СИМФОНІЯ ЗОРЯНИХ СПЕКТРІВ

Якщо з підручниками для середньої школи в нас усе більш-менш благополучно (принаймні у кількісному плані), то з вузівськими навчальними посібниками сутужніше. Пояснюється така ситуація, як мінімум, двома чинниками: економічним і кваліфікаційним.

Підручники для школи видавати вигідно. По-перше, їх писати відносно нескладно, адже йдеться про знання-ази. По-друге, споживчий ринок шкільних посібників досить ємний і зручний. Ринок підручників для вузів значно менший (особливо, якщо йдеться про вузькоспеціалізовані дисципліни). Та й писати для студента набагато складніше. Студент — людина вже доросла, а часто й розумна: відверту халтуру може й не купити. До того ж Україна, вийшовши з інтегрального простору Радянського Союзу, просто втратила доступ до «скарбів» інтелектуальних центрів того чи іншого профілю. Адже в «минулому» житті була спеціалізація між суб’єктами союзного договору.

Якийсь час наші вузівські викладачі ще сподівалися, що держава ось-ось схаменеться і розпочне перейматися власним інтелектуальним потенціалом. Не так сталося, як гадалося. І тоді... Власне, автору даної статті важко говорити про те, як в підручниківському «мілководді» лавірують усі українські вузи. У даний момент можу предметно розповісти лише про досвід одного вищого навчального закладу — Львівського національного університету (ЛНУ) імені Івана Франка.

П’ять років тому ректор ЛНУ Іван Вакарчук ініціював програму написання і видання підручників та посібників, авторами яких мали бути професори й викладачі цього навчального закладу. А щоб у середовищі професури не говорили, мовляв, це нас примушують до такої нелегкої та невдячної в економічному плані справи, ректор сам узяв на себе підвищені зобов’язання і розпочав видавати на-гора підручники. За минулу п’ятирічку особисто І.Вакарчук видав три посібники. Останнє видавниче досягнення «граючого тренера» команди ЛНУ — «Теорія зоряних спектрів», підручник з астрофізики.

Дотепер українські студенти змушені були вивчати астрофізику (а цей спецкурс читають в Києві, Харкові, Одесі, Ужгороді, Львові), як і багато інших предметів, за підручниками, виданими ще в Радянському Союзі (природно, російською мовою), або за перекладами підручників західних авторів. Безумовно, ті посібники, якими раніше користувалися наші учні вузів, багато в чому вже застаріли. Астрофізика — наука, яка швидко розвивається. Її експериментальне крило, посилене останнім часом ефективним інструментарієм, «накопало» величезну кількість нових фактів із життя зірок.

Всі фахівці, чиї судження про новий підручник удалося зібрати автору даної статті, одноголосно зазначають головну принципову особливість роботи Вакарчука — основні рівняння та теорії зоряних спектрів тут виведені й проаналізовані з позицій квантової механіки. І зроблено це послідовно. Як тепер зізнаються сучасні звіздарі, до останньої книжки ректора ЛНУ зазор між квантовою механікою і теорією зоряних спектрів не був заповнений повністю. (А без глибокого знання квантової механіки, виявляється, максимально повно пояснити те, що відбувається в зірках, дуже важко.)

Адаптувати останні досягнення астрофізичної науки — як експериментальної, так і теоретичної до рівня студента зовсім непросто. Книжка насичена нешкільними формулами, тому автор пересипає текст підручника виносками, в яких проводить аналогії між світами астрофізики й того чи іншого виду... артистичної діяльності. То він ставить знак рівності за естетичним впливом між «простою фізичною формулою лорда Релея» і напрацюваннями поетів та живописців, які багаторазово зображували «безодню синього неба і гру його кольорів під час заходу Сонця». То він постановку завдання в теорії розсіювання за простотою порівнює з лібрето, що не є таким вже вдалим. І проводить паралель між потужними математичними методами та емоційною глибиною спектаклю, що складається з написаної композитором музики, гри артистів, сценографії.

— І все ж, чи є прикладний ефект від такої, як багатьом може здатися, страшенно далекої від потреб народу науки, як астрофізика?

— Сьогодні вже й політики зрозуміли, що стан Землі залежить від її космічного оточення, — каже І.Вакарчук. — Взяти хоча б те, як впливають на активність землян цикли сонячних спалахів. Проте це виявлення лише мізерної залежності земної цивілізації від нашої головної теплоенергетичної станції. Сонце, попри його неосягненну могутність, — не вічне. І людство має до цього бути готовим. Звичайно, катаклізм із Сонцем настане не через рік і не через шість років, як повідомило нещодавно одне Інтернет-видання. Однак у природі Сонця є ще безліч такого, що сучасній науці поки що невідоме. Ми всіх загроз ще не знаємо. Для цього й потрібні спостереження та відповідне опрацювання даних.

Гаразд, окрім Сонця з його тимчасовою перспективою, ще є такі об’єкти, як метеорити та комети. Про них ми знаємо також далеко не все. І саме тут розслаблятися не варто.

За небесними світилами слід постійно стежити й готуватися. І тут одного фільму «Армагеддон», який можна було б використовувати як інструкцію на час ікс, може бути не досить. Якщо розвинені країни виділяють на астрофизичні дослідження величезні суми грошей, то, очевидно, вони усвідомлюють актуальність цих досліджень. НАСА, приміром, витягає на орбіту неймовірно дорогі пристрої для спостереження за зірками. Інформацію, яку дає той самий орбітальний телескоп «Хаббл», важко переоцінити. З таких телескопів ми отримуємо картинки рентгенівського, ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання, — всього того, що земна атмосфера задля нашого здоров’я фільтрує. Та навіть тисячі «хабблів» не вистачить для того, щоб покрити все небо. А ймовірність зіткнення Землі з якимось серйозним астероїдом є велика. Небезпека може прилетіти з будь-якої частини неба. Щоб уникнути небажаного контакту потрібно майже мільйон телескопів середнього розміру з діаметром дзеркала один метр. Нині на Землі їх, наскільки відомо, є в межах тисячі. Отже, для всіх телескопів вистачить роботи, навіть для того, що є в нас у Брюховичах під Львовом.

Якщо розвивати тему практичної вигоди від астрофізичних досліджень, я б не став залишати без уваги й таке. Ми не скоро зможемо за земних умов створювати високоенергетичні прискорювачі. По-перше, це страшенно дорого, а по-друге, ми поки що не знаємо, як досягати таких енергій, які є в надрах зірок чи квазарів. У зв’язку з цим світобудову можна розцінювати як своєрідну лабораторію чи експериментальну установку для фізики високих енергій або, скажімо так, для фізики елементарних частинок. Вивчення зірок дає багато інформації до розуміння природи надпотужних джерел енергії. А це, у свою чергу, може наблизити людство до вирішення добре відомої проблеми керованого термоядерного синтезу. Максимальне знання про внутрішньозіркові процеси, думаю, дозволить розробити рекомендації щодо того, які умови потрібно створити на Землі, щоб можна було використовувати, зокрема, термоядерний синтез для вирішення енергетичного питання. Хоча нині проблема полягає не в кількості енергії (не в її дефіциті), а в культурі її використання: її споживають занадто марнотратно.

Не сумніваюся, що мине небагато часу, і наука запропонує нові ефективні технології з альтернативних видів енергії. Нехай це й не буде керований термоядерний синтез. А ось, скажімо, проблему глибокого нерозуміння один одного в глобальному масштабі поки що не вирішено. Цей виклик — серйозніший за майбутній гіпотетичний дефіцит енергії.