Найти тему
Наука и фантастика

"Полет шмеля" и астрофизика

Кто не знает супершлягер Николая Андреевича Римского-Корсакова - "Полет шмеля" из оперы "Сказка о царе Салтане?" Изначально роль шмеля исполнял мальчик-танцовщик.

Эскиз костюма шмеля к первой постановке оперы. Экспонат дома-музея Римского-Корсакова в Вечаше (Псковская область). Фото моё, 2022.
Эскиз костюма шмеля к первой постановке оперы. Экспонат дома-музея Римского-Корсакова в Вечаше (Псковская область). Фото моё, 2022.

Пьеса завоевала феерическую популярность, исполняется сейчас на любых инструментах и становится объектом физико-акустических экспериментов по измерению и наглядному изображению процесса и скорости пресловутого полета шмеля (музыкального, а не реального). При помощи компьютеров это получается как бы само собой.

Однако термины, связанные со шмелем, используются и в серьезной астрофизике. К Римскому-Корсакову это прямого отношения не имеет, однако, поскольку астрофизики - люди тоже образованные и музыкально эрудированные, иногда аллюзии на "Полет шмеля" сознательно обыгрываются.

В марте 2023 года в Астрофизическом журнале (The Astrophysical Journal, Volume 945, Number 2) была опубликована статья трех китайских авторов (боюсь ошибиться в транскрипциях имен, смотрите оригинал): "Bumblebee Black Holes in Light of Event Horizon Telescope Observations" (Черные дыры шмеля в свете наблюдений телескопа Event Horizon).

Приведу только аннотацию (можно скачать пдф целиком):

"Мы сообщаем о существовании новых решений для статических сферических черных дыр в векторно–тензорной теории гравитации, называемой гравитационной моделью Шмеля, которая расширяет теорию Эйнштейна–Максвелла, позволяя увязывая вектор с тензором кривизны Риччи. Впервые проведена проверка решений в режиме сильного поля с использованием недавних наблюдений теней сверхмассивных черных дыр в галактике M87 и Млечном пути с помощью Event Horizon Telescope. Пространство параметров оказалось в значительной степени неисследованным, и для полного подтверждения теории необходимы дополнительные эксперименты".

Понятие "гравитация шмеля" - относительно новое и связанное с недавними исследованиями Вселенной. Ранее считалось, что на вселенском уровне действуют законы симметрии, всё уравновешено, и Вселенная в целом однородна по структуре. Но некоторые наблюдения и вытекающие из них модели позволяют предполагать, что это не везде и не всегда так.

Парадокс связан с давней идеей о том, что, якобы, устройство шмеля делает это насекомое непригодным к полету, однако он летает - вопреки законам физики. На самом деле, это, конечно, сказки. У нас бытует то же самое убеждение относительно майского жука.

Соответственно, некоторые модели гравитации выглядят противоречащими прежним теориям, но они - не миф, а стало быть, предполагают расширение научного знания и появление новых вариантов физики и астрофизики.

Телескоп Event Horizon помог астрономам получить первое в истории изображение черной дыры, в центре которой оказалась не "дырка от бублика", а тень.

Изображение черной дыры M87, сделанное телескопом Event Horizon
Изображение черной дыры M87, сделанное телескопом Event Horizon

Далее астрофизики начали моделировать процессы, происходящие с черной дырой, в условиях "нормальной" Вселенной, и в условиях Вселенной с нарушенной симметрией (под воздействием невидимой темной энергии). Конечно, результат сугубо гипотетический, однако отклонение получилось величиной в 10% в сторону уменьшения тени при учете "гравитации шмеля".

Проблемой занимаются и другие астрономы - сошлюсь на статью, опубликованную коллективом итальянских ученых в апреле 2023 года: "Всплеск темной материи вокруг черных дыр типа шмелей".

Попадалась мне где-то и статья, в названии которой использовалось выражение "Полет шмеля", только я уже не могу найти, где именно.

Таким забавным способом мне захотелось отметить день рождения Николая Андреевича Римского-Корсакова (18 марта) - одного из моих любимых композиторов. А 24 марта в 15 часов в московском концертном зале Зарядье (малый зал) я буду рассказывать о самой необычной его опере - "Младе". Москвичи могут прийти и послушать, если интересно.