Prom no planētas

Pēteris Bankovskis: Kāpēc tūkstošiem, desmitiem tūkstošu cilvēku visā pasaulē allaž šķiet interesanti un nepieciešami kaut vai amatiera līmenī nodarboties ar astronomiju, pirkt teleskopus un pavadīt pie tiem — bēniņos vai pagalmā — naktis?

Ilgonis Vilks: Patiešām, kāpēc astronomija joprojām tik daudziem šķiet interesanta... Nu, es saku tā — tur ir tas romantiskais, emocionālais slānis. Debesis ir visi redzējuši, tur ir tie zvaigžņu punkti, zvaigžņu figūras... nu... grūti pateikt... ir plašuma sajūta, mēģinājumi iztēloties to plašumu aiz mūsu pasaules robežām, kuras ietvaros, kā mums šķiet, mēs visu diezgan labi pazīstam. Varbūt ka tā. Kad cilvēks jau kaut kā iesaistās, uzzina dažu zvaigznāju nosaukumus, viņš sāk justies piederīgs kosmiskajai mašinērijai. Protams, kad iedziļinās tālāk, tad aiz emocionālās daļas sākas matemātiskie modeļi, zināma rutīna. Tad jau var runāt par astronomijas studijām, vai tas ir skolā vai universitātē. Tad romantisma elements zūd, vairāk var runāt par zinātniskā atklājuma prieku. Tā astronomiem ir diezgan būtiska motivācija.

Bet Latvija ir maza valsts, un ar to ir saistīti šādi tādi ierobežojumi. Astronomu skaits Latvijā uz 100 000 iedzīvotājiem ir, liekas, apmēram tāds pats kā Amerikā. Bet Amerikā ir vairāk cilvēku, un tad sākas atšķirības. Viņiem ir atsevišķas fakultātes universitātēs, mums tikai daži cilvēki, kuri studē astronomiju klāt pie fizikas. ASV, piemēram, tūkstošiem cilvēku salasās vasaras nometnēs, kur veic novērojumus, mums tādu ir daži desmiti. Tomēr, ja neņem vērā kvantitatīvo aspektu, Amerika astronomijas jomā itin labi der salīdzinājumam ar Latviju. Sliktāk  varbūt ir ar publikācijām, ar žurnāliem. Arī Amerikā tie, protams, ir specializēti,  tiem neklājas tik labi kā ilustrētiem nedēļas ziņu vai sensāciju izdevumiem, tomēr astronomijas žurnāliem ASV ir desmitiem tūkstoši lasītāju. Mūsu vienīgajam žurnālam Zvaigžņotā Debess šai ziņā klājas grūtāk, tomēr tas ir  spējis atrast atbalstu aprindās, kam ir arī līdzekļi, piemēram, Zinātnes padomē.

Bankovskis: Patlaban šķiet, ka astronomija ir viena no dinamiskākajām zinātnēm. Nerunājot nemaz par specializētajiem žurnāliem, pat prese vai ik dienas ziņo par jauniem nozīmīgiem atklājumiem, turklāt — pirmajās lappusēs.

Vilks: Tas sākās jau 20. gadsimtā. Pirms apmēram simt gadiem teleskopi sāka kļūt aizvien lielāki, un veicās tiem astronomiem, kuri pirmie tika klāt šiem jaunajiem teleskopiem. Tā Edvīns Habls tika pie pasaulē lielākā teleskopa, vienkārši sagadījās īstajā laika un telpas krustpunktā un guva iespēju konstatēt Visuma izplešanos, to, ka galaktikas attālinās. Tas, kā jūs zināt, ir viens no fundamentālākajiem atklājumiem, kas lika domāt, ka Visums nav laikā nemainīgs, kā tika uzskatīts pirms Habla. Divdesmitajā gadsimtā astronomija attīstījās patiešām ļoti strauji, un ir izveidojusies dažāda specializācija, arī gradācija. Netrūkst speciālistu, kuri sasnieguši patiešām izcilu līmeni novērojumu veikšanā ne tikai redzamajā spektrā, bet arī visos pārējos diapazonos. Uzreiz jāpasaka gan, ka astronomu darbība lielā mērā balstās uz teorētiskās fizikas atzinumiem, tieši tā nereti pasaka priekšā, ko un kur meklēt. Attīstība ir notikusi paralēli: veidojušās fizikas teorijas un pilnveidojušās tehniskās iespējas. Patlaban astronomi jau var ieskatīties patiešām fantastiskos attālumos — līdz pat 12 miljardiem gaismas gadu. Tas ir patiešām grūti aptverams attālums, un tur jau tiek saskatītas pašas tālākās galaktikas, kas nesen sākušas veidoties. Atgādināšu, ka teleskops ir kā laika mašīna: gaisma līdz novērotājam ceļo miljoniem gadu un īstenībā viņš objektus redz nevis tādus, kādi tie ir tagad, bet kādi tie ir bijuši pirms šiem miljoniem gadu. Tādējādi, jo tālāk skatāmies, jo tālākā pagātnē ielūkojamies. Astronomiem ir unikāla iespēja redzēt sistēmas to atīstībā. Apmēram tā, kā, redzot uz zemes jau nokritušu ābolu, mēs varētu redzēt arī to, kāds tas izskatās vēl nenokritušā veidā.

Bet uz ko es mēģinu vedināt savu sakāmo? Laika gaitā teorijas ir kļuvušas tik komplicētas, ka ir izveidojies diezgan liels atrāvums starp to pasaules, Visuma ainu, ko redz astronomi, zinātnieki, un to, kas dominē vairākuma apziņā. Ikdienas apziņu, filozofiju, attieksmi pret lietām veido ikdienišķā saskarsme un ikdienišķie novērojumi, ctādāk nemaz nevar būt. Nesen, lasot kādu lekciju ciklu, gatavojot to, nonācu pie atskārtas, ka laikam gan diezgan daudzi cilvēki ir palikši tajā heliocentrisma līmenī, ko savulaik sludināja Koperniks. Protams, retais apšauba to, ka Zeme riņķo ap Sauli, ka ir tur vēl kādas planētas, kaut kur tālāk — zvaigznes, pa kādai komētai. Bet, pat mēģinot telpiski iztēloties kaut vai planētu kustību, sākas grūtības.

Bankovskis: Jā, iztēlošanās grūtības. Nesen lasīju kādā žurnālā, ka ir astronomijas virziens, kas pētī tieši fonu, iepriekš ar speciālām metodēm izslēdzot visus zināmos elementus: planētas, zvaigznes, galaktikas, putekļus, starojumus. Man šķiet, ka iztēloties šādu fonu ir pagrūti, varbūt pat tikpat grūti kā Visumu, kas izplešas. Var jau, kā to savā grāmatā savulaik darīja Stīvens Hokings, salīdzināt ar balonu, kas piepūšot izplešas uz visām pusēm vienlaicīgi. Bet viena lieta ir vērot balonu no malas, pavisam cita — atrasties kaut kādā vietā tā iekšienē.

Vilks: Jā, mūsu trīsdimensiju ģeometriskā uztvere šādos apstākļos nestrādā, jo ir jāliek klāt vēl viena dimensija.

Bankovskis: Astronomiem taču diendienā nākas saskarties ar šādām grūtībām...

Vilks: Tieši tā...

Bankovskis: Labi, ir, saprotams, matemātiskie modeļi, bet tā jau ir abstrakcija, ko vienkārši pieņem.

Vilks: Vienmēr gan ir vēlēšanās to matemātisko konstrukciju pārbaudīt, pārliecināties, vai tai atbilst realitāte. Piemēram, tai pašā Lielā sprādziena teorijā — šobrīd jau ir vairāki tādi pieturas punkti, kas ļauj runāt par teorijas atbilstību realitātei. Starp citu, viens tāds ir tieši jūsu minētais fona starojums. Pagaidām izskatās, ka Lielā sprādziena teorija nešķobās. Laiks rādīs, vai tā kā teorija pastāvēs mūžam. Bet taisnība ir, ka teorētiskie skaidrojumi — tā ir formulu gūzma, ko labi saprot tikai daži cilvēki pasaulē, kosmologi. Citi tikai mēģina interpretēt vai populāri skaidrot, bet tur sākas sarežģījumi, jo vienmēr ir kaut kāda robeža, kas šķir vienkāršošanu un idejas devalvāciju.

Bankovskis: Indriķis Muižnieks sarunā sacīja, ka “normāls” biologs nodarbojas  ar eksperimentiem un aprēķiniem.  Tikai pensijas gados, kad jau vairs neko nevar, sākas spriešana par vispārējiem evolūcijas modeļiem un tādā garā. Vai astronomijā nav līdzīgi? Ka pētnieki spēka gados sēž pie teleskopiem un datoriem, bet sirmgalvji spriež par kosmoloģijas teoriju?

Vilks: Ja kāds nolemj nopietni pievērsties kosmoloģijai dzīves beigās, tad ir par vēlu. Jā, var jau būt, ka cilvēks brieduma gados ir sakrājis informāciju daudzās jomās un nu spēj vispārināt, nodarboties ar tādu vai citādu zinātnes filozofiju. Un bieži gadās, ka zinātnieki, kuri nopietni pievērsušies kosmoloģijai, mūža nogalē raksta tādas populārākas grāmatas...

Bankovskis: Karls Sagāns, piemēram...

Vilks: Jā. Nu, arī Hokings, bet viņš vēl nav tik vecs, bet ir vairāki kosmologi, kuri mūža gaitā apjausto vecumā mēģina ietērpt saprotamākā valodā.

Bankovskis: Droši vien kopš seno ēģiptiešu laikiem astronomija vienmēr pirmkārt ir bijusi novērojumu un tikai tad secinājumu zinātne, nekad ne otrādi. Kāda, paturot to prātā, ir Latvijas un citu ne pārāk lielu un ne pārāk bagātu valstu iespēja līdzdarboties? Jūs taču nestrādājat ar lielajiem teleskopiem Čīles Atakamas tuksnesī... Un kā ir ar orbītā ap Zemi riņķojošā Habla teleskopa izmantošanu?

Vilks: Sākšu ar vienu analoģiju. Iedomājieties pilsētu. Lūk, vienā istabā sēž kāds cilvēks, raugās ārā pa mazu, netīru lodziņu un mēģina saprast, kā lai uzzīmē pilsētas plānu. Astronomijā ir apmēram tāda situācija. Baltija nav tā labākā vieta, kur nodarboties ar astrofiziku, ar novērojumiem redzamajā diapazonā. Vidēji tikai katra trešā nakts ir skaidra, kad ir vismaz stunda laika, kas piemērots zvaigžņu fotografēšanai. Ko nozīmē līdzdalība, darbs ar citiem teleskopiem, kaut vai ar jūsu minētajiem Atakamas tuksnesī, Eiropas Dienvidu observatorijā? Parasti tā nozīmē arī finansiālu līdzdarbību. Teiksim, mums bija iespēja ar pāris procentiem piedalīties Ziemeļu optiskā teleskopa (tas gan neatrodas ziemeļos, bet gan Kanāriju salās) projektēšanā, tad mēs varētu dabūt arī attiecīgus procentus novērojumu laika, bet nu... šīs iespējas nebija. Daži mūsu astronomi ir strādājuši uz Čīles teleskopiem.

Bankovskis: Kā viņiem tas izdevās?

Vilks: Piedalījās konkursos un izcīnīja novērojumu laiku.

Bankovskis: Nemaz nezināju, ka notiek šādi konkursi, kuros izspēlē laiku pie teleskopa.

Vilks: Jā, jā, notiek konkursi, un tam, kurš piedāvā šobrīd aktuālāko novērojumu, pētniecisko programmu, konkursa komisija piešķir iespēju strādāt.

Bankovskis: Kas ir konkursa komisija?

Vilks: Tie ir teleskopa turētāji, starptautisks konsorcijs, kam iekārtu komplekss nosacīti pieder. Līdzīgi mūsu speciālisti konkursa kārtā ir tikuši strādāt arī radiodiapazonā Krievijā, tur ir tāds liels teleskops RATAN 600, visai labs teleskops. Jā, nu tie ir pāris piemēri, un ar tiem tad gandrīz arī ir izsmeltas Latvijas astronomu līdzšinējās iespējas. Pamatā tomēr mēģina iztikt ar tiem pašiem mūsu teleskopiem. Lai gan... Šobrīd ir tā, ka nereti vēl pirms kāda zinātniski pētnieciskā pavadoņa palaišanas starptautiskajai sabiedrībai tiek piedāvāts pieteikt projektus novērojumiem neredzamajos diapazonos ar aparatūru, kas tur uzstādīta. Vēl tipiska situācija ir tāda: ja tiek palaists pavadonis, tad kādu gadu tai grupai, kas tur uzstādījusi savu aparatūru un piedalījusies finansiāli, ir pirmā roka, respektīvi, viņi savāc datus, veic pirmo analīzi un uzraksta publikācijas. Pēc tam dati kļūst publiski pieejami visiem, jebkurš var turpināt to analīzi. Kā kartupeļu laukā, kad pirmie lasītāji ir aizgājuši, jūs varat iet nopakaļus cerībā, ka vēl kaut ko atradīsit. Bieži atrod arī...

Bankovskis: Es pieminēju arī Habla teleskopu...

Vilks: Par to es precīzi nezinu. Ir speciāls Habla teleskopa institūts. Iespējams, ka tas sludina kaut kādus konkursus. Zinu, ka daži astronomijas amatieri ir tur tikuši klāt.

Bankovskis: Pavisam praktiski. Kā norisinās sarakste? Kā piesakās konkursos uz pētniecības laiku vai uz citām iespējām?

Vilks: Tas viss ir internetā, gan observatoriju mājaslapas, gan visvisādi uzaicinājumi. Viss ir atrodams.

Bankovskis: Bet kas ar to nodarbojas, šeit, Latvijā? Vai Astronomijas biedrība, Universitāte, jūs pats kā privātpersona?

Vilks: Universitātes Astronomijas institūts šobrīd apvieno 22 akadēmiskos pētniekus, no kuriem tikai daļa strādā pilnu slodzi, vēl ir Ventspils radioastronomijas centrs  ar dažiem darbiniekiem. Kopumā kādi divi duči tā vai citādi ieinteresēto, ko nevieno īpašas organizatoriskās saites. Faktiski jau katrs piesaka sevi un savu pētniecisko programmu, kā māk. Ir gan arī kolektīvisma piemēri — Universitātes un Ventspils centra pētnieki kopā piedalījās tādā radiointerferometrijas projektā Krievija––Indija––Ķīna. Tika veikti vienlaicīgi debesu novērojumi un tad kopīgi apstrādāti rezultāti. Galvenā ideja bija tieši vienlaicīgi novērojumi ar radioteleskopiem, kas atrodas ļoti lielā attālumā cits no cita.

Bankovskis: Kāda bija šī novērojuma jēga?

Vilks: Uzmanība tika pievērsta kvazāriem, vieniem no vistālākajiem zināmajiem Visuma objektiem, kas ir ļoti neizpētīti. Ar šādu metodi iegūst it kā šo objektu šķērsgriezumus, kas ļauj spriest kaut ko par viņu struktūru. Tur ir lietas, kas joprojām nav skaidras, piemēram, kvazāros novērojami ļoti spēcīgi enerģijas “izvirdumi”. Ko tie nozīmē?

Bankovskis: Laikam gan patlaban nav vienota viedokļa par to, kas vispār ir šie kvazāri.

Vilks: Populārākā ir teorija par lielajiem melnajiem caurumiem kvazāru centros, kur tad krīt iekšā viela un tā ģenerējas enerģija. Taču tas ir tikai viens no modeļiem. Novērojumu materiāla ir par maz, lai to viennozīmīgi akceptētu vai noliegtu.

Bankovskis: Bet vai iespējams vispār tā  vienkārši runāt par “vielas” iekrišanu? Populārzinātniskos skaidrojumos sastopamas norādes par virtuālām daļiņām, kas kustas “notikumu horizonta” virzienā, līdz pārvēršas, jā, par ko tad tās pārvēršas? Vai tikai par enerģiju?

Vilks: Virtuālās daļiņas laikam gan tiek minētas saistībā ar mazajiem melnajiem caurumiem. Lielo caurumu gadījumā, šķiet, tāds efekts nav manāms. Tur ir citādāk. Zināms, ka pastāv daļiņu pāri: daļiņa un antidaļiņa. Un nekur jau nav teikts, ka viena nevarētu rasties melnā cauruma ārpusē, otra — iekšpusē. Tā, kas ir iekšpusē, tā nekad ārā netiek, bet tā, kas ārpusē, vismaz teorētiski, jo viņai ir liels ātrums,var tikt iekšā, tur anihilēties un dot starojumu...

Bankovskis: Jūs ikdienā nodarbojaties ne tikai ar pedagoģisko darbību un citām praksēm, bet noteikti arī domājat savas zinātnes paradigmas ietvarā. Vai jūs spējat iztēloties melno caurumu?

Vilks: Ē... jā, nuu... jā. Šajā jomā es neesmu speciālists, tas tikai tā...

Bankovskis: Bet jūs tāpat lasāt literatūru...

Vilks: Jā, es saku, ka es varu iztēloties melno caurumu. Ja tas ir kādas masīvas zvaigznes gala rezultāts, tad būtībā, pielidojot ar kosmosa kuģi diezgan tuvu, dažu desmitu, varbūt pat jau kādu dažu simtu kilometru attālumā no tās vietas, novērotājs redzētu, ka tur visapkārt ir zvaigznes, bet te nav — tikai melns. Būtībā tas arī ir viss. Ja tur lido vēl tuvāk klāt, tad sāk parādīties visi tie relatīvistiskie efekti, būs viena aina, ko redzēšu es, pavisam cita, ko redzēs kāds cits no palielāka attāluma...

Bankovskis: Bet vai tad nav tā, ka, iekrītot melnajā caurumā, jūs nonākat singularitātē, “vietā”, kur nav ne laika, ne telpas?

Vilks: Redziet, melnie caurumi šobrīd ir tā vieta, kur atrodas mūsdienu fizikas robežas. Ja pieņem, ka vidū tilpums ir nulle, tad tur ir bezgalīgs blīvums, bet ar bezgalīgiem lielumiem teorija operēt nevar. Tāpēc varam cerēt, ka tilpums tur ir nevis nulle, bet kaut kāds — maziņš, bet galīgs. Līdzīga problēma ir arī ar Visuma sākotni. Pirmie pieļāvumi bija, ka Visums radies no tās pašas singularitātes, kur ir darīšana ar bezgalībām, tagad kosmoloģiskie modeļi piedāvā nedaudz citādāku risinājumu — ka sākotnēji jau ir bijis kaut kāds izmērs.

Bankovskis: Labi, te mēs ieejam sfērās, par kurām skaidrības, šķiet, nav nevienam. Atgriezīsimies pie praktiskā. Vai Latvijas astronomi līdzdarbojas programmās, kas, piemēram, saistītas ar asteroīdu novērošanu un Zemes iedzīvotāju brīdināšanu no iespējamām sadursmēm un katastrofām?

Vilks: Jāsaka, ka visaptverošas starptautiskas vienošanās šajā jomā nav. Un mūsu astronomi, diemžēl, šāda rakstura novērojumos nepiedalās. Tā ir vēsturiski sanācis — 1993. gadā, kad bija iespēja iesaistīties tamlīdzīgā projektā, nomira mūsu vienīgais šīs jomas speciālists, un tā mēs to iespēju palaidām garām. Vispār jau šobrīd astronomija Latvijā ir tāda izdzīvošanas cīņa: tie virzieni, kas bija izveidojušies, tie turpinās, bet jaunu nav. Tāpēc arī jūsu minētajās programmās nav izdevies iesaistīties. Lieki piebilst, ka, piemēram, ASV šādas novērojumu programmas tiek visai dāsni finansētas. Ir izstrādāta programma, kuras ietvaros paredzēts līdz 2010. gadam reģistrēt visus lielākos Zemei bīstamos objektus, to orbītas. Žēl, bet mūsu astronomiem līdzdalība šajā ļoti svarīgajā un praktiskajā darbā ir gājusi secen.

Bankovskis: Jūs sakāt, ka Latvijas astronomija tagad ir izdzīvošanas  režīmā. Vai padomju laikā astronomiem klājās labāk, vai bija iespējas pētniecībai izmantot PSRS militārā budžeta  līdzekļus?

Vilks: Nu, kā lai saka. Baldones Riekstukalna observatorijā, piemēram, bija neliela radioantena, kas ļoti precīzi reģistrēja Saules starojuma izmaiņas. Cik es saprotu, bija kaut kādas militāras iekārtas, kuru sekmīgai darbībai Saules stāvoklis bija ļoti svarīgs. Redzamais stāvoklis var atšķirties no radiostarojuma stāvokļa, ar Baldones anteniņas palīdzību to reģistrēja, un dati katru vakaru tika sūtīti projām attiecīgajiem resoriem. Tomēr lielāka ieguvēja tolaik drīzāk jau bija Latvijas Universitātes Astronomijas observatorija. Tagad abas observatorijas organizatoriski ir apvienotas Universitātes Astronomijas institūtā, bet toreiz tā nebija. Universitātes speciālisti nopietni strādāja pie lāzera teleskopa izveides. Tas bija domāts mākslīgo pavadoņu lāzerlokācijai. Ideja ir tāda: lāzers šauj impulsu, ļoti īsu, tas atstarojas no pavadoņa un nonāk atpakaļ teleskopā. Tad tiek izmērīts laiks un visai precīzi var noteikt attālumu līdz pavadonim. Ja veica vairākus tūkstošus mērījumu, tad precizitāte varēja sasniegt dažus milimetrus. Nav slikti, ja ņem vērā, ka attālums līdz pavadonim varēja būt vairāki tūkstoši kilometru, bet tā ātrums — 7 vai 8 kilometri sekundē. Viens tāds teleskops mums ir Pārdaugavā, tas darbojas, mēs saņemam ļoti nelielu finansiālu atbalstu no Vācijas. Bet faktiski jau tādas lietas ir jāuztur pašiem. Ko šis teleskops dod? Tam ir būtiska nozīme koordinātu sistēmas precizēšanā. Tāpēc nedaudz mūs šajā ziņā atbalsta arī Valsts Zemes dienests. Bet Padomju savienības beigu gados par šādiem teleskopiem interese bija militārajam resoram.

Bankovskis: Droši vien saistībā ar tolaik daudzināto Zvaigžņu karu programmu?

Vilks: Jā, tieši tā. Finansējums šiem darbiem nāca no Maskavas “pasta kastītēm”, kā tās toreiz sauca. Bet tie laiki nu ir beigušies.

Bankovskis: Spriežot pēc jūsu publikācijām Zvaigžņotajā Debesī, viena no jūsu interešu sfērām ir kosmiskās tehnoloģijas un kosmiskie lidojumi. Kad cilvēks nonāks uz Marsa?

Vilks: Mana prognoze ir 2025. gads.

Bankovskis: ?

Vilks: Tas ir laiks, kas nepieciešams, lai izstrādātu vienu kārtīgu kosmiskā lidojuma projektu. 21. gadsimta beigās acīmredzot sāksies Marsa kolonizācija. Nu, to es diemžēl nepiedzīvošu.

Bankovskis: Kāpēc jākolonizē Marss?

Vilks: Jā, es saprotu, tur ir visai agresīva vide, nav atmosfēras, nāk visi tie kaitīgie starojumi no Saules. Bet cilvēks ne vienmēr rīkojas loģiski. Un ja vēl parādīsies privātās raķetes, kas ir tikai laika jautājums...

Bankovskis: Jums, šķiet, arī nebūtu nekas pretī kādu nedēļu pavadīt orbītā...

Vilks: Protams. Man varbūt būtu kādas grūtības iziet veselības pārbaudi, bet es mēģinātu. Katrā ziņā.

Bankovskis: Kāpēc jūs to gribētu? Šobrīd pieejamie lidojumi jau notiek tikai pārsimt kilometru augstumā...

Vilks: Tā ir, orbitālo lidojumu augstumu no Zemes var salīdzināt ar attālumu no Rīgas līdz Daugavpilij — 400 līdz 450 kilometri. Bet... tā ir pilnīgi cita vide, prom no planētas, uz kuras mēs vienmēr esam atradušies.