волн имело большой резонанс в обществе и вдохновило меня, только начинавшую на тот момент свой путь в астрономии. Значение данной области для астрономии и астрофизики велико, но эти достижения не могут найти моментального применения в повседневной жизни, хотя в дальнейшем эти знания могут кардинально изменить жизнь человечества.

Любой человек, живущий сейчас, пользуется достижениями астрономии. Она является одной из старейших наук и помогает людям на протяжении уже множества веков, позволяя развиваться в совершенно разных направлениях. Так, без умения ориентироваться по звездам не смогло бы развиваться мореплавание, сыгравшее в истории человечества огромную роль, а Wi-Fi был изобретен астрономами во время исследования черных дыр: у ученых появилась техническая потребность передать данные с радиотелескопа в центр обработки данных, которая и привела к изобретению инженерами первой версии этой технологии. Наверняка каждый в своей жизни хотя бы раз использовал навигатор, существование которого было бы невозможно без астрономии. Помимо повседневной жизни астрономия, безусловно, вплетена во многие профессиональные сферы, позволяя, например, более точно измерять время за счет изучения пульсаров или наводить межконтинентальные баллистические ракеты, зная о вращении Земли и неоднородностях ее гравитационного поля.

Ангелина Осетрова

Меня всегда привлекало звездное небо. Еще в раннем детстве в безоблачную ночь мы всей семьей наблюдали в телескоп спутники Юпитера, а в седьмом классе я с мамой и ее коллегами ездила в радиообсерваторию «Светлое» отмечать День радио. В подростковом возрасте я прочитала несколько научно-популярных книг по астрономии. Обучение в 10–11 классах в ФТШ определило выбор физико-математического направления: я одинаково люблю и математику, и физику, разделять их не хотела, и мне кажется, что астрономия — это та область, которая использует достижения обеих областей. Может быть, такая популярная специальность, как IT, и охватывает все сферы человеческой деятельности, в том числе и ненаучные, но этим заниматься я не хочу, поскольку рассматриваю программирование как средство получения научных результатов. Кроме того, на астрономическом отделении доброжелательная атмосфера, и мне это очень нравится.

Меня никогда не ставил в тупик вопрос о прикладном значении современной астрономии, потому что уже в седьмом классе на экскурсии мне рассказали о ее важности для решения военных и мирных задач. Прежде всего это:

  1. обеспечение системы глобального позиционирования — определения местоположения
  2. работа систем навигации
  3. отслеживание формы земной поверхности, требующееся для нанесения точечных ударов по военным целям
  4. организация спутниковой связи гражданского и военного назначения, которая оказывается единственно возможной в труднодоступных местах нашей планеты

Также астрономия имеет прикладное значение в геологии: например, определение месторождения полезных ископаемых по уклонению отвесной линии (направление силы тяжести в данной точке). Многие результаты, полученные при решении астрономических задач, нашли применение в повседневной жизни. Благодаря необходимости передавать данные с радиотелескопа на приемник появился Wi-Fi. Изучение солнечной активности позволяет предупредить метеозависимых людей о возможности ухудшения их самочувствия. Благодаря проводимым экспериментам в космосе, развиваются многие науки и области знаний: химия, биология, техника.

Сергей Лазневой

Астрономия интересовала меня еще с детства, поэтому я целенаправленно поступал именно на это отделение. Это очень интересная и красивая наука. Для меня она интереснее того же самого программирования. К тому же сейчас на какого-нибудь junior-разработчика можно самостоятельно выучиться за несколько месяцев не выходя из дома, а с астрономией такое вряд ли получится. Профессиональная астрономия довольно сильно отличается от любительской, поэтому тут «пока не попробуешь — не узнаешь».

Астрономия очень важна, она имеет множество практических применений в современной жизни человека, даже если он об этом не подозревает. Например, обычный навигатор, который есть в каждом телефоне, просто не мог бы существовать без спутниковой системы навигации. Про трансляции теле- и радиосигналов в противоположные концы Земли, думаю, и говорить не стоит. Наблюдения за объектами Солнечной системы и ближайших ее окрестностей и понимание того, как эти объекты устроены и работают, позволяет нам быть готовыми к разнообразным, иногда «нехорошим» ситуациям: летящим в сторону Земли астероидам, солнечным вспышкам, глобальному изменению климата (из-за прецессии оси вращения Земли) и другим. Если взять еще масштабнее, то, наблюдая за разными галактиками и звездами на разных стадиях их существования, можно предположить, как развивалась и будет развиваться наша собственная галактика и Солнечная система в частности. Вообще, открытия могут опережать свое время. Так что даже если сейчас непонятно, для чего нужна какая-либо полученная информация, то, возможно, уже через пару лет она кардинально изменит жизни обычных людей.