Исследуя гравитацию в Швейцарии, она мечтает о невесомости в космосе!

Лавиния Гейзенберг не останавливается на достигнутом и ставит перед собой все более амбициозные цели. ETH

Профессор Цюрихского Политеха (ETH) Лавиния Гейзенберг готова стать космонавтом и отправиться на орбиту.

Русскоязычную версию материала подготовил Игорь Петров.

Профессор ETH Лавиния Гейзенберг только что получила Европейскую премию Лациса за научный труд в области природы гравитации, целью которого было не много не мало внесение уточнений в теорию относительности Альберта Эйнштейна. Премия Лациса (Europäischer Latsis-Preis) присуждается ежегодно Европейским научным фондом (European Research Council) «за выдающийся новаторский вклад в избранной области европейских исследований». Денежный эквивалент Премии Лациса составляет сумму в 100 000 швейцарских франков.

Однако на этом Лавиния Гейзенберг не останавливается. Она ставит перед собой еще более амбициозные цели. В конце марта 2021 года она примет участие в конкурсе на право быть зачисленной в отряд европейских астронавтов. Момент для этого выдался самый подходящий: последний раз Европейское космическое агентство (Europäische Weltraum-Organisation) искало новых космонавтов одиннадцать лет назад. Подавать заявки можно будет с 31 марта. Для тех, кого возьмут в «длинный список» кандидатов, начнется труднейший отборочный процесс, который будет подразделен на шесть этапов и продлится до октября 2022 года.

Немка по происхождению, Лавиния Гейзенберг, будучи физиком и космологом, всегда мечтала отправиться в космос. Все последние 37 лет своей жизни она рассматривает в качестве подготовительного этапа к возможному главному событию в ее жизни — старту в космос в качестве научного сотрудника МКС. Сегодня она является профессором Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе (ETHZ) и уже имеет в своем активе внушительный список публикаций. И вот теперь ко всем ее регалиям добавилась и Премия Лациса. 

Профессионально она занимается, по сути, поиском путей, которые позволят связать воедино квантовую механику и общую теорию относительности (ОТО). Пока это сделать не удается, поскольку они опираются на разные наборы принципов, но без снятия этого противоречия ученые не смогут создать «теорию всего», то есть гипотетическую объединённую физико-математическую теорию, описывающую все известные фундаментальные взаимодействия.

Лавиния Гейзенберг не уверена, связана ли она какими-либо родственными узами с великим Вернером Гейзенбергом, одним из отцов квантовой механики и лауреатом Нобелевской премии по физике 1932 г. Но, по правде сказать, ей это совершенно не важно. 

swissinfo.ch: Чтобы сразу покончить с формальностями, можете ли Вы официально подтвердить, что намерены выдвинуть свою кандидатуру на зачисление в отряд европейских астронавтов? 

Лавиния Гейзенберг (Lavinia HeisenbergВнешняя ссылка): Конечно, подтверждаю! Я знаю, что претендентов много, а мест мало, и что мои шансы невелики. Так что держите за меня кулаки! Но, если серьезно, помимо того, что я ученый, я также отвечаю и многим другим критериям отбора. Я поддерживаю на должном уровне свою физическую форму, занимаясь различными видами спорта, такими как бег и силовые тренировки.

Кроме того, есть у меня в активе и более авантюрные вещи, например, я увлекаюсь скалолазанием, причем как в залах, так и в горах. Я прицельно развиваю свои когнитивные способности, тренирую память и занимаюсь стрельбой из лука, а это очень хорошо для совершенствования способности концентрироваться.

Согласились ли Вы принять участие в миссии на Марс?

Безусловно!

Невзирая на все опасности?

Наша повседневная жизнь вообще рисковая штука. Если посмотреть на статистику, то нахождение на Международной космической станции оказывается даже менее рискованным занятием, чем вождение автомобиля. Другое дело, что во время своего путешествия к Марсу астронавты будут подвергаться воздействию космической радиации. И вот это действительно реальная проблема, но мы ищем ее решени,е и мы найдем его.

Кроме мечты стать астронавтом, что еще побудило Вас начать изучать физику?

Любопытство. Совершенно детские по сути своей вопросы. Почему два магнита отталкивают друг друга, даже если вы не видите сил, которые их отталкивают? Ну и, может быть, свою роль сыграла научная фантастика. Я очень любила «Звездные войны». Сегодня у нас есть, правда, уже куда более «реалистичные» фильмы, такие как «Марсианин» или «Интерстеллар». И это хорошо, потому что это тоже способно вдохновить молодежь на занятие физикой.

В поисках «теории всего»: Лавиния Гейзенберг ведет семинарское занятие в Цюрихской ВТШ. ETH

Большую часть своего рабочего времени вы смотрите или на лист бумаги, или на грифельную доску, или на экран компьютера. А как же звездное небо над головой? На него-то хоть немного времени у Вас остается? 

В основном это вопрос, связанный с местом жительства. В условиях современного светового загрязнения в городе уже ничего такого не видно. Поэтому (для того, чтобы видеть звездное небо) мне пришлось бы переехать. Вот почему летом я хожу на ночные прогулки по берегу озера, и тогда у меня есть шанс увидеть хотя бы Луну и пару звезд.

Разумеется, это ничто по сравнению с тем, что можно было бы увидеть, находясь в идеальных условиях. Будучи в Чили, я имела возможность побывать в пустыне Атакама, там, где находятся самые большие телескопы в мире. Вот там вам открывается воистину потрясающее зрелище! Однако я никогда не работала ни в одном из таких мест, потому что наблюдательной астрономией я не занимаюсь.

А какой тогда?

В нашей рабочей группе в ETH мы пытаемся понять фундаментальные свойства гравитации, то есть механизма универсального фундаментального взаимодействия между материальными телами, обладающими массой. При этом мы пытаемся сформулировать суть природы гравитации, подходя к этому вопросу с разных точек зрения, сочетая разные теории и конкретные наблюдения, например наблюдение так называемых гравитационных волн. 

ЕКА требуются астронавты

В четвертый раз в своей истории Европейское космическое агентство (Esa / ЕКА) начинает рекрутинговую кампанию, по окончании которой отряд европейских астронавтов будет пополнен новыми кандидатами. Всего планируется отобрать от 4 до 6 человек. Подавать заявки можно будет с 31 марта по 28 мая 2021 года. В рамках предыдущей кампании в 2008 году отбирать космонавтов пришлось из в общей сложности 8 000 претендентов. На этот раз ЕКА также ожидает поступления тысяч заявок от всех своих 22 стран-членов, включая Швейцарию.

Кандидаты должны быть моложе 50 лет, иметь по меньшей мере ученую степень магистра и профессиональный стаж не менее трех лет. Идеальный кандидат обязан обладать хорошим физическим и психическим здоровьем, а также исключительной стрессоустойчивостью. Он должен прекрасно владеть английским языком. Русский язык, являющийся вторым языком в мировой рамках космической индустрии, на данном этапе обязательным не является, но его основы будут преподаваться «студентам» уже во время обучения. 

Со времен американских и советских пионеров космоса, когда астронавтами становились исключительно военные летчики, критерии отбора значительно расширились. Сегодня ЕКА хочет видеть среди своих кандидатов женщин, а также инвалидов. Инвалидность нижних конечностей и дварфизм, то есть аномально низкий рост, препятствиями больше не являются. 

Новое поколение астронавтов предназначено для работы на Международной космической станции. Сейчас ЕКА ведет переговоры с НАСА на предмет организации лунных миссий. ЕКА готово поддержать НАСА в организации таких миссий в обмен на поставки уникального оборудования. Те немногие места в кораблях на Луну, которые будут по квоте предназначены для европейцев, будут распределены среди тех, кто уже совершал полеты в космос.

Нас также интересует, какую роль играют при этом законы квантовой механики. Проблема состоит в том, что ОТО Эйнштейна функционирует только до определенного масштаба величин, но стоит нам попасть в мир бесконечно малых дистанций, как эта теория действовать прекращает. Пространственно-временной континуум общей теории относительности не поддается описанию при помощи понятий квантовой механики.

Вы занимаетесь фундаментальными исследованиями, поэтому, глядя со стороны, трудно увидеть какое-то практическое применение всего этого! 

У Эйнштейна была такая же проблема. В его время никто не мог понять, как все эти уравнения могли бы быть использованы на практике. Кто в начале 20-го века мог представить себе армаду искусственных спутников на околоземной орбите? Но сегодня владение законами гравитации позволяет нам рассчитывать, например, орбиты этих спутников, без которых у нас не было бы ни GPS, ни спутниковой связи.

То же самое относится и к ЦЕРН, европейской организации по ядерным исследованиям. Так называемый «бозон Хиггса», который, наконец, был найден там спустя десятилетия, мало что значит для нас в повседневной жизни. Но вспомним, что именно стоявшая перед учеными в Женеве необходимость как-то делиться своими достижениями с мировым научным сообществом, заставила их изобрести Интернет, всемирную паутину. А кто сегодня может обойтись без интернета? Вот именно!

Поэтому я убеждена, что физические исследования, которыми мы занимаемся сегодня, непременно будут иметь практические последствия завтра или послезавтра. Мы просто пока не можем сказать, в каких областях: будут ли это новые источники энергии или новые форматы мобильности? Все это вещи, которые мы пока не можем себе представить.

Когда вы были еще ребенком, Ваша семья много раз переезжала с места на место, Вы учились и работали в разных частях света и свободно говорите на шести языках. Почему вы решили в итоге переехать в Швейцарию?

В рамках академической жизни действительно часто приходится переезжать, у вас тут просто нет иного выбора, переезд становится зачастую логичным следующим шагом в вашей карьере. В момент, когда мне посчастливилось получить «стартовый грант» от Европейского научного фонда, я совершенно случайно была постдоком в ETH. У меня тут сложились такие прекрасные отношения с таким количеством фантастических людей, что мне просто жаль стало опять ехать куда-то. И сейчас я чувствую себя здесь как дома.