Глава 123. Загадочная Бетельгейзе две группы диаметров сильно отличающихся друг от друга •
【889.00712721d⊙】
【67.456799134d⊙】
На черновике два числа, сильно отличающиеся друг от друга, немного озадачили Сюй Чуаня.
Он вычислял диаметр Бетельгейзе, а не что-то другое, почему получилось два числа?
Даже если подставить две группы отличающихся граничных и собственных значений, не должно быть такой большой разницы.
Первая группа близка к 890-кратному диаметру d⊙, что вполне нормально и полностью соответствует текущим расчетам астрономического сообщества относительно Бетельгейзе.
Но вторая группа, всего лишь 67,5-кратный диаметр d⊙, что совершенно не соответствует данным наблюдений за диаметром Бетельгейзе, накопленным за все время.
Не может же быть, чтобы все предыдущие данные наблюдений и расчетов астрономического сообщества были ошибочными, не может же быть, чтобы закон всемирного тяготения, гравитационное красное смещение, расчет светимости и другие методы были ошибочными.
Это ненаучно.
У одной звезды вычислено два набора данных о диаметре.
Это было настолько абсурдно, что Сюй Чуань первым делом заподозрил, что в его процессе вычислений или в преобразованной теореме Сюй-Вейля-Берри есть ошибка.
Одна планета, два диаметра - такого не может быть.
Это как если бы 1+1 не равнялось 2, очевидная истина нарушена, и первым под подозрение, естественно, попадает тот, кто нарушил истину.
Сюй Чуань тоже, первым делом, естественно, заподозрил, что в его формуле расчета и процессе вычислений есть ошибка.
Это нормально, в физике, если что-то бросает вызов привычным знаниям людей, то, скорее всего, с этим что-то не так.
Как бы ни ошибалась математика, такая космическая истина, как 1+1=2, не может быть опровергнута.
Но когда он внимательно проверил свой процесс вычислений и формулу расчета, то в недоумении поднял голову.
Повторная проверка показала, что в его вычислениях нет никаких ошибок, и данные, подставленные в формулу, также верны.
Но в результате вычислений почему-то получилось два ответа.
Процесс вычислений правильный, формула расчета тоже правильная, у планеты не может быть двух диаметров, значит, проблема в собранных данных о Бетельгейзе?
Убедившись, что в его вычислениях нет ошибок, Сюй Чуань первым делом обратил подозрительный взгляд на различные данные о Бетельгейзе.
После того, как процесс вычислений, скорость вычислений и другие факторы были исключены, данные наблюдений Бетельгейзе стали самым большим объектом подозрения.
Он не думал, что старшекурсники с астрономического факультета дали ему партию проблемных или сфальсифицированных данных, такая вероятность была довольно мала.
В конце концов, данные, которые можно получить с помощью различного астрономического оборудования, нет никакой необходимости подделывать.
Более того, фальсификация данных в исследовательском проекте - это очень серьезное дело, а фальсификация в его научном эксперименте, если он об этом узнает и это станет известно другим, то это не просто вопрос невозможности закончить учебу.
В позапрошлом году, то есть в 2014 году, в соседней Японии разразился скандал с фальсификацией, потрясший весь мир.
В январе 2014 года исследовательская группа под руководством Обокаты Харуко, которую в Японии называли "национальным достоянием" и "японской мадам Кюри", объявила об успешном создании нового типа "универсальных клеток" - STAP-клеток.
Метод их получения был прост: клетки, извлеченные из селезенки мыши, помещали в слабокислый раствор, по кислотности близкий к черному чаю, на 25 минут, а затем культивировали в течение нескольких дней, после чего появлялись новые клетки.
Эти новые клетки Обоката Харуко назвала универсальными клетками.
Что такое универсальные клетки?
Это клетки, которые в сочетании с технологией клонирования могут развиваться в клетки, ткани или органы, полностью совпадающие по генетическим характеристикам с пациентом.
Например, сердце, почки, легкие, печень, кожа, глаза и так далее.
Если бы удалось создать такие клетки, то для людей, страдающих различными видами рака или болезней, это было бы равносильно обретению новой жизни.
Ведь клетки, взятые из собственного тела, после обратного культивирования могут превратиться в различные органы, и при пересадке обратно в организм не будет никакой реакции отторжения.
Поэтому в то время это достижение считалось эпохальным и революционным, подрывающим основы биологических наук, и многие даже считали, что следующая Нобелевская премия по биологии обязательно достанется Обокате Харуко.
Ведь это достижение не просто уровня Нобелевской премии, если бы оно стало реальностью, то принесло бы пользу всему миру.
Затем, 29 января 2014 года, результаты этого исследования были опубликованы в электронном издании британского научного журнала "Nature", что еще больше подтвердило реальность этого эксперимента.
Поэтому в Японии и за рубежом царило ликование.
После публикации статьи она быстро вызвала огромный резонанс, столь значительное достижение, естественно, привлекло внимание со всех сторон, различные СМИ сообщили об этом, а научное сообщество других стран также возлагало надежды на огромный потенциал этого достижения и было полно фантазий о его ценности.
Но вскоре внешние эксперты указали, что изображения в опубликованной статье Обокаты Харуко выглядят неестественно и, предположительно, были обработаны.
Кроме того, некоторые зарубежные коллеги повторили эксперимент, используя методы, описанные в статье, но не смогли воспроизвести результаты.
Даже сама Обоката Харуко не смогла повторить эксперимент и получить результаты, описанные в статье.
После этого общественное мнение разделилось, и в Японии началась собственная проверка, чем выше статус, тем легче возникают проблемы, и чем выше положение, тем больнее падать.
В конце концов, 19 декабря 2014 года был положен конец скандалу с фальсификацией научных данных Обокаты Харуко, потрясшему академическое сообщество, - инциденту с STAP-клетками, проверяющая сторона подтвердила, что Обоката Харуко совершила академические проступки, такие как повторение экспериментальных данных.
То есть "фальсификация".
А научный руководитель Обокаты Харуко, слишком доверявший своей ученице, в итоге не выдержал давления общественного мнения и покончил жизнь самоубийством.
Но перед смертью он все еще верил своей ученице и в предсмертной записке выразил надежду, что Обоката Харуко сможет заново создать STAP-клетки.
Можно только сказать, что его слишком сильно обманули.
Этот инцидент с фальсификацией нанес сокрушительный удар по "абэномике" Японии и экспериментам по "исследованию регенеративных клеток".
Самоубийство научного руководителя, лишение Обокаты Харуко докторской степени, позор университета, падение статуса журнала "Nature"...
Все эти последствия были вызваны фальсификацией Обокаты Харуко.
Но самое смешное, что Обоката Харуко никогда не считала, что она занималась фальсификацией.
Хотя на пресс-конференции она признала, что в статье было много "ошибок", но подчеркнула, что феномен STAP является фактом, подтвержденным много раз.
Вот только с момента публикации статьи ей ни разу не удалось повторить феномен STAP-эксперимента.
Сюй Чуань не считал, что несколько аспирантов с астрономического факультета дали ему ложные данные, но, исходя из этого, данные о Бетельгейзе действительно были проблематичными.
Поэтому либо астрономический эксперимент собрал проблемные данные, либо сама Бетельгейзе могла иметь проблемы.
Поразмыслив, Сюй Чуань не смог определить, в чем именно проблема.
Но он мог провести исключение и использовать математические инструменты для расчета и диагностики.
Математика не обманывает.
Приведя в порядок бумаги на столе, Сюй Чуань снова взялся за перо, сначала изолировал эту группу проблемных данных, а затем заново рассчитал данные наблюдений Бетельгейзе.
【27 марта 2016 года, 10:37, расчет данных, диаметр Бетельгейзе: 889.007127261d⊙】
【27 марта 2016 года, 14:03, расчет данных, диаметр Бетельгейзе: 889.007127214d⊙】
【28 марта 2016 года, 11:36, расчет данных, диаметр Бетельгейзе: .】【29 марта 2016 года.】
Потратив более шести часов, Сюй Чуань завершил расчеты в общей сложности шестнадцати черновых данных.
Но помимо первого раза, когда появилось число 【67.456799134d⊙】, в остальных пятнадцати данных диаметр Бетельгейзе был около 889d⊙.
Точные цифры в конце различались, но разница была небольшой, это было связано с тем, что Бетельгейзе постоянно расширяется или сжимается из-за активности звезды.
В то же время эти данные также подтвердили, что теорема Сюй-Вейля-Берри может использоваться для расчета данных о звездах по собственным значениям и граничным значениям.
Но это еще больше озадачило Сюй Чуаня, неужели действительно проблема в группе данных, собранных во время первого расчета?
Подумав, Сюй Чуань снова взялся за перо и подставил значения, использованные при первом расчете, в формулу расчета еще раз.
В результате снова появилось два решения.
Одно 【889.00712721d⊙】
Другое 【67.456799134d⊙】
"Что происходит?"
Уставившись на данные, снова рассчитанные на бумаге, Сюй Чуань почесал подбородок.
Теперь он мог исключить, что проблема в его расчетах, а также с помощью более чем десяти групп данных исключить проблему со звездой Бетельгейзе и теоремой Сюй-Вейля-Берри, и оставалась только одна возможность.
То есть проблема в экспериментальных данных первого расчета, возможно, возникла ошибка измерения или другая проблема?
Подумав, Сюй Чуань подтащил компьютер, создал новую таблицу Excel, перетащил в нее экспериментальные данные первого расчета и последующих пятнадцати групп экспериментальных данных и сравнил их.
В этом случае прямое сравнение - один из самых быстрых способов найти проблему.
С его чувствительностью к числам, если с этими значениями есть проблема, то он обязательно ее обнаружит.
Действительно, просматривая значения одно за другим, Сюй Чуань остановил взгляд на таблице Excel.
В девятой строке значение инфракрасного излучения заметно уменьшилось, что соответствовало увеличению яркости Бетельгейзе на полтора звездных величины.
В одиннадцатой строке исходный диаметр также имел заметную разницу по сравнению с другими, разница достигала почти сорока солнечных диаметров.
В четырнадцатой строке температура поверхности Бетельгейзе также имела заметную разницу, но это не могло служить ориентиром.
Потому что температура поверхности в других пятнадцати группах также сильно различалась: самая высокая температура поверхности Бетельгейзе могла достигать 3400 градусов, а самая низкая - всего 2500 градусов.
Это было вызвано частой активностью звезды Бетельгейзе, подобно солнечным пятнам, вспышкам и протуберанцам на Солнце.
Просто активность Солнца намного слабее по сравнению с Бетельгейзе, если бы она была такой же интенсивной, как у Бетельгейзе, то Земля либо превратилась бы в жареный хлеб, либо в замерзший мир, и эти два состояния чередовались бы.
Как погода в Синчэне: за одну неделю вы переживаете весну, лето, осень и зиму, а на следующей неделе снова зиму, осень, лето и весну.
Кроме того, в этой таблице были и другие незначительные различия, но ни одно из них не было таким заметным, как эти три информационных признака.
Подумав, Сюй Чуань немного изменил исходные значения в девятой и одиннадцатой строках, немного увеличив или уменьшив их, а затем снова использовал эти данные для расчета.
Вскоре были рассчитаны новые данные.
Группа 【908.767347901d⊙】
Две группы совершенно разных значений снова попали в поле зрения Сюй Чуаня.
"Такое большое влияние?"
Уставившись на рассчитанные на бумаге значения, Сюй Чуань пробормотал себе под нос: он не сильно корректировал исходные значения, созданные вручную, можно даже сказать, что увеличил их всего на пять процентов.
Но ответ второй группы вырос более чем в два раза по сравнению с первоначальным.
С первоначальных 67,45d⊙ диаметра он поднялся до 171,31d⊙.
Подумав, Сюй Чуань достал телефон со стола и позвонил аспиранту, который собирал для него данные о Бетельгейзе в Дяньнани.
После краткого описания ситуации на его стороне, старший брат Лю Сюань, возглавлявший команду на другом конце провода, закричал.
"Что? Два диаметра?"
"Это невозможно, как у звезды может быть два диаметра, и к тому же такая большая разница, одна группа почти девятьсот d⊙ единиц, а другая меньше ста."
"Младший брат, ты не думал, что проблема в твоих расчетах?"
Сюй Чуань мог понять яростное возражение Лю Сюаня, он сам сначала не поверил, когда рассчитал, просто был более спокоен.
"Я знаю, что это не научно, но значения, рассчитанные с помощью теоремы Сюй-Вейля-Берри, действительно таковы."
"Тогда, возможно, проблема в процессе расчета, у звезды, даже у такой звезды, как Бетельгейзе, с интенсивной активностью в поздние годы, могут быть разные диаметры, но разница не может быть такой большой."
На другом конце провода, прежде чем Сюй Чуань успел договорить, Лю Сюань возразил.
Сюй Чуань посмотрел на бумагу на столе и сказал: "Я рассчитал все шестнадцать групп данных, которые привезли, и у пятнадцати из них только один диаметр, около 889d⊙ единиц, цифры могут быть точными до восьмого знака после запятой."
"Этого достаточно, чтобы доказать, что с моей теоремой Сюй-Вейля-Берри все в порядке, она может точно рассчитать диаметр Бетельгейзе."
"Но в этих шестнадцати группах данных одна группа рассчитала два ответа..."
Сюй Чуань не договорил, сказанного было достаточно.
"Ты имеешь в виду, что с одной группой данных о Бетельгейзе, которые мы наблюдали, что-то не так?"
На другом конце провода Лю Сюань тоже постепенно успокоился и, выслушав анализ Сюй Чуаня, спросил, нахмурившись.
Он не очень верил, что проблема в данных наблюдений.
Потому что данные, переданные Сюй Чуаню, были проверены им лично, и если бы были проблемы, они были бы обнаружены при проверке.
Но раз уж возникла проблема, ее нужно решать.
Поэтому давайте сначала посмотрим, где именно проблема.
"Да, предварительно так."
Ответил Сюй Чуань и добавил: "Помимо того, что данные могут быть неверными, есть еще одна возможность: во время записи этой группы данных наблюдений на Бетельгейзе могло произойти что-то неизвестное, что повлияло на данные."
Услышав это, Лю Сюань снова нахмурился, на Бетельгейзе произошли неизвестные изменения?
Какие изменения могут вызвать такую большую разницу в диаметре?
Подумав, Лю Сюань сказал: "Давай так, ты отправишь мне эту группу данных на почту, я срочно проанализирую их сегодня вечером, у меня есть исходные данные всех наблюдений, если на Бетельгейзе были изменения, то с помощью этой информации можно будет что-то проанализировать."
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Тогда придется побеспокоить старшего брата Лю, я закажу билет в Дяньнань на завтра."